高中化学人教版(新)选择性必修2 第二章 分子结构与性质 学案--共价键的极性
2.3.1 共价键的极性和分子的极性(课件)高二化学(人教版2019选择性必修2)
第一章 原子结构和性质
高中化学选必2
永远不要低估你改变自我的能力!
小结
以极性键结合的多原子分子,判断分子的极性,一定要结合分子的立体构型来看。
方法:对于ABn型分子, 当其空间构型是高度对称的结构时,分子的正负电荷中心能够重合,故为非极性
分子(如CO2、BF3、CH4等等); 当分子的空间构型不是高度对称结构,例如只有对称轴而无对称中心时,为极性
第一章 原子结构和性质
高中化学选必2
共价键
永远不要低估你改变自我的能力!
极性键
空间不对称 空间对称
极性 分子
双原子分子:HCl、NO、CO
V型分子:H2O、H2S、SO2 三角锥形分子:NH3、PH3 非正四面体:CHCl3 特别地:H2O2、O3
非极性键
非极性 分子
单质分子:Cl2、N2、P4、O2 直线形分子:CO2、CS2、C2H2 正三角形:SO3、BF3 平面形:苯、乙烯 正四面体:CH4、CCl4、SiF4
示例
H2、O2、Cl2等
注:(1)电负性差值越大的两原子形成的共价键的极性越强 (2)共用电子对偏移程度越大,键的极性越强
第一章 原子结构和性质
高中化学选必2
永远不要低估你改变自我的能力!
小练习:指出下列物质中的共价键类型
1、O2 2 、CH4 3 、CO2 4、 H2O2(H-O-O-H) 5 、Na2O2 6 、NaOH
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以极性键结合而成的双原子分子,都是极性分子,如:HCl、HF、HBr③以极
性键结合而成的多原子分子a.空间结构对称的分子(直线型、平面正三角型、
正四面体型、三角双锥型、正八面体型),是非极性分子,如:CO2、BF3、CH4、 PCl5、SF6b.空间结构不对称的分子(V形、三角锥形),是极性分子,如:H2O、 NH3、CHCl3
2024-2025学年新教材高中化学第二章分子结构与性质1共价键教案新人教版选择性必修2
3.分析法:分析共价键与分子结构、物质性质的关系。
教学评价:
1.课堂提问:检查学生对共价键概念、类型的掌握。
2.课后作业:评估学生对共价键与分子结构、物质性质关系的理解。
3.课堂反馈:了解学生对本节课内容的兴趣和掌握程度,及时调整教学方法。
1.解释共价键是如何形成的?
2.描述共价键的两种类型,并给出一个例子。
3.说明共价键的极性是如何影响分子的物理性质的?
4.分析共价键的键长和键能对物质化学性质的影响。
5.绘制H2O的分子结构模型,并解释其分子极性的原因。
6.讨论共价键在分子结构中的作用。
7.设计一个实验来验证共价键的极性。
-学生通过完成课后作业和拓展学习,培养了独立思考和深入探究的学习习惯。
3.情感态度与价值观:
-学生面的探索。
-学生在学习过程中形成了严谨的科学态度,认识到科学探究需要实证支持。
-学生在小组合作中培养了团队精神和尊重他人意见的态度,增强了集体荣誉感。
其次,我发现学生在分析分子结构时,往往忽视了共价键的作用。他们往往只能从分子形状的角度去分析,而忽略了共价键对分子性质的影响。为了改善这一点,我计划在未来的教学中,更加突出共价键在分子结构中的作用,让学生明白共价键是如何影响分子的物理和化学性质的。
另外,我发现学生在实验操作中的安全意识不够强。虽然我已经强调了实验安全的重要性,但仍有学生在操作中不够小心。为了提高学生的安全意识,我计划在未来的教学中,加强对实验安全的培训,让学生明白实验安全的重要性。
-通过流程图形式,展示共价键与物质性质的关系,逻辑清晰。
-在关键知识点旁添加趣味性小图标,增加学习趣味性,激发学生兴趣。
人教版高中化学选择性必修二教案:共价键的极性
第二章分子结构与性质第二节分子的空间结构2.3.1共价键的极性【教材分析】本节是在学习了共价键和分子的立体构型的基础上,进一步来认识分子的一些性质,包括共价键的极性和非极性,并由此引出一些共价分子的性质及其应用;范德华力、氢键及其对物质性质的影响,特别是物质的熔沸点及溶解性等;教学时要注意引导学生运用“物质结构决定物质性质,性质反映结构”的观念来理解和解释分子的性质。
【课程目标】教学重点:极性分子与非极性分子的判断教学难点:极性分子与非极性分子的判断【教学过程】【情境引入】微波炉的加热原理任务一:分子的极性【讲解】分子的极性(1)极性分子:分子的正电中心和负电中心不重合,使分子的某一部分呈正电性,另一部分呈负电性,这样的分子是极性分子。
如HCl、H2O等。
(2)非极性分子:分子的正电中心和负电中性重合,使分子没有带正电和带负电的两部分,这样的分子是非极性分子。
如P4、CO2等。
【设疑】为什么水分子内部正电中心和负电中心不重合?共用电子对在两原子周围出现的机会是否相同?即共用电子对是否偏移?【讲解】有些共用电子对的两个原子由于电负性不同,那么共用电子对在两原子周围出现的机会便不同,即共用电子对发生偏移。
有些共用电子对的两个原子由于电负性相同,那么共用电子对在两原子周围出现的机会相同,即共用电子对不发生偏移。
根据共用电子对是否偏移,可以将共价键分为极性键和非极性键。
任务二:键的极性【讲解】2.键的极性以HCl分子为例,HCl分子是由不同元素的原子构成的,Cl原子的电负性大于H原子,致使共用电子对发生偏移,那么会使H原子呈正电性、Cl原子呈负电性。
以Cl2分子为例,Cl2分子是由同种元素的原子构成的,每个Cl原子的电负性相同,致使共用电子对不发生偏移,使成键原子呈电中性。
【讲解】判断分子的极性可依据分子中的化学键的极性向量和。
从向量的角度认识分子的极性,若分子中共价键的极性的向量和等于0,则分子中没有带正电和带负电的两部分,为非极性分子,如BF3、CH4等。
共价键的极性-高二化学课件(人教版选择性必修2)
>丙酸。(P54最后一段话)
键的极性对化学性质的影响 同温
思考讨论
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
O 一 C一 O一 H
丙酸(C2H5COOH)
4.88
乙酸(CH3COOH)
4.76
甲酸(HCO2.86 二氯乙酸(CHCl2COOH) 1.29
三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65
O 一 C一 O一 H
O
⇌ 一 C 一 O- + H +
(2)与羧基相邻的共价键的 酸 极性越大,通过传导作用使
羧酸是一大类含羧基的有机酸。
如乙酸(CH3COOH)
羧基(-COOH)中的羟基(-OH)极性越大 → 羧基(-COOH)越易电离出H + → 羧酸酸性越强
O
O
⇌ CH3 一 C 一 O 一 H
CH3 一 C 一 O- + H +
【回顾】羧酸的酸性可用电离常数来衡量。
电离常数Ka和pKa有什么关系?和酸性又有何关系?
CO2 HCN H2O NH3 BF3 CH4 CH3Cl
极
非极性分子
性
分
子
ABn分子极性的判断方法
(1)物理模型法(化学键的极性的向量和是否为零或者分子的正电中心的
负电中心是否重合)
δF3
F合≠0
F1
F合=0
F2
F1
180º
δ-
第二章分子结构与性质 第三节分子结构与物质的性质 教案 高二化学人教版(2019)选择性必修2
第二章分子结构与性质3分子结构与物质的性质教学目标1.了解分子可以分为极性分子和非极性分子2.熟悉两种常见的分子间作用力:范德华力和氢键;了解分子内氢键和分子间氢键在自然界中的广泛存在及重要作用,培养宏观辨识与微观探析的核心素养。
3.结合实例初步认识分子的手性以及手性分子在生命科学和药物合成中的应用,培养科学态度和社会责任方面的核心素养。
教学重难点重点:极性分子和非极性分子的判断;分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响难点:极性分子和非极性分子的判断;手性分子的概念教学过程一、导入新课气体在加压或降温时为什么会变成液体或固体?学生联系实际生活中的水的结冰、气体的液化,讨论、交流。
二、新课讲授1、共价键的极性【师】由相同或不同原子形成的共价键、共用电子对在两原子出现的机会是否相同?【学生活动】讨论回答【师】一般说来,同种原子形成的共价键中的电子对不发生偏移,是非极性键。
而由不同原子形成的共价键,电子对会发生偏移,是极性键。
【提问】共价键有极性和非极性;分子是否也有极性和非极性?【学生活动】讨论回答【师】由极性键形成的双原子、多原子分子,其正电中心和负电中心重合,所以都是非极性分子。
如:H2、N2、C60、P4。
含极性键的分子有没有极性,必须依据分子中极性键的极性向量和是否等于零而定。
当分子中各个键的极性的向量和等于零时,是非极性分子。
如:CO2、BF3、CCl4。
当分子中各个键的极性向量和不等于零时,是极性分子。
如:HCl、NH3、H2O。
【总结】2、分子间的作用力【师】降温加压时气体会液化,降温时液体会凝固,这些事实表明,分子之间存在着相互作用,称为范德华力。
【提问】影响范德华力的因素有哪些呢?【学生活动】讨论回答【师】①一般来说,组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增大,范德华力逐渐增强;② 相对分子质量相同或相近时,分子的极性越大,范德华力越大。
③ 分子组成相同但结构不同的物质(即为同分异构体),分子的对称性越强,范德华力越小。
高中化学人教版(新)选择性必修2 第二章 分子结构与性质 学案--共价键的极性
第二章分子结构与性质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.知道共价键可分为极性共价键和非极性共价键。
2.知道分子可以分为极性分子和非极性分子,知道分子极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。
3.能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。
核心素养宏观辨识与微观探析:通过认识极性键与非极性键,极性分子与非极性分子的区别,形成“结构决定性质”的观念。
证据推理与模型认知:键的极性与分子极性关系的判断,建立能运用模型解释化学现象观点的意识。
知识梳理一、键的极性和分子的极性情境·探究素材1下列是九种物质的结构:[思考交流]1.上述九种物质中含非极性共价键的物质有哪些?2.上述九种物质中,哪些是非极性分子?哪些是极性分子?素材2双氧水是一种医用消毒杀菌剂,能有效灭杀新冠病毒,已知H2O2分子的结构如图所示,H2O2分子不是直线形的,两个H原子犹如在半展开的书的两页纸上,书面夹角为93°52′,而两个O—H与O—O的夹角为96°52′。
如图所示:3.H2O2分子中共价键的类型有哪些?4.H2O2分子中正电中心和负电中心是否重合?H2O2属于极性分子还是非极性分子?归纳·总结1.共价键的极性(1)共价键(2)极性键与非极性键的存在①极性共价键存在于共价化合物(如HCl、H2O、HCN等)和部分离子化合物(如NaOH、Na2CO3等)中。
②非极性共价键存在于非金属单质(如O2、P4、金刚石等),部分共价化合物(如H2O2中的O—O、CH2==CH2中的C==C等),部分离子化合物(如Na2O2等)中。
[名师点拨](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。
人教版高中化学选择性必修二第2章分子结构与性质第3节第1课时共价键的极性课件
极性键
直线形(对称) V 形(不对称) 平面三角形(对称) 三角锥形(不对称) 正四面体形(对称) 四面体形(不对称)
非极性分子 极性分子 非极性分子 极性分子 非极性分子 极性分子
CO2、CS2、BeCl2 等 H2O、H2S、SO2 等 BF3、BCl3、SO3 等 NH3、PCl3、NF3 等 CH4、SiF4 等 CH2Cl2 等
子;⑥CS2中含有极性键,空间结构为直线形,为非极性分子。
规律总结
分子的极性与键的极性和分子空间结构的关系:
分子类型
键的极性 分子的空间结构
分子的极性 代表分子
双原子分子 A2 AB
非极性键 直线形(对称) 直线形(不对称)
非极性分子 N2 等 极性分子 CO、HF 等
三原子分子 AB2
四原子分子 AB3 五原子分子 AB4
微解读极性分子中一定含有极性键,非极性分子中不一定 含有非极性键,如CO2、CH4等。
微思考单质分子中的共价键一定是非极性键吗?单质分子 一定是非极性分子吗?
提示:不一定。大多数单质分子中的共价键是非极性键,大 多数单质分子是非极性分子,但有少数例外,如O3分子中的共 价键是极性键,其中心氧原子呈正电性,两端的氧原子呈负电 性,整个分子正、负电性不重合,O3分子是极性分子。
>CHCl2COOH, B 项正确。
的酸性不一定比 CH2ClCOOH 强, C 项错误。根据酸性 CH2ClCOOH<CHCl2COOH,可知卤代乙酸分子中卤素原子个数越 多,酸性越强,故酸性:CCl3COOH>CH2ClCOOH,D 项正确。
规律总结 羧基的酸性强弱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)只含烃基的一元羧酸的酸性 随着烃基加长,酸性的差异越来越小。
第二章 分子结构与性质 知识点 2020-2021学年高二化学人教版(2019)选择性必修2
第二章分子结构与性质第一节共价键1、共价键的特征和类型“头碰头”重叠“肩并肩”重叠2、键参数----键能、键长与键角相同类型的共价化合物分子,成键原子半径越小,键长越短,键能越大,分子越稳定。
第二节分子的空间结构一、价层电子对互斥模型(VSEPR模型)价层电子对互斥模型认为,分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”互相排斥的结果。
这种理论可用来预测分子的空间结构。
1. 价层电子对数计算方法VSEPR的“价层电子对”是指分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心原子上的孤电子对。
2.判断分子空间结构方法:步骤:①计算价层电子对数②判断VSEPR模型③判断空间结构二、杂化轨道理论1. 杂化轨道理论的要点(1)原子在成键时,同一原子中能量相近的原子轨道可重新组合成杂化轨道。
(2)参与杂化的原子轨道数目与组成的杂化轨道数目相等。
(3)杂化改变了原子轨道的形状、方向。
杂化使原子的成键能力增强。
2. 杂化轨道类型与分子或离子的空间结构杂化类型sp sp2sp3用于杂化的原子轨道及数目1个n s轨道1个n p轨道1个n s轨道2个n p轨道1个n s轨道3个n p轨道杂化轨道的数目 2 3 4杂化轨道间的夹角180°120°109°28′杂化轨道空间构型直线形平面三角形正四面体形中心原子无孤电子对分子或离子空间结构直线形平面三角形正四面体形典型例子CO2、C2H2BF3CH4、CCl4中心原子有孤电子对孤电子对数 1 1 2 分子或离子空间结构V形三角锥形V形典型例子SO2NH3H2O结合原子个数略去孤电子对直线形平面三角形四面体形直线形孤电子对数=0 平面三角形孤电子对数=1 V形孤电子对数=0 四面体形孤电子对数=1 三角锥形孤电子对数=2 V形价层电子对数= σ键电子对数+ 孤电子对数12(a−xb)a: 中心原子价电子数(主族元素等于最外层电子数)阳离子中:a为中心原子的价电子数-离子的电荷数阴离子中:a为中心原子的价电子数+离子的电荷数(绝对值)x: 中心原子结合的原子数b: 结合的原子最多接受的电子数(H为1;其他原子为8减去该原子的价电子数)3. 判断杂化轨道类型第三节 分子结构与物质的性质1. 共价键的极性共价键极性的判断方法:成键两原子不同(A -B 型)为极性键,成键两原子相同(A -A 型)为非极性键(特例:O 3分子中的共价键是极性键)。
高中化学人教版选择性必修2共价键的极性教学设计-
《共价键的极性》教学设计一、课标解读《共价键的极性》是选择性必修模块2物质结构与性质的主题2:微粒间的相互作用与物质的性质中的内容,课程标准(《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》)对这部分内容的要求具体如下:1.内容要求(1)知道共价键可分为极性和非极性共价键;(2)知道分子可以分为极性分子和非极性分子,知道分子极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。
2.学业要求(1)能利用电负性判断共价键的极性;(2)能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。
二、教材分析本节内容选自高中化学人教版选择性必修二《物质结构与性质》第2章“分子的结构与性质”第3节分子的性质第一课时。
本节是在学习了共价键和分子的立体构型的基础上,进一步来认识分子的极性,能从共用电子对是否发生偏移的角度认识键的极性的实质是成键原子分别带正电和负电。
掌握分子极性和分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。
能从微观角度理解共价键的极性和分子极性的关系,培养学生微观辨识的科学素养,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。
鲁科版教材中内容的编排顺序与人教版中不同,在鲁科版中共价键的极性安排在第一节共价键的分类中,而分子的极性安排在第三节,两个内容的学习较为分散。
在鲁科版教材中安排了分子极性的实验:用带静电的橡胶棒分别靠近水流和四氯化碳,观察流向,给学生认识分子极性提供了感性认识,便于学生直观感知。
三、学情分析教学中要充分考虑学生已有的知识基础,已学习了共价键、电负性、酸的电离常数等知识,通过上一节的学习,学生也了解了常见分子的空间构型,这些都为本节课学习共价键的极性和分子的极性做好了知识铺垫。
能力方面,学生从微观角度理解并解释宏观性质的能力比较欠缺,需要进一步通过本节内容的学习进行强化。
四、素养目标【教学目标】1.知道共价键可分为极性共价键和非极性共价键;能利用电负性判断共价键的极性。
第2章 第1节 共价键课件-2024-2025学年【新教材】人教版高中化学选择性必修2
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(1)根据元素周期律可知 NH3 的稳定性强于 PH3,你能利用键参 数加以解释吗?
提示:键长:N—H<P—H,键能:N—H>P—H,因此 NH3 更稳定。
(2)一般来说,键长越短,键能越大。但 F—F 键长短,键能小,
请思考其原因。
提示:氟原子的半径很小,因此其键长短,而由于键长短,两个
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(2)下表中是 H—X 的键能数据
共价键
H—F H—Cl
H—Br
H—I
键能/(kJ·mol-1 ) 568
431.8
366
298.7
①若使 2 mol H—Cl 断裂为气态原子,则发生的能量变化是
吸收 863.6 kJ 的能量 。
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②表中共价键最难断裂的是 H—F ,最易断裂的是 H—I 。 ③ 由 表 中 键 能 数 据 大 小 说 明 键 能 与 分 子 稳 定 性 的 关 系 : HF 、 HCl、HBr、HI 的键能依次减小,说明四种分子的稳定性依次减弱, 即 HF 分子最稳定,最难分解,HI 分子最不稳定,最易分解。
个 π 键,π 键原子轨道重叠程度小,不稳定,容易断裂。而乙烷中没
有 π 键,σ 键稳定,不易断裂。 返 首 页
(3) H 原子和 H 原子、H 原子和 Cl 原子、Cl 原子和 Cl 原子分别 均以 σ 键结合成 H2、HCl 和 Cl2 分子,共价键轨道完全相同吗?
提示:不相同。H 原子的未成对电子位于 1s 轨道,Cl 原子的未 成对电子位于 3p 轨道,即 H 原子和 H 原子成键以 1s 和 1s 轨道“头 碰头”重叠,H 原子和 Cl 原子以 1s 和 3p 轨道“头碰头”重叠,Cl 原子和 Cl 原子以 3p 和 3p 轨道“头碰头”重叠。
2.1.1共价键 (精品教案)
1.在电子云和原子轨道的基础上,介绍了共价键的主要类型σ键和π键,以及键参数——键能、键长、键角;
2.在共价键概念的基础上,介绍了分子的立体结构,并根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释;
3.介绍极性分子和非极性分子、键的极性对化学性质的影响、分子间作用力、氢键等概念,以及它们对物质性质的影响。
[讲解]
我们可以看到两原子在成σ键时,原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。σ键是轴对称的,可以围绕成键的两个原子核的连线进行旋转。σ键可以分成3种,s-s σ键、s-p σ键、p-p σ键。以形成氢分子为例,s-s σ键,两个氢原子相互靠拢,即氢原子中的1s轨道相互重叠,形成了s-s σ键。在形成HCl分子时,氢原子和氯原子中未成对电子的原子轨道相互靠拢,即氢原子中的1s轨道与氯原子中的3p轨道相互重叠,形成了s-p σ键。在形成Cl2时,两个氯原子相互靠拢,即氯原子中的3p轨道相互重叠,形成了p-p σ键。
[思考交流]
4、原子轨道除了以“头碰头”的方式重叠以外,还有没有可能以其他的方式重叠成键?
[展示]
p-pπ键的形成
[思考交流]
5、π键与δ键相比有何不同点呢?
[讲解]
1对比两个p轨道形成的δ键和π键可以发现,δ键是由两个原子的p轨道“头碰头”重叠形成的。而π键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的。
[思考交流]
6、通过氮气中氮氮三键形成过程的分析,如何判断共价键是σ键或是π键?
[讲解]
氮原子p轨道与氮原子中的p轨道以“头碰头”相互重叠,形成一个σ键;氮原子中另外两个p轨道与氮原子中的两个p轨道以“肩并肩”相互重叠,形成两个π键。
[学生活动]
高中化学新人教版选择性必修第二册 第二章 第一节 第2课时 键参数—键能、键长与键角 教案
第二章分子结构与性质第一节共价键2.1.2 键参数—键能、键长与键角教案【教材分析】本章比拟系统的介绍了分子的结构和性质,内容比拟丰富。
首先,在第一章有关电子云和原子轨道的根底上,介绍了共价键的主要类型σ键和π键,以及键参数——键能、键长、键角;接着,在共价键概念的根底上,介绍了分子的立体结构,并根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论对简单共价分子结构的多样性和复杂性进行了解释。
最后介绍了极性分子和非极性分子、键的极性对化学性质的影响、分子间作用力、氢键等概念,以及它们对物质性质的影响,并从分子结构的角度说明了“相似相溶〞规那么等。
【教学目标与核心素养】【教学重难点】教学重点:通过键参数解释物质的结构与性质教学难点:通过键参数解释物质的结构与性质【课前准备】多媒体调试、讲义分发【教学过程】【新课导入】N、O、F非金属性依次增强,N2、O2、F2与氢气的反响能力依次增强,氢化物的稳定性依次减弱,其原因是什么?不同分子空间构型不尽相同,其原因是什么?今天我们来学习共价键的参数——键能、键长、键角【讲授】共价键的强弱可用键能来衡量。
1.键能概念:气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。
单位:kJ•mol-1条件:键能可以通过实验测定,但更多的是推算获得的,通常是、100kPa条件下的标准值,获取平均值。
【过渡】键能可以估算化学反响热效应,某一化学反响是吸热反响还是放热反响,键能数据可以查出相关化学键的键能,通过计算便可知道。
【展示】展示某些共价键的键能【学生活动】1、N2、O2、F2与氢气的反响能力依次增强,从键能的角度如何理解这一事实?2、1mol H2分别与1mol Cl2、1mol Br2(蒸气)反响,分别形成2mol HCl和2molHBr,哪一个反响释放的能量更多?如何用计算的结构说明氯化氢分子和溴化氢分子哪个更容易发生热分解生成相应的单质?3、总结键能的应用。
【答复】1、N—H、O—H、H—F的键能依次为kJ•mol-1、kJ•mol-1、568 kJ•mol-1,键能依次增加,分子的稳定性增强,故N2、O2、F2与氢气的反响能力依次增强。
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第二章分子结构与性质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.知道共价键可分为极性共价键和非极性共价键。
2.知道分子可以分为极性分子和非极性分子,知道分子极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。
3.能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。
核心素养宏观辨识与微观探析:通过认识极性键与非极性键,极性分子与非极性分子的区别,形成“结构决定性质”的观念。
证据推理与模型认知:键的极性与分子极性关系的判断,建立能运用模型解释化学现象观点的意识。
知识梳理一、键的极性和分子的极性情境·探究素材1下列是九种物质的结构:[思考交流]1.上述九种物质中含非极性共价键的物质有哪些?2.上述九种物质中,哪些是非极性分子?哪些是极性分子?素材2双氧水是一种医用消毒杀菌剂,能有效灭杀新冠病毒,已知H2O2分子的结构如图所示,H2O2分子不是直线形的,两个H原子犹如在半展开的书的两页纸上,书面夹角为93°52′,而两个O—H与O—O的夹角为96°52′。
如图所示:3.H2O2分子中共价键的类型有哪些?4.H2O2分子中正电中心和负电中心是否重合?H2O2属于极性分子还是非极性分子?归纳·总结1.共价键的极性(1)共价键(2)极性键与非极性键的存在①极性共价键存在于共价化合物(如HCl、H2O、HCN等)和部分离子化合物(如NaOH、Na2CO3等)中。
②非极性共价键存在于非金属单质(如O2、P4、金刚石等),部分共价化合物(如H2O2中的O—O、CH2==CH2中的C==C等),部分离子化合物(如Na2O2等)中。
[名师点拨](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分子有极性分子和非极性分子之分。
分子的极性与分子的空间结构及分子中键的极性有关。
①极性分子:分子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-),这样的分子是极性分子。
如HCl、H2O、CH3Cl等。
②非极性分子:分子的正电中心和负电中心重合,分子中没有带正电和带负电的两部分,这样的分子是非极性分子。
如P4、CO2等。
(2)键的极性与分子的极性关系[名师点拨](1)一般情况下,单质分子为非极性分子,但O3是V形分子,其空间结构不对称,故O3为极性分子。
(2)AB型分子均为极性分子。
(3)H2O2的结构式为H—O—O—H,空间结构如图所示,是不对称的,为极性分子。
(4)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)。
巩固·练习1.下列物质中,分子中电荷空间分布对称的是()①CO2②CCl4③NH3④H2O⑤HBrA.①②③B.②④⑤C.③⑤D.①②2.下列有关分子的叙述中正确的是()A.以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子B.以极性键结合起来的分子一定是极性分子C.非极性分子只能是双原子单质分子D.非极性分子中一定含有非极性共价键3.下列属于既有极性键又有非极性键的极性分子的是()A.CS2B.CH4C.H2O2D.CH2==CH2二、键的极性对化学性质的影响情境·探究键的极性对物质的化学性质有重要影响。
例如,羧酸是一大类含羧基(—COOH)的有机酸,羧基可电离出H+而呈酸性。
羧酸的酸性可用p K a的大小来衡量,p K a越小,酸性越强。
羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关,如下表所示:不同羧酸的p K a[思考交流]1.试比较氯乙酸和氟乙酸的酸性强弱,并解释其原因。
2.试比较三氟乙酸和三氯乙酸的酸性强弱,并解释其原因。
3.试比较甲酸和乙酸酸性的强弱,并解释其原因。
归纳·总结1.羧酸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,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。
(3)只含烃基的多元羧酸的酸性烃基所含碳数越少,羧基个数越多,酸性越强。
2.原因解释(1)以三氯乙酸酸性大于二氯乙酸为例由于Cl3C—比Cl2HC—多一个氯原子,使Cl3C—的极性大于Cl2HC—的极性,导致三氯乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子。
(2)烃基(R—)对羧酸酸性的影响烃基(R—)是推电子基团,烃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,故酸性:甲酸>乙酸>丙酸>……。
巩固·练习1.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2.下列属于推电子基团的是()A.—CHO B.—BrC.—CH3D.—OH3.试比较下列有机酸的酸性强弱。
①CF3COOH②CCl3COOH③CHCl2COOH④CH2ClCOOH⑤CH3COOH⑥CH3CH2COOH________________________。
当堂检测1.下列物质中含有非极性键的分子是()A.CaF2B.H2O2C.CO2D.NaOH2.带静电的有机玻璃棒靠近下列液体的细流时,细流会发生偏转的是() A.CS2B.液溴C.CCl4D.H2O3.下列叙述正确的是()A.NH3是极性分子,分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心B.CCl4是非极性分子,分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心C.H2O是极性分子,分子中O原子处在2个H原子所连成的直线的中点D.CO2是非极性分子,分子中C原子处在2个O原子所连成的直线的中点4.下列各组物质中,都是由极性键构成的非极性分子是()A.CO2和CH4B.NH3和H2OC.BF3和H2D.CS2和H2O25.在HF、H2O、NH3、CO2、CH4、N2分子中:(1)以非极性键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________。
参考答案知识梳理一、情境·探究[思考交流]1.提示:P4中的P—P为非极性共价键,C60中的C—C为非极性共价键。
2.提示:P4、C60、CO2、BF3、CH4为非极性分子,HCN、H2O、NH3、CH3Cl为极性分子。
3.提示:H2O2分子中H—O为极性共价键,O—O为非极性共价键。
4.提示:不重合;H2O2属于极性分子。
巩固·练习1.【答案】D【解析】在由三个或三个以上原子形成的化合物中,空间结构对称的分子,其电荷的空间分布对称,如直线形的CO2,正四面体形的CCl4。
2.【答案】A【解析】对于抽象的选择题可用举反例法以具体的物质判断正误。
A项正确,如O2、H2、N2等;B项错误,以极性键结合起来的分子不一定是极性分子,若分子的空间结构对称,正电中心和负电中心重合,就是非极性分子,如CH4、CO2、CCl4、CS2等;C项错误,非极性分子不一定是双原子单质分子,如CH4等;D项错误,非极性分子中不一定含有非极性键,如CH4、CO2等。
3.【答案】C【解析】CS2是只含C==S极性键的非极性分子,不含非极性键,A项不符合题意;CH4是只含C—H极性键的非极性分子,不含非极性键,B项不符合题意;H2O2是既含H—O极性键又含O—O非极性键的极性分子,C项符合题意;CH2==CH2是既含C—H极性键又含C==C非极性键的非极性分子,D项不符合题意。
二、情境·探究[思考交流]1.提示:氟乙酸的酸性大于氯乙酸的酸性;原因是电负性:F>Cl,C—F的极性大于C—Cl的极性,导致氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出H +,故氟乙酸的酸性大于氯乙酸的酸性。
2.提示:三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性;其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F 3C—的极性大于Cl 3C—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H +。
3.提示:甲酸的酸性大于乙酸的酸性;其原因是烃基(R—)是推电子基团,烃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。
巩固·练习1.【答案】C【解析】键的极性越大,对羧酸中羟基的影响越大,越易电离出H +而使酸性越强。
极性:—CCl 3>—CHCl 2>—CH 2Cl ,故酸性:三氯乙酸>二氯乙酸>氯乙酸,C 项错误。
2.【答案】C【解析】烃基[如甲基(—CH 3)]是推电子基团。
3.【答案】①>②>③>④>⑤>⑥ 当堂检测 1.【答案】B【解析】氟化钙中钙离子和氟离子之间以离子键结合,故A 错误;过氧化氢中氢原子和氧原子之间以极性共价键结合,氧原子与氧原子之间以非极性共价键结合,故B 正确;二氧化碳分子中碳原子和氧原子之间以极性共价键结合,故C 错误;氢氧化钠中含有氧氢极性共价键,且NaOH 也不是分子,故D 错误。
2.【答案】D【解析】二硫化碳分子是直线形结构,是非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近,不发生偏转,故A 错误;溴分子是非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近,不发生偏转,故B 错误;四氯化碳分子是正四面体结构,是非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近,不发生偏转,故C 错误;H 2O 为V 形结构,水分子是极性分子,电荷分布不均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近,发生偏转,故D 正确。
3.【答案】D【解析】N 与3个H 原子形成σ键,孤电子对数为5-32=1,所以N 原子采取sp 3杂化,为三角锥形分子,该分子正、负电荷中心不重合,为极性分子,A错误;CCl4中C原子采取sp3杂化,为正四面体结构,为非极性分子,B错误;H2O中O原子采取sp3杂化,为V 形分子,分子中O原子和2个H原子不在一条直线上,为极性分子,C错误;CO2中C原子采取sp杂化,为直线形分子,分子中C原子处在2个O原子所连成的直线的中点,为非极性分子,D正确。