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共价键的极性
第1课时
第二章 分子结构与性质 第三节 分子结构与物质的性质
学习目标
LEARNING GOALS
1.知道共价键可分为极性键和非极性键。
2.知道分子可以分为极性分子和非极性分子,了解分子极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。
3.根据分子结构特点和键的极性来判断分子的极性,并据此对分子的一些典型性质及其应用作出解释。
键的极性和分子的极性
01
键的极性和分子的极性
新知构建
HCl中:
p-p σ键
键的极性和分子的极性
新知构建
Cl2中:
p-p σ键
键的极性和分子的极性
新知构建
极性键与非极性键
分类 极性共价键 非极性共价键
成键原子 元素的原子 元素的原子
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+)
一个原子呈负电性(δ-) 电中性
不同
同种
键的极性和分子的极性
新知构建
键的极性的产生原因
共用电子对发生偏移时,化学键中的两个键合原子一个呈正电性(δ+)另一个呈负电性(δ-)
共用电子对不发生偏移时,化学键中的两个键合原子一个不呈电性
共价键的极性可以决定分子的极性吗?
键的极性和分子的极性
新知构建
分子的极性
极性分子:分子中的正电中心和负电中心不重合,使分子的某一个部分呈正电性(δ+),另一部分呈负电性(δ-)
δ+
δ--
HCl
Cl2
非极性分子:分子中的正电中心和负电中心重合,这样的分子是非极性分子
键的极性和分子的极性
新知构建
分子的极性
双原子分子:
H2 O2 Cl2
含非极性键的双原子分子中共用电子对无偏向,是非极性分子
含极性键的双原子分子中共用电子发生偏移,是极性分子
取决于成键原子之间的共价键极性
HCl HF
δ+
δ--
键的极性和分子的极性
新知构建
分子的极性
三原子分子:
CO2
H2O
O=C=O
O
H
H
F合=0
分子中的正电中心和负电中心重合,非极性分子
F合≠ 0
分子中的正电中心和负电中心不重合,极性分子
键的极性和分子的极性
新知构建
分子的极性
多原子分子:
F合=0
分子中的正电中心和负电中心重合,非极性分子
F合≠ 0
分子中的正电中心和负电中心不重合,极性分子
CH4
CH3Cl
H
H
C
H
H
H
C
H
H
Cl
键的极性和分子的极性
交流研讨
臭氧是极性分子还是非极性分子?从结构上如何理解?
δ+
δ-
δ-
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,电子云密度小,故臭氧分子中的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。
键的极性和分子的极性
新知构建
键的极性和分子的极性的关系
1.只含非极性键的分子一定是非极性分子(除O3)。
2.含有非极性键的分子不一定是非极性分子(如H2O2)。
3.极性分子中一定有极性键(如H2O),非极性分子中不一定含有非极性键(如CO2)。
4.只含有极性键的分子不一定是极性分子(如CH4)。
5.极性分子不一定只含有极性键(如C2H5OH)。
6.含有极性键的分子有没有极性,必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定,等于零时是非极性分子。
键的极性和分子的极性
应用评价
(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)以极性键结合起来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,一定含有非极性键。( )
(5)含有非极性键的分子一定是非极性分子。( )
√
×
×
×
以非极性键结合起来的双原子分子正负电荷中心重合,是非极性分子
CO2、CCl4等分子都是非极性分子
非极性分子中不一定含有非极性键,如CH4、CO2等
若分子空间结构对称,正电中心、负电中心重合,就是非极性分子,如CH4等
正误判断:
×
如果空间结构不对称,正电中心与负电中心不重合,为极性分子,如H2O2
键的极性对化学性质的影响
02
键的极性对化学性质的影响
新知构建
酸性强弱的表示方法
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
羧酸的酸性可用pKa表示,pKa=-lg Ka,pKa越小,酸性越强。
键的极性对化学性质的影响
新知构建
酸性强弱的表示方法
电负性:F>Cl
F—C—C—O—H
F
F
O
Cl—C—C—O—H
Cl
Cl
O
>
δ-
δ-
δ-
δ-
δ-
δ-
键的极性对化学性质的影响
新知构建
酸性强弱的表示方法
推电子集团对羧基的影响
烷基(符号R—)是推电子基团,烷基越长推电子效应越大,使羧基中羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱,所以甲酸、乙酸、丙酸……随着烷基加长,酸性逐渐减弱
H—C—O—H
O
CH3—C—O—H
O
CH3—CH2—C—O—H
O
>
>
键的极性对化学性质的影响
交流研讨
硫酸、磷酸的结构简式分别为 ,它们的酸性强弱是怎样的?
HO---S---OH
O
O
HO---P---OH
O
OH
HO---S---OH
O
O
HO---P---OH
O
OH
非羟基氧原子的吸电子效应使O—H极性增强,更容易电离出H+,非羟基氧原子数越多,分子的酸性越强,故硫酸的酸性强于磷酸
键的极性对化学性质的影响
题后总结
键的极性对化学性质的影响
应用评价
(1)由酸性:FCH2COOH>CH3COOH,可知酸性:ClCH2COOH>CH3COOH。 ( )
(2)室温下,酸性:CH3COOH>CF3COOH。 ( )
(3)氟的电负性大于氯的电负性,导致三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性。( )
(4)无机含氧酸分子中所含氧原子个数越多,酸性越强。 ( )
(5)酸性:CCl3COOH>CHCl2COOH>CH3COOH是因为Cl原子为吸电子基团,使得羟基O—H键极性增强,易电离出H+。( )
√
×
√
×
F、Cl为吸电子基团,使羟基极性更强,酸性更强
无机含氧酸分子中非羟基氧原子个数越多,酸性越强
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增强
正误判断:
√
课时小结
共价键的极性
极性共价键
非极性共价键
分子的极性
极性分子
非极性分子
键的极性对化学性质的影响
共用电子对发生偏移时,化学键中的两个键合原子一个呈正电性(δ+)另一个呈负电性(δ-)。
F合≠ 0
分子中的正电中心和负电中心不重合,为极性分子。
O—H极性增强,更容易电离出H+;
非羟基氧原子数越多,分子的酸性越强。
随堂演练
1.下列物质中既有极性键,又有非极性键的非极性分子是( )
A.二氧化碳 B.四氯化碳 C.过氧化氢 D.乙炔
D
×
√
×
×
四氯化碳分子中只有极性键
过氧化氢分子中既有极性键,又有非极性键,但其为极性分子
乙炔中既有极性键,又有非极性键,其分子结构对称且四原子共线,为非极性分子
二氧化碳分子中只有极性键
2.下列物质中,酸性最强的是( )
A.CH2ClCOOH B.CH2FCOOH C.CHF2COOH D.CHBr2COOH
电负性:F>Cl>Br,则酸性最强的是CHF2COOH
C