第三节 分子结构与物质的性质
第1课时 共价键的极性
[学习目标] 1.知道共价键的极性和分子的极性及产生极性的原因。2.了解键的极性对化学性质的影响。
知识点1 键的极性和分子的极性
1.共价键的极性
(1)极性共价键和非极性共价键的比较。
项目 极性共价键 非极性共价键
成键原子 不同原子 同种原子
电子对 发生偏移 不发生偏移
成键原子 的电性 一个原子呈正电性(δ+);另一个原子呈负电性(δ-) 呈电中性
表示形式 A—B、AB、 A≡B等 A—A、AA、 A≡A等
实例 C—H、CO、C≡N C—C、CC、C≡C
(2)极性键和非极性键的存在。
项目 极性键 非极性键
物质 类别 共价化合物;部分离子化合物 非金属单质;部分共价化合物;部分离子化合物
实例 HCl、H2O、NaOH、 NH4Cl等 O2、金刚石、石墨、H2O2、Na2O2等
2.分子的极性
3.键的极性与分子的极性之间的关系
[深度思考]
臭氧中只有氧元素,却是极性分子,为什么
【答案】 O3是V形分子,其空间结构不对称,故为极性分子。
1.判断正误。
(1)以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子。( √ )
(2)非极性分子中一定含有非极性键。( × )
(3)键的极性与分子的极性无关。( × )
(4)由同一种原子形成的分子可能有极性。( √ )
(5)三原子分子AB2一定为非极性分子。( × )
2.(2025·浙江台州调研)下列属于非极性分子的是( )
[A]CH4 [B]HCl
[C]H2O2 [D]O3
【答案】 A
【解析】 CH4含有H—C极性键,空间结构为正四面体形,结构对称且正电中心和负电中心重合,为非极性分子,A符合题意;HCl中只含有H—Cl极性键,正电中心和负电中心不重合,属于极性分子,B不符合题意;H2O2的空间结构为,即半开书页形,两个O在书轴上,两个H分别与两个O相连,但不在同一平面上,正电中心和负电中心不重合,为极性分子,C不符合题意;O3的空间结构为V形,正电中心和负电中心不重合,为极性分子,D不符合题意。
3.X、Y为两种不同的元素,下列化学式一定代表极性分子的是( )
[A]XY [B]XY2 [C]XY3 [D]XY4
【答案】 A
【解析】 A项中两原子是不同的原子,吸引电子的能力不同,正电中心和负电中心不重合,一定是极性分子;B项中三原子若在同一条直线上则为非极性分子,如CO2;C项中四原子若在同一平面内则为非极性分子,如BF3,若不在同一平面内则为极性分子,如NH3;D项中该分子无论是四面体结构还是平面结构,正电中心和负电中心都重合,是非极性分子。
4.(2024·广东珠海月考)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的极性小
[D]PCl5、NCl3、SO3、BF3、CCl4都是非极性分子
【答案】 B
【解析】 XYn型分子中,中心原子的化合价的绝对值等于该原子的价电子数时,该分子为非极性分子,若不相等则为极性分子。中心原子N的价电子数为5,四种化合物中没有一种氮元素的化合价的绝对值为5,故A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的极性大,故C错误;NCl3中N的化合价的绝对值与其价电子数不等,故D错误。
5.有下列物质:①BeCl2、②C2H4、③P4、④BF3、⑤NF3、⑥H2O2,其中含有极性键的非极性分子是( )
[A]①③④ [B]②③⑥
[C]①②④ [D]③④⑤
【答案】 C
【解析】 ①BeCl2中含有极性键,为直线形分子,其结构对称,正、负电中心重合,为非极性分子,符合题意;②C2H4中含有C—H极性键,其结构对称,正、负电中心重合,为非极性分子,符合题意;③P4为单质,分子中只含有非极性键,为非极性分子,不符合题意;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,符合题意;⑤NF3中含有极性键,为三角锥形分子,正、负电中心不重合,为极性分子,不符合题意;⑥H2O2中含有极性键,但氧原子上有孤电子对,其结构不对称,正、负电中心不重合,为极性分子,不符合题意。
1.分子的极性与键的极性和分子的空间结构的关系
类型 实例 键的 极性 分子的 空间结构 分子的 极性
X2 H2、N2 非极 性键 直线形 非极性 分子
XY HCl、NO 极性键 直线形 极性 分子
XY2 (X2Y) CO2、CS2 极性键 直线形 非极性 分子
SO2 极性键 V形 极性分子
H2O、H2S 极性键 V形 极性分子
XY3 BF3 极性键 平面三角形 非极性 分子
NH3 极性键 三角锥形 极性分子
XY4 CH4、CCl4 极性键 正四面体形 非极性 分子
2.分子极性的判断方法
(1)只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是非极性分子。如O2、H2、P4、C60。
(2)含有极性键的双原子分子都是极性分子。如HCl、HF、HBr。
(3)含有极性键的多原子分子,空间结构对称的是非极性分子;空间结构不对称的是极性分子。
(4)判断ABn型分子极性的经验规律。
①若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子;若不等,则为极性分子。
②若中心原子有孤电子对,则为极性分子;若无孤电子对,则为非极性分子。如CS2、BF3、SO3、CH4为非极性分子;H2S、SO2、NH3、PCl3为极性分子。
(5)极性分子判断的特殊情况。
①多原子形成的单质分子一般为非极性分子,但O3是极性分子。
②H2O2为极性分子。
③只含有极性键的分子不一定是极性分子(如CH4);极性分子不一定只含有极性键(如C2H5OH);含有非极性键的分子不一定是非极性分子(如H2O2)。
知识点2 键的极性对化学性质的影响
羧酸的酸性强弱衡量标准:可以用 pKa的大小来衡量,pKa越大则酸性越弱,反之酸性越强。其中pKa=-lg Ka,Ka为弱酸的电离平衡常数。下表为不同羧酸的pKa。
羧酸 pKa
甲酸(HCOOH) 3.75
乙酸(CH3COOH) 4.76
丙酸(C2H5COOH) 4.88
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
由此可知,羧酸的酸性大小与其分子组成和结构有关。
(1)卤素原子(如F、Cl等)电负性相对较大,和与羧基相连的碳原子连接时,会造成羧基中O—H的极性增大,从而更容易电离出氢离子。并且卤素原子的电负性越大,卤素原子越多,对应酸的酸性越强,如酸性:CF3COOH>CCl3COOH、CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH。
(2)烷基(R—)为推电子基团,与羧基相连接的烷基越长,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,如酸性:HCOOH>CH3COOH>CH3CH2COOH。
[深度思考]
CH3CH2OH与钠反应不如H2O与钠反应剧烈,解释原因: 。
【答案】 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
1.下列物质酸性最强的是( )
[A]HCOOH [B]CH3CH2COOH
[C]CH3COOH [D]C6H13COOH
【答案】 A
【解析】 由推电子效应大小顺序为—C6H13>—CH2CH3>—CH3>—H可得,酸性强弱顺序为HCOOH>CH3COOH>CH3CH2COOH>C6H13COOH。
2.下列物质酸性最强的是( )
[A]CH2ClCOOH [B]CH2FCOOH
[C]CHF2COOH [D]CHBr2COOH
【答案】 C
【解析】 电负性F>Cl>Br,则酸性最强的是CHF2COOH。
3.(2025·四川广元开学考试)下列羧酸的酸性比较错误的是( )
[A]甲酸>乙酸>丙酸
[B]氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸
[C]氯乙酸>二氯乙酸>三氯乙酸
[D]二氟乙酸>二氯乙酸>二溴乙酸
【答案】 C
【解析】 乙酸中存在甲基,甲基使得羧基中羟基的极性减小,不容易电离出氢离子,同理饱和一元羧酸的碳原子数越多,羧基中羟基的极性越小,对应酸的酸性越弱,故酸性甲酸>乙酸>丙酸,A正确;电负性F>Cl>Br,电负性越强,使得羧基中羟基的极性越大,越容易电离出氢离子,酸性越强,故酸性氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸,B正确;随氯原子数增加,对电子的吸引力增强,导致羧基中羟基的极性增大,酸性越来越强,故酸性氯乙酸<二氯乙酸<三氯乙酸,C错误;由上述分析可知,卤素原子使得羧基中羟基的极性增大,容易电离出氢离子,酸性增强,故酸性二氟乙酸>二氯乙酸>二溴乙酸,D正确。
4.CH3COOH是一种弱酸,而氯乙酸(ClCH2COOH)的酸性强于CH3COOH的,这是因为—Cl是一种强吸电子基团,能使—OH上的氢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上氢原子的活泼性;这些作用统称为“诱导效应”。试依据上述规律回答下列问题。
(1)HCOOH显酸性,而H2O显中性,这是由于HCOOH中存在 (填“吸”或“推”)电子基团,这种基团是 。
(2)CH3COOH的酸性弱于HCOOH的,这是由于CH3COOH中存在 (填“吸”或“推”)电子基团,这种基团是 。
(3)—C6H5也属于吸电子基团,故C6H5COOH的酸性比CH3COOH的酸性 (填“强”或“弱”)。
(4)CF3COOH、CCl3COOH、CHCl2COOH、CH2ClCOOH四种酸中,酸性最强的是 。
【答案】 (1)吸 —CHO (2)推 —CH3 (3)强 (4)CF3COOH
【解析】 (1)HCOOH显酸性,H2O呈中性,说明HCOOH中存在强吸电子基团,能使—OH上的氢原子活泼性增强而使其酸性强于水,HCOOH中含有的—CHO属于强吸电子基团。
(2)CH3COOH的酸性弱于HCOOH的,说明CH3COOH中存在推电子基团,能减弱—OH上氢原子的活泼性而使其酸性减弱,CH3COOH中含有的—CH3属于推电子基团。
(3)—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。
羧酸的酸性强弱与分子组成和结构的关系
(1)键的极性对羧酸酸性强弱的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的,羧基中羟基的极性越大,越容易电离出H+,则羧酸的酸性越强。
(2)与羧基相邻的共价键的极性越大,通过传导作用使羧基中羟基的极性越大,则羧酸的酸性越强。
(3)含卤素原子的一元羧酸的酸性。
①含相同数目的不同卤素原子的羧酸,卤素原子的电负性越大,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,酸性越强。
(4)只含烃基的一元羧酸的酸性。
随着烃基的加长,酸性的差异越来越小。
(5)只含烃基的多元羧酸的酸性。
烃基所含碳原子数越少,羧基个数越多,酸性越强。
课时作业
(分值:60分)
(选择题,每小题3分)
对点训练
知识点1 键的极性和分子的极性
1.下列各组物质都是非极性分子且只含极性键的是( )
[A]CO2、BF3 [B]CS2、H2O2
[C]S8、PCl5 [D]CH4、C2H2
【答案】 A
【解析】 CO2和BF3均是由极性键构成的非极性分子,A符合题意;CS2是由极性键构成的非极性分子,而H2O2是含有极性键和非极性键的极性分子,B不符合题意;S8是由非极性键形成的非极性分子,PCl5是含有极性键的非极性分子,C不符合题意;CH4是含有极性键的非极性分子,C2H2是含有极性键和非极性键的非极性分子,D不符合题意。
2.下列各组物质都是由极性键构成的极性分子的一组是( )
[A]CH4和H2O [B]CO2和HCl
[C]NH3和H2S [D]HCN和BF3
【答案】 C
【解析】 CH4、CO2、BF3是由极性键构成的非极性分子,H2O、HCl、NH3、H2S、HCN是由极性键构成的极性分子。
3.(2025·广东中山月考)人们为了保养肌肤,往往需要搽用护肤品。大部分护肤品含有保湿的甘油(丙三醇),已知甘油分子的结构简式为CH2OHCHOHCH2OH。下列对甘油分子的叙述正确的是( )
[A]分子中只含有极性键
[B]分子中只含有非极性键
[C]分子中既含有σ键又含有π键
[D]分子中既含有极性键又含有非极性键
【答案】 D
【解析】 在甘油分子中,碳原子之间、碳原子与氧原子之间、碳原子与氢原子之间、氧原子与氢原子之间都是共价单键,故分子中只含有σ键,C错误;分子中既含有极性键(C—H、O—H、C—O)又含有非极性键(C—C),A、B错误,D正确。
4.已知SO3、BF3、CCl4、PCl5、SF6都是非极性分子,而H2S、NH3、NO2、SF4、BrF5都是极性分子,由此可推出XYn型分子属于非极性分子的经验规律是( )
[A]XYn型分子中X、Y均不是氢原子
[B]X元素的相对原子质量必小于Y元素的相对原子质量
[C]分子中所有原子都在同一平面上
[D]XYn型分子的中心原子价层电子对数等于n
【答案】 D
【解析】 根据“SO3、BF3、CCl4、PCl5、SF6都是非极性分子,而H2S、NH3、NO2、SF4、BrF5都是极性分子”可知,中心原子上的价层电子都形成σ键的分子为非极性分子,存在孤电子对的分子为极性分子。XYn型分子中X、Y不一定均不是氢原子,如CH4含氢原子但为非极性分子,故A错误;X元素的相对原子质量不一定小于Y元素的相对原子质量,如CH4,故B错误;分子中的所有原子不一定都在同一平面上,如CCl4是正四面体形结构,故C错误;XYn型分子中属于非极性分子的中心原子价层电子对数等于n,如PCl5中心原子P的价层电子对数是5,BrF5中心原子Br的价层电子对数是6,故D正确。
知识点2 键的极性对化学性质的影响
5.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。DHA的结构简式为
下列说法正确的是( )
[A]酸性:C21H31COOH[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
【答案】 A
【解析】 推电子效应—C21H31>—CH3,故酸性COOH6.数据是科学推理中的重要证据,根据下表中的数据,所得推论正确的是( )
羧酸 pKa=-lg Ka
甲酸(HCOOH) 3.75
乙酸(CH3COOH) 4.76
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
[A]相同浓度下,甲酸的酸性一定强于氯乙酸的
[B]烷基是吸电子基团,烷基越长,吸电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱
[C]卤素原子是推电子基团,卤素原子使羧基中羟基的极性变小,导致二氯乙酸的酸性强于一氯乙酸的
[D]F的电负性大于Cl的,使F3C—的极性大于Cl3C—的极性,使三氟乙酸羧基中羟基的极性增大,导致三氟乙酸容易电离出氢离子
【答案】 D
【解析】 pKa越小,羧酸的酸性越强,则相同浓度下,氯乙酸的酸性强于甲酸的酸性,A错误;烷基为推电子基团,碳原子数越多,推电子效应越大,使羧基中羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱,B错误;卤素原子为吸电子基团,卤素电负性越大,吸电子能力越强,故酸性二氯乙酸>一氯乙酸,C错误;元素电负性越大,吸引电子能力越强,F的电负性大于Cl的,则F—C的极性大于Cl—C的极性,F吸引电子能力较大导致F3C—的极性大于Cl3C—的极性,则三氟乙酸羧基中羟基的极性更大,更易电离出氢离子,所以三氟乙酸的酸性较强,D正确。
7.(2025·广东佛山月考)下列有关共价键对物质化学性质的影响的说法错误的是( )
[A]乙二酸的酸性强于己二酸的
[B]一元酸的酸性:一氯乙酸>二氯乙酸
[C]由酸性ClCH2COOH>CH3COOH,可知酸性FCH2COOH>CH3COOH
[D]氮气稳定性强于白磷(P4)的原因是N≡N的键能大于P—P的键能
【答案】 B
【解析】 —Cl为吸电子基团,C—Cl个数越多,使得羧基中的羟基极性越大,酸性越强,一元酸的酸性为一氯乙酸<二氯乙酸,B错误;—F和—Cl均为吸电子基团,甲基为推电子基团,F—C的极性大于Cl—C的极性,使得FCH2COOH中的羟基的极性>ClCH2COOH中的羟基的极性>CH3COOH中的羟基的极性,从而使得酸性FCH2COOH>ClCH2COOH>CH3COOH,C正确;氮气中的N≡N的键能较大,导致氮气化学性质稳定,一般不易与其他物质反应,而白磷中的P—P的键能较小,使白磷性质活泼,易发生自燃等化学变化,D正确。
能力提升
8.下列说法正确的是( )
[A]非极性分子中的原子上一定不含孤电子对
[B]平面三角形分子一定是非极性分子
[C]二氯甲烷(CH2Cl2)分子中的键角为109°28'
[D]ABn型分子的中心原子最外层满足8电子稳定结构,则ABn不一定是非极性分子
【答案】 D
【解析】 CCl4是非极性分子,氯原子上含有孤电子对,A项错误;HCHO分子的中心原子C上无孤电子对,价层电子对数为3,空间结构为平面三角形,碳原子位于三角形内部,HCHO分子的结构不对称,为极性分子,B项错误;甲烷分子的空间结构是正四面体形,键角均为109°28',二氯甲烷分子的空间结构是四面体形,键角发生了变化,不等于109°28',C项错误;CH4的中心原子C最外层满足8电子稳定结构,CH4是非极性分子,NH3的中心原子N最外层满足8电子稳定结构,但NH3为极性分子,D项正确。
9.有一种XY2Z2型分子,在该分子中X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
【答案】 C
【解析】
10.资料显示:在极性分子中,正电中心同负电中心间的距离称为偶极长,通常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电中心的电量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积,即μ=d·q。下列四组分子中,所有分子都符合μ=0的是( )
[A]HCl、CS2、H2S、SO2
[B]BF3、CCl4、BeCl2、CO2
[C]N2、NH3、H2O、CCl4
[D]CH4、SO3、NH3、H2O
【答案】 B
【解析】 HCl是极性键形成的双原子的极性分子, μ>0,H2S、SO2都是V形结构,为极性分子,μ>0,CS2为直线形结构,为非极性分子,μ=0,故A错误;BF3为平面三角形结构,CCl4为正四面体形结构,BeCl2、CO2均为直线形结构,因此分子结构均对称,均为非极性分子,所有分子都符合μ=0,故B正确;N2和CCl4均为非极性分子,μ=0,NH3为三角锥形结构,H2O为V形结构,均为极性分子,μ>0,故C错误;CH4为正四面体形结构,SO3为平面三角形结构,均为非极性分子,μ=0,NH3为三角锥形结构,H2O为V形结构,均为极性分子,μ>0,故D错误。
11.下列叙述不正确的是( )
[A]卤化氢分子中,卤素的非金属性越强,共价键的极性越强,稳定性也越强
[B]以极性键结合的分子不一定是极性分子
[C]判断X2Y或XY2型分子是否为极性分子必须知道该分子的空间结构
[D]非极性分子中,各原子间都应以非极性键结合
【答案】 D
【解析】 元素非金属性越强,对应简单氢化物越稳定,键的极性越强,则卤化氢分子中,卤素的非金属性越强,共价键的极性越强,稳定性也越强,故A正确;以极性键结合的分子可能结构对称,如甲烷、二氧化碳等均为只含极性键的非极性分子,故B正确;X2Y或XY2型分子为极性分子时,正、负电中心不重合,结构一定不对称,即判断X2Y或XY2型分子是否为极性分子必须知道该分子的空间结构,故C正确;非极性分子中可能只含极性键,如甲烷,故D错误。
12.据报道,大气中存在一种潜在的温室气体SF5—CF3,虽然其数量有限,但它是已知气体中吸热最高的气体。下列关于SF5—CF3的说法正确的是( )
[A]SF5—CF3中最多有4个原子在一条直线上
[B]SF5—CF3易燃烧生成SO2、CO2
[C]SF5—CF3是含有极性键的极性分子
[D]SF5—CF3中硫元素的化合价为+6价
【答案】 C
【解析】 由SF5—CF3结构可知,碳原子为四面体中心,硫原子为八面体中心,最多有3个原子在一条直线上,故A错误;SF5—CF3为一种潜在的温室气体,其中氟元素的非金属性强于氧元素的,所以不易燃烧生成SO2、CO2,故B错误;SF5—CF3中含有F—S、S—C、C—F极性键,且正、负电中心不重合,为极性分子,故C正确;SF5—CF3中氟元素的化合价为-1价,碳元素的化合价为+4价,则硫元素的化合价为+4价,故D错误。
13.(10分)已知N、P同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。
(1)(1分)N4的空间结构为,它是一种 (填“极性”或“非极性”)分子。
(2)(3分)PH3与NH3的空间结构 (填“相同”“相似”或“不相似”),P—H (填“有”或“无”)极性,PH3 (填“有”或“无”)极性。
(3)(1分)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较稳定
(4)(2分)以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应:
NH3+CO2+H2O
三聚氰酸分子中碳原子采取 杂化,分子中碳原子形成的是 (填“极性”或“非极性”)键。
(5)(3分)氰[(CN)2]为无色可燃性气体,剧毒,有苦杏仁味,和卤素单质的结构相似,已知氰分子键之间夹角为180°并有对称性,(CN)2的结构式为 ,(CN)2为 (填“极性”或“非极性”)分子。
【答案】 (1)非极性 (2)相似 有 有 (3)a (4)sp2 极性 (5)N≡C—C≡N 非极性
【解析】 (1)N4是正四面体结构,正电中心和负电中心重合,是非极性分子。
(2)NH3与PH3的结构相似,都为三角锥形结构,P—H为不同元素原子之间形成的共价键,为极性键,PH3的正电中心和负电中心不重合,为极性分子。
(3)NCl3中氮原子的价层电子对数为3+=4,孤电子对数为1,该分子为三角锥形结构,a错误;N、Cl之间形成的键应为极性键,b正确;NCl3分子中正电中心和负电中心不重合,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。
(4)三聚氰酸分子中C与N形成类似于苯环的结构,则碳原子采取sp2杂化,碳原子与氧、氮原子间形成极性键。
14.(14分)下表是A～G七种元素的原子核外电子排布。
能层 电子排布
A B C D E F G
K 1 2 2 2 2 2 2
L 4 5 6 8 8 8
M 1 3 7
试用由上述元素组成的物质的化学式回答下列问题。
(1)(4分)写出四种常见的由非极性键构成的双原子分子: 。
(2)(3分)写出三种由极性键构成的双原子分子: 。
(3)(1分)写出一种由极性键构成的直线形的三原子分子: 。
(4)(2分)写出一种由极性键构成的空间结构为V形的三原子分子: ,其电子式为 。
(5)(2分)写出一种由三个原子构成的既含离子键又含共价键的化合物: ,其电子式为 。
(6)(2分)写出一种既含离子键又含非极性键的化合物: ,其电子式为 。
【答案】 (1)H2、N2、O2、Cl2
(2)HCl、CO、NO
(3)HCN(或CO2、N2O)
(4)H2O
(5)NaOH
(6)Na2O2
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第三节 分子结构与物质的性质
第1课时 共价键的极性
课时作业
(分值:60分)
(选择题,每小题3分)
对点训练
知识点1 键的极性和分子的极性
1.下列各组物质都是非极性分子且只含极性键的是( )
[A]CO2、BF3 [B]CS2、H2O2
[C]S8、PCl5 [D]CH4、C2H2
【答案】 A
【解析】 CO2和BF3均是由极性键构成的非极性分子,A符合题意;CS2是由极性键构成的非极性分子,而H2O2是含有极性键和非极性键的极性分子,B不符合题意;S8是由非极性键形成的非极性分子,PCl5是含有极性键的非极性分子,C不符合题意;CH4是含有极性键的非极性分子,C2H2是含有极性键和非极性键的非极性分子,D不符合题意。
2.下列各组物质都是由极性键构成的极性分子的一组是( )
[A]CH4和H2O [B]CO2和HCl
[C]NH3和H2S [D]HCN和BF3
【答案】 C
【解析】 CH4、CO2、BF3是由极性键构成的非极性分子,H2O、HCl、NH3、H2S、HCN是由极性键构成的极性分子。
3.(2025·广东中山月考)人们为了保养肌肤,往往需要搽用护肤品。大部分护肤品含有保湿的甘油(丙三醇),已知甘油分子的结构简式为CH2OHCHOHCH2OH。下列对甘油分子的叙述正确的是( )
[A]分子中只含有极性键
[B]分子中只含有非极性键
[C]分子中既含有σ键又含有π键
[D]分子中既含有极性键又含有非极性键
【答案】 D
【解析】 在甘油分子中,碳原子之间、碳原子与氧原子之间、碳原子与氢原子之间、氧原子与氢原子之间都是共价单键,故分子中只含有σ键,C错误;分子中既含有极性键(C—H、O—H、C—O)又含有非极性键(C—C),A、B错误,D正确。
4.已知SO3、BF3、CCl4、PCl5、SF6都是非极性分子,而H2S、NH3、NO2、SF4、BrF5都是极性分子,由此可推出XYn型分子属于非极性分子的经验规律是( )
[A]XYn型分子中X、Y均不是氢原子
[B]X元素的相对原子质量必小于Y元素的相对原子质量
[C]分子中所有原子都在同一平面上
[D]XYn型分子的中心原子价层电子对数等于n
【答案】 D
【解析】 根据“SO3、BF3、CCl4、PCl5、SF6都是非极性分子,而H2S、NH3、NO2、SF4、BrF5都是极性分子”可知,中心原子上的价层电子都形成σ键的分子为非极性分子,存在孤电子对的分子为极性分子。XYn型分子中X、Y不一定均不是氢原子,如CH4含氢原子但为非极性分子,故A错误;X元素的相对原子质量不一定小于Y元素的相对原子质量,如CH4,故B错误;分子中的所有原子不一定都在同一平面上,如CCl4是正四面体形结构,故C错误;XYn型分子中属于非极性分子的中心原子价层电子对数等于n,如PCl5中心原子P的价层电子对数是5,BrF5中心原子Br的价层电子对数是6,故D正确。
知识点2 键的极性对化学性质的影响
5.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。DHA的结构简式为
下列说法正确的是( )
[A]酸性:C21H31COOH[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
【答案】 A
【解析】 推电子效应—C21H31>—CH3,故酸性COOH6.数据是科学推理中的重要证据,根据下表中的数据,所得推论正确的是( )
羧酸 pKa=-lg Ka
甲酸(HCOOH) 3.75
乙酸(CH3COOH) 4.76
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
[A]相同浓度下,甲酸的酸性一定强于氯乙酸的
[B]烷基是吸电子基团,烷基越长,吸电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性
越弱
[C]卤素原子是推电子基团,卤素原子使羧基中羟基的极性变小,导致二氯乙酸的酸性强于一氯乙酸的
[D]F的电负性大于Cl的,使F3C—的极性大于Cl3C—的极性,使三氟乙酸羧基中羟基的极性增大,导致三氟乙酸容易电离出氢离子
【答案】 D
【解析】 pKa越小,羧酸的酸性越强,则相同浓度下,氯乙酸的酸性强于甲酸的酸性,A错误;烷基为推电子基团,碳原子数越多,推电子效应越大,使羧基中羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱,B错误;卤素原子为吸电子基团,卤素电负性越大,吸电子能力越强,故酸性二氯乙酸>一氯乙酸,C错误;元素电负性越大,吸引电子能力越强,F的电负性大于Cl的,则F—C的极性大于Cl—C的极性,F吸引电子能力较大导致F3C—的极性大于Cl3C—的极性,则三氟乙酸羧基中羟基的极性更大,更易电离出氢离子,所以三氟乙酸的酸性较强,D正确。
7.(2025·广东佛山月考)下列有关共价键对物质化学性质的影响的说法错误的是( )
[A]乙二酸的酸性强于己二酸的
[B]一元酸的酸性:一氯乙酸>二氯乙酸
[C]由酸性ClCH2COOH>CH3COOH,可知酸性FCH2COOH>CH3COOH
[D]氮气稳定性强于白磷(P4)的原因是N≡N的键能大于P—P的键能
【答案】 B
【解析】 —Cl为吸电子基团,C—Cl个数越多,使得羧基中的羟基极性越大,酸性越强,一元酸的酸性为一氯乙酸<二氯乙酸,B错误;—F和—Cl均为吸电子基团,甲基为推电子基团,F—C的极性大于Cl—C的极性,使得FCH2COOH中的羟基的极性>ClCH2COOH中的羟基的极性>CH3COOH中的羟基的极性,从而使得酸性FCH2COOH>ClCH2COOH>CH3COOH,C正确;氮气中的N≡N的键能较大,导致氮气化学性质稳定,一般不易与其他物质反应,而白磷中的P—P的键能较小,使白磷性质活泼,易发生自燃等化学变化,D正确。
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8.下列说法正确的是( )
[A]非极性分子中的原子上一定不含孤电子对
[B]平面三角形分子一定是非极性分子
[C]二氯甲烷(CH2Cl2)分子中的键角为109°28'
[D]ABn型分子的中心原子最外层满足8电子稳定结构,则ABn不一定是非极性分子
【答案】 D
【解析】 CCl4是非极性分子,氯原子上含有孤电子对,A项错误;HCHO分子的中心原子C上无孤电子对,价层电子对数为3,空间结构为平面三角形,碳原子位于三角形内部,HCHO分子的结构不对称,为极性分子,B项错误;甲烷分子的空间结构是正四面体形,键角均为109°28',二氯甲烷分子的空间结构是四面体形,键角发生了变化,不等于109°28',C项错误;CH4的中心原子C最外层满足8电子稳定结构,CH4是非极性分子,NH3的中心原子N最外层满足8电子稳定结构,但NH3为极性分子,D项正确。
9.有一种XY2Z2型分子,在该分子中X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
【答案】 C
【解析】
10.资料显示:在极性分子中,正电中心同负电中心间的距离称为偶极长,通常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电中心的电量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积,即μ=d·q。下列四组分子中,所有分子都符合μ=0的是( )
[A]HCl、CS2、H2S、SO2
[B]BF3、CCl4、BeCl2、CO2
[C]N2、NH3、H2O、CCl4
[D]CH4、SO3、NH3、H2O
【答案】 B
【解析】 HCl是极性键形成的双原子的极性分子, μ>0,H2S、SO2都是V形结构,为极性分子,μ>0,CS2为直线形结构,为非极性分子,μ=0,故A错误;BF3为平面三角形结构,CCl4为正四面体形结构,BeCl2、CO2均为直线形结构,因此分子结构均对称,均为非极性分子,所有分子都符合μ=0,故B正确;N2和CCl4均为非极性分子,μ=0,NH3为三角锥形结构,H2O为V形结构,均为极性分子,μ>0,故C错误;CH4为正四面体形结构,SO3为平面三角形结构,均为非极性分子,μ=0,NH3为三角锥形结构,H2O为V形结构,均为极性分子,μ>0,故D错误。
11.下列叙述不正确的是( )
[A]卤化氢分子中,卤素的非金属性越强,共价键的极性越强,稳定性也越强
[B]以极性键结合的分子不一定是极性分子
[C]判断X2Y或XY2型分子是否为极性分子必须知道该分子的空间结构
[D]非极性分子中,各原子间都应以非极性键结合
【答案】 D
【解析】 元素非金属性越强,对应简单氢化物越稳定,键的极性越强,则卤化氢分子中,卤素的非金属性越强,共价键的极性越强,稳定性也越强,故A正确;以极性键结合的分子可能结构对称,如甲烷、二氧化碳等均为只含极性键的非极性分子,故B正确;X2Y或XY2型分子为极性分子时,正、负电中心不重合,结构一定不对称,即判断X2Y或XY2型分子是否为极性分子必须知道该分子的空间结构,故C正确;非极性分子中可能只含极性键,如甲烷,故D错误。
12.据报道,大气中存在一种潜在的温室气体SF5—CF3,虽然其数量有限,但它是已知气体中吸热最高的气体。下列关于SF5—CF3的说法正确的是( )
[A]SF5—CF3中最多有4个原子在一条直线上
[B]SF5—CF3易燃烧生成SO2、CO2
[C]SF5—CF3是含有极性键的极性分子
[D]SF5—CF3中硫元素的化合价为+6价
【答案】 C
【解析】 由SF5—CF3结构可知,碳原子为四面体中心,硫原子为八面体中心,最多有3个原子在一条直线上,故A错误;SF5—CF3为一种潜在的温室气体,其中氟元素的非金属性强于氧元素的,所以不易燃烧生成SO2、CO2,故B错误;SF5—CF3中含有F—S、S—C、C—F极性键,且正、负电中心不重合,为极性分子,故C正确;SF5—CF3中氟元素的化合价为-1价,碳元素的化合价为+4价,则硫元素的化合价为+4价,故D错误。
13.(10分)已知N、P同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。
(1)(1分)N4的空间结构为,它是一种 (填“极性”或“非极性”)分子。
(2)(3分)PH3与NH3的空间结构 (填“相同”“相似”或“不相似”),P—H (填“有”或“无”)极性,PH3 (填“有”或“无”)极性。
(3)(1分)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较稳定
(4)(2分)以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应:
NH3+CO2+H2O
三聚氰酸分子中碳原子采取 杂化,分子中碳原子形成的是 (填“极性”或“非极性”)键。
(5)(3分)氰[(CN)2]为无色可燃性气体,剧毒,有苦杏仁味,和卤素单质的结构相似,已知氰分子键之间夹角为180°并有对称性,(CN)2的结构式为 ,(CN)2为 (填“极性”或“非极性”)分子。
【答案】 (1)非极性 (2)相似 有 有 (3)a (4)sp2 极性 (5)N≡C—C≡N 非极性
【解析】 (1)N4是正四面体结构,正电中心和负电中心重合,是非极性分子。
(2)NH3与PH3的结构相似,都为三角锥形结构,P—H为不同元素原子之间形成的共价键,为极性键,PH3的正电中心和负电中心不重合,为极性分子。
(3)NCl3中氮原子的价层电子对数为3+=4,孤电子对数为1,该分子为三角锥形结构,a错误;N、Cl之间形成的键应为极性键,b正确;NCl3分子中正电中心和负电中心不重合,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。
(4)三聚氰酸分子中C与N形成类似于苯环的结构,则碳原子采取sp2杂化,碳原子与氧、氮原子间形成极性键。
14.(14分)下表是A～G七种元素的原子核外电子排布。
能层 电子排布
A B C D E F G
K 1 2 2 2 2 2 2
L 4 5 6 8 8 8
M 1 3 7
试用由上述元素组成的物质的化学式回答下列问题。
(1)(4分)写出四种常见的由非极性键构成的双原子分子: 。
(2)(3分)写出三种由极性键构成的双原子分子: 。
(3)(1分)写出一种由极性键构成的直线形的三原子分子: 。
(4)(2分)写出一种由极性键构成的空间结构为V形的三原子分子: ,其电子式为 。
(5)(2分)写出一种由三个原子构成的既含离子键又含共价键的化合物: ,其电子式为 。
(6)(2分)写出一种既含离子键又含非极性键的化合物: ,其电子式为 。
【答案】 (1)H2、N2、O2、Cl2
(2)HCl、CO、NO
(3)HCN(或CO2、N2O)
(4)H2O
(5)NaOH
(6)Na2O2
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第三节 分子结构与物质的性质
第1课时 共价键的极性
1.知道共价键的极性和分子的极性及产生极性的原因。2.了解键的极性对化学性质的影响。
键的极性和分子的极性
知识点1
1.共价键的极性
(1)极性共价键和非极性共价键的比较。
项目 极性共价键 非极性共价键
成键原子 原子 原子
电子对 发生偏移 不发生偏移
成键原子
的电性 一个原子呈正电性(δ+);另一个原子呈负电性(δ-) 呈电中性
不同
同种
(2)极性键和非极性键的存在。
项目 极性键 非极性键
物质
类别 共价化合物;部分离子化合物 非金属单质;部分共价化合物;部分离子化合物
实例 HCl、H2O、NaOH、
NH4Cl等 O2、金刚石、石墨、H2O2、Na2O2等
2.分子的极性
3.键的极性与分子的极性之间的关系
[深度思考]
臭氧中只有氧元素,却是极性分子,为什么
【答案】 O3是V形分子,其空间结构不对称,故为极性分子。
1.判断正误。
(1)以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子。( )
(2)非极性分子中一定含有非极性键。( )
(3)键的极性与分子的极性无关。( )
(4)由同一种原子形成的分子可能有极性。( )
(5)三原子分子AB2一定为非极性分子。( )
√
×
×
√
×
2.(2025·浙江台州调研)下列属于非极性分子的是( )
[A]CH4 [B]HCl
[C]H2O2 [D]O3
A
【解析】 CH4含有H—C极性键,空间结构为正四面体形,结构对称且正电中心和负电中心重合,为非极性分子,A符合题意;HCl中只含有H—Cl极性键,正电中心和负电中心不重合,属于极性分子,B不符合题意;H2O2的空间结构为
,即半开书页形,两个O在书轴上,两个H分别与两个O相连,但不在同一平面上,正电中心和负电中心不重合,为极性分子,C不符合题意;O3的空间结构为V形,正电中心和负电中心不重合,为极性分子,D不符合题意。
3.X、Y为两种不同的元素,下列化学式一定代表极性分子的是( )
[A]XY [B]XY2
[C]XY3 [D]XY4
A
【解析】 A项中两原子是不同的原子,吸引电子的能力不同,正电中心和负电中心不重合,一定是极性分子;B项中三原子若在同一条直线上则为非极性分子,如CO2;C项中四原子若在同一平面内则为非极性分子,如BF3,若不在同一平面内则为极性分子,如NH3;D项中该分子无论是四面体结构还是平面结构,正电中心和负电中心都重合,是非极性分子。
4.(2024·广东珠海月考)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的极性小
[D]PCl5、NCl3、SO3、BF3、CCl4都是非极性分子
B
【解析】 XYn型分子中,中心原子的化合价的绝对值等于该原子的价电子数时,该分子为非极性分子,若不相等则为极性分子。中心原子N的价电子数为5,四种化合物中没有一种氮元素的化合价的绝对值为5,故A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的极性大,故C错误;NCl3中N的化合价的绝对值与其价电子数不等,故D错误。
5.有下列物质:①BeCl2、②C2H4、③P4、④BF3、⑤NF3、⑥H2O2,其中含有极性键的非极性分子是( )
[A]①③④ [B]②③⑥
[C]①②④ [D]③④⑤
C
【解析】 ①BeCl2中含有极性键,为直线形分子,其结构对称,正、负电中心重合,为非极性分子,符合题意;②C2H4中含有C—H极性键,其结构对称,正、负电中心重合,为非极性分子,符合题意;③P4为单质,分子中只含有非极性键,为非极性分子,不符合题意;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,符合题意;⑤NF3中含有极性键,为三角锥形分子,正、负电中心不重合,为极性分子,不符合题意;⑥H2O2中含有极性键,但氧原子上有孤电子对,其结构不对称,正、负电中心不重合,为极性分子,不符合题意。
归纳总结
1.分子的极性与键的极性和分子的空间结构的关系
类型 实例 键的
极性 分子的
空间结构 分子的
极性
X2 H2、N2 非极
性键 直线形 非极性
分子
XY HCl、NO 极性键 直线形 极性
分子
归纳总结
XY2
(X2Y) CO2、CS2 极性键 直线形 非极性
分子
SO2 极性键 V形 极性分子
H2O、H2S 极性键 V形 极性分子
XY3 BF3 极性键 平面三角形 非极性
分子
NH3 极性键 三角锥形 极性分子
XY4 CH4、CCl4 极性键 正四面体形 非极性
分子
归纳总结
2.分子极性的判断方法
(1)只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是非极性分子。如O2、H2、P4、C60。
(2)含有极性键的双原子分子都是极性分子。如HCl、HF、HBr。
(3)含有极性键的多原子分子,空间结构对称的是非极性分子;空间结构不对称的是极性分子。
归纳总结
(4)判断ABn型分子极性的经验规律。
①若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子;若不等,则为极性分子。
②若中心原子有孤电子对,则为极性分子;若无孤电子对,则为非极性分子。如CS2、BF3、SO3、CH4为非极性分子;H2S、SO2、NH3、PCl3为极性
分子。
归纳总结
(5)极性分子判断的特殊情况。
①多原子形成的单质分子一般为非极性分子,但O3是极性分子。
②H2O2为极性分子。
③只含有极性键的分子不一定是极性分子(如CH4);极性分子不一定只含有极性键(如C2H5OH);含有非极性键的分子不一定是非极性分子(如H2O2)。
键的极性对化学性质的影响
知识点2
羧酸的酸性强弱衡量标准:可以用 的大小来衡量,pKa越大则酸性越弱,反之酸性越强。其中pKa=-lg Ka,Ka为弱酸的电离平衡常数。下表为不同羧酸的pKa。
pKa
羧酸 pKa
甲酸(HCOOH) 3.75
乙酸(CH3COOH) 4.76
丙酸(C2H5COOH) 4.88
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
由此可知,羧酸的酸性大小与其分子组成和结构有关。
(1)卤素原子(如F、Cl等)电负性相对较大,和与羧基相连的碳原子连接时,会造成羧基中O—H的极性增大,从而更容易电离出氢离子。并且卤素原子的电负性越大,卤素原子越多,对应酸的酸性越强,如酸性:CF3COOH CCl3COOH、CCl3COOH CHCl2COOH CH2ClCOOH。
(2)烷基(R—)为推电子基团,与羧基相连接的烷基越长,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,如酸性:HCOOH CH3COOH
CH3CH2COOH。
>
>
>
>
>
[深度思考]
CH3CH2OH与钠反应不如H2O与钠反应剧烈,解释原因:
。
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
1.下列物质酸性最强的是( )
[A]HCOOH
[B]CH3CH2COOH
[C]CH3COOH
[D]C6H13COOH
A
【解析】 由推电子效应大小顺序为—C6H13>—CH2CH3>—CH3>—H可得,酸性强弱顺序为HCOOH>CH3COOH>CH3CH2COOH>C6H13COOH。
2.下列物质酸性最强的是( )
[A]CH2ClCOOH [B]CH2FCOOH
[C]CHF2COOH [D]CHBr2COOH
C
【解析】 电负性F>Cl>Br,则酸性最强的是CHF2COOH。
3.(2025·四川广元开学考试)下列羧酸的酸性比较错误的是( )
[A]甲酸>乙酸>丙酸
[B]氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸
[C]氯乙酸>二氯乙酸>三氯乙酸
[D]二氟乙酸>二氯乙酸>二溴乙酸
C
【解析】 乙酸中存在甲基,甲基使得羧基中羟基的极性减小,不容易电离出氢离子,同理饱和一元羧酸的碳原子数越多,羧基中羟基的极性越小,对应酸的酸性越弱,故酸性甲酸>乙酸>丙酸,A正确;电负性F>Cl>Br,电负性越强,使得羧基中羟基的极性越大,越容易电离出氢离子,酸性越强,故酸性氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸,B正确;随氯原子数增加,对电子的吸引力增强,导致羧基中羟基的极性增大,酸性越来越强,故酸性氯乙酸<二氯乙酸<三氯乙酸,C错误;由上述分析可知,卤素原子使得羧基中羟基的极性增大,容易电离出氢离子,酸性增强,故酸性二氟乙酸>二氯乙酸>二溴乙酸,D正确。
4.CH3COOH是一种弱酸,而氯乙酸(ClCH2COOH)的酸性强于CH3COOH的,这是因为—Cl是一种强吸电子基团,能使—OH上的氢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上氢原子的活泼性;这些作用统称为“诱导效应”。试依据上述规律回答下列问题。
(1)HCOOH显酸性,而H2O显中性,这是由于HCOOH中存在 (填“吸”或“推”)电子基团,这种基团是 。
吸
—CHO
【解析】 (1)HCOOH显酸性,H2O呈中性,说明HCOOH中存在强吸电子基团,能使—OH上的氢原子活泼性增强而使其酸性强于水,HCOOH中含有
的—CHO属于强吸电子基团。
(2)CH3COOH的酸性弱于HCOOH的,这是由于CH3COOH中存在 (填
“吸”或“推”)电子基团,这种基团是 。
推
—CH3
【解析】 (2)CH3COOH的酸性弱于HCOOH的,说明CH3COOH中存在推电子基团,能减弱—OH上氢原子的活泼性而使其酸性减弱,CH3COOH中含有的—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”)。
强
【解析】 (3)—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)CF3COOH、CCl3COOH、CHCl2COOH、CH2ClCOOH四种酸中,酸性最强的是 。
CF3COOH
规律方法
羧酸的酸性强弱与分子组成和结构的关系
(1)键的极性对羧酸酸性强弱的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的,羧基中羟基的极性越大,越容易电离出H+,则羧酸的酸性越强。
(2)与羧基相邻的共价键的极性越大,通过传导作用使羧基中羟基的极性越大,则羧酸的酸性越强。
(3)含卤素原子的一元羧酸的酸性。
①含相同数目的不同卤素原子的羧酸,卤素原子的电负性越大,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,酸性越强。
规律方法
(4)只含烃基的一元羧酸的酸性。
随着烃基的加长,酸性的差异越来越小。
(5)只含烃基的多元羧酸的酸性。
烃基所含碳原子数越少,羧基个数越多,酸性越强。
