第2章 第3节 第1课时 共价键的极性-【成才之路·学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步新课程学习指导(人教版)

S0中中心原子价电子对数=4+6+2,4×2=4，中心S原 子为sp杂化，二者中心原子的杂化轨道类型一致，故C选： C2H2中C原子为sp杂化，C,H中C原子为sp2杂化，二者分 子中的中心原子杂化轨道类型不相同，故D不选。 对点训练1：C该过程为sp2杂化，同一能层上的1个s轨道和 2个p轨道杂化形成键角为120°的3个sp',还有1个P.轨道 未参与杂化，A错误：K层上只有1s轨道，没有p轨道，则图中 的s轨道不可能属于K层，应该在L层及以后能层，B错误； 由图可知，该过程表示sp杂化，未参与杂化的p.轨道可用于 形成π键，C正确；由杂化原则可知，只有能量相近的轨道才 能相互杂化，即同一能级上的ns和p轨道才能杂化，则杂化 前，P轨道比s轨道的能量高，D错误。 学习任务二 一、必备知识 spV平面三角sp3Vsp3三角锥sp 二、自学辨析 1.×提示：sp杂化轨道中孤电子对数目为0、1、2时分别对应 空间结构为四面体形、三角锥形、V形。 2.×提示：中心原子的杂化轨道数等于价层电子对数，当中心 原子没有孤电子对时，杂化轨道的空间结构与分子的空间结 构一定一致，否则不一致。 3.×提示：杂化轨道占有孤电子对时不相同 4.V 三、课堂探究 典例2：AHCN中心原子为C,有2个σ键，无孤电子对，故为 p杂化，空间结构为直线形，A正确；S02中心原子为S,有2 个σ键，1个孤电子对，故为sp杂化，空间结构为V形，B错 误；H0中心原子为0，有3个σ键，1个孤电子对，故为sp 杂化，空间结构为三角锥形，C错误；HCHO中心原子为C,有 3个σ键，无孤电子对，故为sp杂化，空间结构为平面三角 形，D错误。 对点训练2：CNH、NH,、NH,三种微粒所含有的电子数都为 10个，故A正确：铵根离子中氮原子价层电子对个数=σ键 个数+孤电子对个数=4+7(5-1-4×1)=4，所以其采用 p杂化，氨气分子中氮原子价层电子对个数=σ键个数+孤 电子对个数=3+(5-3×1)=4，所以氮原子杂化方式是 sp,NH,中氮原子价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个 数=2+(5+1-2×1)=4，所以其采用sp杂化，故B正 确；根据三种微粒的杂化方式可知，铵根离子为正四面体结 构，氨气分子空间结构为三角锥形，NH,空间结构为V形，故 C错误；铵根离子中，含0个孤电子对，氨气分子中含1个孤 电子对，H,含2个孤电子对，含有孤电子对越多，分子中的 键角越小，所以键角大小关系：NH>NH3>NH2,故D正确。 课堂素养评价 1.D0的原子序数为8，其核内有8个质子，核外有8个电子， 0原子结构示意图为 6,A正确：NH3分子的中心氮 原子的价层电子对数为4，采用sp杂化，B正确；碳的原子序 .16 数为6，其核外有6个电子，基态碳原子的轨道表示式为 11↑1，C正确：C0与N,是等电子体，根据 Is 2s 2p N2分子结构可知C0分子中有1个σ键和2个π键，D错误。 2.D在NF,分子中N原子价电子对数为1/2×(5+3×1)=4， 孤对电子数4-3=1，与其相连的原子数为3，根据理论可推 知中心原子的杂化方式为sp杂化，空间构型为三角锥形。 3.C分子中的两个碳原子都采取sp杂化，溴原子的价电子排 布式为4s4p,4p轨道上有一个单电子，与碳原子的一个sp 杂化轨道成键。 4.BCH中C原子的价层电子对数为3+4+)-3=4，VSEPR 2 模型为四面体，C原子采用sp3杂化，选项A错误；CH中C 原子的价层电子对数为3+4-)-3=3，VSEPR模型为平面 2 三角形，C原子采用sp杂化，选项B正确；NH中N原子的 价层电子对数为4+5-】-4=4，VSEPR模型为正四面体，N 2 原子采用sp杂化，选项C错误；NH中N原子的价层电子 对数为2+5+)-2=4，VSEPR模型为四面体，N原子采用 2 sp杂化，选项D错误。 5.(1)三角锥形sp3(2)sp(3)V形sp3 【解析】(1)AsCl,中As原子价层电子对数为4，含有1个孤 电子对，As原子的杂化方式为sp杂化，AsCl3分子的空间结 构为三角锥形。(2)CS2的结构式为S=C=S,C原子形成2 个双键，无孤电子对，呈直线形，所以C原子为sp杂化。 (3)山中1原子为中心原子，则其孤电子对数为2×(7-1 2×1)=2,且其形成了2个σ键，中心原子价层电子对数为 4,中心原子采取sp3杂化，空间结构为V形。 第三节分子结构与物质的性质 第1课时共价键的极性 学习任务一 一、必备知识 1.不同同种不发生不发生正电性负电性电中 2.(1)不重合(2)重合 3.(1)非极性(2)①非极性极性②非极性极性 二、自学辨析 1.×提示：以极性键结合起来的分子不一定是极性分子，若分 子空间结构对称，正电中心、负电中心重合，就是非极性分子， 如CH4、C02、CCl4、CS,等。 2.V 3.×提示：含有非极性键但正、负电中心不重合为极性分子， 如H202。 4.×提示：非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、 C02等。 5.V 三、课堂探究 典例1：CCH4中含有极性键，空间结构为正四面体形，结构对 称，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，A错误；S03中含 有极性键，空间结构为平面三角形，结构对称，正负电荷的中 心重合，属于非极性分子，B错误：NH3中含有极性键，空间结 构为三角锥形，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，C正 确；BF3中含有极性键，空间结构为平面三角形，正负电荷的 中心重合，属于非极性分子，D错误。 对点训练1：DS0,的价层电子对数为2+)(6-2×2)=2+1 =3,为V形结构，正负电荷中心不重合，为极性分子，A错误； NC,的价层电子对数为3+2(5-3×1)=3+1=4，为三角 锥形结构，正负电荷中心不重合，是极性分子，B错误；O2的 价层电子对数为2+(7-2×2)=2+1.5=3.5，为V形结 构，正负电荷的中心不重合，电荷分布不均匀，属极性分子，C 错误；5正，的价层电子对数为4+2(4-4×1)=4+0=4，为 正四面体结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，D正确。 学习任务二 一、必备知识 1.组成结构越强 2.(1)大于大于大于大易 (2)大于大于推电子推电子越小越弱 二、自学辨析 1.×提示：烷基链越长推电子效应越大，使羧基中羟基极性越 小，羧酸酸性越弱。 2.×提示：C1原子为吸引电子的基团，能使一OH上的氢活泼 性增强，则CCl,COOH更易电离出氢离子，酸性：CH,CICOO <CClC0OOH。 3.×提示：共价键的极性越强，键的活泼性也越强，容易发生 断裂，易发生相关的化学反应，物质的化学性质越活泼。 三、课堂探究 典例2：C氟的电负性大于氯的电负性，则碳氟键的极性大于 碳氯键的极性，导致三氟乙酸的羧基中羟基的极性更大，更容 易电离出氢离子，所以三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸，A正 确；甲酸的酸性大于乙酸的酸性，原因是烷基是推电子基团， 烷基越长其推电子效应越大，使羧基中羟基的极性变小，羧酸 的酸性减弱，B正确：臭氧分子中正电中心和负电中心不重 合，属于极性分子，且极性很微弱，在四氯化碳中的溶解度高 于在水中的溶解度，C错误；CH4的分子构型为正四面体、SO 的分子构型为平面三角形、C02的分子构型为直线形，都是由 极性键形成的非极性分子，D正确。 对点训练2：D镁原子的价电子排布式为3s2,铝原子的价电子 排布式为3s23p,3s能级上电子的能量低于3p能级上电子的 能量，所以镁元素的第一电离能大于铝元素，故A正确；氯元 素的电负性大于氢元素的电负性，氯原子吸电子的能力导致 羧基中氢氧键的极性增强，易于电离出氢离子，所以三氯乙酸 的酸性强于二氯乙酸，故B正确；烃基是推电子基团，烃基越 长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性 越弱，故酸性：乙酸>丁酸，故C正确；三氯化氮和三氯化磷的 空间结构都是三角锥形，氮元素的电负性大于磷元素，则氮氯 键的极性小于磷氯键，所以三氯化氮分子的极性小于三氯化 磷，故D错误。 课堂素养评价 1.C甲醇的结构是碳原子上连接三个氢原子和一个羟基，不是 对称结构，分子的正负电荷中心不重合，是极性分子，A正确； -16 甲醇分子中的碳原子是饱和碳原子，sp杂化，B正确；甲醇中 sp3杂化的碳原子连接的四个原子或基团不同，不是正四面体 形，C错误：甲醇分子中有碳氢键，碳氧键，氢氧键，都是极性 共价键，D正确。 2.B由题干信息可知，A、B、C、D均为18电子分子，A为双原 子分子且为浅黄绿色气体，则A为F,,B的水溶液常用于医用 消毒，则B为H,O,C有臭鸡蛋气味，则C为H,S,D为烃，故 D为C,H。同主族元素从上往下原子半径依次增大，由分析 可知，A即F,的键长在同主族单质中最短，A正确：由分析可 知，B为HO2,正负电中心不重合，故为极性分子，分子中同 时含有极性键和非极性键，B错误：由分析可知，C为H,S,中 心原子硫原子价电子对数为4，有2个孤电子对，故分子结构 为V形，C正确：由分析可知，D为CHCH3,故分子中有6个 C一Hσ键和1个C一Cσ键，共7个σ键，D正确。 3.B烃基是推电子基团，导致羧基中0一H的极性减小，电离 出氢离子的能力减弱，酸性减弱，故酸性HCOOH> CH COOH;C的电负性比H大，C一Cl的极性大于C一H,导 致羧基中O一H的极性增大，电离出氢离子的能力增强，酸性 增强，C原子数相同时，C1原子越多，酸性越强，故酸性 CHCL,COOH>CH,CICOOH>CH,COOH,故酸性最弱的是 CH2COOH,B符合题意。 4.AHF、C0为直线形，NH,为三角锥形，H,S为V形，结构不 对称，均为极性分子，故A正确；CCl为正四面体形结构，结 构对称，正、负电荷中心重合，为非极性分子，故B错误： S0,(平面三角形)、N2(直线形)、SF4(正四面体形)均为非极 性分子，H2O为V形，为极性分子，故C错误；BF3(平面三角 形)、CS,(直线形)为非极性分子，C0、PCl,为极性分子，故D 错误。 5.(1)非极性(2)相似有有(3)a 【解析】(1)N4分子是正四面体结构，是一种非极性分子。 (2)NH分子与PH3分子互为等电子体，结构相似，P一H键 为不同元素原子之间形成的共价键，为极性键，PH,的分子构 型为三角锥形，正、负电荷中心不重合，PH3为极性分子。 (3)NC,中N原子的价层电子对数为3+5-3×1=4，孤电子 2 对数为1，该分子为三角锥形，a错误；N、Cl之间形成的键应为 极性键，b正确；NCL分子中正、负电荷中心不重合，故该分子 为极性分子，c正确；共价键的键能越大，含有该键的物质越 稳定，d正确。 第2课时分子间作用力分子的手性 学习任务一 一、必备知识 1.相互作用力1~2越大越大液化凝固越高 2.电负性氢原子电负性N、0、,F共价键氢键分子间 分子内升高降低 3.(1)非极性极性易难易难 (2)好越大越好温度压强 二、自学辨析 1.×提示：范德华力没有方向性和饱和性。 2.×提示：氢键是分子间作用力，不属于化学键；分子内也能 形成氢键。 3.×提示：分子的稳定性与化学键有关，分子间作用力只影响 物质的物理性质。 6046 课堂素养评价 1.(2024·河北石家庄高二期末)反应C0+2[Ag(NH3)2]OH=2Ag+(NH4)2C03+2NH3用于 检验微量C0的存在，C0与N2结构相似。下列说法不正确的是 A.0原子结构示意图为： B.NH,分子的中心氮原子的杂化方式是sp杂化 C.基态碳原子的轨道表示式为：口可↑↑ 1s 2s 2p D.C0分子中有1个σ键和1个T键 2.根据价电子对互斥理论及杂化轨道理论判断NF,分子的空间构型和中心原子的杂化方式为 A.直线形，sp杂化 B.三角形，sp2杂化 C.三角锥形，sp杂化 D.三角锥形，sp杂化 3.在BrCH-CHBr分子中，C一Br键采用的成键轨道是 A.sp-p B.sp2-s C.sp-p D.sp'-P 4.(2025·北京东城高二期末)下列微粒的中心原子是sp2杂化的是 A.CH B.CH" C.NH D.NH, 5.(2025·重庆高二期未)根据杂化轨道理论可以判断分子的空间结构，试根据相关知识填空： (1)AsCl分子的空间结构为 ,其中As原子的杂化轨道类型为 (2)CS2分子中C原子的杂化轨道类型是 d (3)X射线衍射测定发现，I3AsF。中存在I。I的空间结构为 ,中心原子的杂化方式为 夯基提能作业 请同学们认真完成练案[11] 第三节 分子结构与物质的性质 第1课时 共价键的极性 学习目标 1.知道共价键可分为极性共价键和非极性共价键。 2.知道分子可以分为极性分子和非极性分子，知道分子极性与分子中键的极性、分子的空间 结构密切相关。 3.能根据分子结构特点和键的极性来判断分子的极性，并据此对分子的一些典型性质及其 应用作出解释。 047 学习任务一：键的极性和分子的极性 一必备知识 1.键的极性① ①极性键和非极性键的存在 1)非极性共价键：非金属 分类 极性共价键 非极性共价键 单质（如02、P4、石墨等，但 稀有气体除外)；某些共价 成键原子 原子 原子 化合物（如H202、CH2= CH2)或某些离子化合物 电子对 偏移 偏移 (如Na,0,) 2)极性共价键：共价化合 成键原子 一个原子呈 (8+); 物（如H,0、CH4、HCl 性 HCN)或含原子团的某些离 的电性 一个原子 (8-) 子化合物（如NaOH、 Na,SO、NaCN)。 示例 i a cic ®1)一般情况下，单质分子 (标明电荷) 为非极性分子，但O?是V 形分子，其空间结构不对 称，故03为极性分子。 2.分子的极性② 2)H202的结构式为H一 (1)极性分子：分子中的正电中心和负电中心 使分子的某 0一0一H,空间结构是 一个部分呈正电性（δ+），另一部分呈负电性（δ-），这样的分子 ,是不对称的， 6 为极性分子 0 分子极性的判断方法 是极性分子，如H A→多数为非极性分子， 6+ 但03为极性分子 6+ AB(m≥2)一极性分子 AB.一I化合价1 (2)非极性分子：分子中的正电中心和负电中心 这样的分 →=主族序数一→非 子是非极性分子，如下图。 极性分子，如 BeCl2、BF3、 H SO,、CH →≠主族序数一 0=C=Q: H 极性分子，如 HS、NH、PCl 中心原子 3.分子极性的判断③④ 有孤电子对+极性 (1)只含非极性键的分子一定是 分子。 分子 →没有孤电子对→非 (2)①含有极性键的分子，如果分子中各个键的极性的向量和等于 极性分子 A,B,C…→空间结构 零，则为 分子，否则为 分子。 →不对称→极 性分子 ②含有极性键的分子，如果正电中心与负电中心重合，则为 对称→非极 分子，否则为 分子。 性分子 判断分子极性的一般思路 二自学辨析 分子空 键有无 1.以极性键结合起来的分子一定是极性分子。 间结构 极性 2.由极性键形成的双原子分子一定是极性分子。 ( 共同决定 3.含有非极性键的分子一定是非极性分子。 ( 非极性 极性分 分子 子 4.非极性分子一定含有非极性共价键。 ( 均匀对称 不均匀不对称 电荷分布 5.分子的极性不仅与键的极性有关，还与分子空间结构有关。( 共价键形成的分子 048 典例1：(2025·北京房山高二阶段练习)下列各组物质中，由极性键构成的极性分子是() A.CH B.S03 C.NH3 D.BF 要点归纳： 1.键的极性强弱的影响因素 共价键的极性只取决于成键原子的元素种类或电负性的差异，与其他因素无关。 (1)同种非金属元素原子间形成的共价键是非极性键：不同种非金属元素原子间形成的共价 键是极性键。 (2)电负性差值越大的两原子形成的共价键的极性越强。 (3)共用电子对偏移程度越大，键的极性越强。 2.分子的极性与键的极性和分子空间结构的关系 空间结构 极 双原子分子，如HC1、NO、HBr等 极 不对称 性 V形分子，如H0、HS、S02等 键 分 三角锥形分子，如NH、PH等 空间结构对称 四面体形分子，如CHC13、CH,C12等 非 非 单质分子，如C12、N2、P4、12等 性 性 直线形分子，如C02、CS2、CL2等 平面正三角形分子，如BF3、S0等 子 正四面体形分子，如CH、CCl4、CF,等 对点训练1：(2025·石家庄市部分重点高中高三联考)下列分子属于非极性分子的是( A.S02 B.NCI C.C1O, D.SiF 学习任务二：键的极性对化学性质的影响 一必备知识 1.羧酸酸性的衡量标准0 ①1)Na分别与乙醇和水的反 应，与水反应更剧烈。 羧酸的酸性大小与其分子的 和 有关。羧酸的酸性 CH,CH2为推电子基，使 可用pK。的大小来衡量。pK越小，酸性 0一H极性变弱，导致0一H 难电离出H+。由此可知 2.键的极性对羧酸酸性的影响② Na与乙醇不如与水反应 (1)三氟乙酸与三氯乙酸的酸性强弱 剧烈。 酸性：三氟乙酸 三氯乙酸。原因是氟的电负性大于氯 的电负性，F—C的极性 Cl一C的极性，使F,C一的极性 Cl,C一的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更 ,更 电离出氢离子。 (2)甲酸、乙酸和丙酸的酸性强弱 酸性：甲酸 乙酸 丙酸。烷基(R一)是 基团，烷基链越长 效应越大，使羧基中的羟基的极性 羧酸的酸性 随着烷基加长，酸性的差异越 来越小。 049 二自学辨析 1.烷基(R一)是推电子基团，随着烷基链加长，羧酸的酸性越强。 2)在常温下CH4和苯都不能 2.羧酸的酸性：CH,CICOOH>CCL,COOH。 使酸性KMnO0,溶液褪色，而 3.共价键的极性越强，物质化学性质越稳定 甲苯能使酸性KMnO4溶液褪 三课堂探究 色，这是因为苯环吸电子效应 典例2：(2025·河南许昌高二期末)键的极性对物质的性质有重要 对一CH,的影响，使一CH的 影响，下列说法错误的是 ( 还原性增强了。 A.三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸，这是由于氟的电负性大于氯的电 负性 ②1)从物质结构角度判断有 B.甲酸的酸性大于乙酸的酸性，原因是烷基越长其推电子效应越大 机酸的酸性强弱 C.03分子空间结构与H,0分子相似，其分子也有极性，它在CCL4中 ①与羧基（一C00H)相连 溶解度小于在水中的溶解度 的C一X(X为卤素原子) D.CH4、SO,、CO,都是由极性键形成的非极性分子 的极性越大，羧酸的酸性越 命要点归纳：键的极性对化学性质的影响 强，如酸性：CF,COOH> (1)共价键的极性越强，键的活泼性也越强，容易发生断裂，易发生 CCL COOH>CH,COOH: 相关的化学反应。 ②C一X的数量越多，羧酸 (2)成键元素的原子吸引电子能力差值越强，电负性差值越大，共价 的酸性越强，如酸性： 键的极性就越强，在化学反应中该分子的反应活性越强，在化学 CCI COOH CHCL,COOH 反应中越容易断裂。 CH,CICOOH; (3)键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的 ③烷基链越长，羧酸的酸性 极性而实现的，羧基中羟基的极性越大，越容易电离出H+,则羧 越弱，如酸性：C2H,COOⅢ 酸的酸性越强。 <CH,COOH<HCOOH。 对点训练2：(2025·武汉高二检测)下列有关物质的结构与性质的 2)从物质结构角度判断无 说法错误的是 机含氧酸的酸性强弱 A.因为3s能级上电子的能量低于3p能级上电子的能量，所以 无机含氧酸可写成 1(Mg)>1(Al) (HO)mROn,如果成酸元素 B.由于氯元素的电负性大于氢元素的电负性导致羧基中O一H极 R相同，则n值越大，即非 性较强，所以CCl,COOH的酸性比CHCL,COOH强 羟基氧原子数目越多，酸性 C.羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱，所以酸性：乙酸> 越强，如酸性：HC1O< 丁酸 HClO2<HCIO3<HC104。 D.N元素的电负性大于P元素，故NCL3分子的极性大于PCl: 课堂素养评价 1.(2025·河北省承德市高二期末)甲醇不仅是重要的化工原料，还是性能优良的能源和车用燃料。 下列关于甲醇的叙述错误的是 A.甲醇分子是极性分子 B.甲醇分子中的碳原子sp杂化 C.甲醇的空间结构为正四面体形 D.甲醇分子中只含极性共价键 2.(2025·昆明高二检测)A、B、C、D均为18电子分子。A为双原子分子且为浅黄绿色气体；B的水 溶液常用于医用消毒；C有臭鸡蛋气味；D为烃。下列判断错误的是 ( ) A.A的键长在同主族单质中最短 B.B为非极性分子，分子中同时含有极性键和非极性键 C.C分子呈V形 D.D分子中有7个σ键 050 3.(2025·天津南开区高二检测)下列羧酸中酸性最弱的是 A.HCOOH B.CH,COOH C.CH,CICOOH D.CHCI COOH 4.(2024·安徽马鞍山高二期末)下列各组物质都属于极性分子的一组是 ( A.HF、NH3、CO、H2S B.N0、S02、CCl4、H02 C.S03、H20、N2、Sif D.C0、BF3、CS2、PClg 5.已知N、P同属于元素周期表的第VA族元素，N在第二周期，P在第三周期。NH3分子呈三角锥 形，N原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，N一H键间的夹角是107°。 (1)N4分子的空间结构为o 它是一种 (填“极性”或“非极性”)分子。 (2)PH分子与NH分子的构型关系 (填“相同”“相似”或“不相似”)，P一H键 (填 “有”或“无”)极性，PH3分子 (填“有”或“无”)极性。 (3)NCL,是一种淡黄色油状液体，下列对NCL,的有关描述不正确的是 (填字母)。 a.该分子呈平面三角形 b.该分子中的化学键为极性键 c.该分子为极性分子 d.因N一Cl键的键能大，故NCl,稳定 夯基提能作业 请同学们认真完成练案[12] 第2课时 分子间作用力 分子的手性 学习目标 1.通过分子间作用力的学习，能辨析物质微观分子间的作用力及类型，能说明分子间作用 力、氢键对物质熔、沸点等性质的影响。 2.通过溶解性、分子手性的学习，知道物质的溶解性与分子结构的关系，能比较物质的溶解 性并进行相关解释，能结合实例判断分子的手性，描述对其性质的影响。 学习任务一：分子间作用力 一必备知识 1.范德华力及其对物质性质的影响0 ①1)碘易升华，而碘升华时 概念 分子之间存在着 需要微热。理由是碘升华 是物理变化，需要吸收能量 特征 范德华力很弱，比化学键的键能小 个数量级 克服其分子间的范德华力。 分子结构和组成相似的物质，相对分子质量 ,范德华力 2)C0与N2的相对分子质 影响因素 越大 量相等，C0的熔沸点却大 分子的极性 ,范德华力越大 于N2熔沸点。理由是CO 是极性分子而N2是非极性 事实依据 降温加压气体会 ,降温时液体会 分子。 对物质性 范德华力越大，物质的熔、沸点 质的影响