人教版 (2019)选择性必修2第一节 共价键优质课课件ppt

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　　　　　键的极性和分子的极性 1．键的极性
2．键的极性与分子极性的关系
【答案】①非极性键　②空间对称　③不是　④极性　⑤零　⑥不重合　⑦不为零　
3．键的极性对化学性质的影响羧酸是一类含羧基(—COOH)的有机酸，羧基可电离出H＋而呈酸性。(1)三氟乙酸的酸性________(填“大于”“小于”“等于”，下同)三氯乙酸，这是由于氟的电负性________氯的电负性，C—F键的极性________C—Cl键，导致羧基中的O—H键的极性更________，更________电离出氢离子。据此，酸性关系：CCl3COOH ________ CHCl2COOH________CH2ClCOOH(填“＞”“＝”或“＜”)。
(2)烃基(符号R—)是推电子基团，烃基越长推电子效应越____，使羧基中的羟基的极性越____，羧酸的酸性越____。所以酸性：甲酸____乙酸____丙酸(填“＞”“＝”或“＜”)。
含有极性键的分子一定是极性分子吗？含有非极性键的分子一定是非极性分子吗？
【答案】不一定。含有极性键的分子，若分子结构是空间对称的，则为非极性分子，否则是极性分子。H2O2分子中存在非极性键，但H2O2分子为极性分子。
　　　判断正误。(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)极性分子中不可能含有非极性键。(　　)(2)离子化合物中不可能含有非极性键。(　　)(3)非极性分子中不可能含有极性键。(　　)(4)极性分子中一定含有极性键。(　　)(5)H2O、CO2、CH4都是非极性分子。(　　)【答案】(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
任务一　键的极性与分子的极性
已知H2O2分子的空间结构可在二面角中表示，如图所示：
(1)H2O2分子中共价键的种类有哪些？【答案】H2O2分子中H—O键为极性共价键，O—O键为非极性共价键。(2)从哪些方面可以判断键的极性？【答案】可从组成元素、电子对偏移、成键原子电负性大小等方面进行判断。
(3)如何根据多原子分子的组成及空间结构确定分子的极性？【答案】多原子分子，如果为单质，则一般为非极性分子；如果为化合物，则看分子的空间结构，若空间结构对称则为非极性分子，若空间结构不对称则为极性分子。
2．分子极性的判断方法(1)化合价法：ABn型分子中，中心原子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，该分子为极性分子。具体实例如下：
(2)根据所含共价键的类型及分子的空间结构判断。只含非极性键的分子，一定是非极性分子。含极性键的分子，若空间结构呈中心对称，则为非极性分子；若空间结构不呈中心对称，则为极性分子。
(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参与成键，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参与成键，存在孤电子对，此分子一般为极性分子。如：CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电子均全部参与成键，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参与成键，它们都是极性分子。
　　　　下列关于粒子结构的描述不正确的是(　　)A．H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子B．HS－和HCl均是含一个极性键的18电子粒子C．CH2Cl2和CCl4均是空间结构为四面体形的非极性分子D．SO2和SO3中心原子的杂化轨道类型均为sp2，空间构型分别为V形、平面三角形【答案】C
【解析】H2S分子中氢、硫原子间形成极性键，且空间结构不对称，属于极性分子；NH3分子中含有极性键，空间结构为三角锥形，正负电荷中心不重合，属于极性分子，A正确。HS－和HCl都只含一个极性键，都具有18个电子，B正确。CH2Cl2正负电荷的中心不重合，是极性分子，C错误。SO2分子中，中心原子为sp2杂化，分子空间结构为V形；SO3分子中，中心原子为sp2杂化，SO3分子为平面三角形结构，D正确。
　　　　下列物质：①BeCl2，②Ar，③白磷，④BF3，⑤NH3，⑥H2O2，其中含极性键的非极性分子是(　　)A．①④⑥B．②③⑥C．①④D．①③④⑤【答案】C
【解析】①BeCl2空间结构是直线形，Cl—Be—Cl是含极性键的非极性分子；②Ar为稀有气体，分子中不含化学键；③白磷分子式为P4，不含极性键，含有非极性键；④BF3是平面三角形结构，是极性键构成的非极性分子；⑤⑥NH3、过氧化氢均是由极性键和非极性键构成的极性分子。
任务二　键的极性对物质化学性质的影响——以物质的酸性为例
无机含氧酸的化学式可以用(HO)mXOn来表示(X代表成酸元素，n代表非羟基氧原子数，m代表—OH数)，则n值越大，m值越小，该酸的酸性就越强。其原因是非羟基氧原子的吸电子效应使O—H键极性增强，更容易电离出H＋。
【答案】硫酸可写为(HO)2SO2，磷酸可写为(HO)3PO，n值分别是2、1，m值分别是2、3，由n值越大、m值越小，该酸的酸性就越强，可知硫酸的酸性强于磷酸。
(2)HClO3、H2SeO3、H2BeO2、HMnO4四种含氧酸中酸性最强的是哪种酸？【答案】HClO3可写成(HO)ClO2，m＝1，n＝2；H2SeO3可写成(HO)2SeO，m＝2，n＝1；H2BeO2可写成(HO)2Be，m＝2，n＝0；HMnO4可写成(HO)MnO3，m＝1，n＝3，因此酸性最强的为HMnO4。
判断物质酸性强弱的方法(1)根据元素周期律判断。①同一主族元素的非金属氢化物的酸性从上到下逐渐增强，如HF＜HCl＜HBr＜HI。②同一周期元素的非金属氢化物的酸性从左向右逐渐增强，如H2S＜HCl，H2O＜HF。
③同一主族元素最高价氧化物对应水化物的酸性从上到下逐渐减弱，如HClO4＞HBrO4＞HIO4；HNO3＞H3PO4；H2CO3＞H2SiO3。④同一周期元素最高价氧化物对应水化物的酸性从左向右逐渐增强，如H3PO4＜H2SO4＜HClO4。
(2)根据元素化合价判断。同一元素的含氧酸，中心原子的化合价越高，酸性越强。如H2SO4＞H2SO3；HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO。(3)根据非羟基氧原子数判断。
(4)根据电离常数来判断。如K(H3PO4)＞K(HClO)，酸性：H3PO4＞HClO；或依据pKa(pKa＝－lgKa)大小判断：pKa越小，酸性越强。(5)根据化学反应判断。如：H2SO4＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O＋SO2↑，酸性：H2SO4＞H2SO3；H2O＋CO2＋Ca(ClO)2===CaCO3↓＋2HClO，酸性：H2CO3＞HClO。
(6)羧酸酸性强弱的判断。①与羧基相连的烷基含碳原子数越多，羧酸酸性越弱。如酸性：HCOOH＞CH3COOH＞C2H5COOH。因为烷基是推电子基团，烷基含碳原子越多，推电子效应越大，使O—H键极性越弱，越难电离出H＋。
②与羧基相连的碳原子上连接有电负性大的原子时，羧酸的酸性增强。如酸性：CF3COOH＞CCl3COOH＞CHCl2COOH＞CH2ClCOOH＞CH3COOH。因为电负性大的原子的吸电子作用，使O—H键的极性增强，更易电离出H＋。
　　　　下列各组酸中，酸性依次增强的是(　　)A．H2CO3、H2SiO3、H3PO4B．HNO3、H3PO4、H2SO4C．HI、HCl、H2SD．HClO、HClO3、HClO4【答案】D
【解析】将含氧酸写成通式：(HO)mROn，R相同，n值越大，酸性越强；再根据元素非金属性强弱进行判断。由于非金属性：C＞Si，故酸性：H2CO3＞H2SiO3，A错误；由于非金属性：N＞P，故酸性：HNO3＞H3PO4，B错误；HCl是强酸，H2S是弱酸，C错误；可根据通式(HO)mClOn判断出非羟基氧原子数n值依次为0、2、3，从而得出酸性强弱关系，D正确。
　　　　20世纪60年代美国化学家鲍林提出了一个经验规则：设含氧酸的化学式为HnROm，其中(m－n)为非羟基氧原子数。鲍林认为含氧酸的酸性强弱与非羟基氧原子数(m－n)的关系如表：
试简要回答下列问题：(1)按此规则判断H3AsO4、H2CrO4、HMnO4的酸性由弱到强的顺序为__________。(2)按此规则判断碳酸应属于________酸，与通常认为的碳酸的酸性是否一致？________，其可能的原因是____________________。【答案】(1)H3AsO4＜H2CrO4＜HMnO4(2)中强　不一致　溶于水的那部分CO2并不能完全转化为H2CO3
【解析】(1)根据题中非羟基氧原子数与酸性强弱的关系可得： 　　　　　H3AsO4　　H2CrO4　　HMnO4m－n　 　　1　 　　　2　 　　　3酸性： H3AsO4＜H2CrO4＜HMnO4。 (2)H2CO3中非羟基氧原子数为1，应为中强酸，与通常认为的碳酸是弱酸不一致。其可能的原因是溶于水的那部分CO2并不能完全转化为H2CO3。
共价键的极性与分子的极性判断及其关系易出现的误区例1　下列关于粒子结构的描述正确的是(　　)A．NH3、CS2均是价电子总数为8的极性分子B．HS－和HCl均是含1个极性键的18电子粒子C．CH2Cl2和CCl4均是空间结构为四面体形的非极性分子D．BeCl2、H2O2均是由极性键和非极性键构成的非极性分子错解：A或C或D
错因分析：不知道CS2是非极性分子，容易错选A；HS－和HCl均是含1个极性键的18电子粒子，B正确；对于由共价键形成的分子，不清楚从键有无极性和分子空间结构两个方面去判断分子的极性，CH2Cl2分子正负电荷的中心不重合，是极性分子，故C错误；不清楚分子中共价键的类型而错选，如BeCl2中不含非极性键，不清楚从键有无极性和分子空间结构两个方面去判断分子的极性而错选，如H2O2为极性分子，故D错误。
满分策略：从以下两方面判断分子的极性：  正解：B
物质酸性强弱的比较的误区例2　下列关于酸性强弱比较正确的是(　　)A．HClO＜HBrOB．HClO2＜HClOC．H2SO4＜H3PO4D．H2SO3＜H2SO4错解：A或B或C错因分析：把次卤酸等同于高卤酸而错选A；物质的氧化性与酸性没有直接联系，常因把物质的氧化性作为酸性对待而错选B；把元素的非金属性强弱对物质酸性强弱的影响搞反了而错选C。
满分策略：含氧酸酸性强弱的判断方法：(1)不同元素的最高价含氧酸，非金属性越强，酸性越强。(2)同一元素的含氧酸，中心原子的化合价越高，酸性越强。(3)无机含氧酸中非羟基氧原子数越多，酸性越强。正解：D
1．在下列物质中，分子中电荷空间分布对称的是(　　)①CO2　②CCl4　③NH3　④H2O　⑤HBrA．①②④B．②④⑤C．③⑤D．①②【答案】D【解析】在由三个以上原子形成的化合物分子中，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．下列物质中，由极性键形成的非极性分子是(　　)A．CO2B．Br2C．CaCl2D．SO2【答案】A
3．无机含氧酸酸性的强弱规律之一为：成酸元素的化合价越高，酸性越强。下列说法正确的是(　　)A．根据这一规律高氯酸是强酸B．H3PO4的酸性比盐酸的酸性强C．碳酸比亚硫酸的酸性强D．硝酸与磷酸的酸性强弱一样【答案】A
【解析】一般认为，成酸元素的化合价越高其酸性越强。盐酸为非含氧酸，不适用此规律，B错误；碳酸与亚硫酸、硝酸与磷酸均不是同一元素的含氧酸，不能用题述规律进行比较，C、D错误。
4．①PH3的分子构型为三角锥形；②BeCl2的分子构型为直线形；③CH4分子的构型为正四面体形；④CO2为直线形分子；⑤BF3分子构型为平面正三角形；⑥NF3分子结构为三角锥形。下面对分子极性的判断正确的是(　　)A．①⑥为极性分子，②③④⑤为非极性分子B．只有④为非极性分子，其余为极性分子C．只有②⑤是极性分子，其余为非极性分子D．只有①③是非极性分子，其余是极性分子【答案】A
【解析】①PH3中P原子的孤电子对的排斥作用，使电子不能均匀分布，故为极性分子；②BeCl2分子构型为直线形分子，故极性可抵消，为非极性分子；③CH4为正四面体，故极性也可抵消，为非极性分子；④CO2分子为直线形，极性抵消，为非极性分子；⑤BF3分子构型为平面三角形，极性抵消，故为非极性分子；⑥NF3中由于N原子的孤电子对的排斥作用，使电子不能均匀分布，故为极性分子；结合以上分析可知，①⑥为极性分子，②③④⑤为非极性分子。
【解析】BF3分子，中心原子B的杂化方式为sp2杂化，NF3分子中心原子N的杂化方式为sp3杂化，A错误。BF3、C2H4含有极性键，但属于非极性分子，B正确。HCHO分子内碳原子形成3个σ键，无孤电子对，分子中价层电子对数＝3＋0＝3，杂化方式为sp2杂化，价层电子对互斥模型为平面三角形；
6．含氧酸的酸性强弱与酸中的非羟基氧原子数n有关，n越大，酸性越强。一般n＝0为弱酸，n＝1为中强酸，n＝2为强酸，n＝3为超强酸。根据实验事实可知硼酸(H3BO3)是弱酸，而亚磷酸(H3PO3)是中强酸。(1)这两种酸的结构简式分别为____________、______________。 (2)亚磷酸是________元酸，它与过量NaOH溶液反应的化学方程式为__________。 (3)次磷酸是一种一元酸，化学式为H3PO2，它的结构简式为__________。