2.3.1共价键的极性 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

第二章 分子结构与性质 第三节 分子结构与物质的性质 第1课时 共价键的极性 知识点一　 键的极性和分子的极性 【总结归纳】极性键和非极性键的比较 极性键 非极性键 成键原子 不同种原子 同种元素原子（特例：O3） 电子对 偏移 不偏移 成键原子 的电性 电负性小的原子呈正电性(δ＋) 电负性大的原子呈负电性(δ－) 呈电中性 表示形式 A—B、A=B、A≡B等 A—A、A=A、A≡A等 实例 C—H、C=O、C≡N H—H、C=C、C≡C 1. 键的极性 分子的极性 极性分子： 非极性分子： 正电中心和负电中心不重合的分子。 正电中心与负电中心重合的分子。 1、概念 2. 分子的极性 3．键的极性与分子的极性之间的关系 极性键结合的分子一定是极性分子吗？非极性键结合的分子一定是非极性分子吗？ 以非极性键结合的双原子分子一定为非极性分子，如H2、O2等； 以极性键结合的双原子分子一定为极性分子，如HCl、NO等； 注意以极性键结合的多原子分子可能为非极性分子，如CH4、CO2等。 ✪ 如何判断分子的极性 ⑴双原子分子的极性 双原子分子的极性与化学键的极性一致 以下双原子分子H2、O2、Cl2、HCl、HBr中，哪些是极性分子，哪些是非极性分子？ 非极性分子 极性分子 H2　O2　Cl2 HCl HBr 4. 分子极性的判断 ⑵多原子分子的极性 正电中心和负电中心不重合 极性分子 正电中心和负电中心不重合 非极性分子 H2O CO2 方法一：根据正电中心和负电中心是否重合 方法二：根据化学键的极性的向量和是否为0判断 键的极性向量和=0为非极性分子，向量和≠0为极性分子 直线形，键的极性互相抵消，非极性分子。 δ- δ+ δ- CO2 F1 F2 F合≠0 O-H键是极性键，共用电子对偏O原子，由于分子是V形构型，两个O-H键的极性不能抵消，∴整个分子电荷分布不均匀，是极性分子 H2O NH3 三角锥型, 不对称，3个N-H的极性的向量和≠0，键的极性不能抵消，是极性分子 平面正三角形，键的极性互相抵消，是非极性分子。 BF3 正四面体型 ，4个C-H键的极性的向量和等于零，键的极性互相抵消 ，是非极性分子 CH4 方法三：根据空间结构是否对称 非极性分子： 空间结构中心对称 对称直线形：CO2、CS2、C2H2、Cl2、N2 正三角形：BF3、SO3、AlCl3 正四面体：CH4、CCl4、P4、、SiF4 正六边形：C6H6 极性分子： 空间结构中心不对称 不对称直线形：HCN、HCl、NO、CO V形：H2O、H2S、SO2、O3（键的极性的向量和不为零） 平面三角形：甲醛CH2O 三角锥形：NH3、PH3 (非正)四面体：CH3Cl 分子 BF3 CO2 PCl5 SO3 H2O NH3 SO2 化合价绝对值 价电子数 分子极性 3 3 4 4 5 5 6 6 2 6 3 5 4 6 非极性 非极性 非极性 非极性 极性 极性 极性 非极性分子:中心原子A的化合价的绝对值 =价电子数(主族序数) 极性分子:中心原子A的化合价的绝对值 ≠其价电子数 方法四：中心原子化合价法（ABn型分子） 方法五：中心原子孤电子对法: BF3 CO2 PCl5 SO3 H2O NH3 SO2 中心原子 化合价绝对值 孤电子对数 分子极性 3 0 4 0 5 0 6 0 2 2 3 1 4 1 非极 非极 非极 非极 极性 极性 极性 极性分子：中心原子有孤电子对； 非极性分子：中心原子无孤电子对。 1. 正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）只含非极性键的分子是非极性分子。 （　√　） （2）非极性分子中一定含有非极性键。 （　×　） （3）极性分子中不可能含有非极性键。 （　×　） （4）以极性键结合起来的分子一定是极性分子。 （　×　） （5）非极性分子只能是双原子单质分子。 （　×　） √ × × × × 化学·选择性必修2 目 录 2. （鲁科版习题）下列说法中，正确的是（　　） A. 由极性键构成的分子都是极性分子 B. 含非极性键的分子一定是非极性分子 C. 非极性分子一定含有非极性键 D. 以极性键结合的双原子分子一定是极性分子 解析：由极性键构成的分子不一定是极性分子，如甲烷是非极性分子，A错误；含非极性键的分子不一定是非极性分子，如S2Cl2（Cl—S—S—Cl）结构不对称，是极性分子，B错误；非极性分子不一定含有非极性键，如甲烷是非极性分子，只含极性键，C错误；以极性键结合的双原子分子一定是极性分子，如氯化氢是极性分子，D正确。 √ 化学·选择性必修2 目 录 3. 已知N、P均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—H间 的夹角是107°。 （1）N4分子的空间结构为 ，它是一种 （填“极性”或 “非极性”）分子。 解析：N4分子是正四面体形结构，是非极性分子。 （2）PH3分子中P—H （填“有”或“无”，下同）极性，PH3分 子 极性。 解析：P—H为不同元素原子之间形成的共价键，为极性键，PH3分子的空间结构为三角锥形，正、负电中心不重合，PH3为极性分子。 非极性 有 有 化学·选择性必修2 目 录 （3）NCl3是一种淡黄色油状液体，下列对NCl3的有关描述错误的是 ⁠ （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 解析：NCl3中N原子的价层电子对数为3＋ ＝4，孤电子对数为1，该分子的空间结构为三角锥形，a错误；N、Cl之间形成的键为极性键，b正确；NCl3分子的正、负电中心不重合，为极性分子，c正确。 a 化学·选择性必修2 目 录 知识点二　 键的极性对化学性质的影响 + H+ 已知羟基的极性越大(即共用电子对的偏移程度越大)，O—H越容易断开，酸性越强。 乙酸分子 CH3COOH 羧酸是一大类含羧基(—COOH)的有机酸，羧基可电离出H＋而呈酸性。 1. 羧酸酸性的衡量标准 1.羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关，羧酸的酸性可用pKa(pKa=-lg Ka)表示。 羧酸 pKa 丙酸(C2H5COOH) 4.88 乙酸(CH3COOH) 4.76 甲酸(HCOOH) 3.75 氯乙酸(CH2ClCOOH) 2.86 二氯乙酸(CHCl2COOH) 1.29 三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65 三氟乙酸(CF3COOH) 0.23 思考：为什么酸性： 三氟乙酸＞三氯乙酸？ pKa越小，Ka越大，酸性越强。 2. 键的极性对羧酸酸性的影响 F—C—C—O—H F F O Cl—C—C—O—H Cl Cl O ＞ δ－ δ－ δ－ δ－ δ－ δ－ F的电负性 Cl的电负性 > F-C的极性 Cl-C的极性 > F3-C的极性 Cl3-C的极性 > 三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大 酸性： 三氟乙酸 三氯乙酸 > 同理，三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸的，二氯乙酸的酸性大于氯乙酸的。 2.烷基对酸性的影响 羧酸 pKa 丙酸(C2H5COOH) 4.88 乙酸(CH3COOH) 4.76 甲酸(HCOOH) 3.75 思考：为什么酸性： 甲酸＞乙酸＞ 丙酸？ 烃基(符号R—)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，羧基的酸性越弱。 因此甲酸的酸性大于乙酸的，乙酸的酸性大于丙酸的……随着烷基加长，酸性的差异越来越 小。 提醒：苯基为吸电子基。 2Na＋2H2O = 2NaOH＋H2↑ 钠和水的反应 钠和乙醇的反应 2Na＋2CH3CH2OH 2CH3CH2ONa＋H2↑ 【思考讨论】对比钠和水的反应和钠和乙醇的反应，谁更剧烈，为什么？ C2H5 O H δ+ δ- H O H δ+ δ- 共价键的极性还受相邻原子团的影响 乙醇分子中的C2H5—是推电子基团，使得乙醇分子中的电子云向着远离乙基的方向偏移，乙醇分子中羟基的极性比水分子中的小。水更易电离出氢离子，与金属钠反应更剧烈。 2、键的极性对物质化学性质的影响 影响共价键 极性的因素 受相邻原子团影响 受成键原子电负性影响 电负性差值越大 → 极性越强 → 反应中越易断裂 有些原子团吸电子；有些原子团推电子 常见的吸/推电子基团 -NO2 、-CN 、-F 、-Cl 、-Br 、-I 、 -OH 等 吸电子基团： 推电子基团： R—(各种烃基，烃基链越长 → 推电子效应越大 ） 1. 正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）羧酸的pKa（pKa＝－lg Ka）越大，其酸性越强。 （　×　） （2）烃基（R—）是推电子基团，随着烃基加长，羧酸的酸性越强。 （　×　） （3）羧酸的酸性：CH2ClCOOH＞CCl3COOH。 （　×　） （4）羧基中羟基的极性越大，越容易电离出H＋，则羧酸的酸性越大。 （　√　） × × × √ 化学·选择性必修2 目 录 2. 下列羧酸的酸性最弱的是（　　） A. CH3COOH B. CH2FCOOH C. HCOOH D. CHF2COOH 解析：根据与羧基（—COOH）相连的基团中共价键或基团的特点进行判断。—CH3是推电子基团，导致羧基中O—H的极性减小，酸性减弱，故酸性：HCOOH＞CH3COOH；F的电负性最大，C—F的共用电子对偏向F，通过传导作用，导致羧基中O—H的极性增大，酸性增强，F原子越多，酸性越强，故酸性：CHF2COOH＞CH2FCOOH＞CH3COOH，选A。 √ 化学·选择性必修2 目 录 3. （2024·泉州高二检测）分析表中数据，下列结论正确的是（　　） pKa 4.88 4.76 3.75 2.86 1.29 0.65 0.23 羧酸 丙酸 乙酸 甲酸 氯乙酸 二氯 乙酸 三氯 乙酸 三氟 乙酸 A. 相对分子质量越大，羧酸的酸性越强 B. 羧酸的酸性强弱与分子中氢原子数目有关 C. 连接羧基的烷基越长，羧酸的酸性越强 D. 羧酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关 √ 化学·选择性必修2 目 录 解析：羧酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关，与相对分子质量和分子中氢原子数目无关，A、B错误，D正确；羧基所连基团的极性越大，如—CF3，羧酸的酸性越强，而烷基越长，酸性越弱，C错误。 化学·选择性必修2 目 录 $