共價(jià)鍵的極性-高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

共價(jià)鍵的極性1．知道共價(jià)鍵可分為極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵；能利用電負(fù)性判斷共價(jià)鍵的極性。2．知道分子可以分為極性分子和非極性分子，知道分子極性與分子中鍵的極性、分子的空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。3.能根據(jù)分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和鍵的極性判斷分子的極性，并據(jù)此對(duì)分子的一些典型性質(zhì)及其應(yīng)用作出解釋?！緦W(xué)生活動(dòng)1】寫(xiě)出Cl2、HCl、H2O、CCl4的電子式和結(jié)構(gòu)式。討論這些分子中共用電子對(duì)是否相同？電子式結(jié)構(gòu)式Cl2HClH2OCCl4共用電子對(duì)不偏移共用電子對(duì)偏移1.共價(jià)鍵的極性電負(fù)性較小原子呈正電性電負(fù)性較大原子呈負(fù)電性

極性共價(jià)鍵非極性共價(jià)鍵實(shí)例成鍵原子

電子對(duì)

成鍵原子的電性不同相同偏移不偏移電中性【實(shí)驗(yàn)·探究】在酸式滴定管中分別加入四氯化碳和蒸餾水，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，用在頭發(fā)上摩擦過(guò)的氣球靠近液體，觀察現(xiàn)象。現(xiàn)象水流發(fā)生偏轉(zhuǎn)，四氯化碳液流無(wú)變化解釋水分子中存在正極與負(fù)極，四氯化碳分子中無(wú)正極與負(fù)極之分水分子表面靜電勢(shì)圖2、分子的極性δ+δ-δ-δ-δ-δ-δ+δ+像水分子這樣，分子中正電中心和負(fù)電中心不重合的分子叫做極性分子。像四氯化碳分子這樣，分子中正電中心和負(fù)電中心重合的分子叫做非極性分子。分子中鍵的極性與整個(gè)分子的極性有何關(guān)系？分子H2OCCl4共價(jià)鍵的極性

分子的極性

極性鍵極性鍵極性分子非極性分子V形，空間構(gòu)型不對(duì)稱正四面體形，空間構(gòu)型對(duì)稱共價(jià)鍵的極性空間構(gòu)型分子的正電中心與負(fù)電中心是否重合分子的極性決定O=C=Oδ-δ+δ-非極性分子極性鍵決定H-Clδ+δ-極性分子H-H00非極性分子極性鍵非極性鍵同種原子構(gòu)成的雙原子分子是非極性分子。不同原子構(gòu)成的雙原子分子是極性分子。P4C60相同原子構(gòu)成的多原子分子大多是非極性分子。極性分子非極性分子非極性分子NH3三角錐形BF3

正三角形

CH4

正四面體形

表示負(fù)電中心表示正電中心

CH3Cl四面體形

CH2=CH2平面形極性分子非極性分子極性的表示方法—極性向量電負(fù)性：

2.13.0H—Cl極性向量：描述極性鍵的電荷分布情況。方向：大小：由正電中心指向負(fù)電中心電負(fù)性差值越大，鍵的極性越大，極性向量越大非極性鍵無(wú)極性向量，說(shuō)明在非極性鍵里，正負(fù)電荷的中心是重合的。例：正電中心與負(fù)電中心重合非極性分子大小相等，方向相反向量和為0CO2

大小不相等，方向相同向量和不為0正電中心與負(fù)電中心不重合極性分子HCN

BF3：120oF1F2F3F’

平面三角形，對(duì)稱，鍵的極性互相抵消（F合=0），是非極性分子O3臭氧是極性分子（極性微弱）δ+δ-δ-極性鍵歸納總結(jié)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(jià)鍵；②不同種元素：A—B型為極性共價(jià)鍵。(2)從電子對(duì)偏移判斷①有電子對(duì)偏移為極性共價(jià)鍵；②無(wú)電子對(duì)偏移為非極性共價(jià)鍵。(3)從電負(fù)性判斷①電負(fù)性相同為非極性共價(jià)鍵；②電負(fù)性不同為極性共價(jià)鍵。(1)化合價(jià)法。ABn型分子中,中心原子化合價(jià)的絕對(duì)值等于該元素的價(jià)電子數(shù)時(shí),該分子為非極性分子,此時(shí)分子的空間結(jié)構(gòu)對(duì)稱;若中心原子的化合價(jià)的絕對(duì)值不等于其價(jià)電子數(shù),則分子的空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,該分子為極性分子。具體實(shí)例如下:分子BF3CO2PCl5SO3H2ONH3SO2中心原子化合價(jià)絕對(duì)值3456234中心原子價(jià)電子數(shù)3456656分子極性非極性非極性非極性非極性極性極性極性2.分子極性的判斷方法(2)根據(jù)所含共價(jià)鍵的類型及分子的空間結(jié)構(gòu)判斷。

分子類型鍵的極性分子空間結(jié)構(gòu)分子極性代表物雙原子分子A2非極性鍵直線形(對(duì)稱)非極性H2、O2、Cl2、N2等AB極性鍵直線形(不對(duì)稱)極性HF、HCl、CO、NO等三原子分子A2B(或AB2)極性鍵直線形(對(duì)稱)非極性CO2、CS2等(鍵角180°)極性鍵V形(不對(duì)稱)極性H2O(鍵角105°)等分子類型鍵的極性分子空間結(jié)構(gòu)分子極性代表物四原子分子AB3極性鍵平面三角形(對(duì)稱)非極性BF3、BCl3等極性鍵三角錐形(不對(duì)稱)極性NH3(鍵角107°)等五原子分子AB4極性鍵正四面體形(對(duì)稱)非極性CH4、CCl4(鍵角109°28')等ABnC4-n(n<4且為整數(shù))極性鍵四面體形(不對(duì)稱)極性CHCl3、CH2Cl2等如:CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外層電子均全部參與成鍵,它們都是非極性分子;H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外層電子均未全部參與成鍵,它們都是極性分子。(3)根據(jù)中心原子最外層電子是否全部成鍵判斷。中心原子即其他原子圍繞它成鍵的原子。分子中的中心原子最外層電子若全部參與成鍵,不存在孤電子對(duì),此分子一般為非極性分子;分子中的中心原子最外層電子若未全部參與成鍵,存在孤電子對(duì),此分子一般為極性分子。3、鍵的極性對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響分子的結(jié)構(gòu)共價(jià)鍵的極性物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)

例如，羧酸是一大類含羧基(—COOH)的有機(jī)酸，羧基可電離出H＋而呈酸性。pKa（pKa=?lgKa）pKa越小，酸性越強(qiáng)

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表2-6不同羧酸的pKa酸性遞增推電子基團(tuán)

烴基越長(zhǎng)推電子效應(yīng)越大

使羧基中的羥基的極性越小

羧酸的酸性越弱隨著烴基加長(zhǎng)，酸性的差異越來(lái)越小。酸性:甲酸>乙酸>丙酸R—C—O—HOδ+δ-極性變小羧酸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表2-6不同羧酸的pKa酸性遞增

使羧基中的羥基極性越大

羧酸的酸性越強(qiáng)酸性:CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH—C—C—O—HOδ+δ-Cl——吸電子基團(tuán)極性變大

Cl原子數(shù)目越多，吸引電子能力越大羧酸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表2-6不同羧酸的pKa酸性遞增酸性:CF3COOH>CCl3COOHCl—C—C—O—HOδ+δ-F——FF極性變大極性變更大吸電子基團(tuán)吸電子基團(tuán)電負(fù)性：F>Cl1.三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸酸性的原因。提示由于氟的電負(fù)性大于氯的電負(fù)性，F(xiàn)—C的極性大于Cl—C的極性，使F3C—的極性大于Cl3C—的極性，導(dǎo)致三氟乙酸的羧基中的羥基的極性更大，更易電離出氫離子。2.三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸酸性的原因。提示由于Cl3C—比Cl2CH—多一個(gè)氯原子，使Cl3C—的極性大于Cl2CH—的極性，導(dǎo)致三氯乙酸的羧基中的羥基的極性更大，更易電離出氫離子。3.甲酸的酸性大于乙酸酸性的原因。提示烴基(R—)是推電子基團(tuán)，烴基越長(zhǎng)推電子效應(yīng)越大，使羧基中的羥基的極性越小，羧酸的酸性越弱。例：提示:HClO3可寫(xiě)成(HO)ClO2,n=2;H2SeO3可寫(xiě)成(HO)2SeO,n=1;H2BeO2可寫(xiě)成(HO)2Be,n=0;HMnO4可寫(xiě)成(HO)MnO3,n=3,因此酸性最強(qiáng)的為HMnO4。提示:硫酸可寫(xiě)為(HO)2SO2,磷酸可寫(xiě)為(HO)3PO,n值分別是2、1,m值分別是2、3,由n值越大、m值越小,該酸的酸性就越強(qiáng),可知硫酸的酸性強(qiáng)于磷酸。(1)硫酸、磷酸的結(jié)構(gòu)式分別為,,它們的酸性強(qiáng)弱是怎樣的?(2)HClO3、H2SeO3、H2BeO2、HMnO4四種含氧酸中酸性最強(qiáng)的是哪種酸?無(wú)機(jī)含氧酸的化學(xué)式可以用(HO)mXOn來(lái)表示(X代表成酸元素,n代表非羥基氧原子數(shù),m代表—OH數(shù)),則n值越大,m值越小,該酸的酸性就越強(qiáng)。其原因是非羥基氧原子的吸電子效應(yīng)使O—H鍵極性增強(qiáng),更容易電離出H+。延申(1)根據(jù)元素周期律判斷。①同一主族元素的非金屬氫化物的酸性從上到下逐漸增強(qiáng),如HF<HCl<HBr<HI。②同一周期元素的非金屬氫化物的酸性從左向右逐漸增強(qiáng),如H2S<HCl,H2O<HF。③同一主族元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性從上到下逐漸減弱,如HClO4>HBrO4>HIO4;HNO3>H3PO4;H2CO3>H2SiO3。④同一周期元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性從左向右逐漸增強(qiáng),如H3PO4<H2SO4<HClO4。判斷物質(zhì)酸性強(qiáng)弱的方法(2)根據(jù)元素化合價(jià)判斷。同一元素的含氧酸,中心原子的化合價(jià)越高,酸性越強(qiáng)。如：H2SO4>H2SO3;HClO4>HClO3>HClO2>HClO。(3)根據(jù)非羥基氧原子數(shù)判斷。(4)根據(jù)電離常數(shù)來(lái)判斷。如K(H3PO4)>K(HClO),酸性H3PO4>HClO;或依據(jù)pKa(pKa=-lgKa)大小判斷:pKa越小,酸性越強(qiáng)。(5)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)判斷。如H2SO4+Na2SO3===Na2SO4+H2O+SO2↑,酸性:H2SO4>H2SO3。H2O+CO2+Ca(ClO)2===CaCO3↓+2HClO,酸性:H2CO3>HClO。①與羧基相連的烷基含碳原子數(shù)越多,羧酸酸性越弱。如酸性HCOOH>CH3COOH>C2H5COOH。因?yàn)橥榛峭齐娮踊鶊F(tuán),烷基含碳原子越多,推電子效應(yīng)越大,使O—H鍵極性越弱,越難電離出H+。②與羧基相連的碳原子上連接有電負(fù)性大的原子時(shí),羧酸的酸性增強(qiáng)。如酸性CF3COOH>CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH>CH3COOH。因?yàn)殡娯?fù)性大的原子的吸電子作用,使O—H鍵的極性增強(qiáng),更易電離出H+。(6)羧酸酸性強(qiáng)弱的判斷。課堂訓(xùn)練C解析D解析A解析4.①PH3分子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，②BeCl2分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形，③CH4分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，④CO2為直線形分子，⑤BF3分子的空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，⑥NF3