資源簡介 第三節 分子結構與物質的性質基礎課時10 共價鍵的極性學習目標 1.能從微觀角度理解共價鍵的極性和分子極性的關系。2.通過鍵的極性對物質性質的影響的探析,形成“結構決定性質”的認知模型。一、鍵的極性和分子的極性1.鍵的極性分類 極性共價鍵 非極性共價鍵成鍵原子 不同原子 相同原子電子對 發生偏移 不發生偏移成鍵原子的電性 一個原子呈正電性(δ+) 一個原子呈負電性(δ-) 呈電中性2.分子的極性(1)極性分子和非極性分子(2)分子極性的判斷依據判斷依據 分子特點 分子極性化學鍵的極 性的向量和 只含非 極性鍵 一般為非極性分子含有 極性鍵 向量和等于零 非極性分子向量和不等于零 極性分子正電中心和 負電中心 重合 非極性分子不重合 極性分子3.鍵的極性和分子極性的關系1.下列物質中,既有離子鍵又有共價鍵的是( )A.CaCl2 B.KBrC.H2O D.NH4F答案 D解析 一般活潑的金屬元素和活潑的非金屬元素容易形成離子鍵,非金屬元素的原子間容易形成共價鍵,據此可知選項A、B中只有離子鍵,C中只含有共價鍵,D中含有離子鍵和共價鍵。2.下列各組物質中,都是由極性鍵構成的極性分子的一組是( )A.CH4和Br2 B.NH3和H2OC.H2S和CCl4 D.CO2和HCl答案 B解析 CH4、CCl4、CO2都是由極性鍵形成的非極性分子,NH3、H2O、H2S、HCl都是由極性鍵形成的極性分子。3.①PH3的空間結構為三角錐形;②BeCl2的空間結構為直線形;③CH4的空間結構為正四面體形;④CO2為直線形分子;⑤BF3的空間結構為平面三角形;⑥NF3的空間結構為三角錐形。下面對分子極性的判斷正確的是( )A.①⑥為極性分子,②③④⑤為非極性分子B.只有④為非極性分子,其余為極性分子C.只有②⑤是極性分子,其余為非極性分子D.只有①③是非極性分子,其余是極性分子答案 A解析 ①PH3中由于P原子的孤電子對與成鍵電子對間的排斥作用,使電子不能均勻分布,故PH3為極性分子;②BeCl2的空間結構為直線形,鍵的極性相互抵消,為非極性分子;③CH4的空間結構為正四面體形,鍵的極性相互抵消,為非極性分子;④CO2分子為直線形,鍵的極性相互抵消,為非極性分子;⑤BF3的空間結構為平面正三角形,鍵的極性相互抵消,為非極性分子;⑥NF3中由于N原子的孤電子對與成鍵電子對間的排斥作用,使電子不能均勻分布,故NF3為極性分子;結合以上分析可知,①⑥為極性分子,②③④⑤為非極性分子,A正確。4.在下列物質中:①SiO2 ②NaOH ③Na2S④H2O2 ⑤Na2O2 ⑥(NH4)2S ⑦CO2⑧CCl4 ⑨C2H4 ⑩金剛石。用序號填空:(1)只含有離子鍵的是____________。(2)既含有離子鍵,又含有極性共價鍵____________。(3)既含有離子鍵又含有非極性共價鍵的是____________。(4)含有極性共價鍵和非極性共價鍵的非極性分子是____________。(5)含有極性共價鍵和非極性共價鍵的極性分子是____________。(6)熔化時只破壞極性共價鍵的是____________。答案 (1)③ (2)②⑥ (3)⑤ (4)⑨ (5)④ (6)①解析 陰、陽離子,微粒間作用力是離子鍵;非極性鍵:兩個相同的非金屬原子之間形成的共價鍵;極性鍵:兩個不相同的非金屬原子之間形成的共價鍵;只含有離子鍵的是③,既含有離子鍵,又含有極性共價鍵的是②⑥,既含有離子鍵又含有非極性共價鍵的是⑤,含有極性共價鍵和非極性共價鍵的非極性分子是⑨,含有極性共價鍵和非極性共價鍵的極性分子是④,熔化時只破壞極性共價鍵的是①。【題后歸納】1.鍵的極性判斷(1)從組成元素判斷①同種元素:A—A型為非極性共價鍵;②不同種元素:A—B型為極性共價鍵。(2)從電子對偏移判斷①有電子對偏移為極性共價鍵;②無電子對偏移為非極性共價鍵。(3)從電負性判斷①電負性相同為非極性共價鍵;②電負性不同為極性共價鍵。2.極性分子判斷的特殊情況(1)單質分子一般為非極性分子,但O3是V形分子,其空間結構不對稱,故O3為極性分子。(2)H2O2的結構式為H—O—O—H,空間結構如圖所示,是不對稱的,為極性分子。(3)只含有極性鍵的分子不一定是極性分子(如CH4);極性分子不一定只含有極性鍵(如C2H5OH);含有非極性鍵的分子不一定是非極性分子(如H2O2)。二、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) 0.231.下列各組分子中,按共價鍵極性由強到弱排序正確的是( )A.HF H2O NH3 CH4B.CH4 NH3 H2O HFC.H2O HF CH4 NH3D.HF H2O CH4 NH3答案 A解析 共價鍵極性的強弱取決于形成共價鍵的兩原子的電負性,其電負性相差越大,形成的共價鍵極性越強。2.苯酚()具有弱酸性,乙醇是非電解質,水是弱電解質,三種物質中都含有—OH,在這三種物質中,氫氧鍵的極性由強到弱的順序是( )A.苯酚>乙醇>水 B.乙醇>水>苯酚C.水>苯酚>乙醇 D.苯酚>水>乙醇答案 D解析 苯酚具有弱酸性,說明苯酚分子結構中的—OH的極性較強,在水溶液中能夠發生電離;水屬于弱電解質,乙醇是非電解質,說明乙醇分子結構中的—OH的極性比水、苯酚弱,氫氧鍵的極性由強到弱的順序是苯酚>水>乙醇。3.按酸性強弱順序給下列羧酸排序。(1)CHCl2COOH、CH2ClCOOH、CF3COOH、CHF2COOH、CH2ICOOH。(2)CH3COOH、CH3CH2CH2COOH、HCOOH、CH3CH2COOH。答案 (1)CF3COOH>CHF2COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH>CH2ICOOH(2)HCOOH>CH3COOH>CH3CH2COOH>CH3CH2CH2COOH解析 (1)鹵素原子的電負性越大,吸電子能力越強,形成的化學鍵極性越強,羧酸的酸性越強,所以酸性強弱順序為CF3COOH>CHF2COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH>CH2ICOOH。(2)烴基越長,推電子效應越大,羧酸的酸性越弱,所以酸性強弱順序為HCOOH>CH3COOH>CH3CH2COOH> CH3CH2CH2COOH。【題后歸納】羧酸的酸性大小與分子組成和結構的關系(1)鍵的極性對羧酸酸性大小的影響實質是通過改變羧基中羥基的極性而實現的,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。(2)與羧基相鄰的共價鍵的極性越大,通過傳導作用使羧基中羥基的極性越大,則羧酸的酸性越大。(3)含鹵素原子的一元羧酸的酸性①含相同個數的不同鹵素原子的羧酸,鹵素原子的電負性數值越大,酸性越強。②含不同數目的同種鹵素原子的羧酸,鹵素原子的數目越多,羧酸的酸性越強。(4)只含烴基的一元羧酸的酸性隨著烴基的加長,酸性的差異越來越小。(5)只含烴基的多元羧酸的酸性烴基所含碳數越少,羧基個數越多,酸性越強。A級 合格過關練選擇題只有1個選項符合題意(一)鍵的極性和分子的極性1.下列各組分子中,都是由極性鍵構成的極性分子的一組是( )A.C3H6和CO2 B.CCl4和H2SC.H2O和NH3 D.H2O2和CS2答案 C解析 C3H6可能是丙烯也可能是環丙烷,環丙烷為非極性分子,丙烯是含有極性鍵的極性分子;CO2中含有極性鍵,但結構對稱,正電中心和負電中心重合,屬于非極性分子,故A不符合題意。CCl4中含有極性鍵,但結構對稱,正電中心和負電中心重合,屬于非極性分子;H2S中含有極性鍵,空間結構為V形,正電中心和負電中心不重合,屬于極性分子,故B不符合題意。H2O中含有極性鍵,空間結構為V形,正電中心和負電中心不重合,屬于極性分子;NH3中含有極性鍵,空間結構為三角錐形,正電中心和負電中心不重合,屬于極性分子,故C符合題意。H2O2中含有極性鍵和非極性鍵,正電中心和負電中心不重合,屬于極性分子;CS2中含有極性鍵但結構對稱,正電中心和負電中心重合,屬于非極性分子,故D不符合題意。2.下列說法正確的是( )A.如果某化合物只含共價鍵,則其一定是共價化合物B.H2O2是由極性共價鍵和非極性共價鍵構成的非極性分子C.兩種酸溶液充分反應后的體系不可能為中性D.碳、氮形成的氫化物常溫下都是氣態答案 A解析 只含有共價鍵的化合物是共價化合物,所以如果某化合物只含共價鍵,則其一定是共價化合物,故A正確;H2O2是由極性共價鍵和非極性共價鍵構成,分子結構不對稱,正電中心和負電中心不重疊,屬于極性分子,故B錯誤;由反應2H2S+H2SO3===3H2O+3S↓可以知道:氫硫酸和亞硫酸溶液充分反應后的溶液體系為中性,所以兩種酸溶液充分反應后的體系可能為中性,故C錯誤;分子量較大的烴常溫下為液體,如辛烷常溫下為液體,所以碳、氮形成的氫化物常溫下不一定是氣態,故D錯誤。3.下列反應中,同時有離子鍵、極性共價鍵和非極性共價鍵的斷裂和形成的反應是( )A.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2B.Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3C.2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2OD.NH4Cl===NH3↑+HCl↑答案 A解析 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,Na2O2為含有非極性鍵的離子化合物,CO2中含有極性鍵,O2中含有非極性鍵,該反應中同時有離子鍵、極性共價鍵和非極性共價鍵的斷裂和形成,故A正確; Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3該反應中沒有非極性鍵的斷裂和形成,故B錯誤; 2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O反應物中有離子鍵和極性鍵的斷裂、非極性鍵的斷裂,生成物中有離子鍵、極性鍵形成,沒有非極性鍵的形成,故C錯誤;NH4Cl===NH3↑+HCl↑該反應中有離子鍵和極性鍵的斷裂,有極性鍵的形成,但沒有離子鍵和非極性鍵的形成,故D錯誤。4.SF6可用作高壓發電系統的絕緣氣體,分子呈正八面體結構,如圖所示。有關SF6的說法正確的是( )A.分子中只含極性鍵B.SF6是極性分子C.S與F之間共用電子對偏向SD.S原子滿足8電子穩定結構答案 A解析 SF6中的鍵為6條S—F,為極性鍵,此分子中只含極性鍵,故A正確;SF6是結構對稱、正電中心和負電中心重合的分子,為非極性分子,故B錯誤;由于F的電負性比S的大,S與F之間共用電子對偏向F,故C錯誤;中心元素價電子數+化合價的絕對值=8時該分子中所有原子都達到8電子穩定結構,但氫化物除外,該化合物中S元素化合價+價電子數=6+6=12,則S原子不是8電子穩定結構,故D錯誤。5.一種抗病毒藥物的結構簡式如圖所示。下列說法正確的是( )A.該分子屬于極性分子B.該分子中C—F的極性小于C—N的極性C.該分子中所有C原子都為sp3雜化D.該分子中σ鍵與π鍵數目之比為11∶4答案 A解析 由該分子的結構簡式可知,該分子結構不對稱,正電中心和負電中心不重合,且含有氨基、酰胺基等極性基團,故該分子屬于極性分子,A正確;F的非金屬性強于N,故該分子中C—F的極性大于C—N的極性,B錯誤;由該分子的結構簡式可知,該分子中所有的碳原子都只形成了3個σ鍵,且無孤電子對,故該分子中所有C原子都為sp2雜化,C錯誤;單鍵都是σ鍵,雙鍵為1個σ鍵和1個π鍵,由該分子的結構簡式可知,該分子中含有15個σ鍵,4個π鍵,故σ鍵與π鍵數目之比為15∶4,D錯誤。(二)鍵的極性對化學性質的影響6.下列羧酸的酸性最弱的是( )A.CF3COOH B.CHCl2COOHC.CH3CH2COOH D.CH2BrCOOH答案 C解析 CH3CH2—是推電子基團,導致羧酸的酸性減弱。7.從深海魚油中提取的被稱作“腦黃金”的DHA(C21H31COOH)就是一種不飽和度很高的脂肪酸。下列說法正確的是( )CH3CH2CH===CHCH2CH===CHCH2CH===CHCH2CH===CHCH2CH===CHCH2CH===CHCH2CH2COOHDHA的結構簡式A.酸性:C21H31COOHB.DHA中含有的元素中電負性最大的是碳元素C.DHA中碳原子存在三種雜化方式D.DHA中所有原子共面答案 A解析 推電子效應:—C21H31>—CH3,故酸性:C21H31COOHB級 素養培優練8.下列有關分子的結構與性質的說法正確的是( )A.BBr3、NCl3分子的空間結構均為平面三角形B.SO2與CO2分子的空間結構均為直線形C.CH4和NH3中的分子的極性和共價鍵的極性均相同D.乙酸酸性大于丙酸,是因為乙基的推電子效應大于甲基答案 D解析 BBr3中心原子的價層電子對數為3+=3,故空間結構為平面正三角形,NCl3中心原子的價層電子對數為3+=4,空間結構為三角錐形,A錯誤;CO2中心原子的價層電子對數為2+=2,空間結構為直線形,SO2中心原子的價層電子對數為2+=3,含有1個孤電子對,則SO2的空間結構為V形,B錯誤;甲烷為正四面體形結構,分子結構對稱,屬于非極性分子,氨氣為三角錐形結構,分子結構不對稱,屬于極性分子,兩者分子的極性不同,C錯誤;烷基屬于推電子基團,烷基越長,推電子效應越大,使羧基中羥基的極性越小,羧酸的酸性越弱,D正確。9.意大利科學家使用普通氧分子和帶正電荷的氧離子制造出了由4個氧原子構成的氧分子,并用質譜儀探測到了它存在的證據。理論計算表明O4分子可能有兩種不同的空間對稱結構(如圖所示):下列關于該氧分子的說法正確的是( )A.與O2互為同位素B.不可能含有極性鍵C.該分子為極性分子D.該物質為一種新型的氧化物答案 B解析 同位素是針對元素而言的,該物質為一種分子,與O2互為同素異形體,A錯誤。根據題目信息知,該物質為O4,是氧元素的一種新的單質,在O4中,同種元素之間只能形成非極性鍵,且空間結構對稱,因此該分子為非極性分子,C、D錯誤,B正確。10.S2Cl2是橙黃色液體,少量泄漏會產生有窒息性的氣體,噴水霧可減慢揮發,并產生酸性懸濁液,其分子結構如圖所示。下列關于S2Cl2的說法錯誤的是( )A.為非極性分子B.分子中既含有極性鍵,又含有非極性鍵C.與S2Br2結構相似D.分子中S—Cl鍵能大于S—S鍵能答案 A解析 從S2Cl2分子的空間結構可知,該分子空間結構不對稱,為極性分子,A錯誤;S2Cl2中Cl—S屬于極性鍵,S—S屬于非極性鍵,B正確;同主族元素Cl、Br與S形成的化合物S2Cl2、S2Br2的結構相似,C正確;氯原子半徑小于硫原子半徑,鍵長越短鍵能越大,所以分子中S—Cl鍵能大于S—S鍵能,D正確。11.用一帶靜電的玻璃棒分別靠近A、B兩種純液體流,現象如圖所示,下列關于A、B兩種液體分子的極性判斷正確的是( )A.A是極性分子,B是非極性分子B.A是非極性分子,B是極性分子C.A、B都是極性分子D.A、B都是非極性分子答案 B解析 帶靜電的玻璃棒靠近純液體流后,只有B液體流發生偏離,說明液體A的分子沒有極性,液體B的分子有極性,故A是非極性分子,B是極性分子。12.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,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,則該分子可能為非極性分子答案 C解析 13.在極性分子中,正電中心同負電中心間的距離稱為偶極長,常用d表示。極性分子的極性強弱同偶極長和正(或負)電中心的電量(q)有關,一般用偶極矩(μ)來衡量。分子的偶極矩定義為偶極長和偶極上一端電荷電量的乘積,即μ=d·q。試回答下列問題:(1)HCl、CS2、H2S、SO2四種分子中μ=0的是____________。(2)對硝基氯苯、鄰硝基氯苯、間硝基氯苯,三種分子的偶極矩由大到小的排列順序是____________。(3)實驗測得:μ(PF3)=1.03;μ(BCl3)=0。由此可知,PF3分子是____________結構;BCl3分子是____________結構。(4)GeCl4化合物的空間結構為____________形,中心原子采取____________雜化,分子為____________(填“極性分子”或“非極性分子”)。答案 (1)CS2 (2)鄰硝基氯苯>間硝基氯苯>對硝基氯苯 (3)三角錐形 平面三角形 (4)正四面體 sp3 非極性分子解析 由題信息可知:μ=0,表示分子構型對稱,正、負電荷中心重合,是非極性分子;μ≠0,表示分子構型不對稱,正、負電荷中心不重合,是極性分子。(1)中只能選CS2,它是一個對稱的直線形分子。(2)中從對稱性角度看,對位>間位>鄰位,故μ由大到小的順序為鄰>間>對。(3)中AB3型分子的結構只有兩種可能,故前者為不對稱的三角錐形(極性分子),后者為高度對稱的平面三角形(非極性分子)。(4)GeCl4化合物的空間結構和CCl4相似。14.已知N、P同屬于元素周期表的第ⅤA族元素,N在第二周期,P在第三周期。NH3分子呈三角錐形,N原子位于錐頂,3個H原子位于錐底,N—H間的夾角是107°。(1)PH3分子與NH3分子的構型關系______________ (填“相似”或“不相似”),P—H____________(填“有”或“無”)極性,PH3分子____________(填“有”或“無”)極性。(2)NCl3是一種淡黃色油狀液體,下列對NCl3的有關描述不正確的是____________(填字母)。A.該分子呈平面三角形B.該分子中的化學鍵為極性鍵C.該分子為極性分子D.因N—Cl的鍵能大,故NCl3穩定(3)CO2的資源化利用是解決溫室效應的重要途徑。以下是在一定條件下用NH3捕獲CO2生成重要化工產品三聚氰酸的反應:NH3+CO2―→+H2O三聚氰酸的分子式為____________,三聚氰酸分子中C原子采取____________雜化,分子中碳原子形成的是____________(填“極性”“非極性”)鍵,三聚氰酸屬于____________(填“極性”或“非極性”)分子。(4)氰(CN)2為無色可燃氣體、劇毒、有苦杏仁味,和鹵素單質的結構相似,已知氰分子鍵之間夾角為180°并有對稱性,(CN)2的結構式為____________,(CN)2分子為____________(填“極性”或“非極性”)分子。(5)溴化碘(IBr)的化學性質類似于鹵素單質,溴化碘的電子式是____________,它是由____________鍵形成的____________分子。(6)O3分子是否為極性分子?____________(填“是”或“否”)。答案 (1)相似 有 有 (2)A(3)C3H3N3O3 sp2 極性 非極性(4)N≡C—C≡N 非極性(5) 極性 極性(6)是解析 (1)NH3分子與PH3分子結構相似,P—H為不同元素原子之間形成的共價鍵,為極性鍵,PH3分子空間結構為三角錐形,正、負電荷中心不重合,PH3為極性分子。(2)NCl3中N原子的價層電子對數為4,孤電子對數為1,該分子為三角錐形,A錯誤;N、Cl之間形成的鍵應為極性鍵,B正確;NCl3分子中正、負電荷中心不重合,該分子為極性分子,C正確;共價鍵的鍵能越大,含有該鍵的物質越穩定,D正確。(3)三聚氰酸的分子式為C3H3N3O3,該分子中C與N形成類似于苯環的結構,則應采取sp2雜化,C原子與氧、氮原子間形成極性鍵。三聚氰酸分子各鍵排列對稱,為非極性分子。(4)(CN)2的結構式為N≡C—C≡N,是非極性分子。(5)I和Br的電負性相差不大,形成的化學鍵是極性共價鍵,電子式為,IBr中正電荷中心與負電荷中心不重合,屬于極性分子。(6)可以把O3看成一個O原子是中心原子,其他2個O原子為配原子,看成三原子分子,類似SO2分子,其價電子對數是3,有一個孤電子對,分子構型為V形,所以O3分子是極性分子。第三節 分子結構與物質的性質基礎課時10 共價鍵的極性學習目標 1.能從微觀角度理解共價鍵的極性和分子極性的關系。2.通過鍵的極性對物質性質的影響的探析,形成“結構決定性質”的認知模型。一、鍵的極性和分子的極性1.鍵的極性分類 極性共價鍵 非極性共價鍵成鍵原子 原子 原子 電子對 偏移 偏移 成鍵原子 的電性 一個原子呈 電性(δ+) 一個原子呈 電性(δ-) 呈 性 2.分子的極性(1)極性分子和非極性分子(2)分子極性的判斷依據判斷依據 分子特點 分子極性化學鍵的極 性的向量和 只含非 極性鍵 一般為 分子 含有 極性鍵 向量和等于零 分子 向量和不等于零 分子 正電中心和 負電中心 重合 分子 不重合 分子 3.鍵的極性和分子極性的關系 1.下列物質中,既有離子鍵又有共價鍵的是 ( )A.CaCl2 B.KBrC.H2O D.NH4F2.下列各組物質中,都是由極性鍵構成的極性分子的一組是 ( )A.CH4和Br2 B.NH3和H2OC.H2S和CCl4 D.CO2和HCl3.①PH3的空間結構為三角錐形;②BeCl2的空間結構為直線形;③CH4的空間結構為正四面體形;④CO2為直線形分子;⑤BF3的空間結構為平面三角形;⑥NF3的空間結構為三角錐形。下面對分子極性的判斷正確的是 ( )A.①⑥為極性分子,②③④⑤為非極性分子B.只有④為非極性分子,其余為極性分子C.只有②⑤是極性分子,其余為非極性分子D.只有①③是非極性分子,其余是極性分子4.在下列物質中:①SiO2 ②NaOH ③Na2S ④H2O2 ⑤Na2O2 ⑥(NH4)2S ⑦CO2⑧CCl4 ⑨C2H4 ⑩金剛石。用序號填空:(1)只含有離子鍵的是 。 (2)既含有離子鍵,又含有極性共價鍵 。 (3)既含有離子鍵又含有非極性共價鍵的是 。 (4)含有極性共價鍵和非極性共價鍵的非極性分子是 。 (5)含有極性共價鍵和非極性共價鍵的極性分子是 。 (6)熔化時只破壞極性共價鍵的是 。 【題后歸納】1.鍵的極性判斷(1)從組成元素判斷①同種元素:A—A型為非極性共價鍵;②不同種元素:A—B型為極性共價鍵。(2)從電子對偏移判斷①有電子對偏移為極性共價鍵;②無電子對偏移為非極性共價鍵。(3)從電負性判斷①電負性相同為非極性共價鍵;②電負性不同為極性共價鍵。2.極性分子判斷的特殊情況(1)單質分子一般為非極性分子,但O3是V形分子,其空間結構不對稱,故O3為極性分子。(2)H2O2的結構式為H—O—O—H,空間結構如圖所示,是不對稱的,為極性分子。(3)只含有極性鍵的分子不一定是極性分子(如CH4);極性分子不一定只含有極性鍵(如C2H5OH);含有非極性鍵的分子不一定是非極性分子(如H2O2)。二、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) 0.231.下列各組分子中,按共價鍵極性由強到弱排序正確的是 ( )A.HF H2O NH3 CH4B.CH4 NH3 H2O HFC.H2O HF CH4 NH3D.HF H2O CH4 NH32.苯酚()具有弱酸性,乙醇是非電解質,水是弱電解質,三種物質中都含有—OH,在這三種物質中,氫氧鍵的極性由強到弱的順序是 ( )A.苯酚>乙醇>水 B.乙醇>水>苯酚C.水>苯酚>乙醇 D.苯酚>水>乙醇3.按酸性強弱順序給下列羧酸排序。(1)CHCl2COOH、CH2ClCOOH、CF3COOH、CHF2COOH、CH2ICOOH。(2)CH3COOH、CH3CH2CH2COOH、HCOOH、CH3CH2COOH。【題后歸納】羧酸的酸性大小與分子組成和結構的關系(1)鍵的極性對羧酸酸性大小的影響實質是通過改變羧基中羥基的極性而實現的,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。(2)與羧基相鄰的共價鍵的極性越大,通過傳導作用使羧基中羥基的極性越大,則羧酸的酸性越大。(3)含鹵素原子的一元羧酸的酸性①含相同個數的不同鹵素原子的羧酸,鹵素原子的電負性數值越大,酸性越強。②含不同數目的同種鹵素原子的羧酸,鹵素原子的數目越多,羧酸的酸性越強。(4)只含烴基的一元羧酸的酸性隨著烴基的加長,酸性的差異越來越小。(5)只含烴基的多元羧酸的酸性烴基所含碳數越少,羧基個數越多,酸性越強。:課后完成 第二章 基礎課時10(共54張PPT)第三節 分子結構與物質的性質基礎課時 共價鍵的極性10第二章分子結構與性質1.能從微觀角度理解共價鍵的極性和分子極性的關系。2.通過鍵的極性對物質性質的影響的探析,形成“結構決定性質”的認知模型。學習目標一、鍵的極性和分子的極性二、鍵的極性對化學性質的影響目錄CONTENTS課后鞏固訓練一、鍵的極性和分子的極性對點訓練1.鍵的極性分類 極性共價鍵 非極性共價鍵成鍵原子 ______原子 ______原子電子對 ______偏移 ________偏移成鍵原子的電性 一個原子呈____電性(δ+) 一個原子呈____電性(δ-) 呈______性不同相同發生不發生正負電中2.分子的極性(1)極性分子和非極性分子不重合極性不等于零重合極性等于零(2)分子極性的判斷依據判斷依據 分子特點 分子極性化學鍵的極 性的向量和 只含非極性鍵 一般為________分子含有極性鍵 向量和等于零 ________分子向量和不等于零 ______分子正電中心和 負電中心 重合 ________分子不重合 ______分子非極性非極性極性非極性極性3.鍵的極性和分子極性的關系1.下列物質中,既有離子鍵又有共價鍵的是( )A.CaCl2 B.KBr C.H2O D.NH4F解析 一般活潑的金屬元素和活潑的非金屬元素容易形成離子鍵,非金屬元素的原子間容易形成共價鍵,據此可知選項A、B中只有離子鍵,C中只含有共價鍵,D中含有離子鍵和共價鍵。D2.下列各組物質中,都是由極性鍵構成的極性分子的一組是( )A.CH4和Br2 B.NH3和H2OC.H2S和CCl4 D.CO2和HCl解析 CH4、CCl4、CO2都是由極性鍵形成的非極性分子,NH3、H2O、H2S、HCl都是由極性鍵形成的極性分子。B3.①PH3的空間結構為三角錐形;②BeCl2的空間結構為直線形;③CH4的空間結構為正四面體形;④CO2為直線形分子;⑤BF3的空間結構為平面三角形;⑥NF3的空間結構為三角錐形。下面對分子極性的判斷正確的是( )A.①⑥為極性分子,②③④⑤為非極性分子B.只有④為非極性分子,其余為極性分子C.只有②⑤是極性分子,其余為非極性分子D.只有①③是非極性分子,其余是極性分子A解析 ①PH3中由于P原子的孤電子對與成鍵電子對間的排斥作用,使電子不能均勻分布,故PH3為極性分子;②BeCl2的空間結構為直線形,鍵的極性相互抵消,為非極性分子;③CH4的空間結構為正四面體形,鍵的極性相互抵消,為非極性分子;④CO2分子為直線形,鍵的極性相互抵消,為非極性分子;⑤BF3的空間結構為平面正三角形,鍵的極性相互抵消,為非極性分子;⑥NF3中由于N原子的孤電子對與成鍵電子對間的排斥作用,使電子不能均勻分布,故NF3為極性分子;結合以上分析可知,①⑥為極性分子,②③④⑤為非極性分子,A正確。4.在下列物質中:①SiO2 ②NaOH ③Na2S ④H2O2 ⑤Na2O2 ⑥(NH4)2S ⑦CO2 ⑧CCl4 ⑨C2H4 ⑩金剛石。用序號填空:(1)只含有離子鍵的是____________。(2)既含有離子鍵,又含有極性共價鍵____________。(3)既含有離子鍵又含有非極性共價鍵的是____________。(4)含有極性共價鍵和非極性共價鍵的非極性分子是____________。(5)含有極性共價鍵和非極性共價鍵的極性分子是____________。(6)熔化時只破壞極性共價鍵的是____________。③②⑥⑤⑨④①解析 陰、陽離子,微粒間作用力是離子鍵;非極性鍵:兩個相同的非金屬原子之間形成的共價鍵;極性鍵:兩個不相同的非金屬原子之間形成的共價鍵;只含有離子鍵的是③,既含有離子鍵,又含有極性共價鍵的是②⑥,既含有離子鍵又含有非極性共價鍵的是⑤,含有極性共價鍵和非極性共價鍵的非極性分子是⑨,含有極性共價鍵和非極性共價鍵的極性分子是④,熔化時只破壞極性共價鍵的是①。【題后歸納】1.鍵的極性判斷(1)從組成元素判斷①同種元素:A—A型為非極性共價鍵;②不同種元素:A—B型為極性共價鍵。(2)從電子對偏移判斷①有電子對偏移為極性共價鍵;②無電子對偏移為非極性共價鍵。(3)從電負性判斷①電負性相同為非極性共價鍵;②電負性不同為極性共價鍵。2.極性分子判斷的特殊情況(1)單質分子一般為非極性分子,但O3是V形分子,其空間結構不對稱,故O3為極性分子。(2)H2O2的結構式為H—O—O—H,空間結構如圖所示,是不對稱的,為極性分子。(3)只含有極性鍵的分子不一定是極性分子(如CH4);極性分子不一定只含有極性鍵(如C2H5OH);含有非極性鍵的分子不一定是非極性分子(如H2O2)。二、鍵的極性對化學性質的影響對點訓練鍵的極性對物質的化學性質有重要影響。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) 0.231.下列各組分子中,按共價鍵極性由強到弱排序正確的是( )A.HF H2O NH3 CH4B.CH4 NH3 H2O HFC.H2O HF CH4 NH3D.HF H2O CH4 NH3解析 共價鍵極性的強弱取決于形成共價鍵的兩原子的電負性,其電負性相差越大,形成的共價鍵極性越強。A解析 苯酚具有弱酸性,說明苯酚分子結構中的—OH的極性較強,在水溶液中能夠發生電離;水屬于弱電解質,乙醇是非電解質,說明乙醇分子結構中的—OH的極性比水、苯酚弱,氫氧鍵的極性由強到弱的順序是苯酚>水>乙醇。D3.按酸性強弱順序給下列羧酸排序。(1)CHCl2COOH、CH2ClCOOH、CF3COOH、CHF2COOH、CH2ICOOH。(2)CH3COOH、CH3CH2CH2COOH、HCOOH、CH3CH2COOH。答案 (1)CF3COOH>CHF2COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH>CH2ICOOH(2)HCOOH>CH3COOH>CH3CH2COOH>CH3CH2CH2COOH解析 (1)鹵素原子的電負性越大,吸電子能力越強,形成的化學鍵極性越強,羧酸的酸性越強,所以酸性強弱順序為CF3COOH>CHF2COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH>CH2ICOOH。(2)烴基越長,推電子效應越大,羧酸的酸性越弱,所以酸性強弱順序為HCOOH>CH3COOH>CH3CH2COOH> CH3CH2CH2COOH。【題后歸納】羧酸的酸性大小與分子組成和結構的關系(1)鍵的極性對羧酸酸性大小的影響實質是通過改變羧基中羥基的極性而實現的,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。(2)與羧基相鄰的共價鍵的極性越大,通過傳導作用使羧基中羥基的極性越大,則羧酸的酸性越大。(3)含鹵素原子的一元羧酸的酸性①含相同個數的不同鹵素原子的羧酸,鹵素原子的電負性數值越大,酸性越強。②含不同數目的同種鹵素原子的羧酸,鹵素原子的數目越多,羧酸的酸性越強。(4)只含烴基的一元羧酸的酸性隨著烴基的加長,酸性的差異越來越小。(5)只含烴基的多元羧酸的酸性烴基所含碳數越少,羧基個數越多,酸性越強。課后鞏固訓練A級 合格過關練選擇題只有1個選項符合題意(一)鍵的極性和分子的極性1.下列各組分子中,都是由極性鍵構成的極性分子的一組是( )A.C3H6和CO2 B.CCl4和H2SC.H2O和NH3 D.H2O2和CS2C解析 C3H6可能是丙烯也可能是環丙烷,環丙烷為非極性分子,丙烯是含有極性鍵的極性分子;CO2中含有極性鍵,但結構對稱,正電中心和負電中心重合,屬于非極性分子,故A不符合題意。CCl4中含有極性鍵,但結構對稱,正電中心和負電中心重合,屬于非極性分子;H2S中含有極性鍵,空間結構為V形,正電中心和負電中心不重合,屬于極性分子,故B不符合題意。H2O中含有極性鍵,空間結構為V形,正電中心和負電中心不重合,屬于極性分子;NH3中含有極性鍵,空間結構為三角錐形,正電中心和負電中心不重合,屬于極性分子,故C符合題意。H2O2中含有極性鍵和非極性鍵,正電中心和負電中心不重合,屬于極性分子;CS2中含有極性鍵但結構對稱,正電中心和負電中心重合,屬于非極性分子,故D不符合題意。2.下列說法正確的是( )A.如果某化合物只含共價鍵,則其一定是共價化合物B.H2O2是由極性共價鍵和非極性共價鍵構成的非極性分子C.兩種酸溶液充分反應后的體系不可能為中性D.碳、氮形成的氫化物常溫下都是氣態A解析 只含有共價鍵的化合物是共價化合物,所以如果某化合物只含共價鍵,則其一定是共價化合物,故A正確;H2O2是由極性共價鍵和非極性共價鍵構成,分子結構不對稱,正電中心和負電中心不重疊,屬于極性分子,故B錯誤;由反應2H2S+H2SO3===3H2O+3S↓可以知道:氫硫酸和亞硫酸溶液充分反應后的溶液體系為中性,所以兩種酸溶液充分反應后的體系可能為中性,故C錯誤;分子量較大的烴常溫下為液體,如辛烷常溫下為液體,所以碳、氮形成的氫化物常溫下不一定是氣態,故D錯誤。3.下列反應中,同時有離子鍵、極性共價鍵和非極性共價鍵的斷裂和形成的反應是( )A.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2B.Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3C.2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2OD.NH4Cl===NH3↑+HCl↑A解析 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,Na2O2為含有非極性鍵的離子化合物,CO2中含有極性鍵,O2中含有非極性鍵,該反應中同時有離子鍵、極性共價鍵和非極性共價鍵的斷裂和形成,故A正確; Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3該反應中沒有非極性鍵的斷裂和形成,故B錯誤; 2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O反應物中有離子鍵和極性鍵的斷裂、非極性鍵的斷裂,生成物中有離子鍵、極性鍵形成,沒有非極性鍵的形成,故C錯誤;NH4Cl===NH3↑+HCl↑該反應中有離子鍵和極性鍵的斷裂,有極性鍵的形成,但沒有離子鍵和非極性鍵的形成,故D錯誤。4.SF6可用作高壓發電系統的絕緣氣體,分子呈正八面體結構,如圖所示。有關SF6的說法正確的是( )A.分子中只含極性鍵 B.SF6是極性分子C.S與F之間共用電子對偏向S D.S原子滿足8電子穩定結構解析 SF6中的鍵為6條S—F,為極性鍵,此分子中只含極性鍵,故A正確;SF6是結構對稱、正電中心和負電中心重合的分子,為非極性分子,故B錯誤;由于F的電負性比S的大,S與F之間共用電子對偏向F,故C錯誤;中心元素價電子數+化合價的絕對值=8時該分子中所有原子都達到8電子穩定結構,但氫化物除外,該化合物中S元素化合價+價電子數=6+6=12,則S原子不是8電子穩定結構,故D錯誤。A5.一種抗病毒藥物的結構簡式如圖所示。下列說法正確的是( )A.該分子屬于極性分子B.該分子中C—F的極性小于C—N的極性C.該分子中所有C原子都為sp3雜化D.該分子中σ鍵與π鍵數目之比為11∶4A解析 由該分子的結構簡式可知,該分子結構不對稱,正電中心和負電中心不重合,且含有氨基、酰胺基等極性基團,故該分子屬于極性分子,A正確;F的非金屬性強于N,故該分子中C—F的極性大于C—N的極性,B錯誤;由該分子的結構簡式可知,該分子中所有的碳原子都只形成了3個σ鍵,且無孤電子對,故該分子中所有C原子都為sp2雜化,C錯誤;單鍵都是σ鍵,雙鍵為1個σ鍵和1個π鍵,由該分子的結構簡式可知,該分子中含有15個σ鍵,4個π鍵,故σ鍵與π鍵數目之比為15∶4,D錯誤。(二)鍵的極性對化學性質的影響6.下列羧酸的酸性最弱的是( )A.CF3COOH B.CHCl2COOHC.CH3CH2COOH D.CH2BrCOOH解析 CH3CH2—是推電子基團,導致羧酸的酸性減弱。C7.從深海魚油中提取的被稱作“腦黃金”的DHA(C21H31COOH)就是一種不飽和度很高的脂肪酸。下列說法正確的是( )CH3CH2CH===CHCH2CH===CHCH2CH===CHCH2CH===CHCH2CH===CHCH2CH===CHCH2CH2COOHDHA的結構簡式A.酸性:C21H31COOHB.DHA中含有的元素中電負性最大的是碳元素C.DHA中碳原子存在三種雜化方式D.DHA中所有原子共面A解析 推電子效應:—C21H31>—CH3,故酸性:C21H31COOHB級 素養培優練8.下列有關分子的結構與性質的說法正確的是( )A.BBr3、NCl3分子的空間結構均為平面三角形B.SO2與CO2分子的空間結構均為直線形C.CH4和NH3中的分子的極性和共價鍵的極性均相同D.乙酸酸性大于丙酸,是因為乙基的推電子效應大于甲基D9.意大利科學家使用普通氧分子和帶正電荷的氧離子制造出了由4個氧原子構成的氧分子,并用質譜儀探測到了它存在的證據。理論計算表明O4分子可能有兩種不同的空間對稱結構(如圖所示):下列關于該氧分子的說法正確的是( )A.與O2互為同位素 B.不可能含有極性鍵C.該分子為極性分子 D.該物質為一種新型的氧化物B解析 同位素是針對元素而言的,該物質為一種分子,與O2互為同素異形體,A錯誤。根據題目信息知,該物質為O4,是氧元素的一種新的單質,在O4中,同種元素之間只能形成非極性鍵,且空間結構對稱,因此該分子為非極性分子,C、D錯誤,B正確。10.S2Cl2是橙黃色液體,少量泄漏會產生有窒息性的氣體,噴水霧可減慢揮發,并產生酸性懸濁液,其分子結構如圖所示。下列關于S2Cl2的說法錯誤的是( )A.為非極性分子B.分子中既含有極性鍵,又含有非極性鍵C.與S2Br2結構相似D.分子中S—Cl鍵能大于S—S鍵能A解析 從S2Cl2分子的空間結構可知,該分子空間結構不對稱,為極性分子,A錯誤;S2Cl2中Cl—S屬于極性鍵,S—S屬于非極性鍵,B正確;同主族元素Cl、Br與S形成的化合物S2Cl2、S2Br2的結構相似,C正確;氯原子半徑小于硫原子半徑,鍵長越短鍵能越大,所以分子中S—Cl鍵能大于S—S鍵能,D正確。11.用一帶靜電的玻璃棒分別靠近A、B兩種純液體流,現象如圖所示,下列關于A、B兩種液體分子的極性判斷正確的是( )A.A是極性分子,B是非極性分子B.A是非極性分子,B是極性分子C.A、B都是極性分子D.A、B都是非極性分子解析 帶靜電的玻璃棒靠近純液體流后,只有B液體流發生偏離,說明液體A的分子沒有極性,液體B的分子有極性,故A是非極性分子,B是極性分子。B12.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,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,則該分子可能為非極性分子C解析 13.在極性分子中,正電中心同負電中心間的距離稱為偶極長,常用d表示。極性分子的極性強弱同偶極長和正(或負)電中心的電量(q)有關,一般用偶極矩(μ)來衡量。分子的偶極矩定義為偶極長和偶極上一端電荷電量的乘積,即μ=d·q。試回答下列問題:(1)HCl、CS2、H2S、SO2四種分子中μ=0的是____________。(2)對硝基氯苯、鄰硝基氯苯、間硝基氯苯,三種分子的偶極矩由大到小的排列順序是____________________________________。CS2鄰硝基氯苯>間硝基氯苯>對硝基氯苯解析 由題信息可知:μ=0,表示分子構型對稱,正、負電荷中心重合,是非極性分子;μ≠0,表示分子構型不對稱,正、負電荷中心不重合,是極性分子。(1)中只能選CS2,它是一個對稱的直線形分子。(2)中從對稱性角度看,對位>間位>鄰位,故μ由大到小的順序為鄰>間>對。(3)實驗測得:μ(PF3)=1.03;μ(BCl3)=0。由此可知,PF3分子是____________結構;BCl3分子是____________結構。(4)GeCl4化合物的空間結構為____________形,中心原子采取____________雜化,分子為____________(填“極性分子”或“非極性分子”)。三角錐形平面三角形正四面體sp3非極性分子解析 (3)中AB3型分子的結構只有兩種可能,故前者為不對稱的三角錐形(極性分子),后者為高度對稱的平面三角形(非極性分子)。(4)GeCl4化合物的空間結構和CCl4相似。14.已知N、P同屬于元素周期表的第ⅤA族元素,N在第二周期,P在第三周期。NH3分子呈三角錐形,N原子位于錐頂,3個H原子位于錐底,N—H間的夾角是107°。(1)PH3分子與NH3分子的構型關系______________ (填“相似”或“不相似”),P—H____________(填“有”或“無”)極性,PH3分子____________(填“有”或“無”)極性。(2)NCl3是一種淡黃色油狀液體,下列對NCl3的有關描述不正確的是____________(填字母)。A.該分子呈平面三角形 B.該分子中的化學鍵為極性鍵C.該分子為極性分子 D.因N—Cl的鍵能大,故NCl3穩定相似有有A解析 (1)NH3分子與PH3分子結構相似,P—H為不同元素原子之間形成的共價鍵,為極性鍵,PH3分子空間結構為三角錐形,正、負電荷中心不重合,PH3為極性分子。(2)NCl3中N原子的價層電子對數為4,孤電子對數為1,該分子為三角錐形,A錯誤;N、Cl之間形成的鍵應為極性鍵,B正確;NCl3分子中正、負電荷中心不重合,該分子為極性分子,C正確;共價鍵的鍵能越大,含有該鍵的物質越穩定,D正確。(3)CO2的資源化利用是解決溫室效應的重要途徑。以下是在一定條件下用NH3捕獲CO2生成重要化工產品三聚氰酸的反應:三聚氰酸的分子式為____________,三聚氰酸分子中C原子采取____________雜化,分子中碳原子形成的是____________(填“極性”“非極性”)鍵,三聚氰酸屬于____________(填“極性”或“非極性”)分子。C3H3N3O3sp2極性非極性解析 (3)三聚氰酸的分子式為C3H3N3O3,該分子中C與N形成類似于苯環的結構,則應采取sp2雜化,C原子與氧、氮原子間形成極性鍵。三聚氰酸分子各鍵排列對稱,為非極性分子。(4)氰(CN)2為無色可燃氣體、劇毒、有苦杏仁味,和鹵素單質的結構相似,已知氰分子鍵之間夾角為180°并有對稱性,(CN)2的結構式為________________,(CN)2分子為____________(填“極性”或“非極性”)分子。(5)溴化碘(IBr)的化學性質類似于鹵素單質,溴化碘的電子式是____________,它是由____________鍵形成的____________分子。(6)O3分子是否為極性分子?____________(填“是”或“否”)。N≡C—C≡N非極性極性極性是 展開更多...... 收起↑ 資源列表 基礎課時10 共價鍵的極性 教案.docx 基礎課時10 共價鍵的極性 學案.docx 基礎課時10 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