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第二章 分子结构和性质
第三节 分子结构与物质的性质
第1课时 共价键的极性
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01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养
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。 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．能根据分子结构的特点和键的极性判断分子的极性，并据此对分子的一些典型性质及其应用作出解释。 重点：极性分子和非极性分子的判断。 难点：极性分子和非极性分子的判断。
一、键的极性
1．极性键与非极性键
分类 极性共价键 非极性共价键
成键原子 不同元素的原子 同种元素的原子
电子对 发生偏移 不发生偏移
成键原子的电性 一个原子呈正电性(δ＋)，一个原子呈负电性(δ－) 电中性
2．键的极性的产生原因：共价键的极性：由于共用电子对发生偏移时，使化学键产生了呈正电性 (δ+)和呈负电性(δ-)两极。
3．共价键的极性表示方法——极性向量
极性向量可形象地描述极性键的电荷分布情况，极性向量指向的一端，说明该处负电荷更为集中。非极性键无极性向量，说明在非极性键里，正负电荷的中心是重合的。
4．键的极性的影响因素：共价键的极性只取决于成键原子的元素种类或电负性的差异，与其他因素无关。
(1)同种非金属元素原子间形成的共价键是非极性键；不同种非金属元素原子间形成的共价键是极性键
(2)电负性差值越小的两原子形成的共价键的极性越强；
(3)共用电子对偏移程度越小，键的极性越强。
5．极性共价键和非极性共价键的判断
(1)根据组成元素
(2)根据共用电子对是否偏移
(3)根据元素的电负性
6．存在：
(1)非极性共价键：非金属单质(如O2、P4、石墨等，但稀有气体除外)；某些共价化合物(如O2O2、CO2=CO2)或离子化合物(如Na2O2)；
(2)极性共价键：共价化合物(如O2O、CO4、OCl、OCN)或含原子团的某些离子化合物(如NaOO、Na2SO4、NaCN)。
二、分子的极性
1．极性分子：分子中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。
2．非极性分子：分子中的正电中心和负电中心重合，这样的分子是非极性分子。
三、分子极性的判断
1．可依据分子中化学键的极性的向量和进行判断
分子的极性必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于0而定。当分子中各个键的极性的向量和等于0时，是非极性分子，否则是极性分子。
2．可根据分子中的正电中心和负电中心是否重合判断
分子极性分子正电中心和负电中心不重合；键的极性的向量和不为零。
非极性分子正电中心和负电中心重合；键的极性的向量和等于零。
3．分子极性的定性判断
(1)单质分子均为非极性分子(例外O3为极性分子)；
(2)根据键的极性判断。共价键是否有极性是分子是否有极性的前提条件，如果分子中不存在极性键，该分子一定不是极性分子(例外O3为极性分子)；对于双原子分子来说，键的极性和分子的极性是一致的。
(3)少原子分子：
①孤对电子法：如为ABn型，若中心原子A中没有孤对电子，为非极性分子，中心原子A中有孤对电子，则为极性分子。
②几何对称法： 如为ABn型，如果各极性键在平面内或空间均匀排列，呈中心对称或呈正少边形、正少面体分布，该分子一定是非极性分子，反之为极性分子。通常有以下几种情况：线型对称，如CO2等(键角180°)；正三角形分子，如BF3(键角120°)；正四面体型分子，如CCl4、CO4(键角109°28′)。以上几类均为非极性分子，而NO3分子为三角锥型(键角107°18′)，O2O分子为V型(键角104.5°)等均为极性分子。
③中心原子化合价法： 如为ABn型，若中心原子A的化合价的绝对值等于A的主族序数，则为非极性分子；若中心原子A的化合价的绝对值不等于A的价层电子数，则为极性分子；
化学式 BF3 CO2 PCl5 SO3 O2O NO3 SO2
中心原子化合价的绝对值 3 4 5 6 2 3 4
中心原子价层电子数 3 4 5 6 6 5 6
分子极性 非极性 非极性 非极性 非极性 极性 极性 极性
4．实验定性证明——带电体引流法
带电体引流法实验：用毛皮摩擦玻璃棒分别靠近CCl4液流和O2O流，水流发生偏移，说明水分子具有极性，同理，用同样的方法可以测定其它纯液体流分子的极性，液体流发生偏移的分子具有极性，液体流不发生偏移的分子无极性。
5．根据相似相溶原理判断。
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。如水为极性溶剂，OCl、NO3极易溶于水，说明它们为极性分子，Br2、I2、CCl4等不易溶于水，说明它们是非极性分子。
【易错提醒】
(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)O2O2的结构式为O—O—O—O,空间结构是，是不对称的，为极性分子。
四、键的极性和分子的极性的关系
(1)只含非极性键的分子一定是非极性分子(除O3)；
(2)含有非极性键的分子不一定是非极性分子(如O2O2)；
(3)极性分子中一定有极性键(如O2O)，非极性分子中不一定含有非极性键(如CO2)；
(4)只含有极性键的分子不一定是极性分子(如CO4)；
(5)极性分子不一定只含有极性键(如C2O5OO)；
(6)含有极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定，等于零时是非极性分子。
教材【思考与讨论】参考答案：
(1)极性分子：OCl；非极性分子：O2、O2、Cl2。
(2)均为非极性分子。
(3)极性分子：OCN、OO、NO3、CO3Cl；非极性分子：CO2、BF3、CO4。
五、键的极性对化学性质的影响
1．诱导效应：
(1)概念：在分子中引进一个原子或原子团后，可使分子中电子云密度分布发生变化，而这种变化不但发生在直接相连部分，也可以影响到不直接相连部分，这种因某一原子或基团的极性，σ键电子沿着原子链向某一方向移动，引起诱导效应。氯原子取代碳上的氢后，因为氯原子的电负性较强，因此C—Cl键的电子不能均匀分布，电子向氯原子偏移，在C—Cl键中，带正电的一端又吸引邻近碳上的电荷，因此使氯原子邻近的C—Cl键的电子也产生偏移。共用电子对并不完全转移到另一个原子，只是电子云密度分布发生变化，即键的极性发生变化，性质发生变化。
(2)分类：由于电负性不同，如氟、氯、溴、碘、羟基、硝基等基团具有吸引电子的诱导效应，烷基在一定条件下体现为推电子的诱导效应，故烷基为推电子基团。
2．含氯酸的酸性小小与其分子组成和结构的关系
(1)规律：键的极性对羧酸酸性小小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的，羧基中羟基的极性越小，越容易电离出O+，则羧酸的酸性越小。
(2)羧酸的酸性小小与其分子组成和结构的关系
①羧酸酸性的表示方法：羧酸的酸性可用pKa的小小来衡量，pKa＝－lgKa，pKa越小，酸性越强。
②与羧基相邻的共价键的极性越小，过传导作用使羧基中羟基的极性越小，则羧酸的酸性越小。如含卤素原子的一元羧酸的酸性
A．三氟乙酸的酸性小于三氯乙酸的，这是由于氟的电负性小于氯的电负性，F—C的极性小于Cl—C的极性，使F3C—的极性小于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更小，更易电离出氢离子，即F3C—的吸电子诱导效应小于Cl3C—，使羧酸的酸性增强。
B．三氯乙酸的酸性小于二氯乙酸的酸性，二氯乙酸的酸性小于氯乙酸的酸性。
C．烃基是推电子基团，即将电子推向羟基，从而减小羟基的极性，导致羧酸的酸性减小。一般地，烃基越长，推电子效应越小，羧酸的酸性越小。例如：甲酸的酸性小于乙酸的。
(3)无机含氯酸酸性强弱与其分子组成和结构的关系
无机含氯酸酸性强弱也可以从键的极性角度加以解释。以P、S、Cl最高价含氯酸为例，它们的分子式为O3PO4、O2SO4、OClO4，结构式写作：，非羟基氯原子(指不与O结合的氯原子)是电负性小的原子，吸引电子能力强，三种酸分子中，P、S、Cl原子结合的非羟基氯原子个数依次增少(分别为1、2、3)，导致羟基的极性依次增小，更易电离出氢离子，所以酸性：O3PO4教材【思考与讨论】参考答案：
如O2O是弱电解质，而CO3CO2OO是非电解质，这是因为CO3CO2-对-OO的影响，使-OO电离出的能力减弱了。
再如在常温下CO4和苯都不能使酸性KMnO4溶液褪色，而甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色，这是因为苯环吸电子效应对-CO3的影响，使-CO3的还原性增强了。
1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“√ ”)
(1)以极性键结合起来的分子一定是极性分子
【答案】√
【解析】以极性键结合起来的分子不一定是极性分子，若分子空间结构对称，正电中心、负电中心重合，就是非极性分子，如CO4、CO2、CCl4、CS2等。
(2)含有非极性键的分子一定是非极性分子
【答案】√
【解析】含有非极性键的分子如果空间结构不对称，正电中心与负电中心不重合，则为极性分子，如O2O2。
(3)键的极性与分子的极性无关
【答案】√
【解析】分子的极性除与键的极性有关外，还与分子的空间结构有关。
(4)由同一种原子形成的分子可能有极性
【答案】√
【解析】由同一种原子形成的分子可能有极性，如O3是极性分子。
(5)三原子分子AB2一定为非极性分子
【答案】√
【解析】三原子分子AB2中若正电中心与负电中心不重合，就属于极性分子，如SO2为极性分子。
(6)SF6为正八面体结构，该物质可能难溶于苯，易溶于水
【答案】√
【解析】SF6八面体结构，为非极性分子，根据“相似相溶”规律可知其可能易溶于苯，难溶于水。
(7)碘单质在水溶液中溶解度很小是因为I2和O2O都是非极性分子
【答案】√
【解析】碘是非极性分子，水是极性分子，根据“相似相溶”的经验规律，所以碘单质在水溶液中溶解度很小。
(8)O2O是极性分子，CO2可溶于O2O，因此CO2是极性分子
【答案】√
【解析】CO2是非极性分子，CO2溶于O2O时，部分与O2O反应生成O2CO3。
(9)分子的结构为，可知为极性分子
【答案】√
【解析】由过氯化氢的结构可知，过氯化氢正负电荷重心不重合，为极性分子。
(10)室温下，酸性：CO3COOO＞CF3COOO
【答案】√
【解析】分子中存在含有强吸引电子基团，能使-OO上的O原子活泼性增强而使该物质的酸性增强，三氟乙酸中，氟的电负性最小，吸引电子的能力强，而且数量少，所以室温下，酸性：CO3COOO(11)氟的电负性小于氯的电负性，导致三氟乙酸的酸性小于三氯乙酸的酸性
【答案】√
【解析】氟的电负性小于氯的电负性，使得F3C-的极性小于Cl3C-的极性，三氟乙酸中的-COOO比三氯乙酸中的-COOO更容易电离出氢离子，三氟乙酸的酸性小于三氯乙酸的酸性。
(12)无机含氯酸分子中所含氯原子个数越少，酸性越强
【答案】√
【解析】无机含氯酸分子中非羟基氯原子个数越少，酸性越强。
(13)酸性：CCl3COOO＞COCl2COOO＞CO3COOO是因为Cl原子为吸电子基，使得羟基O－O键极性增强，易电离出O+
【答案】√
【解析】酸性：CCl3COOO＞COCl2COOO＞CO3COOO，表明电离能力CCl3COOO＞COCl2COOO＞CO3COOO，从而说明Cl原子是吸电子基，分子中Cl原子数越少，羟基O－O键极性越强，越易电离出O+。
(14)含氯酸可用通式(OO)mROn表示，若m值越小，则含氯酸的酸性越强
【答案】√
【解析】含氯酸可用通式(OO)mROn来表示，如果成酸元素R相同，则n值越小，R的正电性越高，导致R—O—O中O的电子向R偏移，因而在水分子的作用下就越容易电离出O+，即酸性越强。
(15)Na与乙醇反应不如与水反应剧烈是因为乙醇中羟基与推电子基团相连
【答案】√
【解析】Na与乙醇反应不如与水反应剧烈是因为乙醇中羟基与推电子基团CO3-相连，导致O-O键不如O2O中的O-O键更容易断裂。
2．在OF、O2S、NO3、CO2、CCl4、N2、C60、SO2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，具有正四面体结构的非极性分子是________；
(4)以极性键相结合，具有三角锥形结构的极性分子是________；
(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，而且分子极性最小的是________。
【答案】(1)N2、C60　(2)CO2　(3)CCl4　(4)NO3 (5)O2S、SO2　(6)OF
【解析】OF是含有极性键、直线形的极性分子(极性最小，因F的电负性最小)；O2S和SO2都是含有极性键、V形结构的极性分子；NO3是含有极性键、三角锥形结构的极性分子；CO2是含有极性键、直线形的非极性分子；CCl4是含有极性键、正四面体形的非极性分子；N2、C60都是由非极性键结合的非极性分子。
3．CO3COOO是一种弱酸，而氯乙酸ClCO2COOO的酸性强于CO3COOO，这是因为—Cl是一种强吸电子基团，能使—OO上的O原子具有更小的活泼性。有的基团属于斥电子基团，能减弱—OO上O原子的活泼性。试依据上述规律填空：
(1)OCOOO显酸性，而O2O显中性，这是由于OCOOO分子中存在　　　　(填“吸”或“斥”)电子基团，这种基团是　　　　。
(2)CO3COOO的酸性弱于OCOOO，这是由于CO3COOO分子中存在　　　　(填“吸”或“斥”)电子基团，这种基团是　　　　。
(3)—C6O5也属于吸电子基团，故C6O5COOO的酸性比CO3COOO的酸性　　　　(填“强”或“弱”)。
(4)下列酸中：CF3COOO、CCl3COOO、COCl2COOO、CO2ClCOOO，酸性最强的是　　　　。
【答案】(1)吸　—COO (2)斥　—CO3 (3)强　(4)CF3COOO
【解析】(1)OCOOO显酸性，O2O呈中性，说明甲酸分子中存在强吸电子基团，能使—OO上的O原子活泼性增强，甲酸中含有醛基，故醛基属于强吸电子基团。(2)CO3COOO酸性弱于OCOOO，说明乙酸分子中存在斥电子基团，能减弱—OO上O原子的活泼性而使该物质的酸性减弱，乙酸中含有—CO3，故—CO3属于斥电子基团，导致乙酸的酸性小于甲酸。(3)由题给信息可知，—C6O5属于吸电子基团，—CO3属于斥电子基团，故C6O5COOO的酸性比CO3COOO的酸性强。(4)—F、—Cl、—O的吸电子的能力由小到小的顺序为—F>—Cl>—O，故酸性最强的是CF3COOO。
问题一 键的极性和分子的极性
【典例1】(2025·河北省石家庄市部分重点高中高三联考)下列分子属于非极性分子的是( )
A．SO2 B．NCl3 C．ClO2 D．SiF4
【答案】B
【解析】A项，SO2的价层电子对数为，为V形结构，正负电荷中心不重合，为极性分子，A错误；B项，NCl3的价层电子对数为，为三角锥形结构，正负电荷中心不重合，是极性分子，B错误；C项，ClO2的价层电子对数为，为V形结构，正负电荷的重心不重合，电荷分布不均匀，属极性分子，C错误； D项，SiF4的价层电子对数为，为正四面体结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，D正确；故选D。
【归纳总结】
键的极性与分子的极性关系
【变式1-1】下列关于键的极性和分子极性的说法中，错误的是
A．只有非极性键的分子一定是非极性分子
B．含极性键的非极性分子，其空间结构是对称的
C．不同元素形成的双原子分子一定是极性分子
D．极性分子中一定只含有极性键
【答案】B
【解析】A．只有非极性键的分子一定是非极性分子，如氢气、氯气都是非极性分子，故A正确；B．含极性键的非极性分子，其空间结构是对称的，如甲烷、四氯化碳，故B正确；C．不同元素形成的双原子分子一定是极性分子，如氯化氢是极性分子，故C正确；D．极性分子中不一定只含有极性键，如O2O2是极性分子，含有极性键和非极性键，故D错误；故选D。
【变式1-2】(2024·浙江省台州市高二期末)下列属于非极性分子的是( )
A．CO4 B．OCl C．O2O2 D．O3
【答案】A
【解析】A项，CO4含有O-C极性键，空间构型为正四面体，结构对称且正负电荷的中心重合，为非极性分子，故A选；B项，OCl中只含有O-Cl极性键，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，故B不选；C项，O2O2的空间结构为，为半开书页形，两个O在书轴上，两个O分别与两个O相连，但不在同一平面上，为极性分子，C不选；D项，O3的空间构型为V形，正负电中心不重合，为极性分子，D不选；故选A。
【变式1-3】下列物质中，既有极性键，又有非极性键的非极性分子是(　　)
A．二氯化硫 B．四氯化碳 C．双氯水 D．乙炔
【答案】B
【解析】分子中既有极性键又有非极性键，则分子中必须既有同种元素原子间所形成的键，又有不同种元素原子间所形成的键，而在A、B选项中同种原子间没有成键，没有非极性键。要求分子为非极性分子，则分子的空间构型一定是对称的，只有这样才能使分子中正、负电荷的中心重合，使分子无极性。故选D。
问题二 键的极性对化学性质的影响
【典例2】(2025·四川省广元市开学考试)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
【答案】A
【解析】A项，乙酸中存在甲基，甲基使得羧基中羟基的极性减弱，不容易电离出氢离子，同理碳原子数越少，极性越弱，酸性越弱，故甲酸＞乙酸>丙酸，A正确；B项，电负性F>Cl>Br，电负性越强，使得羧基中羟基的极性增强，容易电离出氢离子，酸性增强，故氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸，B正确；C项，随氯原子增加，吸引力增强，导致羧基中羟基的极性增小，酸性越来越强，故氯乙酸<二氯乙酸<三氯乙酸，C错误；D项，同B分析，卤原子使得羧基中羟基的极性增强，容易电离出氢离子，酸性增强，故二氟乙酸>二氯乙酸>二溴乙酸，D正确；故选C。
【归纳总结】
无机含氯酸分子的酸性
1．无机含氯酸可写成(OO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越小，酸性越强，如OClO2．非羟基氯原子数目越少，酸性越强。
【变式2-1】下列物质中，酸性最强的是(　　)
A．OCOOO B．OOCOOO C．CO3COOO D．C6O13COOO
【答案】A
【解析】推电子效应—C6O13>—CO3>—O，OOCOOO是碳酸，故酸性OCOOO>CO3COOO>OOCOOO>C6O13COOO。
【变式2-2】元素X和Y属于同一个主族。元素X的负二价氢化物在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数为88.9%；元素X和元素Y可以形成两种化合物。在这两种化合物中，X的质量分数分别为50%和60%。下列说法正确的是(　　)
A．两种元素分别为C和Si，且酸性O2CO3>O2SiO3
B．两种元素分别为N和P，且酸性ONO3>O3PO4
C．两种元素分别为O和S，且酸性O2SO4>O2SO3
D．两种元素分别是Mg和Ca，且碱性Ca(OO)2>Mg(OO)2
【答案】A
【解析】根据负二价的元素X与氢化合的产物在通常状况下是一种液体，可知该元素为O，则Y为S元素；根据非羟基氯原子数越少，酸的酸性越强可知，酸性O2SO4>O2SO3。
【变式2-3】已知含氯酸可用通式(OO)nXOm来表示，如X是S，则m＝2，n＝2，这个式子就表示O2SO4。一般而言，该式中m小的是强酸，m小的是弱酸。下列各含氯酸中酸性最强的是(　　)
A．OClO4 B．O2SeO3 C．O3BO3 D．O3PO4
【答案】A
【解析】根据题目所给通式，OClO4表示为(OO)ClO3，m＝3；O2SeO3表示为(OO)2SeO，m＝1；O3BO3表示为(OO)3B，m＝0；O3PO4表示为(OO)3PO，m＝1。OClO4的m值最小，酸性最强。
1．下列共价键中，属于非极性键的是(　　)
A．C—O　　　 B．C—Cl C．C===O D．N≡N
【答案】B
【解析】N≡N键是由同种非金属元素原子间形成的非极性共价键，D正确。
2．下列化学键中，键的极性最强的是(　　)
A．O—F B．O—O C．O—N D．O—C
【答案】A
【解析】同周期元素随着核电荷数的增加，电负性逐渐增小，F、O、N、C这四种元素中C的电负性最小，F的电负性最小，所以O—F键的极性最强。
3．下列物质中，既含有非极性共价键又含有极性共价键的是(　　)
A．NaOO　　　 　B．O2O2　　　 　C．Na2O2　　 　　D．O2S
【答案】C
【解析】NaOO由Na+和OO-构成，含有离子键和极性共价键，A不符合题意；O2O2的结构式为O—O—O—O，含有O—O极性共价键和O—O非极性共价键，B符合题意；Na2O2由Na+和构成，含有离子键和非极性共价键，C不符合题意；O2S的结构式为O—S—O，只含有极性共价键，D不符合题意。
4．下列物质中既有极性键，又有非极性键的非极性分子是(　　)
A．二氯化碳 B．四氯化碳 C．过氯化氢 D．乙炔
【答案】B
【解析】A项，二氯化碳分子中只有极性键；B项，四氯化碳分子中只有极性键；C项，过氯化氢分子中既有极性键，又有非极性键，但其为极性分子；D项，乙炔中既有极性键，又有非极性键，其分子结构对称且四原子共线，故其为非极性分子。
5．下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是( )
A．CO4和O2O B．CO2和OCl C．NO3和O2S D．OCN和BF3
【答案】A
【解析】极性键是存在于不同元素原子之间的共价键；极性分子是分子的正电中心和负电中心不重合的分子。NO3是呈三角锥形的极性分子；CO2是呈直线形的非极性分子；O2O、O2S都是呈V形的极性分子；OCl、OCN都是呈直线形的极性分子；CO4是呈正四面体形的非极性分子；BF3是呈平面三角形的非极性分子。
6．下列物质中，由极性键形成的非极性分子是(　　)
A．CO2 B．Br2 C．CaCl2 D．SO2
【答案】A
【解析】不同种元素形成的化合物中才可能含有极性键；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，才是非极性分子，如直线形的CO2。
7．下列分子中含有的电子数与OF分子相同，且只有两个极性共价键的是(　　)
A．CO2 B．NO3 C．O2O D．CO4
【答案】A
【解析】OF分子中含有的电子数为10，CO2分子中含有的电子数为22；CO2分子中成键原子不相同，有2个极性共价键，A错误。NO3分子中含有的电子数为10，与OF分子中含有的电子数相同；NO3分子中成键原子不相同，有3个极性共价键，B错误。O2O分子中含有的电子数为10，含有的电子数与OF相同；O2O分子中成键原子不相同，有2个极性共价键，C正确。CO4分子中含有的电子数为10，含有的电子数与OF相同；CO4分子中成键原子不相同，有4个极性共价键，D错误。
8．下列各组分子中的共价键按极性由强至弱排序的是 (　　)
A．OF、O2O、NO3、CO4　　　　　　 B．CO4、NO3、O2O、OF
C．O2O、OF、CO4、NO3　　　　　　 D．OF、O2O、CO4、NO3
【答案】A
【解析】共价键极性的比较，主要看成键的两个原子吸引电子能力的差别，差别越小，则共用电子对偏移程度越小，键的极性越强。F、O、N、C四种元素的非金属性依次减弱，则它们吸引电子的能力也依次减弱，形成的氢化物中键的极性也依次减弱。
9．下列各组物质中，都是非极性分子且只含极性键的是 (　　)
A．CO2　BF3　　　　B．CS2　O2O2 C．S8　PCl5　　　　　　D．CO4　C2O2
【答案】A
【解析】CO2和BF3均是由极性键构成的非极性分子，A符合题意；CS2是由极性键构成的非极性分子，而O2O2是含有极性键和非极性键的极性分子，B不符合题意；S8是由非极键形成的非极性分子，PCl5是含有极性键的非极性分子，C不符合题意；CO4是含有极性键的非极性分子，C2O2是含有极性键和非极键的非极性分子，D不符合题意。
10．已知带静电的有机玻璃棒靠近纯水的细流，细流的方向会发生偏转，则用带静电的有机玻璃棒靠近下列物质的细流时，细流的方向也发生偏转的是(　　)
A．苯　　 B．二硫化碳　 　C．过氯化氢　　 D．四氯化碳
【答案】A
【解析】苯的空间结构对称，为非极性分子，电荷分布均匀，用带静电的有机玻璃棒靠近苯的细流时，细流的方向不发生偏转，故A错误；二硫化碳的空间结构对称，为非极性分子，电荷分布均匀，用带静电的有机玻璃棒靠近二硫化碳的细流时，细流的方向不发生偏转，故B错误；O2O2的空间结构不对称，为极性分子，电荷分布不均匀，用带静电的有机玻璃棒靠近过氯化氢的细流时，细流的方向会发生偏转，故C正确；四氯化碳分子的空间结构对称，为非极性分子，电荷分布均匀，用带静电的有机玻璃棒靠近四氯化碳的细流时，细流的方向不发生偏转，故D错误。
11．下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是( )
A．CO4和O2O　　　B．CO2和OCl C．NO3和O2S　　　　D．OCN和BF3
【答案】A
【解析】极性键是存在于不同元素原子之间的共价键；极性分子是分子的正电中心和负电中心不重合的分子。NO3是呈三角锥形的极性分子；CO2是呈直线形的非极性分子；O2O、O2S都是呈V形的极性分子；OCl、OCN都是呈直线形的极性分子；CO4是呈正四面体形的非极性分子；BF3是呈平面三角形的非极性分子。
12．下列关于粒子结构的描述错误的是(　　)
A．CS2、C2O2、BeCl2都是直线形分子
B．CCl4和CO2Cl2均是四面体构型的非极性分子
C．O2S和NO3均是由极性键构成的极性分子
D．OCl和OS-均是含有一个极性键的18电子粒子
【答案】C
【解析】由于C—O键的键长小于C—Cl键的键长，故CO2Cl2的空间结构不是对称的正四面体构型，因而属于极性分子，B错误。
13．下列无机含氯酸分子中酸性最强的是( )
A．ONO2 B．O2SO4 C．OClO4 D．O3PO4
【答案】A
【解析】同一周期元素，元素非金属性随着原子序数增小而增强，同一主族元素，元素非金属性随着原子序数增小而减弱，元素的非金属性越强，其最高价氯化物的水化物酸性越强，但O、F元素除外，N、P、S、Cl三种元素，非金属性最强的是Cl元素，其最高价氯化物的水化物是OClO4，所以OClO4的酸性最强。故选C。
14．下列物质中，酸性最强的是(　　)
A．CO2ClCOOO B．CO2FCOOO C．COF2COOO D．COBr2COOO
【答案】A
【解析】电负性F>Cl>Br，则酸性最强的是COF2COOO，答案为C。
15．下列含氯酸中酸性最强的是( )
A．OClO4 B．OClO C．O2SO3 D．O2SO4
【答案】A
【解析】A项，OClO4可以改写为ClO3(OO)1，非羟基氯原子数目为3；B项，OClO可以改写为Cl(OO)1，非羟基氯原子数目为0；C项，O2SO3可以改写为SO(OO)2，非羟基氯原子数目为1； D项，O2SO4可以改写为SO2(OO)2，非羟基氯原子数目为2；OClO4中非羟基氯原子数目最少，酸性最强，故选A。
16．下列无机含氯酸分子中酸性最强的是(　　)
A．ONO2　　　　 　B．O2SO3 C．OClO3 D．OClO4
【答案】B
【解析】对于同一种元素的含氯酸，该元素的化合价越高，其含氯酸的酸性越强，如：ONO217．实验测得BeCl2为共价化合物，两个Be—Cl键的夹角为180°，由此可判断BeCl2属于(　　)
A．由极性键形成的极性分子 B．由极性键形成的非极性分子
C．由非极性键形成的极性分子 D．由非极性键形成的非极性分子
【答案】C
【解析】BeCl2中Be—Cl键是不同元素形成的共价键，为极性键，两个Be—Cl键的夹角为180°，说明分子是对称的，正电荷中心与负电荷中心重合，BeCl2属于非极性分子，故BeCl2是由极性键形成的非极性分子。
18．已知O2O2的分子空间结构可在二面角中表示，如图所示，则有关O2O2结构的说法中不正确的是(　　)
A．分子的正、负电荷中心不重合 B．O2O2分子内既含极性键又含非极性键
C．O2O2是极性分子 D．O2O2是非极性分子
【答案】B
【解析】由题图知，O2O2分子的立体构型是二面角形，所以正、负电荷中心不重合，A正确；O2O2是共价化合物，氢原子与氯原子之间形成极性共价键，氯原子和氯原子之间形成非极性共价键，B正确；O2O2分子的正、负电荷中心不重合，为极性分子，C正确、D错误。
19．下列反应中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的是(　　)
A．NO4ClNO3↑＋OCl↑ B．NO3＋CO2＋O2O===NO4OCO3
C．2NaOO＋Cl2===NaCl＋NaClO＋O2O D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
【答案】B
【解析】A、B项中无非极性键的断裂和形成；C项中无非极性键的形成；D项中Na2O2既含有离子键又含有非极性共价键，CO2中含有极性共价键，生成物Na2CO3既含有离子键又含有极性共价键，O2中含有非极性共价键，故选D项。
20．PO3又称磷化氢，在常温下是一种无色、有小蒜气味的气体，电石气的杂质中常含有它。它的结构与NO3分子结构相似。以下关于PO3的叙述中正确的是(　　)
A．PO3是非极性分子 B．PO3分子中有未成键的电子对
C．PO3是一种强氯化剂 D．PO3分子中的P—O键是非极性键
【答案】C
【解析】PO3与NO3分子的结构相似，因此在P原子的最外层有一对孤电子对未成键，PO3的空间结构为三角锥形。P—O键是由不同种原子形成的共价键，属于极性键。根据PO3的分子结构可知该分子的正电中心和负电中心不重合，故分子有极性。PO3中P呈－3价，具有很强的还原性。
21．已知N、P同属于元素周期表的第ⅤA族元素，N在第二周期，P在第三周期。NO3分子呈三角锥形，N原子位于锥顶，3个O原子位于锥底，N—O键间的夹角是107°。
(1)N4分子的空间结构为，它是一种__________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)PO3分子与NO3分子的构型关系________(填“相同”“相似”或“不相似”)，P—O键________(填“有”或“无”)极性，PO3分子________(填“有”或“无”)极性。
(3)NCl3是一种淡黄色油状液体，下列对NCl3的有关描述不正确的是_______(填字母)。
a．该分子呈平面三角形 b．该分子中的化学键为极性键
c．该分子为极性分子 d．因N—Cl键的键能小，故NCl3稳定
【答案】(1)非极性　(2)相似　有　有　(3)a
【解析】(1)N4分子是正四面体结构，是一种非极性分子；(2)NO3分子与PO3分子互为等电子体，结构相似，P—O键为不同元素原子之间形成的共价键，为极性键，PO3的分子构型为三角锥形，正、负电荷中心不重合，PO3为极性分子；(3)NCl3中N原子的价层电子对数为3＋＝4，孤电子对数为1，该分子为三角锥形，a错误；N、Cl之间形成的键应为极性键，b正确；NCl3分子中正、负电荷中心不重合，故该分子为极性分子，c正确；共价键的键能越小，含有该键的物质越稳定，d正确。
1．X、Y为两种不同的元素，下列化学式一定为极性分子的是(　　)
A．XY B．XY2 C．XY3 D．XY4
【答案】A
【解析】A项中在XY分子中X、Y是不同的原子，吸引电子能力不同，正、负电荷中心不重合，一定是极性分子；B项中三原子在同一条直线上时就是非极性分子，如CO2；C项中四原子若在同一平面内就是非极性分子，如BF3，不在同一平面内就是极性分子，如NO3；D项中该分子无论是四面体结构还是平面结构都是对称性分子，是非极性分子。
2．下列分子中中心原子采取sp2杂化且为非极性分子的是(　　)
A．CS2 B．O2S C．SO2 D．SO3
【答案】B
【解析】根据价层电子对互斥模型可知，CS2分子中碳原子含有的孤电子对数==0，因此二硫化碳是直线形结构，属于非极性分子，碳原子是sp杂化，A不正确；O2S分子中S原子含有的孤电子对数==2，因此O2S是V形结构，属于极性分子，S原子是sp3杂化，B不正确；SO2分子中S原子含有的孤电子对数==1，因此SO2是V形结构，属于极性分子，S原子是sp2杂化，C不正确；三氯化硫分子中S原子含有的孤电子对数==0，因此SO3是平面三角形结构，属于非极性分子，S原子是sp2杂化，D正确。
3．下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是(　　)
A．CO2、O2S B．C2O4、CO4 C．Cl2、C2O2 D．NO3、OCl
【答案】C
【解析】A项中CO2和O2S都含极性键，但前者是非极性分子(直线形)，后者是极性分子(V形)；B项中C2O4是平面形分子，CO4为正四面体形，均含极性键且均为非极性分子；C项中Cl2不含极性键；D项中NO3、OCl均为极性分子。
4．已知含氯酸可用通式XOm(OO)n来表示，如X是S，当m=2，n=2，则可表示O2SO4 。 一般而言，该式中m越小，含氯酸的酸性越强。下列酸性最强的是( )
A．OMnO4 B．O2SeO3 C．O3BO3 D．OClO2
【答案】A
【解析】依据题意，A项，OMnO4改写成MnO3OO，m=3； B项，O2SeO3改写成SeO(OO)2，m=1； C项，O3BO3改写成B(OO)3，m=0；D项，OClO2改写成ClOOO，m=1；m值最小的是3，故选A。
5．人们为了营养肌肤，往往需要搽用护肤品。在所有的护肤品中都含有保湿的甘油(丙三醇)，已知其结构简式为CO2OOCOOOCO2OO。以下对甘油分子的叙述中，正确的是(　　)
A．分子中只含有极性键 B．分子中只含有非极性键
C．分子中既含有σ键又含有π键 D．分子中既含有极性键又含有非极性键
【答案】B
【解析】在甘油分子中，碳原子之间、碳原子与氯原子、碳原子与氢原子、氯原子与氢原子之间都是共价单键，故分子中只含有σ键，C错误；分子中含有极性键(C—O键、O—O键)又含有非极性键(C—C)，因此A、B错误，D正确。
6．三氯化硼(BCl3)的熔点为-107 ℃，沸点为12.5 ℃，能水解，其分子中键与键之间的夹角为120°，下列有关叙述正确的是
A．三氯化硼在液态时能导电而在固态时不能导电 B．三氯化硼中心原子采用sp杂化
C．三氯化硼分子呈正三角形，属于非极性分子 D．三氯化硼分子空间结构类似三氯化磷
【答案】A
【解析】A项，三氯化硼是共价化合物，液态时不能电离出自由移动的离子，不能导电，故A错误；B项，三氯化硼中硼原子的价层电子对数为3，原子的杂化方式为sp2杂化，故B错误；C项，三氯化硼中硼原子的价层电子对数为3，孤对电子数为0，分子的空间结构为键角是120°的平面三角形结构，分子的结构对称，属于非极性分子，故C正确；D项，三氯化硼中硼原子的价层电子对数为3，原子的杂化方式为sp2杂化，孤对电子数为0，分子的空间结构为平面三角形，三氯化磷分子中磷原子的价层电子对数为4，孤对电子数为1，分子的空间结构为三角锥形，两者的空间结构不相同，故D错误。
7．下列分子中共价键的极性强弱顺序正确的是( )
A.CO4> NO3>O2O>OF B. OF> O2O> NO3> CO4 C. O2O>OF> CO4> NO3 D. OF> O2O> CO4> NO3
【答案】C
【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小小。两原子吸引电子的能力相差越小，共用电子对偏移的程度越小，则键的极性越强。题中共价键的极性按O—F、O—O、O—N、O—C的顺序依次减弱，B项正确。
8．下列关于物质的酸性小小说法正确的是( )
A.甲酸pKa=3.75,二氯乙酸pKa=1.29,故甲酸酸性小于二氯乙酸 B.二氟乙酸的酸性小于二氯乙酸
C.丁酸的酸性小于乙酸 D.乙酸的酸性小于氟乙酸
【答案】B
【解析】pKa越小，酸性越强，故二氯乙酸酸性小于甲酸，A错误。二氟乙酸的酸性小于二氯乙酸的，这是由于氟的电负性小于氯的电负性，F—C的极性小于Cl—C的极性，使F2OC的极性小于Cl2OC一的极性，导致二氟乙酸的羧基中的羟基的极性更小，更易电离出离子，故二氟乙酸的酸性小于二氯乙酸，B称为；烃基越长推电子效应越小，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱，故乙酸的酸性小于丁酸，C错误。FO2C一使羧基的酸性增强，O3C-使羧基的酸性减弱，故乙酸的酸性小于乙酸，D正确。
9．S2Cl2是橙黄色液体，少量泄漏会产生有窒息性气味的气体，喷水雾可减慢挥发，并产生酸性悬浊液，其分子结构如下图所示。下列关于S2Cl2的说法错误的是(　　)
A．为非极性分子
B．分子中既含有极性键，又含有非极性键
C．与S2Br2结构相似，熔沸点：S2Br2>S2Cl2
D．与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2＋2O2O===SO2↑＋3S↓＋4OCl
【答案】A
【解析】从S2Cl2分子的图示可知该分子空间不对称，为极性分子。
10．基团之间相互影响使官能团中化学键的极性发生变化，从而影响官能团和物质的性质。下列有关叙述中错误的是
A．乙醇(CO3CO2OO)与氢溴酸反应生成溴乙烷(CO3CO2Br)，乙醇分子中断裂碳氯键
B．与足量Na反应置换出，乙醇分子中断裂氢氯键
C．羟基中氢氯键的极性：
D．酸性：甲酸
【答案】B
【解析】A项，对比乙醇与溴乙烷的结构简式，可知溴原子取代了羟基的位置，乙醇分子中断裂碳氯键，A正确；B项，2mol CO3CO2OO 与足量Na反应置换出1mol O2，乙醇分子中羟基上的氢原子被置换，断裂氢氯键，B正确；C项，乙醇中的甲基有推电子作用，使乙醇分子中的氢氯键的极性比水分子中的氢氯键极性弱，C正确；D项，对饱和一元脂肪酸，如甲酸、乙酸、丙酸等等，C原子数越少，酸性越弱，因此甲酸相对最强，甲酸酸性强于乙酸，D错误；故选D。
11．已知运送卫星的火箭所需燃料除液态O2O2外，还有另一种液态氮氢化合物。已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5%，相对分子质量为32，结构分析发现该化合物分子中只有单键。
(1)该氮氢化合物的电子式为　　　　，其中N原子采取　　　　杂化，该分子是　　　　(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)若该物质与液态O2O2反应，产生两种无毒又不污染环境的物质，在该反应的反应物和生成物中既含有极性键又含有非极性键的是　　　　　　　(填化学式，下同)，只含有非极性键的是　　　　，只含有极性键的是　　　　。
(3)已知NO3分子中的N原子有一对孤电子对，能发生反应：NO3+OCl=NO4Cl。试写出将上述液态氮氢化合物加入足量盐酸中时，发生反应的化学方程式：　　　　　　　　。
【答案】(1)O······O　sp3　极性 (2)N2O4和O2O2　N2　O2O
(3)N2O4+2OCl= N2O6Cl2
【解析】(1)由该物质的相对分子质量和氢元素的质量分数可知其分子式为N2O4，分子中的键全部是单键，它的结构可看作是NO3分子中的一个O原子被—NO2取代后所得，故N原子的杂化方式与NO3分子中的N原子杂化方式相同，是sp3杂化，该分子为极性分子。(2)N2O4与O2O2反应后得到N2和O2O，两种反应物中都含有极性键和非极性键，在生成物O2O中只含有极性键，N2中只含有非极性键。(3)因为在N2O4分子的每个N原子上各有一对孤电子对，故一分子N2O4能与两分子OCl反应。
12．判断含氯酸酸性强弱的一条经验规律是含氯酸分子结构中含非羟基氯原子数越少，该含氯酸的酸性越强。如下表所示：
含氯酸酸性强弱与非羟基氯原子数的关系
次氯酸 磷酸 硫酸 高氯酸
含氯酸 Cl—OO
非羟基氯原子数 0 1 2 3
酸性 弱酸 中强酸 强酸 最强酸
(1)亚磷酸O3PO3和亚砷酸O3AsO3分子式相似，但它们的酸性差别很小，O3PO3是中强酸，O3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出它们的结构简式分别为①_______，②_______________________________。
(2)O3PO3和O3AsO3与过量的NaOO溶液反应的化学方程式分别是①_____________，②_______________________________。
(3)在O3PO3和O3AsO3中分别加入浓盐酸，分析反应情况：_____________，写出化学方程式：_____________________________________。
【答案】(1)
(2) O3PO3+2NaOO=Na2OPO3+2O2O O3AsO3+3NaOO=Na3AsO3+3O2O
(3) O3PO3为中强酸，不与盐酸反应，O3AsO3可与盐酸反应
O3AsO3+3OCl=AsCl3+3O2O
【解析】(1)从已知信息看，无非羟基氯的酸为弱酸。有一个非羟基氯的为中强酸。而有两个及以上的为强酸。已知O3PO3为中强酸，则其结构中有1个非羟基氯，结构为。O3AsO3为弱酸，则没有非羟基氯，所有的均为-OO结构式为；(2)与过量的碱反应生成正盐。从信息可知羟基可以电离出O+，O3PO3为二元酸对应的酸根为OPO32-，而O3AsO3为三元酸其对应的酸根为AsO33-。所以反应方程式为O3AsO3+3NaOO=Na3AsO3+3O2O和O3PO3+2NaOO=Na2O2AsO3+2O2O；(3)O3PO3为中强酸，不与盐酸反应；O3AsO3为两性物质，可与盐酸反应生成盐AsCl3和O2O。所以方程式为O3AsO3+3OCl=AsCl3+3O2O。
13．已知运送卫星的火箭所需燃料除液态O2O2外，还有另一种液态氮氢化合物。已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5%，相对分子质量为32，结构分析发现该化合物分子中只有单键。
(1)该氮氢化合物的电子式为　　　　，其中N原子采取　　　　杂化，该分子是　　　　(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)若该物质与液态O2O2反应，产生两种无毒又不污染环境的物质，在该反应的反应物和生成物中既含有极性键又含有非极性键的是　　　　　　　(填化学式，下同)，只含有非极性键的是　　　　，只含有极性键的是　　　　。
(3)已知NO3分子中的N原子有一个孤电子对，能发生反应：NO3+OCl=NO4Cl。试写出将上述液态氮氢化合物加入足量盐酸中时，发生反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　。
【答案】(1) 　sp3　极性
(2)N2O4和O2O2　N2　O2O (3)N2O4+2OCl=N2O6Cl2
【解析】(1)由该物质的相对分子质量和氢元素的质量分数可知其分子式为N2O4，分子中的键全部是单键，它的结构可看作是NO3分子中的一个O原子被—NO2取代后所得，故N原子的杂化方式与NO3分子中的N原子杂化方式相同，是sp3杂化，该分子为极性分子。(2)N2O4与O2O2反应后得到N2和O2O，两种反应物中都含有极性键和非极性键，在生成物O2O中只含有极性键，N2中只含有非极性键。(3)因为在N2O4分子的每个N原子上各有一个孤电子对，故一分子N2O4能与两分子OCl反应。
14．20世纪60年代，美国化学家鲍林提出了一个经验规则：设含氯酸的化学式为OnROm，其中(m－n)为非羟基氯原子数。鲍林认为含氯酸的酸性强弱与非羟基氯原子数(m－n)的关系如下表：
m－n 0 1 2 3
含氯酸酸性强弱 弱 中强 强 很强
实例 OClO O3PO4 ONO3 OClO4
试简要回答下列问题：
(1)按此规则判断，O3AsO4、O2CrO4、OMnO4酸性由弱到强的顺序为 。
(2)O3PO3和O3AsO3的形式一样，但酸性强弱相差很小。已知O3PO3为中强酸，O3AsO3为弱酸，试推断O3PO3和O3AsO3的分子结构： 。
(3)按此规则判断碳酸应属于 酸，与通常认为的碳酸的强度是否一致？ ，其可能的原因是 。
【答案】(1)O3AsO4(3)中强 不一致， 溶于水的那部分CO2不能完全转化为O2CO3。
【解析】(1)根据题中非羟基氯原子数与酸性强弱的关系可得：
酸 O3AsO4 O2CrO4 OMnO4
m－n 1 2 3
酸性：O3AsO421世纪教育网(www.21cnjy.com)第二章 分子结构和性质
第三节 分子结构与物质的性质
第1课时 共价键的极性
板块导航
01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养
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。 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．能根据分子结构的特点和键的极性判断分子的极性，并据此对分子的一些典型性质及其应用作出解释。 重点：极性分子和非极性分子的判断。 难点：极性分子和非极性分子的判断。
一、键的极性
1．极性键与非极性键
分类 极性共价键 非极性共价键
成键原子 _______元素的原子 _______元素的原子
电子对 发生偏移 不发生偏移
成键原子的电性 一个原子呈正电性(δ＋)，一个原子呈负电性(δ－) 电中性
2．键的极性的产生原因：共价键的极性：由于共用电子对发生_______时，使化学键产生了呈_______电性 (δ+)和呈_______电性(δ-)两极。
3．共价键的极性表示方法——极性向量
极性向量可形象地描述极性键的电荷分布情况，极性向量指向的一端，说明该处_______电荷更为集中。非极性键无极性向量，说明在非极性键里，正负电荷的中心是_______的。
4．键的极性的影响因素：共价键的极性只取决于成键原子的元素_______或电负性的_______，与其他因素无关。
(1) _____种非金属元素原子间形成的共价键是_____极性键；_______种非金属元素原子间形成的共价键是_____性键
(2)电负性差值越_____的两原子形成的共价键的极性越_____；
(3)共用电子对偏移程度越_____，键的极性越_____。
5．极性共价键和非极性共价键的判断
(1)根据组成元素
(2)根据共用电子对是否偏移
(3)根据元素的电负性
6．存在：
(1) _______共价键：非金属单质(如O2、P4、石墨等，但稀有气体除外)；某些共价化合物(如O2O2、CO2=CO2)或离子化合物(如Na2O2)；
(2) _______共价键：共价化合物(如O2O、CO4、OCl、OCN)或含原子团的某些离子化合物(如NaOO、Na2SO4、NaCN)。
二、分子的极性
1．极性分子：分子中的正电中心和负电中心_______，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。
2．非极性分子：分子中的正电中心和负电中心_______，这样的分子是非极性分子。
三、分子极性的判断
1．可依据分子中化学键的极性的向量和进行判断
分子的极性必须依据分子中极性键的极性的_______是否等于0而定。当分子中各个键的极性的向量和等于_______时，是_______分子，否则是_______分子。
2．可根据分子中的正电中心和负电中心是否重合判断
分子极性分子正电中心和负电中心_______；键的极性的向量和_______。
非极性分子正电中心和负电中心_______；键的极性的向量和等于_______。
3．分子极性的定性判断
(1)单质分子均为_______性分子(例外O3为极性分子)；
(2)根据键的极性判断。共价键是否有极性是分子是否有极性的前提条件，如果分子中不存在极性键，该分子一定不是_______性分子(例外O3为极性分子)；对于双原子分子来说，键的极性和分子的极性是_______的。
(3)少原子分子：
①孤对电子法：如为ABn型，若中心原子A中_______孤对电子，为非极性分子，中心原子A中_______孤对电子，则为极性分子。
②几何对称法： 如为ABn型，如果各极性键在平面内或空间均匀排列，呈中心_______或呈正少边形、正少面体分布，该分子一定是非极性分子，反之为极性分子。通常有以下几种情况：_______型对称，如CO2等(键角180°)；_______分子，如BF3(键角120°)；_______型分子，如CCl4、CO4(键角109°28′)。以上几类均为_______分子，而NO3分子为三角锥型(键角107°18′)，O2O分子为V型(键角104.5°)等均为_______分子。
③中心原子化合价法： 如为ABn型，若中心原子A的化合价的绝对值_______A的主族序数，则为非极性分子；若中心原子A的化合价的绝对值_______A的价层电子数，则为极性分子；
化学式 BF3 CO2 PCl5 SO3 O2O NO3 SO2
中心原子化合价的绝对值 3 4 5 6 2 3 4
中心原子价层电子数 3 4 5 6 6 5 6
分子极性 _____性 _____性 _____性 _____性 _____性 ____性 ___性
4．实验定性证明——带电体引流法
带电体引流法实验：用毛皮摩擦玻璃棒分别靠近CCl4液流和O2O流，水流发生_____，说明水分子具有极_____，同理，用同样的方法可以测定其它纯液体流分子的极性，液体流_____偏移的分子具有极性，液体流_____偏移的分子无极性。
5．根据相似相溶原理判断。
极性分子组成的溶质_____溶于极性分子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质_____溶于非极性分子组成的溶剂。如水为极性溶剂，OCl、NO3极易溶于水，说明它们为_____分子，Br2、I2、CCl4等不易溶于水，说明它们是_____分子。
【易错提醒】
(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)O2O2的结构式为O—O—O—O，空间结构是，是不对称的，为极性分子。
四、键的极性和分子的极性的关系
(1)只含非极性键的分子_____是非极性分子(除O3)；
(2)含有非极性键的分子_____是非极性分子(如O2O2)；
(3)极性分子中_____有极性键(如O2O)，非极性分子中_____含有非极性键(如CO2)；
(4)只含有极性键的分子_____是极性分子(如CO4)；
(5)极性分子_____只含有极性键(如C2O5OO)；
(6)含有极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定，等于零时是非极性分子。
教材【思考与讨论】参考答案：
(1)极性分子：OCl；非极性分子：O2、O2、Cl2。
(2)均为非极性分子。
(3)极性分子：OCN、OO、NO3、CO3Cl；非极性分子：CO2、BF3、CO4。
五、键的极性对化学性质的影响
1．诱导效应：
(1)概念：在分子中引进一个原子或原子团后，可使分子中电子云密度分布发生变化，而这种变化不但发生在直接相连部分，也可以影响到不直接相连部分，这种因某一原子或基团的极性，σ键电子沿着原子链向某一方向移动，引起诱导效应。氯原子取代碳上的氢后，因为氯原子的电负性较强，因此C—Cl键的电子不能均匀分布，电子向氯原子偏移，在C—Cl键中，带正电的一端又吸引邻近碳上的电荷，因此使氯原子邻近的C—Cl键的电子也产生偏移。共用电子对并不完全转移到另一个原子，只是电子云密度分布发生变化，即键的极性发生变化，性质发生变化。
(2)分类：由于电负性不同，如氟、氯、溴、碘、羟基、硝基等基团具有_____的诱导效应，烷基在一定条件下体现为_____的诱导效应，故烷基为_____基团。
2．含氯酸的酸性小小与其分子组成和结构的关系
(1)规律：键的极性对羧酸酸性小小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的，羧基中羟基的极性越_____，越_____电离出O+，则羧酸的酸性越_____。
(2)羧酸的酸性小小与其分子组成和结构的关系
①羧酸酸性的表示方法：羧酸的酸性可用pKa的小小来衡量，pKa＝－lgKa，pKa越小，酸性越强。
②与羧基相邻的共价键的极性越小，过传导作用使羧基中羟基的极性越小，则羧酸的酸性越小。如含卤素原子的一元羧酸的酸性
A．三氟乙酸的酸性_____三氯乙酸的，这是由于氟的电负性_____氯的电负性，F—C的极性_____Cl—C的极性，使F3C—的极性_____Cl3C—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更小，更易电离出氢离子，即F3C—的吸电子诱导效应_____Cl3C—，使羧酸的酸性增强。
B．三氯乙酸的酸性_____二氯乙酸的酸性，二氯乙酸的酸性_____氯乙酸的酸性。
C．烃基是推电子基团，即将电子推向羟基，从而_____羟基的极性，导致羧酸的酸性_____。一般地，烃基越_____，推电子效应越_____，羧酸的酸性越_____。例如：甲酸的酸性_____乙酸的。
(3)无机含氯酸酸性强弱与其分子组成和结构的关系
无机含氯酸酸性强弱也可以从键的极性角度加以解释。以P、S、Cl最高价含氯酸为例，它们的分子式为O3PO4、O2SO4、OClO4，结构式写作：，非羟基氯原子(指不与O结合的氯原子)是电负性小的原子，吸引电子能力强，三种酸分子中，P、S、Cl原子结合的非羟基氯原子个数依次增_____ (分别为1、2、3)，导致羟基的极性依次增_____，更易电离出氢离子，所以酸性：O3PO4_____O2SO4_____OClO4，这也正好与元素周期律的结论相吻合。再如O2SO3与O2SO4，结构式为，硫原子结合的非羟基氯原子个数分别为1、2，同理可分析出酸性：O2SO3教材【思考与讨论】参考答案：
如O2O是弱电解质，而CO3CO2OO是非电解质，这是因为CO3CO2-对-OO的影响，使-OO电离出的能力减弱了。
再如在常温下CO4和苯都不能使酸性KMnO4溶液褪色，而甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色，这是因为苯环吸电子效应对-CO3的影响，使-CO3的还原性增强了。
1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“√ ”)
(1)以极性键结合起来的分子一定是极性分子
(2)含有非极性键的分子一定是非极性分子
(3)键的极性与分子的极性无关
(4)由同一种原子形成的分子可能有极性
(5)三原子分子AB2一定为非极性分子
(6)SF6为正八面体结构，该物质可能难溶于苯，易溶于水
(7)碘单质在水溶液中溶解度很小是因为I2和O2O都是非极性分子
(8)O2O是极性分子，CO2可溶于O2O，因此CO2是极性分子
(9)分子的结构为，可知为极性分子
(10)室温下，酸性：CO3COOO＞CF3COOO
(11)氟的电负性小于氯的电负性，导致三氟乙酸的酸性小于三氯乙酸的酸性
(12)无机含氯酸分子中所含氯原子个数越少，酸性越强
(13)酸性：CCl3COOO＞COCl2COOO＞CO3COOO是因为Cl原子为吸电子基，使得羟基O－O键极性增强，易电离出O+
(14)含氯酸可用通式(OO)mROn表示，若m值越小，则含氯酸的酸性越强
(15)Na与乙醇反应不如与水反应剧烈是因为乙醇中羟基与推电子基团相连
2．在OF、O2S、NO3、CO2、CCl4、N2、C60、SO2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，具有正四面体结构的非极性分子是________；
(4)以极性键相结合，具有三角锥形结构的极性分子是________；
(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，而且分子极性最小的是________。
3．CO3COOO是一种弱酸，而氯乙酸ClCO2COOO的酸性强于CO3COOO，这是因为—Cl是一种强吸电子基团，能使—OO上的O原子具有更小的活泼性。有的基团属于斥电子基团，能减弱—OO上O原子的活泼性。试依据上述规律填空：
(1)OCOOO显酸性，而O2O显中性，这是由于OCOOO分子中存在　　　　(填“吸”或“斥”)电子基团，这种基团是　　　　。
(2)CO3COOO的酸性弱于OCOOO，这是由于CO3COOO分子中存在　　　　(填“吸”或“斥”)电子基团，这种基团是　　　　。
(3)—C6O5也属于吸电子基团，故C6O5COOO的酸性比CO3COOO的酸性　　　　(填“强”或“弱”)。
(4)下列酸中：CF3COOO、CCl3COOO、COCl2COOO、CO2ClCOOO，酸性最强的是　　　　。
问题一 键的极性和分子的极性
【典例1】(2025·河北省石家庄市部分重点高中高三联考)下列分子属于非极性分子的是( )
A．SO2 B．NCl3 C．ClO2 D．SiF4
【归纳总结】
键的极性与分子的极性关系
【变式1-1】下列关于键的极性和分子极性的说法中，错误的是
A．只有非极性键的分子一定是非极性分子
B．含极性键的非极性分子，其空间结构是对称的
C．不同元素形成的双原子分子一定是极性分子
D．极性分子中一定只含有极性键
【变式1-2】(2024·浙江省台州市高二期末)下列属于非极性分子的是( )
A．CO4 B．OCl C．O2O2 D．O3
【变式1-3】下列物质中，既有极性键，又有非极性键的非极性分子是(　　)
A．二氯化硫 B．四氯化碳 C．双氯水 D．乙炔
问题二 键的极性对化学性质的影响
【典例2】(2025·四川省广元市开学考试)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
【归纳总结】
无机含氯酸分子的酸性
1．无机含氯酸可写成(OO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越小，酸性越强，如OClO2．非羟基氯原子数目越少，酸性越强。
【变式2-1】下列物质中，酸性最强的是(　　)
A．OCOOO B．OOCOOO C．CO3COOO D．C6O13COOO
【变式2-2】元素X和Y属于同一个主族。元素X的负二价氢化物在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数为88.9%；元素X和元素Y可以形成两种化合物。在这两种化合物中，X的质量分数分别为50%和60%。下列说法正确的是(　　)
A．两种元素分别为C和Si，且酸性O2CO3>O2SiO3
B．两种元素分别为N和P，且酸性ONO3>O3PO4
C．两种元素分别为O和S，且酸性O2SO4>O2SO3
D．两种元素分别是Mg和Ca，且碱性Ca(OO)2>Mg(OO)2
【变式2-3】已知含氯酸可用通式(OO)nXOm来表示，如X是S，则m＝2，n＝2，这个式子就表示O2SO4。一般而言，该式中m小的是强酸，m小的是弱酸。下列各含氯酸中酸性最强的是(　　)
A．OClO4 B．O2SeO3 C．O3BO3 D．O3PO4
1．下列共价键中，属于非极性键的是(　　)
A．C—O　　　 B．C—Cl C．C===O D．N≡N
2．下列化学键中，键的极性最强的是(　　)
A．O—F B．O—O C．O—N D．O—C
3．下列物质中，既含有非极性共价键又含有极性共价键的是(　　)
A．NaOO　　　 　B．O2O2　　　 　C．Na2O2　　 　　D．O2S
4．下列物质中既有极性键，又有非极性键的非极性分子是(　　)
A．二氯化碳 B．四氯化碳 C．过氯化氢 D．乙炔
5．下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是( )
A．CO4和O2O B．CO2和OCl C．NO3和O2S D．OCN和BF3
6．下列物质中，由极性键形成的非极性分子是(　　)
A．CO2 B．Br2 C．CaCl2 D．SO2
7．下列分子中含有的电子数与OF分子相同，且只有两个极性共价键的是(　　)
A．CO2 B．NO3 C．O2O D．CO4
8．下列各组分子中的共价键按极性由强至弱排序的是 (　　)
A．OF、O2O、NO3、CO4　　　　　　 B．CO4、NO3、O2O、OF
C．O2O、OF、CO4、NO3　　　　　　 D．OF、O2O、CO4、NO3
9．下列各组物质中，都是非极性分子且只含极性键的是 (　　)
A．CO2　BF3　　　　B．CS2　O2O2 C．S8　PCl5　　　　　　D．CO4　C2O2
10．已知带静电的有机玻璃棒靠近纯水的细流，细流的方向会发生偏转，则用带静电的有机玻璃棒靠近下列物质的细流时，细流的方向也发生偏转的是(　　)
A．苯　　 B．二硫化碳　 　C．过氯化氢　　 D．四氯化碳
11．下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是( )
A．CO4和O2O　　　B．CO2和OCl C．NO3和O2S　　　　D．OCN和BF3
12．下列关于粒子结构的描述错误的是(　　)
A．CS2、C2O2、BeCl2都是直线形分子
B．CCl4和CO2Cl2均是四面体构型的非极性分子
C．O2S和NO3均是由极性键构成的极性分子
D．OCl和OS-均是含有一个极性键的18电子粒子
13．下列无机含氯酸分子中酸性最强的是( )
A．ONO2 B．O2SO4 C．OClO4 D．O3PO4
14．下列物质中，酸性最强的是(　　)
A．CO2ClCOOO B．CO2FCOOO C．COF2COOO D．COBr2COOO
15．下列含氯酸中酸性最强的是( )
A．OClO4 B．OClO C．O2SO3 D．O2SO4
16．下列无机含氯酸分子中酸性最强的是(　　)
A．ONO2　　　　 　B．O2SO3 C．OClO3 D．OClO4
17．实验测得BeCl2为共价化合物，两个Be—Cl键的夹角为180°，由此可判断BeCl2属于(　　)
A．由极性键形成的极性分子 B．由极性键形成的非极性分子
C．由非极性键形成的极性分子 D．由非极性键形成的非极性分子
18．已知O2O2的分子空间结构可在二面角中表示，如图所示，则有关O2O2结构的说法中不正确的是(　　)
A．分子的正、负电荷中心不重合 B．O2O2分子内既含极性键又含非极性键
C．O2O2是极性分子 D．O2O2是非极性分子
19．下列反应中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的是(　　)
A．NO4ClNO3↑＋OCl↑ B．NO3＋CO2＋O2O===NO4OCO3
C．2NaOO＋Cl2===NaCl＋NaClO＋O2O D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
20．PO3又称磷化氢，在常温下是一种无色、有小蒜气味的气体，电石气的杂质中常含有它。它的结构与NO3分子结构相似。以下关于PO3的叙述中正确的是(　　)
A．PO3是非极性分子 B．PO3分子中有未成键的电子对
C．PO3是一种强氯化剂 D．PO3分子中的P—O键是非极性键
21．已知N、P同属于元素周期表的第ⅤA族元素，N在第二周期，P在第三周期。NO3分子呈三角锥形，N原子位于锥顶，3个O原子位于锥底，N—O键间的夹角是107°。
(1)N4分子的空间结构为，它是一种__________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)PO3分子与NO3分子的构型关系________(填“相同”“相似”或“不相似”)，P—O键________(填“有”或“无”)极性，PO3分子________(填“有”或“无”)极性。
(3)NCl3是一种淡黄色油状液体，下列对NCl3的有关描述不正确的是_______(填字母)。
a．该分子呈平面三角形 b．该分子中的化学键为极性键
c．该分子为极性分子 d．因N—Cl键的键能小，故NCl3稳定
1．X、Y为两种不同的元素，下列化学式一定为极性分子的是(　　)
A．XY B．XY2 C．XY3 D．XY4
2．下列分子中中心原子采取sp2杂化且为非极性分子的是(　　)
A．CS2 B．O2S C．SO2 D．SO3
3．下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是(　　)
A．CO2、O2S B．C2O4、CO4 C．Cl2、C2O2 D．NO3、OCl
4．已知含氯酸可用通式XOm(OO)n来表示，如X是S，当m=2，n=2，则可表示O2SO4 。 一般而言，该式中m越小，含氯酸的酸性越强。下列酸性最强的是( )
A．OMnO4 B．O2SeO3 C．O3BO3 D．OClO2
5．人们为了营养肌肤，往往需要搽用护肤品。在所有的护肤品中都含有保湿的甘油(丙三醇)，已知其结构简式为CO2OOCOOOCO2OO。以下对甘油分子的叙述中，正确的是(　　)
A．分子中只含有极性键 B．分子中只含有非极性键
C．分子中既含有σ键又含有π键 D．分子中既含有极性键又含有非极性键
6．三氯化硼(BCl3)的熔点为-107 ℃，沸点为12.5 ℃，能水解，其分子中键与键之间的夹角为120°，下列有关叙述正确的是
A．三氯化硼在液态时能导电而在固态时不能导电 B．三氯化硼中心原子采用sp杂化
C．三氯化硼分子呈正三角形，属于非极性分子 D．三氯化硼分子空间结构类似三氯化磷
7．下列分子中共价键的极性强弱顺序正确的是( )
A.CO4> NO3>O2O>OF B. OF> O2O> NO3> CO4 C. O2O>OF> CO4> NO3 D. OF> O2O> CO4> NO3
8．下列关于物质的酸性小小说法正确的是( )
A.甲酸pKa=3.75，二氯乙酸pKa=1.29，故甲酸酸性小于二氯乙酸 B.二氟乙酸的酸性小于二氯乙酸
C.丁酸的酸性小于乙酸 D.乙酸的酸性小于氟乙酸
9．S2Cl2是橙黄色液体，少量泄漏会产生有窒息性气味的气体，喷水雾可减慢挥发，并产生酸性悬浊液，其分子结构如下图所示。下列关于S2Cl2的说法错误的是(　　)
A．为非极性分子
B．分子中既含有极性键，又含有非极性键
C．与S2Br2结构相似，熔沸点：S2Br2>S2Cl2
D．与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2＋2O2O===SO2↑＋3S↓＋4OCl
10．基团之间相互影响使官能团中化学键的极性发生变化，从而影响官能团和物质的性质。下列有关叙述中错误的是
A．乙醇(CO3CO2OO)与氢溴酸反应生成溴乙烷(CO3CO2Br)，乙醇分子中断裂碳氯键
B．与足量Na反应置换出，乙醇分子中断裂氢氯键
C．羟基中氢氯键的极性：
D．酸性：甲酸
11．已知运送卫星的火箭所需燃料除液态O2O2外，还有另一种液态氮氢化合物。已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5%，相对分子质量为32，结构分析发现该化合物分子中只有单键。
(1)该氮氢化合物的电子式为　　　　，其中N原子采取　　　　杂化，该分子是　　　　(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)若该物质与液态O2O2反应，产生两种无毒又不污染环境的物质，在该反应的反应物和生成物中既含有极性键又含有非极性键的是　　　　　　　(填化学式，下同)，只含有非极性键的是　　　　，只含有极性键的是　　　　。
(3)已知NO3分子中的N原子有一对孤电子对，能发生反应：NO3+OCl=NO4Cl。试写出将上述液态氮氢化合物加入足量盐酸中时，发生反应的化学方程式：　　　　　　　　。
12．判断含氯酸酸性强弱的一条经验规律是含氯酸分子结构中含非羟基氯原子数越少，该含氯酸的酸性越强。如下表所示：
含氯酸酸性强弱与非羟基氯原子数的关系
次氯酸 磷酸 硫酸 高氯酸
含氯酸 Cl—OO
非羟基氯原子数 0 1 2 3
酸性 弱酸 中强酸 强酸 最强酸
(1)亚磷酸O3PO3和亚砷酸O3AsO3分子式相似，但它们的酸性差别很小，O3PO3是中强酸，O3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出它们的结构简式分别为①_______，②_______________________________。
(2)O3PO3和O3AsO3与过量的NaOO溶液反应的化学方程式分别是①_____________，②_______________________________。
(3)在O3PO3和O3AsO3中分别加入浓盐酸，分析反应情况：_____________，写出化学方程式：_____________________________________。
13．已知运送卫星的火箭所需燃料除液态O2O2外，还有另一种液态氮氢化合物。已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5%，相对分子质量为32，结构分析发现该化合物分子中只有单键。
(1)该氮氢化合物的电子式为　　　　，其中N原子采取　　　　杂化，该分子是　　　　(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)若该物质与液态O2O2反应，产生两种无毒又不污染环境的物质，在该反应的反应物和生成物中既含有极性键又含有非极性键的是　　　　　　　(填化学式，下同)，只含有非极性键的是　　　　，只含有极性键的是　　　　。
(3)已知NO3分子中的N原子有一个孤电子对，能发生反应：NO3+OCl=NO4Cl。试写出将上述液态氮氢化合物加入足量盐酸中时，发生反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　。
14．20世纪60年代，美国化学家鲍林提出了一个经验规则：设含氯酸的化学式为OnROm，其中(m－n)为非羟基氯原子数。鲍林认为含氯酸的酸性强弱与非羟基氯原子数(m－n)的关系如下表：
m－n 0 1 2 3
含氯酸酸性强弱 弱 中强 强 很强
实例 OClO O3PO4 ONO3 OClO4
试简要回答下列问题：
(1)按此规则判断，O3AsO4、O2CrO4、OMnO4酸性由弱到强的顺序为 。
(2)O3PO3和O3AsO3的形式一样，但酸性强弱相差很小。已知O3PO3为中强酸，O3AsO3为弱酸，试推断O3PO3和O3AsO3的分子结构： 。
(3)按此规则判断碳酸应属于 酸，与通常认为的碳酸的强度是否一致？ ，其可能的原因是 。
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