化学人教版选修3学案：2-3-1 键的极性和分子的极性 Word版含解析

化学人教版选修3学案：2-3-1 键的极性和分子的极性 Word版含解析

www.ks5u.com 第三节　分子的性质 第一课时　键的极性和分子的极性 ‎[学习目标]　了解共价键的极性和分子的极性及产生极性的原因。‎ 一、键的极性 按照共用电子对是否发生偏移，可将共价键分为极性共价键和非极性共价键。‎ ‎1．极性键 由不同原子形成的共价键，电子对会发生偏移，这样的共价键是极性共价键，简称极性键。极性键中的两个键合原子，一个呈正电性(δ＋)，另一个呈负电性(δ－)。‎ ‎2．非极性键 电子对不发生偏移的共价键是非极性共价键，简称非极性键。相同的成键原子电负性相同，吸引电子对的能力相同，因而共用电子对不发生偏移。‎ ‎3．极性键与非极性键的比较 ‎4.极性键和非极性键的判断 ‎(1)同种元素的原子间形成的共价键为非极性键，如A—A型；不同种元素的原子间形成的共价键为极性键，如A—B型。‎ ‎(2)形成化学键时，一般两元素原子的电负性之差Δx＝0时为非极性共价键；0<Δx<1.7时为极性共价键；Δx>1.7时为离子键。‎ 二、分子的极性 ‎1．极性分子：如果分子中正电中心与负电中心不重合，使分子的某一部分呈正电性(δ＋)，另一部分呈负电性(δ－)，这样的分子是极性分子，如HCl、NH3等。‎ ‎2．非极性分子：如果分子中正电中心与负电中心重合，这种分子是非极性分子，如CO2等。‎ ‎3．键的极性与分子的极性的关系 分子的极性是分子中化学键的极性向量和。只含有非极性键的分子一定是非极性分子；而含极性键的分子，如果分子结构是空间对称的，则键的极性相互抵消，各个键的极性的向量和为零，整个分子就是非极性分子；反之，则是极性分子。其关系可总结如下：‎ ‎4．分子的极性对物质的熔点、沸点、溶解性的影响 ‎(1)分子的极性对物质的熔点、沸点有一定的影响，分子极性越大，分子间的电性作用越强，克服分子间的引力使物质熔化或汽化所需外界能量就越多，故熔点、沸点越高。‎ ‎(2)分子的极性对物质的溶解性的影响：相似相溶原理。由于极性分子间的电性作用，使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成的溶剂，这个经验规律又叫相似相溶原理。例如：碘易溶于CCl4，难溶于水。‎ 知识点　 　ABm型分子极性的判断方法 ‎1．化合价法：ABm型分子中，中心原子的化合价的绝对值等于该元素的价电子数时，该分子为非极性分子，此时分子的空间结构对称；若中心原子的化合价的绝对值不等于其价电子数，则分子的空间结构不对称，其分子为极性分子，具体实例如下：‎ ‎2.根据分子所含键的类型及分子空间构型判断 ‎3.根据中心原子最外层电子是否全部成键判断 中心原子即其他原子围绕它成键的原子。分子中的中心原子最外层电子若全部成键不存在孤电子对，此分子一般为非极性分子；分子中的中心原子最外层电子若未全部成键，存在孤电子对，此分子一般为极性分子。‎ CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键，它们都是非极性分子。‎ H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键，它们都是极性分子。‎ (1)极性分子中一定有极性键，非极性分子中不一定含有非极性键。例如CH4是非极性分子，只有极性键。(2)含有非极性键的分子不一定为非极性分子，如H2O2是含有非极性键的极性分子。‎ ‎1.极性分子带电荷，非极性分子不带电荷。这种观点是否正确？‎ ‎【点拨】　不正确。极性分子、非极性分子都显电中性，都不带电荷。由于形成共价键的两个原子的电负性不相同，共用电子对会偏向电负性大的原子一方，导致电负性大的原子一方显部分负电性，电负性小的原子一方显部分正电性，但整个分子仍显电中性。‎ ‎2．单质分子一定是非极性分子，单质分子中一定存在非极性键吗？‎ ‎【点拨】　不一定。必须根据组成单质的原子数目与单质的空间构型进行判断。‎ 单原子分子，如稀有气体分子Ar，分子内部不存在共价键，Ar是非极性分子。双原子分子，如Cl2分子，分子内部存在非极性键，Cl2是非极性分子。多原子分子，如O3分子，分子的空间构型是V形，分子内部只存在非极性键，但O3是极性分子；白磷(P4)分子，分子的空间构型是内空的正四面体构型，分子内部只存在非极性键，白磷是非极性分子。‎ ‎【例】　下列叙述正确的是(　　)‎ A．NH3‎ 是极性分子，分子中氮原子处在3个氢原子所组成的三角形的中心 B．CCl4是非极性分子，分子中碳原子处在4个氯原子所组成的正方形的中心 C．H2O是极性分子，分子中氧原子不处在2个氢原子所连成的直线的中央 D．CO2是非极性分子，分子中碳原子不处在2个氧原子所连成的直线的中央 ‎【提示】　判断含极性键的分子有无极性，关键是看分子中极性键的极性的向量和是否等于零。若等于零，则为非极性分子；若不等于零，则为极性分子。另外，也可从结构是否对称来考虑。多原子分子是否有极性，取决于分子的立体结构是否对称。中学阶段涉及的对称构型主要有直线形(CO2、CS2)、正三角形(BCl3、BF3)、正四面体形(CH4、CCl4、P4)；不对称构型主要有三角锥形(NH3)、V形(H2O、H2S、SO2)。‎ ‎【解析】　NH3是三角锥形的分子，A错；CCl4是以碳原子为中心的正四面体形结构，B错；CO2是碳原子在2个氧原子中间的直线形分子，D错；H2O是氧原子在两个氢原子中间的V形分子，C正确。‎ ‎【答案】　C 下列物质的分子中，都属于含极性键的非极性分子的是(　B　)‎ A．CO2、H2S　　　　　　　 B．C2H4、CH4‎ C．Cl2、C2H2 D．NH3、HCl 解析：由两种不同元素形成的共价键才会有极性，C项错误；然后根据结构可以判断，H2S、NH3、HCl分子正、负电荷中心不重合，属极性分子，A、D项错误。‎ ‎1．下列叙述正确的是(　A　)‎ 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键 解析：由非极性键结合起来的双原子分子一定为非极性分子，如氧气、氮气、氯气等，A项正确；以极性键结合起来的分子可能为非极性分子，如甲烷、二氧化碳等，B项错误；非极性分子可能为多原子化合物分子，如甲烷、二氧化碳等，C项错误；非极性分子中可能不含非极性键，如甲烷等，D项错误。‎ ‎2．下列各组化合物中，化学键的类型和分子的极性(极性或非极性)皆相同的是(　D　)‎ A．CO2和SO2 B．CH4和PH3‎ C．BF3和NH3 D．HCl和HI 解析：题目所给各物质分子中均只含有极性键。CO2、CH4、BF3为非极性分子，SO2、PH3、NH3、HCl、HI为极性分子。‎ ‎3．常温下三氯化氮(NCl3)是一种淡黄色液体，其分子结构呈三角锥形。以下关于三氯化氮的说法中正确的是(　C　)‎ A．分子中N—Cl键是非极性键 B．分子中不存在孤电子对 C．NCl3分子是极性分子 D．因N—Cl键的键能大，它的沸点高 解析：NCl3电子式，N原子上还有一对孤电子对；NCl3分子为极性分子，结构不对称，为三角锥形。N—Cl键为极性键，其键能大说明分子稳定，而物质熔、沸点的高低应受分子间作用力影响，与共价键强弱无关。‎ ‎4．已知H2O2的分子空间结构可在二面角中表示，如图所示，则有关H2O2结构的说法中正确的是(　C　)‎ A．分子的正、负电中心重合 B．分子中只有极性键 C．它是极性分子 D．它是非极性分子 解析：由H2O2的结构式可以看出，该分子中存在H—O极性键和O—O非极性键；由分子空间结构可以看出，其分子正、负电中心不重合，故为极性分子。‎ ‎5．下列分子中共价键的极性强弱顺序正确的是(　B　)‎ A．CH4>NH3>H2O>HF B．HF>H2O>NH3>CH4‎ C．H2O>HF>CH4>NH3‎ D．HF>H2O>CH4>NH3‎ 解析：比较共价键的极性，可比较成键的两个原子吸引电子能力的大小。如果两原子吸引电子的能力相差越大，共用电子对偏移的程度越大，则键的极性越强。题中共价键的极性按H—F、H—O、H—N、H—C的顺序依次减弱，答案为B。‎ ‎6．经验规律(相似相溶规律)：一般来说，由极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂。以下事实中不可以用相似相溶规律说明的是(　B　)‎ A．HCl易溶于水 B．NH4Cl可溶于水 C．CO2可溶于水 D．I2易溶于CCl4‎ 解析：HCl是极性分子，H2O是极性溶剂，所以HCl易溶于水；I2是非极性分子，CCl4是非极性溶剂，所以I2易溶于CCl4；CO2是非极性分子，H2O是极性溶剂，所以CO2在水中溶解度不大；NH4Cl不是分子晶体，所以它在水中的溶解度与相似相溶规律无关。‎ ‎7．在HF、H2O、NH3、CO2、N2、CH4分子中：‎ ‎(1)以非极性键结合的非极性分子是N2。‎ ‎(2)以极性键结合，具有正四面体结构的非极性分子是CH4。‎ ‎(3)以极性键结合，具有三角锥形结构的极性分子是NH3。‎ ‎(4)以极性键结合，具有直线形结构的非极性分子是CO2。‎ ‎(5)以极性键结合，具有V形结构的极性分子是H2O。‎ ‎(6)以极性键结合，而且分子极性最大的是HF。‎ 解析：同种元素的原子间形成的共价键为非极性键，由不同元素的原子形成的共价键为极性键；双原子分子中，共价键的极性越大，分子的极性越强；多原子分子的极性由空间构型的对称性决定。‎