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第二章
第三節 分子結構與物質性質
0
第1課時：共價鍵的極性
及對物質性質的影響
新課引入
微波爐經常用來加熱飯菜，你知道這是為什么嗎？
01
非極性共價鍵
02
極性共價鍵
寫出Cl2、N2、HCl、H2O、CH4的電子式。討論其共用電子對是否偏移？
Cl Cl
：
：
：
：
：
：
：
﹕
H O H
﹕
﹕
﹕
1.0
3.0
3.0
3.0
共用電子對不偏移
共用電子對偏移
N


N





電荷分布均勻
﹕
H Cl
﹕
﹕
﹕
電荷分布不均勻
共用電子對
偏移程度越大
鍵的極性
越強
電負性
差值越大
δ-
δ+
δ+
1.0
3.5 1.0
一、共價鍵的極性
1.鍵的極性
一、共價鍵的極性
【歸納1】
不同元素原子A-B型
相同元素原子A-A型
偏移
不偏移
電負性較小原子呈正電性
電負性較大原子呈負電性
電中性
非極性共價鍵
極性共價鍵
實例
成鍵原子
電子對
成鍵原子的電性
Cl—Cl
δ+
H—Cl
δ-
一般：電負性差值＜1.7為共價鍵，且電負性差值越大，鍵的極性越大。
如：H-F > H-Cl> H-Br > H-I
【注意】O3為極性共價鍵
一、共價鍵的極性
按照不同的分類方法，可將共價鍵分為不同的類型:
（1）按共用電子對數目
單鍵：如H-H鍵
雙鍵：如C=C鍵
三鍵：如N≡N鍵
（2）按共用電子對是否偏移
非極性鍵：如Cl-Cl鍵
極性鍵：如H-Cl鍵
（3）按原子軌道的重疊方式
σ鍵
π鍵
σ鍵可以獨立存在,
π鍵不能單獨存在
【歸納2】
練一練
練習1：指出下列物質中的共價鍵類型
N2
CH4
CO2
CS2
H2O2
Na2O2
SiH4
NaOH
非極性鍵
極性鍵
極性鍵
極性鍵和非極性鍵
非極性鍵
極性鍵
非極性鍵
非極性鍵
練習2：含有非極性鍵的離子化合物（ ）
A.NaOH B.Na2O2 C.NaCl D.NH4Cl
B
一、共價鍵的極性
2.分子的極性
極性分子：正電中心和負電中心不重合
非極性分子：正電中心和負電中心重合
(1) 概念
(2) 判斷方法
δ-
δ+
δ+
極性分子：
正、負電荷中心不重合的分子。
NH3
H2O
-
+
-
+
使分子的某個部分呈正電性(δ+)，另一部分呈負電性(δ-)
方法一：分子極性可根據分子的正、負電荷中心是否重合判斷
一、共價鍵的極性
正、負電荷中心重合的分子。
非極性分子：
BF3
CH4
CH2=CH2
2.分子的極性
方法一：分子極性可根據分子的正、負電荷中心是否重合判斷
一、共價鍵的極性
方向：
大小：
由正電中心指向負電中心
電負性差值越大，鍵的極性越大，極性向量越大
方法二：分子極性也可根據化學鍵的極性的向量和判斷
大小相等，方向相反，
向量和為0，
非極性分子：
B
F
F
F
平面三角形
直線形
正四面體形
2.分子的極性
F合=0
一、共價鍵的極性
δ-
δ+
δ+
鍵的極性向量和不為0
極性分子：
NH3 三角錐形
δ-
δ+
δ+
δ+
H2O
HCN
V形
H2O、
HCN、
NH3 等
方法二：分子極性也可根據化學鍵的極性的向量和判斷
2.分子的極性
F合≠0
一、共價鍵的極性
常見的非極性分子和極性分子
δ+
δ-
C60
δ+
δ-
δ+
δ-
δ+
δ-
極性
分子：
非極性
分子：
一、共價鍵的極性
2.分子的極性
請分析O3分子的結構及空間構型
一、共價鍵的極性
臭氧是一種重要物質。大氣高空的臭氧層保護了地球生物的生存；空氣質量預報中臭氧含量是空氣質量的重要指標；它還是有機合成的氧化劑、替代氯氣的凈水劑……
臭氧分子的空間結構與水分子的相似，
臭氧分子有極性，但很微弱。
僅是水分子的極性的28%。
臭氧分子中的共價鍵是極性鍵，
其中心氧原子是呈正電性的，
而端位的兩個氧原子是呈電負性的。
臭氧的極性微弱，它在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度
資料卡片（P53）
一、共價鍵的極性
【思考與討論】
（1）以下雙原子分子中，哪些是極性分子，哪些是非極性分子
H2 O2 Cl2 HCl
（2）P4和C60是極性分子還是非極性分子？
（3）以下化合物分子中，哪些是極性分子，哪些是非極性分子？
結論1：只由非極性鍵形成的雙原子分子、多原子分子是非極性分子。
結論2：由極性鍵形成的雙原子分子，是極性分子。
結論3：由極性鍵形成的多原子分子，可能為極性分子 如 H2O2
也可能是非極性分子。如：SO2、CO2
CO2、 HCN、H2O、 NH3 、 BF3 、 CH4 、 CH3Cl、 SO2、SO3、BeCl2
（1）只由非極性鍵形成的雙原子分子、多原子分子是非極性分子
如：O2、H2、P4、C60。
（2）由極性鍵形成的雙原子分子，是極性分子。
如：HCl、HF、HBr
（3）由極性鍵形成的多原子分子，可能為極性分子 如 H2O2
也可能是非極性分子。如：SO2、CO2
經驗規則：a.對ABn分子，當主族元素A的化合價的絕對值等于其價電子數時，該 分子為非極性分子。
AB2：直線形，如CO2
AB3：平面三角形，如BF3
AB4：正四面體形,如CCl4
AB5 ：三角雙錐形，如PCl5
AB6：正八面體形，如SF6
【總結歸納】
一、共價鍵的極性
一般非極性分子，中心原子無孤電子對
經驗規則：b.可根據中心原子有無孤電子對判斷。
BF3
CO2
PCl5
SO3
H2O
NH3
SO2
中心原子
化合價絕對值
孤電子對數
分子極性
3
0
4
0
5
0
6
0
2
2
3
1
4
1
非極
非極
非極
非極
極性
極性
極性
2.分子的極性
（3）由極性鍵形成的多原子分子，可能為極性分子 如 H2O2
也可能是非極性分子。如：SO2、CO2
空間結構
非中心對稱
中心對稱
非極性分子
極性分子
一、共價鍵的極性
共價鍵的極性和分子的極性的關系
小結
正負電荷中心
是否重合
分子的空間
結構
共價鍵的
極性
決定
分子的
極性
決定
正電中心和負電中心不重合
正電中心和負電中心重合
極性
分子
非極性
分子
稀有氣體分子是非極性分子，不含共價鍵；
臭氧是極性分子，共價鍵為極性鍵
練習3：判斷下列分子的極性
①H2　②O2　③HCl　④P4　⑤C60　⑥CO2　⑦CH2==CH2　⑧HCN　
⑨H2O　⑩NH3　 BF3　 CH4　 SO3　 CH3Cl　 H2O2
屬于非極性分子的是_______________________，
屬于極性分子的是_____________。
①②④⑤⑥⑦
③⑧⑨⑩
練一練
表面活性劑（P53）
去污原理:
表面活性劑在水中會形成親水基團向外，疏水基團向內的膠束，由于油漬等污垢是疏水的，會被包裹在膠束內腔，在摩擦力的作用下油漬脫離，達到去污目的。
為什么鈉和水的反應比鈉和乙醇的反應劇烈？
鈉和水的反應
鈉和乙醇的反應
H
O
H
δ+
δ-
C2H5
O
H
δ+
δ-
乙醇分子中的C2H5—是推電子基團，
使得乙醇分子中的電子云向著遠離乙基的方向偏移
羥基的極性：
水分子 ＞ 乙醇分子
一、共價鍵的極性
3.鍵的極性對化學性質的影響
CH3COOH
CH3COO- + H+
Ka ＝
c(CH3COO-) c(H+ )
c(CH3COOH)
pKa ＝ -lgKa
pKa 越小，酸性越強
化學鍵的極性
物質的化學性質
分子結構
氫氧鍵的極性越大，O—H越容易斷開，酸性越強。
(即共用電子對的偏移程度越大)
3.鍵的極性對化學性質的影響
一、共價鍵的極性
分析表格中pKa數據的變化規律及原因
酸
性
增
強
CH3
O
H
δ+
δ-
O
C
C2H5
O
H
δ+
δ-
O
C
H
O
H
δ+
δ-
O
C
烴基(R—)是推電子基團，烴基越長推電子效應越大，使羧基中的羥基的極性越小，羧酸的酸性越弱。
3.鍵的極性對化學性質的影響
一、共價鍵的極性
一、共價鍵的極性
酸
性
增
強
CH2
O
H
δ+
δ-
O
C
Cl
CH3
O
H
δ+
δ-
O
C
CH
O
H
δ+
δ-
O
C
Cl
Cl
C
O
H
δ+
δ-
O
C
Cl
Cl
Cl
氯的電負性較大，吸引鍵合電子對
3.鍵的極性對化學性質的影響
一、共價鍵的極性
Cl3C— ＞ Cl2CH— ＞ ClCH2—
三氯乙酸中的羧基的極性最大，更易電離出氫離子
氯的電負性較大，氯原子越多，酸性越強
羧基的極性：
羧酸 氯乙酸 （CH2ClCOOH） 二氯乙酸 （CHCl2COOH） 三氯乙酸
（CCl3COOH）
pKa 2.86 1.29 0.65
3.鍵的極性對化學性質的影響
一、共價鍵的極性
預測三氟乙酸和三氯乙酸的酸性相對強弱：
酸性增強
三氟乙酸中的羧基的極性更大，更易電離出氫離子
電負性：
F ＞ Cl
羧基的極性：
F3C— ＞ Cl3C—
羧酸 三氯乙酸（CCl3COOH） 三氟乙酸（CF3COOH）
pKa 0.65 0.23
3.鍵的極性對化學性質的影響
[小結]
羧基中羥基的極性越大，越容易電離出H+,則羧酸的酸性越大
-NO2 >-CN >-F >-Cl >-Br >-I > C C >-OCH3 >-OH >-C6H5 >-C=C
常見的吸電子基團：
常見的推電子基團：
(CH3)3C-> (CH3)2CH-> CH3CH2-> CH3-
推電子基，即將電子推向羥基，從而減小羥基的極性，導致羧酸的酸性減小。一般地，烴基越長，推電子效應越大，羧酸的酸性越小。
吸電子基,吸電子能力越強，電子向氯原子方向偏移程度越大，使羧基中羥基的極性增大，更容易電離出H+ 。
練習4：試比較下列有機酸的酸性強弱。
①CF3COOH　②CCl3COOH　③CHCl2COOH　
④CH2ClCOOH　⑤CH3COOH　⑥CH3CH2COOH
①＞②＞③＞④＞⑤＞⑥
練一練
分子結構修飾與分子的性質（P55）
三氯蔗糖
不改變分子的主體骨架，保持分子的基本結構不變，僅改變分子結構中的某些基團而得到新的分子，分子被修飾后，其性質也可以發生顯著的變化。
三氯蔗糖又名蔗糖素，其甜度高、熱量值極低，安全性好，可供糖尿病患者食用，被認為是近乎完美的甜味劑。
課堂小結
分子的極性
鍵的極性對化學性質的影響
極性分子：分子內正電中心和負電中心不重合
非極性分子：分子內正電中心和負電中心重合
烴基是推電子基團，烴基越長，推電子效應越大，使羧基中的羥基的極性越小，羧酸的酸性越弱
鍵的極性
非極性鍵：同種元素構成，電子對不偏移
極性鍵：不同種元素，電子對偏移
課堂練習
1.下列敘述正確的是( )
A.構成單質分子的微粒一定含有共價鍵
B.由非金屬元素組成的化合物不一定是共價化合物
C.非極性鍵只存在于雙原子單質分子里
D.不同元素組成的多原子分子里的化學鍵一定都是極性鍵
B
2.下列敘述中正確的是( )
A.鹵化氫分子中，鹵素的非金屬性越強，共價鍵的極性越大，熱穩定性
也越強
B.以極性鍵結合的分子，一定是極性分子
C.判斷A2B或AB2型分子是否是極性分子的依據是看分子中是否含有極性鍵
D.非極性分子中，各原子間都應以非極性鍵結合
A
課堂練習
3.有一種AB2C2型分子，在該分子中A為中心原子。下列關于該分子的空間結構和極性的說法中，正確的是( )
A.假設為平面四邊形，則該分子一定為非極性分子
B.假設為四面體形，則該分子一定為非極性分子
C.假設為平面四邊形，則該分子可能為非極性分子
D.假設為四面體形，則該分子可能為非極性分子
C

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