第二章第三节 分子结构与物质的性质 第1课时　共价键的极性（共76张ppt）

(共76张PPT)
键的极性和分子的极性 / 键的极性对化学性质的影响 / 随堂演练　知识落实 / 课时对点练
共价键的极性
第二章
第1课时
核心素养
发展目标
1.能从微观角度理解共价键的极性和分子极性的关系。
2.通过键的极性对物质性质的影响的探析，形成“结构决定性质”的认知模型。
内容索引
一、键的极性和分子的极性
二、键的极性对化学性质的影响
随堂演练　知识落实
课时对点练
键的极性和分子的极性
一
1.共价键的极性
极性键 非极性键
定义 由 原子形成的共价键，电子对发生偏移 电子对不发生偏移的共价键
原子吸引电子能力 ______ ______
共用电子对 共用电子对偏向________ 的原子 共用电子对________
偏移
不同
不同
相同
吸引电子
能力强
不发生
成键原子电性 _________ _______
成键元素 一般是 非金属元素 非金属元素
举例 H—Cl、 Cl—Cl、H—H
显电性
电中性
不同种
同种
说明：(1)根据元素电负性的大小判断共价键中键合原子的电性。形成共价键的两个原子，电负性大的原子呈负电性(用δ－表示)，电负性小的原子呈正电性(用δ＋表示)。
(2)电负性差值越大的两原子形成的共价键的极性越强。
2.分子的极性
(1)极性分子与非极性分子
不重合
不为零
重合
为零
(2)含 键的双原子分子是极性分子，含 键的双原子分子是非极性分子。
极性
非极性
(3)判断ABn型分子的极性
①完成下表：
分子 BeCl2 SO2 NH3 BF3 CH4
空间结构 _______ _____ _________ ____________ ____________
正、负电中心是否重合 _____ ________ ________ ______ _____
分子的极性 __________ _________ _________ ____________ ____________
直线形
V形
三角锥形
平面正三角形
正四面体形
重合
不重合
不重合
重合
重合
非极性分子
极性分子
极性分子
非极性分子
非极性分子
②认真研究①中各分子中心原子的化合价，寻找中心原子的化合价与分子极性的关系。
提示　中心原子的化合价呈最高价的ABn型分子为非极性分子，否则为极性分子。
(4)探究判断下列分子是极性分子还是非极性分子。
①P4(白磷)　②CH2==CH2　③CH≡CH
④C2H5OH　⑤
极性分子：_____(填序号，下同)；
非极性分子：__________。
④
①②③⑤
正误判断
(1)以非极性键结合的双原子分子一定是非极性分子(　　)
(2)以极性键结合的分子一定是极性分子(　　)
(3)非极性分子只能是双原子单质分子(　　)
(4)非极性分子中，一定含有非极性共价键(　　)
(5)极性分子中不可能含有极性键(　　)
√
×
×
×
×
1.键的极性与分子极性有何关系？
提示　①只含有非极性键的分子一定是非极性分子，如P4。
②含极性键的分子，如果分子结构是空间对称的，则为非极性分子，否则为极性分子。
③注意：含有非极性键的分子不一定是非极性分子(如H2O2)；极性分子中不一定只含有极性键(如CH3CH2OH)。
深度思考
2.臭氧是极性分子还是非极性分子？从结构上如何理解？
提示　O3是极性分子；臭氧分子的空间结构与水分子的相似，由于中心氧原子有1个孤电子对，孤电子对对成键电子对排斥力大，故臭氧分子中的共价键是极性键，中心氧原子呈正电性，端位的两个氧原子呈负电性，故其分子具有微弱的极性。
深度思考
归纳总结
键的极性和分子极性的关系
应用体验
1.下列跟氢原子形成的极性键最强的原子是
A.F B.Cl C.Br D.P
成键的两原子的电负性差值越大，极性越强，F的电负性最大，则跟氢原子形成的极性键最强。
√
2.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。
非极性
N4分子是正四面体形结构，是一种非极性分子。
(2)PH3分子中P—H____(填“有”或“无”，下同)极性，PH3分子_____极性。
有
有
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。
(3)NCl3是一种淡黄色油状液体，下列对NCl3的有关描述不正确的是____(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
d.因N—Cl的键能大，故NCl3稳定
a
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分子中正、负电中心不重合，故该分子为极性分子，c正确；
共价键的键能越大，含有该键的物质越稳定，d正确。
返回
键的极性对化学性质的影响
二
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)的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。
根据下表，回答有关问题：
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
1.三氟乙酸和三氯乙酸哪个酸性强？原因是什么？
提示　酸性：三氟乙酸＞三氯乙酸，原因是氟的电负性大于氯的电负性，F—C的极性大于Cl—C的极性，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子。
2.甲酸和乙酸哪个酸性强？原因是什么？
提示　酸性：甲酸＞乙酸，原因是烷基(R—)是推电子基团，烷基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱。
1.CH3CH2OH、H2O分别与钠反应，哪个反应更剧烈？解释原因。
提示　水与钠反应更剧烈，是由于C的电负性略大于H的电负性，烷基是推电子基团，使醇分子中的氢氧键的极性小于水分子中的氢氧键的极性。
深度思考
2.三氟乙酸(CF3COOH)的酸性远强于乙酸(CH3COOH)的原因是什么？
提示　由于F的电负性较大，—CF3是吸电子基团，使羧基中羟基的极性更大，更易电离出H＋。
深度思考
应用体验
1.下列物质中，酸性最强的是
A.HCOOH B.HOCOOH
C.CH3COOH D.C6H13COOH
√
推电子效应：—C6H13＞—CH3＞—H，HOCOOH是碳酸，故酸性：HCOOH＞CH3COOH＞HOCOOH＞C6H13COOH。
2.下列几种有机羧酸中，按酸性由强到弱的顺序排列正确的是
①乙酸(CH3COOH)　②氯乙酸(CH2ClCOOH)　③三氯乙酸(CCl3COOH)　④三氟乙酸(CF3COOH)
A.②①④③ B.①②③④
C.④③②① D.③②④①
√
由于电负性：F＞Cl＞H，则键的极性：C—F＞C—Cl＞C—H，故三氟乙酸中羧基中的羟基的极性最大，最易电离出氢离子，酸性最强；乙酸中羧基中的羟基的极性最小，酸性最弱。酸性强弱顺序：CF3COOH＞CCl3COOH＞CH2ClCOOH＞CH3COOH，C正确。
归纳总结
1.键的极性对物质的化学性质有重要影响
由于不同的成键原子间电负性的差异，共用电子对会发生偏移，偏移的程度越大，即共价键的极性越强，在反应中越容易断裂。
2.羧基的酸性大小与分子组成和结构的关系
(1)含卤素原子的一元羧酸的酸性
①含相同个数的不同卤素原子的羧酸，卤素原子的电负性数值越大，羧酸的酸性越强。
归纳总结
返回
②含不同数目的同种卤素原子的羧酸，卤素原子的数目越多，羧酸的酸性越强。
(2)只含烷基的一元羧酸的酸性
随着烷基加长，酸性的差异越来越小。
(3)只含烷基的多元羧酸的酸性
烷基所含碳原子数越少，羧基个数越多，酸性越强。
随堂演练　知识落实
1.下列叙述正确的是
A.卤化氢分子中，卤素的非金属性越强，共价键的极性越强，热稳定
性也越强
B.只含非极性键的分子不一定是非极性分子
C.判断A2B或AB2型分子是否是极性分子的依据是看分子中是否含有极
性键
D.非极性分子中，各原子间都应以非极性键结合
1
2
3
4
5
√
1
2
3
卤素的非金属性越强，键的极性越强，A项正确；
如CO2、CS2为直线形，分子的空间结构对称，含有极性键，为非极性分子，C、D项错误。
4
5
2.用一带静电的玻璃棒分别靠近A、B两种纯液体流，现象如图所示，下列关于A、B两种液体分子的极性判断正确的是
A.A是极性分子，B是非极性分子
B.A是非极性分子，B是极性分子
C.A、B都是极性分子
D.A、B都是非极性分子
1
2
3
4
5
√
1
2
3
4
5
带静电的玻璃棒靠近纯液体流后，B液体流发生偏离，说明B液体的分子有极性，故A是非极性分子，B是极性分子。
3.下列叙述正确的是
A.NO、N2O、NO2、NH3都是非极性分子
B.CO2、SO3、BCl3都是非极性分子
C.H2O、NH3都是极性分子，分子中的O—H比N—H的极性弱
D.PCl5、NCl3、SO3、BF3、CCl4都是非极性分子
1
2
3
4
5
√
1
2
3
4
5
根据ABn型分子中，中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数时，该分子为非极性分子，若不相等则为极性分子。中心原子N原子价电子数为5，四种化合物中没有一种氮元素的化合价为＋5，故A项错误；
中心原子C、S、B的化合价的绝对值等于其价电子数，CO2、SO3、BCl3均为非极性分子，故B项正确；
O的电负性比N的电负性强，对成键电子对的吸引力也强，分子中O—H比N—H的极性强，故C项错误；
NCl3分子中N原子化合价的绝对值与其价电子数不等，故D项错误。
4.(2022·山西柳林县鑫飞中学高二期中)下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构，下列说法错误的是
1
2
3
4
5
A.SF6是由极性键构成的非极性分子
B.32 g S8分子中含有0.125 mol σ键
C.C2H2是既有极性键又有非极性键的非极性分子
D.S8中S原子的杂化方式为sp3杂化
√
SF6分子中含有硫氟极性键，分子的空间结构为对称的正八面体结构，属于非极性分子，故A正确；
1
2
3
4
5
C2H2分子中含有碳氢极性键和碳碳非极性键，分子的空间结构为对称的直线形，属于非极性分子，故C正确；
S8分子中硫原子的价层电子对数为4，杂化方式为sp3杂化，故D正确。
5.在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2分子中：
(1)以非极性键相结合的非极性分子是_____。
(2)以极性键相结合，具有直线形结构的非极性分子是____。
(3)以极性键相结合，具有三角锥形结构的极性分子是_____。
(4)以极性键相结合，具有正四面体结构的非极性分子是____。
(5)以极性键相结合，具有V形结构的极性分子是_____。
(6)以极性键相结合，而且分子极性最大的是____。
N2
1
2
3
4
5
CS2
NH3
CH4
H2O
HF
不同元素间形成的共价键均为极性键，以极性键形成的分子，正、负电中心重合的为非极性分子，不重合的为极性分子。
返回
1
2
3
4
5
课时对点练
题组一　键的极性与分子的极性
1.下列各组分子中，按共价键极性由强到弱排序正确的是
A.HF　H2O　NH3　CH4
B.CH4　NH3　H2O　HF
C.H2O　HF　CH4　NH3
D.HF　H2O　CH4　NH3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
共价键极性的强弱取决于形成共价键的两原子的电负性，其电负性相差越大，形成的共价键极性越强。
2.X、Y为两种不同元素，由它们组成的下列物质的分子中，肯定有极性的是
A.XY4 B.XY3 C.XY2 D.XY
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
不同种元素对电子对的吸引能力不同，所形成的双原子分子必有极性。
3.下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的一组是
A.CH4和Br2 B.NH3和H2O
C.H2S和CCl4 D.CO2和HCl
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
CH4、CCl4、CO2都是由极性键形成的非极性分子，NH3、H2O、H2S、HCl都是由极性键形成的极性分子。
√
4.下列物质：①MgCl2、②H2S、③白磷、④BF3、⑤NH3、⑥四氯化碳，其中含极性键的非极性分子是
A.①②③④⑥ B.①④⑤⑥
C.③④⑥ D.④⑥
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
①MgCl2只有离子键，不存在共价键，故错误；
②H2S中含有极性键，空间结构为V形，正负电中心不重合，为极性分子，故错误；
③白磷为单质，分子中只含有非极性键，属于非极性分子，故错误；
④BF3中含有极性键，为平面三角形分子，正负电中心重合，为非极性分子，故正确；
⑤NH3中含有极性键，空间结构为三角锥形，正负电的中心不重合，为极性分子，故错误；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
⑥四氯化碳中含有极性键，空间结构为正四面体形，正负电中心重合，为非极性分子，故正确。
题组二　极性分子、非极性分子的判断
5.使用微波炉加热，具有使物质受热均匀、表里一致、速度快、热效率高等优点。其工作原理是微波炉内的微波场以几亿的高频改变电场的方向，水分子因而能迅速摆动，产生热效应。这是因为
A.水分子具有极性共价键
B.水分子中有共用电子对
C.水由氢、氧两元素组成
D.水分子是极性分子
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
只有极性分子才能在电场中定向移动，非极性分子几乎不发生定向移动。水分子是由极性键构成的极性分子，故选D。
6.下列叙述正确的是
A.NH3是极性分子，分子中氮原子是在3个氢原子所组成的三角形的中心
B.CCl4是非极性分子，分子中碳原子处在4个氯原子所组成的正方形的
中心
C.H2O是极性分子，分子中氧原子不处在2个氢原子所连成的直线的中央
D.CO2是非极性分子，分子中碳原子不处在2个氧原子所连成的直线的
中央
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
7.膦(PH3)又称磷化氢，在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体，电石气的杂质中常含有磷化氢。它的分子空间结构是三角锥形。以下关于PH3的叙述正确的是
A.PH3分子中有未成键的孤电子对
B.PH3是非极性分子
C.PH3是一种强氧化剂
D.PH3分子的P—H是非极性键
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
A项正确，P原子最外层有5个电子，只有3个电子参与成键，另有2个电子形成一个孤电子对；
B项错误，与NH3类似，PH3是极性分子；
C项错误，PH3中P处于最低价态，＋1价氢的氧化性极弱，不可能具有强氧化性；
D项错误，由于P和H的电负性明显不同，故P—H是极性键。
8.下列说法正确的是
A.含有非极性键的分子一定是非极性分子
B.非极性分子中一定含有非极性键
C.由极性键形成的双原子分子一定是极性分子
D.两个原子之间共用两个电子对，形成的化学键一定有极性
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
H2O2分子中含非极性键，但空间结构不对称，正负电中心不重合，是极性分子，故A错误；
CO2是非极性分子，但含有的是极性键，故B错误；
由极性键形成的双原子分子，分子中正负电中心不重合，所以是极性分子，故C正确；
两个原子之间共用两个电子对可能是相同原子形成，如C==C，为非极性键，也可能是不同原子形成，如C==O，为极性键，故D错误。
题组三　键的极性对化学性质的影响
9.下列物质中，酸性最强的是
A.CH2ClCOOH B.CH2FCOOH
C.CHF2COOH D.CHBr2COOH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
电负性：F＞Cl＞Br，则酸性最强的是CHF2COOH。
10.从深海鱼油中提取的被称作“脑黄金”的DHA(C21H31COOH)就是一种不饱和度很高的脂肪酸。下列说法正确的是
CH3CH2CH==CHCH2CH==CHCH2CH==CHCH2CH==CHCH2CH==
CHCH2CH==CHCH2CH2COOH
DHA的结构简式
A.酸性：C21H31COOH＜CH3COOH
B.DHA中含有的元素中电负性最大的是碳元素
C.DHA中碳原子存在三种杂化方式
D.DHA中所有原子共面
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
推电子效应：—C21H31＞—CH3，故酸性：C21H31COOH＜CH3COOH，A项正确；
C、H、O三种元素中，O元素的电负性最大，B项错误；
DHA中，碳原子存在sp2和sp3两种杂化方式，C项错误；
DHA中存在—CH3结构，故所有原子不可能共面，D项错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
11.有一种AB2C2型分子，在该分子中A为中心原子。下列关于该分子的空间结构和极性的说法正确的是
A.假设为平面四边形，则该分子一定为非极性分子
B.假设为四面体形，则该分子一定为非极性分子
C.假设为平面四边形，则该分子可能为非极性分子
D.假设为四面体形，则该分子可能为非极性分子
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
12.中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs)，能利用太阳光高效分解水，原理如图所示。下列说法正确的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
A.H2O2中存在非极性共价键，
是非极性分子
B.反应Ⅰ中涉及极性键的断裂
和非极性键的形成
C.H2O分子的VSEPR模型为V形
D.H2O是非极性分子
√
H2O2是极性分子，A错误；
反应Ⅰ是H2O生成H2和H2O2，涉及极性键H—O的断裂和非极性键H—H、O—O的形成，B正确；
H2O是极性分子，故D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
13.近年来，利用电化学催化方法进行CO2转化的研究引起了世界范围内的高度关注。如图是以Cu作为催化剂时CO2转化为甲酸的反应过程，下列有关说法不正确的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
A.过程①说明在催化剂作用下，O—C—O之间形成了一种特殊的化学键
B.过程②和③吸收了能量并形成了O—H和C—H
C.CO2和HCOOH中均只含有极性共价键
D.1 mol CO2完全转化为甲酸需得到2 mol e－
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
过程①中碳氧双键断裂，O—C—O之间形成了一种特殊的化学键，故A正确；
化学键的形成要放出能量，故过程②和③放出了能量并形成了O—H和C—H，故B错误；
不同种原子之间形成的共价键为极性共价键，故CO2和HCOOH中均只含有极性共价键，故C正确；
二氧化碳转化为甲酸时，碳元素化合价由＋4价变为＋2价，故1 mol CO2完全转化为甲酸需得到2 mol e－，故D正确。
14.硫-氮化合物是现代无机化学研究的热点之一。如图是已经合成的某硫-氮化合物(S4N4)的分子结构。下列有关该物质的说法正确的是
A.其分子中各原子最外层都达到了8电子稳定结构
B.其分子中只含极性键
C.其分子是非极性分子
D.其与化合物S2N2互为同素异形体
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
硫原子最外层有6个电子，若形成两个共价单键，则达到8电子稳定结构，氮原子最外层有5个电子，若形成3个共价单键，则达到8电子稳定结构，据图可知，A项正确；
该物质的分子中既含S—N极性键，也含N—N非极性键，B项错误；
该分子正、负电中心不重合，属于极性分子，C项错误；
同素异形体描述的对象是单质，而不是化合物，D项错误。
15.已知，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂。PtCl2(NH3)2可以形成两种固体，一种为淡黄色，在水中的溶解度较小，另一种为黄绿色，在水中的溶解度较大。请回答下列问题：
(1)PtCl2(NH3)2的结构是____________(填“平面四边形”或“四面体形”)。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
平面四边形
由于PtCl2(NH3)2存在两种同分异构体，所以是平面四边形结构。
(2)淡黄色固体物质由___________(填“极性分子”或“非极性分子”，下同)组成，黄绿色固体物质由_________组成。
(3)请在以下横线上画出这两种固体分子的空间结构图：淡黄色固体：
______________，黄绿色固体：____________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
非极性分子
极性分子
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
因为水是极性分子，所以淡黄色固体是非极性分子，黄绿色固体是极
性分子，因此空间结构图分别是 、 。
16.CH3COOH是一种弱酸，而氯乙酸(ClCH2COOH)的酸性强于CH3COOH，这是因为—Cl是一种强吸电子基团，能使—OH上的H原子具有更大的活泼性，有的基团属于推电子基团，能减弱—OH上H原子的活泼性；这些作用统称为“诱导效应”。试依据上述规律填空：
(1)HCOOH显酸性，而H2O显中性，这是由于HCOOH分子中存在_____(填“吸”或“推”)电子基团，这种基团是________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
吸
—CHO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
HCOOH显酸性，H2O呈中性，说明HCOOH分子中存在强吸电子基团，能使—OH上的H原子活泼性增强而使该物质的酸性大于水，HCOOH中含有—CHO，属于强吸电子基团。
(2)CH3COOH的酸性弱于HCOOH，这是由于CH3COOH分子中存在______(填“吸”或“推”)电子基团，这种基团是________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
推
—CH3
CH3COOH的酸性弱于HCOOH，说明CH3COOH分子中存在推电子基团，能减弱—OH上H原子的活泼性而使该物质的酸性减弱，CH3COOH中含有—CH3，—CH3属于推电子基团。
(3)—C6H5也属于吸电子基团，故C6H5COOH的酸性比CH3COOH的酸性____(填“强”或“弱”)。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
强
—C6H5属于吸电子基团，—CH3属于推电子基团，故C6H5COOH的酸性比CH3COOH的酸性强。
(4)下列酸中：CF3COOH、CCl3COOH、CHCl2COOH、CH2ClCOOH，酸性最强的是___________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
CF3COOH
返回
本课结束
第二章