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第三節(jié)
分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)
第1課時(shí)　
鍵的極性
人教版（2019）化學(xué)選擇性必修二
第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.能從共用電子對(duì)是否發(fā)生偏移的角度認(rèn)識(shí)鍵的極性的實(shí)質(zhì)是成鍵原子分別帶正電和負(fù)電。
2.知道分子可以分為極性分子和非極性分子。
3.知道分子極性和分子中鍵的極性、分子的空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
微波爐的加熱原理
未通電

+
通電
眾多的水分子隨電磁場(chǎng)定向轉(zhuǎn)動(dòng)
因頻繁相互間摩擦損耗，使電磁能轉(zhuǎn)化為熱能
電場(chǎng)
磁場(chǎng)
方向
偶極矩
微波爐的加熱原理
水分子的表面靜電勢(shì)圖
電子云
密度大
電子云
密度小
顏色表示靜電勢(shì)的數(shù)值
越接近紅色，代表電子云密度越大
越接近藍(lán)色，代表電子云密度越小
水分子的正電中心和負(fù)電中心不重合,在電場(chǎng)作用下可以定向轉(zhuǎn)動(dòng)。
極性分子
金
屬
片
金
屬
片
微波爐的加熱原理
水分子是一種極性分子
分子的極性
1、極性分子
分子中的正電中心和負(fù)電中心不重合，使分子的某一個(gè)部分呈正電性(δ+)，另一部分呈負(fù)電性(δ-)的分子是極性分子。
H2O
δ+
δ+
δ-
δ+
+ -
正電中心和負(fù)電中心不重合，極性分子
如HCl、H2O、CH3Cl等。
極性向量可形象地描述極性鍵的電荷分布情況，極性向量矢量和指向的一端，說(shuō)明該處負(fù)電荷更為集中，為極性分子。
2、非極性分子
分子中的正電中心和負(fù)電中心重合的分子是非極性分子。
如P4、CO2等。
δ+
δ-
δ-
CO2
±
正電中心和負(fù)電中心重合，非極性分子
根據(jù)共用電子對(duì)是否偏移，共價(jià)鍵有極性鍵、非極性鍵之分。 以共價(jià)鍵結(jié)合的分子也有極性分子、非極性分子之分。
分子的極性可以通過(guò)哪些方法確定？
問(wèn)題1:
問(wèn)題2:
分子的極性和共價(jià)鍵的極性有關(guān)系嗎？是否極性分子一定含有極性共價(jià)鍵，非極性分子一定含有非極性共價(jià)鍵？
鍵的極性
不同原子形成的共價(jià)鍵，因兩個(gè)原子吸引電子的能力不同，共用電子對(duì)發(fā)生偏移，使兩個(gè)鍵合原子一個(gè)呈正電性( +)，一個(gè)呈負(fù)電性( -)，這種共價(jià)鍵叫作極性共價(jià)鍵，簡(jiǎn)稱極性鍵。
（1）極性鍵
在形成氯化氫分子時(shí)，氯原子吸引電子的能力比氫原子強(qiáng)，共用電子偏向氯原子使氯原子呈負(fù)電性( -) 、偏離氫原子使氫原子呈正電性( +)。
H
Cl
×
δ+
δ-
相同原子形成的共價(jià)鍵，因兩個(gè)原子吸引電子的能力相同，共用電子對(duì)不發(fā)生偏移，兩個(gè)鍵合原子呈中性，這種共價(jià)鍵叫作非極性共價(jià)鍵，簡(jiǎn)稱非極性鍵。
（2）非極性鍵
在形成氫氣分子時(shí)，兩個(gè)氫原子吸引電子的能力相等，共用電子不偏移，兩個(gè)成鍵氫原子不顯電性。
H
H
（3）成鍵特點(diǎn)
同種非金屬元素原子間形成的共價(jià)鍵是非極性鍵
不同種非金屬元素原子間形成的共價(jià)鍵是極性鍵
成鍵元素電負(fù)性值差異越大，共價(jià)鍵的極性越強(qiáng)
共價(jià)鍵
極性鍵
非極性鍵
不同原子間
同種原子間
共用電子對(duì)偏移
成鍵原子呈電性
共用電子對(duì)不偏移
成鍵原子呈電中性
①CO2
②H2O
只存在極性共價(jià)鍵的分子：
非極性分子
極性分子
結(jié)論：
含極性共價(jià)鍵的分子不一定是極性分子，非極性分子也不一定只含非極性共價(jià)鍵。
判斷分子的極性不能只看分子共價(jià)鍵類型。
分子的極性是由分子中所含共價(jià)鍵的極性與分子的立體構(gòu)型兩方面共同決定。
3、分子極性判斷方法
(1)單原子分子
（稀有氣體）——非極性分子
(2)雙原子分子
化合物——極性分子
單 質(zhì)——非極性分子
分子極性取決共價(jià)鍵是否有極性:由非極性鍵組成的雙原子分子一定是非極性分子,由極性鍵組成的雙原子分子一定是極性分子。
如Cl2、O2、N2
如HCl、NO、SiC
(3)多原子分子(ABn型)
——取決于分子空間構(gòu)型
判斷方法：
①物理模型法（從力的角度分析）
在ABn分子中，A-B鍵看作相互作用力，根據(jù)中心原子A所受合力是否為零來(lái)判斷：F合=0，為非極性分子（極性抵消），F(xiàn)合≠0，為極性分子（極性不抵消）。
O
O
C
180
F1
F2
F合=0
C=O鍵是極性鍵,CO2是直線形、對(duì)稱分子,兩個(gè)C=O的極性互相抵消(F合=0),故整個(gè)分子沒(méi)有極性，電荷分布均勻，是非極性分子。
如CO2:
H
O
H
105
F1
F2
F合≠0
O-H鍵是極性鍵，H2O分子是V形、不對(duì)稱分子，兩個(gè)O-H鍵的極性不能抵消(F合≠0)，故整個(gè)分子電荷分布不均勻，是極性分子。
如H2O:
如NH3:
H
H
H
N
107
三角錐形, 不對(duì)稱分子，鍵的極性不能抵消，是極性分子。
如BF3:
120
F1
F2
F3
F′
平面三角形，對(duì)稱分子，鍵的極性互相抵消（ F合=0） ，是非極性分子
109 28'
正四面體型,對(duì)稱結(jié)構(gòu),C-H鍵的極性互相抵消(F合=0),非極性分子
C
H
H
H
H
如CH4:
②化合價(jià)法
中心原子化合價(jià)絕對(duì)值
該元素的價(jià)電子數(shù)
=
分子的空間結(jié)構(gòu)中心對(duì)稱
≠
該元素的價(jià)電子數(shù)
分子的空間結(jié)構(gòu)非中心對(duì)稱
該分子為非極性分子
直線形
平面正三角形
正四面體
……
該分子為極性分子
V形
三角錐形
四面體
……
如：BF3
B原子化合價(jià)絕對(duì)值＝價(jià)電子數(shù)＝3
非極性分子
如：SO2
S原子化合價(jià)絕對(duì)值為4≠價(jià)電子數(shù)6
極性分子
分子 BF3 CO2 PCl5 SO3 H2O NH3 SO2
化合價(jià)絕對(duì)值
價(jià)電子數(shù)
分子極性
3
3
4
4
5
5
6
6
2
6
3
5
4
6
非極性
非極性
非極性
非極性
極性
極性
極性
常見(jiàn)分子的極性、非極性判斷
③根據(jù)所含共價(jià)鍵的類型及分子的空間結(jié)構(gòu)判斷
當(dāng)ABn型分子的空間構(gòu)型是空間對(duì)稱結(jié)構(gòu)時(shí)，由于分子的正負(fù)電荷中心重合，故為非極性分子。
當(dāng)分子的空間構(gòu)型不是空間對(duì)稱結(jié)構(gòu)時(shí)，一般為極性分子
分子類型 鍵的極性 分子空間結(jié)構(gòu) 分子極性 代表物
雙原子 分子
三原子 分子
A2
AB
A2B
(AB2)
非極性鍵
極性鍵
極性鍵
極性鍵
直線形(對(duì)稱)
直線形(不對(duì)稱)
直線形(對(duì)稱)
V形(不對(duì)稱)
非極性
非極性
極性
極性
H2、O2、Cl2、N2等
HF、HCl、CO、NO等
CO2、CS2
等(鍵角180°)
H2O(鍵角105°)等
分子類型 鍵的極性 分子空間結(jié)構(gòu) 分子極性 代表物
四原子 分子
五原子 分子
AB3
極性鍵
平面三角
形(對(duì)稱)
非極性
BF3、BCl3等
極性鍵
三角錐形
(不對(duì)稱)
極性
NH3(鍵角107°)等
AB4
極性鍵
極性鍵
ABnC4-n
(n<4且為整數(shù))
正四面體
形(對(duì)稱)
四面體形
(不對(duì)稱)
非極性
極性
CH4、CCl4(鍵角
109°28')等
CHCl3、CH2Cl2等
1、上述九種物質(zhì)中含非極性共價(jià)鍵的物質(zhì)有哪些？
P4中的P—P為非極性共價(jià)鍵，C60中的C—C為非極性共價(jià)鍵
2、上述九種物質(zhì)中，哪些是非極性分子？哪些是極性分子？
P4、C60、CO2、BF3、CH4為非極性分子
HCN、H2O、NH3、CH3Cl為極性分子
3、為什么臭氧是極性分子？
臭氧分子的空間結(jié)構(gòu)與水分子的相似，臭氧分子中的共價(jià)鍵是極性鍵，臭氧分子有極性，但很微弱。僅是水分子的極性的28%。其中心氧原子是呈正電性的，而端位的兩個(gè)氧原子是呈電負(fù)性的。
由于臭氧極性微弱，它在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度。
離域π鍵
離域π鍵
δ＋
δ－
δ－
比較臭氧在水中的溶解度和CCl4中的溶解度？
4、雙氧水是一種醫(yī)用消毒殺菌劑，能有效滅殺新冠病毒，已知H2O2分子的結(jié)構(gòu)如圖所示，H2O2分子不是直線形的，兩個(gè)H原子猶如在半展開(kāi)的書的兩頁(yè)紙上，書面夾角為93°52′，而兩個(gè)O—H與O—O的夾角為96°52′。如圖所示：
H2O2分子中正電中心和負(fù)電中心是否重合？H2O2屬于極性分子還是非極性分子？
不重合；H2O2屬于極性分子
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2Na＋2CH3CH2OH →2CH3CH2ONa＋H2↑
鈉和水的反應(yīng)
鈉和乙醇的反應(yīng)
為什么鈉和水的反應(yīng)比鈉和乙醇的反應(yīng)劇烈？
H
O
H
C2H5
O
H
δ+
δ-
δ+
δ-
乙醇分子中的C2H5—是推電子基團(tuán)，使得乙醇分子中的電子云向著遠(yuǎn)離乙基的方向偏移，羥基的極性比水分子中的小，因而鈉和乙醇的反應(yīng)不如鈉和水的劇烈。
分析：
鍵的極性影響分子化學(xué)性質(zhì)
鍵的極性對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響
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
1、 為什么甲酸、乙酸、丙酸的酸性逐漸減弱？
烴基(符號(hào)R—)是推電子基團(tuán)，烴基越長(zhǎng)推電子效應(yīng)越大，使羧基中的羥基的極性越小，羧酸的酸性越弱。
所以酸性:甲酸>乙酸>丙酸
隨著烴基加長(zhǎng)，酸性的差異越來(lái)越小
羧酸的酸性大小與其分子的組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)，如下表所示。
2、比較三氟乙酸和三氯乙酸的酸性強(qiáng)弱，并解釋其原因。
三氟乙酸的酸性強(qiáng)于三氯乙酸,這是由于氟的電負(fù)性大于氯的電負(fù)性,C-F鍵的極性大于C-Cl鍵,導(dǎo)致羧基中的O-H鍵的極性更大，更易電離出H+。
Cl-C-C-O-H
O
=
Cl
-
-
Cl
+
-
F-C-C-O-H
O
=
F
-
-
F
+
-
3、 比較氯乙酸和三氯乙酸的酸性強(qiáng)弱，并解釋其原因。
由于氯的電負(fù)性較大，極性：Cl3C- ＞ Cl2CH- ＞ ClCH2- ,導(dǎo)致三氯乙酸中的羧基的極性最大，更易電離出氫離子。
CH2
O
H
δ+
δ-
O
C
Cl
CH3
O
H
δ+
δ-
O
C
CH3
O
H
δ+
δ-
O
C
C
O
H
δ+
δ-
O
C
Cl
Cl
Cl
1.下列物質(zhì)中含有非極性鍵的分子是(　 　)
A.CaF2 B.H2O2
C.CO2 D.NaOH
2.(2022·四川遂寧期中)下列各組物質(zhì)中,都是非極性分子且只含極性鍵的是(　 　)
A.CO2、BF3 B.CS2、H2O2
C.S8、PCl5 D.CH4、C2H2
B
A
4.下列物質(zhì)中,酸性最強(qiáng)的是(　 　)
A.HCOOH　 B.HOCOOH
C.CH3COOH　 D.C6H13COOH
3.(2022·山東威海期末)下列關(guān)于分子極性及分子的空間結(jié)構(gòu)的判斷錯(cuò)誤的是(　 　)
選項(xiàng) A B C D
化學(xué)式 PCl3 CS2 SO2 CH4
分子極性 極性 非極性 極性 非極性
空間結(jié)構(gòu) 平面三角形 直線形 V形 正四面體形
A
A

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