鍵的極性對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修2

第二章

分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第3節(jié)

分子結(jié)構(gòu)和物質(zhì)的性質(zhì)第2課時(shí)

鍵的極性對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響1.能從微觀角度理解共價(jià)鍵的極性和分子極性的關(guān)系。2.通過鍵的極性對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響的探析，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”

的認(rèn)知模型(重、難點(diǎn))。核心素養(yǎng)學(xué)習(xí)目標(biāo)鍵的極性與成鍵原子電負(fù)性有關(guān)：不同的成鍵原子間電負(fù)性的差異越大，共用電子對(duì)偏移的程度越大，即共價(jià)鍵的極性越強(qiáng)，在反應(yīng)中越容易斷裂。鍵的極性還與相鄰基團(tuán)有關(guān)：（一般以氫原子作為基準(zhǔn)）推電子基團(tuán):使羥基電子云密度升高:甲基吸電子基團(tuán):使羥基電子云密度降低:鹵素原子羧基中的羥基極性越大→羧基易電離出氫離子→羧酸酸性越強(qiáng)【思考】乙酸CH3COOH為什么有酸性？【情境素材】鍵的極性對(duì)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有重要影響。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。羧酸的酸性大小與其分子的組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)，羧酸的酸性可用pKa(pKa＝－lgKa)的大小來衡量，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鍵的極性對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響：一、有機(jī)酸的酸性比較pKa=-lgKa，pKa越小，Ka越大，酸性越強(qiáng)。酸性：甲酸＞乙酸＞丙酸原因：烷基(R—)是推電子基團(tuán)，烷基越長，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。鍵的極性對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響：一、有機(jī)酸的酸性比較【問題探究1】甲酸、乙酸和丙酸哪個(gè)酸性強(qiáng)？【結(jié)論】飽和的一元羧酸：烷基越長，推電子效應(yīng)越強(qiáng)，羧基中的羥基極性越小，羧酸的酸性越弱酸性：氯乙酸＞乙酸原因：氯元素電負(fù)性較大，當(dāng)與羧基相連碳上的H被Cl取代時(shí)，Cl的吸電子作用比H強(qiáng)，羥基極性增大，酸性增強(qiáng)。鍵的極性對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響【問題探究2】乙酸和氯乙酸哪個(gè)酸性強(qiáng)？原因是什么？【問題探究3】氯乙酸、二氯乙酸和三氯乙酸哪個(gè)酸性強(qiáng)？原因是什么？酸性：三氯乙酸＞二氯乙酸＞氯乙酸原因：由于Cl3C—比Cl2HC—多一個(gè)氯原子，使Cl3C—的極性大于Cl2HC—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。【結(jié)論】飽和的鹵代一元羧酸：與羧基相連的碳原子上的鹵素原子越多，吸電子效應(yīng)越強(qiáng)，羧基中的羥基極性越大，羧酸的酸性越強(qiáng)【問題探究4】三氟乙酸和三氯乙酸哪個(gè)酸性強(qiáng)？原因是什么？酸性：三氟乙酸＞三氯乙酸原因：電負(fù)性F＞Cl，F(xiàn)吸電子效應(yīng)強(qiáng)，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。【結(jié)論】飽和的鹵代一元羧酸：鹵素原子數(shù)目相同時(shí)，鹵素原子電負(fù)性越大，吸電子效應(yīng)越強(qiáng)，羧基中的羥基極性越大，羧酸的酸性越強(qiáng)【總結(jié)】一、有機(jī)酸的酸性比較規(guī)律①只含烴基的一元羧酸的酸性：烴基是推電子基團(tuán)，即將電子推向羥基，從而減小羥基的極性，導(dǎo)致羧酸的酸性減弱。隨著烴基加長，推電子效應(yīng)越大，羧酸的酸性越弱。補(bǔ)充：只含烴基的多元羧酸的酸性：烴基所含碳原子數(shù)越少，羧基個(gè)數(shù)越多，酸性越強(qiáng)。②含鹵素原子的一元羧酸的酸性：與羧基相鄰的共價(jià)鍵的極性越大，通過傳導(dǎo)作用使羧基中羥基的極性越大，則羧酸的酸性越強(qiáng)。a.含不同數(shù)目的同種鹵素原子，鹵素原子的數(shù)目越多，羧酸的酸性越強(qiáng)。b.含相同個(gè)數(shù)的不同鹵素原子，鹵素原子的電負(fù)性數(shù)值越大，酸性越強(qiáng)。課堂練習(xí)【練習(xí)1】HCl、CH3CH2OH、H2O分別與鈉反應(yīng)，哪個(gè)反應(yīng)更劇烈？試從鍵的極性角度解釋原因。HCl極性比水強(qiáng)，在水中可以電離出H+，故鈉和鹽酸的反應(yīng)比水劇烈。乙醇分子中的C2H5—是推電子基團(tuán)，即將電子推向羥基，羥基的極性比水分子中的小，因而鈉和乙醇的反應(yīng)不如鈉和水的劇烈。鈉和水的反應(yīng)鈉和乙醇的反應(yīng)鈉和鹽酸的反應(yīng)【練習(xí)2】CH3COOH是一種弱酸，而氯乙酸(ClCH2COOH)的酸性強(qiáng)于CH3COOH，這是因?yàn)椤狢l是一種強(qiáng)吸電子基團(tuán)，能使—OH上的H原子具有更大的活潑性；有的基團(tuán)屬于推電子基團(tuán)，能減弱—OH上H原子的活潑性；這些作用統(tǒng)稱為“誘導(dǎo)效應(yīng)”。試依據(jù)上述規(guī)律填空：(1)HCOOH顯酸性，而H2O顯中性，這是由于HCOOH分子中存在_____(填“吸”或“推”)電子基團(tuán)，這種基團(tuán)是________。吸—CHO(2)—C6H5屬于吸電子基團(tuán)，故C6H5COOH的酸性比CH3COOH的酸性_____(填“強(qiáng)”或“弱”)。強(qiáng)1、無機(jī)含氧酸的結(jié)構(gòu)SOOOHHOH2SO4SOOHHOH2SO3HClO4ClOOOHOHClO3ClOOHOHClO2ClOHOHClOClHOHNO2HNO3NOHONOHOO(HO)Cl(HO)ClO(HO)ClO2(HO)ClO3(HO)NO(HO)NO2(HO)2SO2(HO)2SO通式：(HO)mROn鍵的極性對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響：二、無機(jī)含氧酸的酸性比較含氧酸HClOHClO2HClO3HClO4氯元素價(jià)態(tài)＋1＋3＋5＋7酸性弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸最強(qiáng)酸結(jié)論2、無機(jī)含氧酸的酸性比較中心原子相同的含氧酸，成酸元素的化合價(jià)越高，其含氧酸的酸性越強(qiáng)(1)同一種元素的含氧酸，該元素的化合價(jià)越高，其含氧酸的酸性越強(qiáng)HClO<HClO2<HClO3<HClO4HNO2<HNO3H2SO3<H2SO4解釋：R的化合價(jià)越高，R的正電性越高，導(dǎo)致R—O—H中O的電子向R偏移，羥基中氫氧鍵極性增強(qiáng)，在水分子的作用下也就越容易電離出H＋，即酸性越強(qiáng)(2)含氧酸的強(qiáng)度隨著分子中連接在中心原子上的非羥基氧的個(gè)數(shù)增大而增大，即：(HO)mROn中，n值越大，酸性越強(qiáng)含氧酸酸性強(qiáng)弱與非羥基氧原子數(shù)的關(guān)系含氧酸次氯酸磷酸硫酸高氯酸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式Cl—OH

非羥基氧原子數(shù)0123酸性弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸最強(qiáng)酸酸性強(qiáng)弱與-OH數(shù)目，即m數(shù)值大小無關(guān)【思考】已知酸性：H2SO3>H2SeO3>H2TeO3HClO3>HBrO3>HIO3，總結(jié)出什么規(guī)律？(3)結(jié)構(gòu)相似的含氧酸，中心原子的電負(fù)性越強(qiáng)，半徑越小，則該含氧酸酸的酸性越強(qiáng)【課堂總結(jié)】酸性的比較有機(jī)羧酸無機(jī)含氧酸①只含烴基的一元羧酸：烴基加長，羧酸的酸性越弱。②含鹵素原子的一元羧酸：鹵素原子的數(shù)目越多，電負(fù)性越大，酸性越強(qiáng)③只含烴基的多元羧酸：烴基所含碳原子數(shù)越少，羧基個(gè)數(shù)越多，酸性越強(qiáng)。①中心原子相同的含氧酸，中心原子元素的化合價(jià)越高，酸性越強(qiáng)②非羥基氧的個(gè)數(shù)越多，酸性越強(qiáng)③結(jié)構(gòu)相似的含氧酸，中心原子的電負(fù)性越強(qiáng)，半徑越小，酸性越強(qiáng)1.下列各組物質(zhì)中,酸性由強(qiáng)到弱排列順序錯(cuò)誤的是 (

)A.HClO4

H2SO4

H3PO4B.HClO4

HClO3

HClO2C.HClO

HBrO4

HIO4D.H2SO4

H2SO3

H2CO3【解析】選C。不同中心元素的酸性比較時(shí),非金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),A項(xiàng)正確;無機(jī)含氧酸酸性強(qiáng)弱的判斷:同一元素時(shí),價(jià)態(tài)越高,酸性越強(qiáng),B項(xiàng)正確;HClO中的氯不是最高價(jià),C項(xiàng)錯(cuò)誤;酸性:H2SO4(強(qiáng)酸)>H2SO3(中強(qiáng)酸)>H2CO3(弱酸),D項(xiàng)正確。課堂練習(xí)2．(11分)20世紀(jì)60年代，美國化學(xué)家鮑林提出了一個(gè)經(jīng)驗(yàn)規(guī)則：設(shè)含氧酸的化學(xué)式為HnROm，其中(m－n)為非羥基氧原子數(shù)。鮑林認(rèn)為含氧酸的酸性強(qiáng)弱與非羥基氧原子數(shù)(m－n)的關(guān)系如下表：m－n0123含氧酸酸性強(qiáng)弱弱中強(qiáng)強(qiáng)很強(qiáng)實(shí)例HClOH3PO4HNO3HClO4試簡(jiǎn)要回答下列問題：(1)按此規(guī)則判斷，H3AsO4、H2CrO4、HMnO4酸性由弱到強(qiáng)的順序?yàn)開___________________________。H3AsO4<H2CrO4<HMnO4(2)H3PO3和H3AsO3的形式一樣，但酸性強(qiáng)弱相差很大。已知H3PO3為中強(qiáng)酸，H3AsO3為弱酸，試推斷H3PO3和H3AsO3的分子結(jié)構(gòu)：_______________________。根據(jù)鮑林經(jīng)驗(yàn)規(guī)則，H3PO3為中強(qiáng)酸，分子中非羥基氧原子數(shù)目應(yīng)為1，而H3AsO3為弱酸，可推知H3AsO3中沒有非羥基氧原子，它們的分子結(jié)構(gòu)分別為

。(3)按此規(guī)則判斷碳酸應(yīng)屬于________酸，與通常認(rèn)為的碳酸的強(qiáng)度是否一致？________，