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年 級：高二 學 科：化學（人教版）
課時2.3.1 共價鍵的極性和分子的極性
第三節 分子的結構與物質的性質
第二章 分子結構與性質
1.熟悉兩種常見的分子間作用力:范德華力和氫鍵;了解分子內氫鍵和分子間氫鍵在自然界中的廣泛存在及重要作用,培養宏觀辨識與微觀探析的核心素養。
2.結合實例初步認識分子的手性以及手性分子在生命科學和藥物合成中的應用,培養科學態度與社會責任的核心素養。
1．了解氫鍵形成的條件及氫鍵的存在，學會氫鍵的表示方法，會分析氫鍵對物質性質的影響。
2．結合實例初步認識分子的手性對其性質的影響。
分 類 標 準 類 型
共用電子對是否偏移
極性鍵、非極性鍵
共用電子對數目
單鍵、雙鍵、三鍵
原子軌道重疊方式
σ 鍵、 π 鍵
【主干知識梳理】
一、鍵的極性和分子的極性1、共價鍵的極性：共價鍵按共用電子對是否發生偏移可分為兩大類，極性鍵和非極性鍵(1)極性鍵 ①定義：共用電子對發生偏移(電荷分布不均勻)的共價鍵，稱為極性共價鍵，簡稱為極性鍵 ②特征：成鍵的原子呈正電性或負電性③原因：不同的成鍵原子的電負性不同。電負性的不同，使核間的電子云密集區域偏向電負性較大的原子一端，電子對會偏向電負性較大的原子，電負性較大的原子呈負電，電負性較小的呈正電
電負性： 2.1 3.0
H—Cl
H—Cl
δ＋
δ－
氯化氫分子中的極性共價鍵
鍵的極性只取決于成鍵原子的元素種類或電負性的差異，與其他因素無關。
(2)非極性鍵①定義：共用電子對不發生偏移(電荷分布均勻)的共價鍵，稱為非極性共價鍵，簡稱為非極性鍵 ②特征：成鍵的原子不顯電性③原因：相同的成鍵原子的電負性相同。電負性相同時，吸引電子對的能力就相同，這樣核間的電子云密集區域在兩核間的中間位置
(3)極性鍵、非極性鍵的判斷方法①從組成元素判斷:同種元素的原子之間形成的共價鍵為非極性鍵；不同種元素的元之間形成的共價鍵以為極性鍵②從電子對偏移判斷：有電子對偏移為極性共價鍵；無電子對偏移為非極性共價鍵③從電負性判斷：電負性相同為非極性共價鍵；電負性不同為極性共價鍵
共價鍵 極性共價鍵 非極性共價鍵
成鍵原子 不同種原子（電負性不同） 同種原子（電負性相同）
電子對 發生偏移 不發生偏移
成鍵原子的電性 電負性較小的原子呈正電性(δ+), 電負性較大的原子呈負電性(δ-) 電中性
示例
　　　 H2、O2、Cl2等
注：（1）電負性差值越大的兩原子形成的共價鍵的極性越強
（2）共用電子對偏移程度越大，鍵的極性越強
2.鍵的極性——極性鍵與非極性鍵比較
小練習：指出下列物質中的共價鍵類型
1、O2
2 、CH4
3 、CO2
4、 H2O2
5 、Na2O2
6 、NaOH
非極性鍵
極性鍵
極性鍵
(H-O-O-H)
極性鍵 非極性鍵
非極性鍵
極性鍵
2、分子的極性(1)分子有極性分子和非極性分子之分。在極性分子中，正電中心和負電中心不重合，使分子的某一部分呈正電性(δ+)，另一部分呈負電性(δ—)；非極性分子的正電中心和負電中心重合
(2)鍵的極性與分子的極性的關系：分子的極性是分子中化學鍵的極性的總向量和。鍵的極性是一種向量，不但有大小，還有方向。它的大小可以由成鍵原子的電負性差值來判斷：電負性差值為零，則鍵無鍵性；差值不為零，則鍵有極性。差值越大，則鍵的極性越大。鍵的極性方向是由正極到負極的方向表示
(3)極性分子和非極性分子①極性分子：當分子中各個鍵的極性的向量和不等于零時，是極性分子。即：正電中心與負電中心不重合。或者是：電荷分布不均勻、不對稱的分子是非極性分子，如：HCl、NH3②非極性分子：當分子中各個鍵的極性的向量和等于零時，是非極性分子。即：正電中心與負電中心重合。或者是：電荷分布均勻、對稱的分子是非極性分子，如：Cl2、CO2、BF3、CH4
3、分子極性的判斷方法(1)分子的極性是由分子中所含共價鍵的極性與分子的立體構型兩方面共同決定的。判斷分子極性時，可根據以下原則進行：①只含有非極性鍵的雙原子分子或多原子分子大多是非極性分子，如：O2、H2、P4、C60②以極性鍵結合而成的雙原子分子，都是極性分子，如：HCl、HF、HBr③以極性鍵結合而成的多原子分子a．空間結構對稱的分子(直線型、平面正三角型、正四面體型、三角雙錐型、正八面體型)，是非極性分子，如：CO2、BF3、CH4、PCl5、SF6b．空間結構不對稱的分子(V形、三角錐形)，是極性分子，如：H2O、NH3、CHCl3
(4)判斷ABn型分子極性的經驗規律①若中心原子A的化合價的絕對值等于該元素所在的主族序數，則為非極性分子；若不等，則為極性分子。②若中心原子有孤電子對，則為極性分子；若無孤電子對，則為非極性分子。如：CS2、BF3、SO3、CH4為非極性分子；H2S、SO2、NH3、PCl3為極性分子
分子式 中心原子 分子的極性 具體方法
元素符號 有無孤電子對 CS2 ①An型(單質)：非極性分子(O3除外)②AB型：極性分子③ABn型：A上無孤對電子：非極性分子A上有孤對電子：極性分子
SO2 H2S CH4 NH3 H2O PCl3 【微點撥】①極性分子中一定含有極性鍵，可能含有非極性鍵，如：H2O2②非極性分子中有的只含非極性鍵，如O2；有的只含極性鍵。如BF3等，有的既含極性鍵又含非極性鍵，如CH2==CH2③稀有氣體分子是非極性分子，不含共價鍵④一般情況下，單質分子為非極性分子，但O3是V形分子，其空間結構不對稱，故O3為極性分子⑤H2O2的結構式為H—O—O—H，其空間結構如圖所示，是不對稱的，為極性分子
化合價法
ABn型分子中
中心原子化合價的絕對值
該元素的價電子數
≠
該分子為極性分子
分子的空間結構不中心對稱
V形
三角錐形
四面體
化合價法
ABn型分子中
中心原子化合價的絕對值
該元素的價電子數
=
該分子為非極性分子
分子的空間結構中心對稱
直線形
平面正三角形
正四面體
分子 BF3 CO2 PCl5 SO3 H2O NH3 SO2
化合價絕對值
價電子數
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
方法２：對于多原子分子判斷的思路是
根據分子的立體構型和分子內共價鍵的極找到分子的正電荷中心和負電荷中心
分析分子的正電荷中心和負電荷中心是否重合
重合為非極性分
不重合非極性分
O
O
C
H
O
H
NH3：
δ＋
δ－
δ＋
δ＋
δ＋
BF3：
120
F
F
F
δ+
δ-
δ-
δ-
分子類型 鍵的極性 分子空間結構 分子極性 代表物
雙原子 分子 A2 非極性鍵 直線形(對稱) 非極性 H2、O2、
Cl2、N2等
AB 極性鍵 直線形(不對稱) 極性 HF、HCl、CO、NO等
三原子 分子 A2B(或 AB2) 極性鍵 直線形(對稱) 非極性 CO2、CS2
等(鍵角180°)
極性鍵 V形(不對稱) 極性 H2O(鍵角105°)等
③根據所含共價鍵的類型及分子的空間結構判斷
當ABn型分子的空間構型是空間對稱結構時，由于分子的正負電荷中心重合，故為非極性分子，如：CO2、BF3、CH4，當分子的空間構型不是空間對稱結構時，一般為極性分子，如：H2O、NH3。
分子類型 鍵的極性 分子空間結構 分子極性 代表物
四原子 分子 AB3 極性鍵 平面三角 形(對稱) 非極性 BF3、BCl3等
極性鍵 三角錐形 (不對稱) 極性 NH3(鍵角107°)等
五原子 分子 AB4 極性鍵 正四面體 形(對稱) 非極性 CH4、CCl4(鍵角
109°28')等
ABnC4-n (n<4且為整數) 極性鍵 四面體形 (不對稱) 極性 CHCl3、CH2Cl2等
資料卡片
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，臭氧分子中的共價鍵是極性鍵，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，而端位的兩個氧原子是呈電負性的。
臭氧是極性分子
鍵的極性與分子極性的關系
①只含非極性鍵的分子一定是非極性分子。
②含有極性鍵的分子，如果分子中各個鍵的極性的向量和等于零，則為非極性分子，否則為極性分子。
③極性分子中一定有極性鍵，非極性分子中不一定含有非極性鍵。例如CH4是非極性分子，只含有極性鍵。含有非極性鍵的分子不一定為非極性分子，如H2O2是含有非極性鍵的極性分子。
共價鍵
極性鍵
非極性鍵
空間不對稱
極性分子
雙原子分子：HCl、NO、CO
V型分子：H2O、H2S、SO2
三角錐形分子：NH3、PH3
非正四面體：CHCl3
特別地：H2O2、O3
非極性分子
單質分子：Cl2、N2、P4、O2
直線形分子：CO2、CS2、C2H2
正三角形：SO3、BF3
平面形：苯、乙烯
正四面體：CH4、CCl4、SiF4
空間對稱
小 結
以極性鍵結合的多原子分子，判斷分子的極性，一定要結合分子的立體構型來看。
方法：對于ABn型分子，
當其空間構型是高度對稱的結構時，分子的正負電荷中心能夠重合，故為非極性分子（如CO2、BF3、CH4等等）；
當分子的空間構型不是高度對稱結構，例如只有對稱軸而無對稱中心時，為極性分子（如H2O、SO2、NH3等等）。
A、都是由非極性鍵構成的分子一般是非極性分子。
B、極性鍵形成的雙原子分子一定為極性分子。
C、極性鍵形成的多原子分子，可能為 非極性分子，也可能為極性分子。
D、多原子分子的極性，應有鍵的極性和分子的空間構型共同來決定。
4、鍵的極性對化學性質的影響：鍵的極性對物質的化學性質有重要的影響。例如，羧酸是一大類含羧基(—COOH)的有機酸，羧基可電離出H＋而呈酸性。羧酸的酸性可用pKa (pKa=—lgKa)的大小來衡量，pKa越小，酸性越強。羧酸的酸性大小與其分子的組成和結構有關，如下表所示 不同羧酸的pKa
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)甲酸、乙酸、丙酸的酸性逐漸減弱：烴基(符號R—)是推電子基團，烴基越長推電子效應越大，使羧基中的烴基的極性越小，羧酸的酸性越弱。所以，甲酸的酸性大于乙酸的，乙酸的酸性大于丙酸的……隨著烴基加長，酸性的差異越來越小(2)三氟乙酸大于三氯乙酸：氟的電負性大于氯的電負性，F—C的極性大于Cl—C的極性，使CF3—的極性大于CCl3—極性，導致三氟乙酸的羧基中羥基的極性更大，更容易電離出氫離子(3)與羧基(—COOH)相連的C—X(X為鹵素原子的極性越大，羧酸的酸性越大；C—X的數量越多，羧酸的酸性越大，如酸性：CF3COOH>CCl3COOH>CH3COOH；CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH
【對點訓練1】
烴基（符號R-）是推電子基團
甲酸的酸性大于乙酸
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
隨著烴基加長，酸性的差異越來越小
烴基(符號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。所以酸性:甲酸>乙酸>丙酸
三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸
F的電負性
Cl的電負性
>
F-C的極性
Cl-C的極性
>
F3-C的極性
Cl3-C的極性
>
三氟乙酸的羧基中的羥基的極性更大
三氟乙酸更容易電離出氫離子
三氟乙酸的酸性強于三氯乙酸,這是由于氟的電負性大于氯的電負性,C—F鍵的極性大于C—Cl鍵,導致羧基中的O—H鍵的極性更大,更易電離出氫離子。
據此,酸性關系:CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH

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