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 学案（含答案）
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| 名称 | 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 学案（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 381.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-11-30 21:45:23 | ||
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文档简介
第三节 分子结构与物质的性质
第1课时 共价键的极性
[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。
一、键的极性和分子的极性
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
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
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
(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。
(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
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。
(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：____________。
(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？
2．臭氧是极性分子还是非极性分子？从结构上如何理解？
键的极性和分子极性的关系
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
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。
(2)PH3分子中P—H________(填“有”或“无”，下同)极性，PH3分子________极性。
(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
二、键的极性对化学性质的影响
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？
2．甲酸和乙酸哪个酸性强？原因是什么？
1．CH3CH2OH、H2O分别与钠反应，哪个反应更剧烈？解释原因。
2．三氟乙酸(CF3COOH)的酸性远强于乙酸(CH3COOH)的原因是什么？
1．下列物质中，酸性最强的是( )
A．HCOOH B．HOCOOH
C．CH3COOH D．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
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。
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。
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
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
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
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( )
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
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________。
第三节 分子结构与物质的性质
第1课时 共价键的极性
一、
1．不同 不同 相同 吸引电子能力强 不发生 显电性 电中性 不同种 同种
2．(1)不重合 不为零 重合 为零 (2)极性 非极性 (3)①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)④ ①②③⑤
正误判断
(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
深度思考
1．①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)。
2．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。
应用体验
1．A
2．(1)非极性 (2)有 有 (3)a
解析 (1)N4分子是正四面体形结构，是一种非极性分子。(2)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。
二、
1．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．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。
深度思考
1．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。
2．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＋。
应用体验
1．A [推电子效应：—C6H13＞—CH3＞—H，HOCOOH是碳酸，故酸性：HCOOH＞CH3COOH＞HOCOOH＞C6H13COOH。]
2．C [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。]
随堂演练 知识落实
1．A 2.B
3．B [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．B [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；S8分子中每个硫原子与2个硫原子形成σ键，每个σ键为2个硫原子所共有，则每个硫原子形成σ键的数目为2×＝1，则32 g S8分子中含有σ键的物质的量为×8×1＝1 mol，故B错误；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．(1)N2 (2)CS2 (3)NH3 (4)CH4 (5)H2O (6)HF
解析 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。
第1课时 共价键的极性
[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。
一、键的极性和分子的极性
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
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
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
(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。
(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
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。
(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：____________。
(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？
2．臭氧是极性分子还是非极性分子？从结构上如何理解？
键的极性和分子极性的关系
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
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。
(2)PH3分子中P—H________(填“有”或“无”，下同)极性，PH3分子________极性。
(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
二、键的极性对化学性质的影响
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？
2．甲酸和乙酸哪个酸性强？原因是什么？
1．CH3CH2OH、H2O分别与钠反应，哪个反应更剧烈？解释原因。
2．三氟乙酸(CF3COOH)的酸性远强于乙酸(CH3COOH)的原因是什么？
1．下列物质中，酸性最强的是( )
A．HCOOH B．HOCOOH
C．CH3COOH D．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
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。
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。
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
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
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
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( )
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
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________。
第三节 分子结构与物质的性质
第1课时 共价键的极性
一、
1．不同 不同 相同 吸引电子能力强 不发生 显电性 电中性 不同种 同种
2．(1)不重合 不为零 重合 为零 (2)极性 非极性 (3)①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)④ ①②③⑤
正误判断
(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
深度思考
1．①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)。
2．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。
应用体验
1．A
2．(1)非极性 (2)有 有 (3)a
解析 (1)N4分子是正四面体形结构，是一种非极性分子。(2)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。
二、
1．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．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。
深度思考
1．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。
2．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＋。
应用体验
1．A [推电子效应：—C6H13＞—CH3＞—H，HOCOOH是碳酸，故酸性：HCOOH＞CH3COOH＞HOCOOH＞C6H13COOH。]
2．C [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。]
随堂演练 知识落实
1．A 2.B
3．B [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．B [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；S8分子中每个硫原子与2个硫原子形成σ键，每个σ键为2个硫原子所共有，则每个硫原子形成σ键的数目为2×＝1，则32 g S8分子中含有σ键的物质的量为×8×1＝1 mol，故B错误；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．(1)N2 (2)CS2 (3)NH3 (4)CH4 (5)H2O (6)HF
解析 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。