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第三节 分子结构与物质的性质
第1课时 共价键的极性
通过视频，我们大致了解
了臭氧的空间结构、性质
和相关应用。我们知道，
它和氧气都是由非极性
O-O键构成的单质分子，
但他们的空间结构却完全
不同，同时氧气属于非极性分子，而臭氧却是极性分子，那么到底什么是极性分子，什么是非极性分子，如何判断分子的极性？
1.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。
2.知道分子可以分为极性分子和非极性分子。
3.知道分子极性和分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。
1.能从微观角度理解共价键的极性和分子极性的关系。（宏观辨识与微观探析）
2.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。（证据推理与模型认知）
你家里有微波炉吗？微波炉经常用来加热饭菜，你知道这是为什么吗？
微波炉的加热原理？
H
H
H
Cl
×
δ+
δ-
一、共价键的极性
共价键
极性共价键
非极性共价键
由不同原子形成的共价键，共用电子对会发生偏移（电荷分布不均匀）
由相同原子形成的共价键，共用电子对不发生偏移（电荷分布均匀）
为什么同种元素的共用电子对不偏移，而不同种元素的共用电子对发生偏移
因为不同元素电负性不同，对电子对的吸引力不同。
2.1
3.0
3.0
3.0
H:Cl:
: :
:Cl:
: :
:Cl
: :
电负性相同
共用电子对不偏移
电荷分布均匀
非极性键
电负性不同
共用电子对偏移
电荷分布不均匀
极性键
电子云
密度大
电子云
密度小
颜色表示静电势的数值
一方显正电性δ+，一方显负电性δ-
H—Cl
δ+
δ-
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.共价键的极性影响因素
极性大小：H-F > H-Cl > H-Br > H-I
两种成键元素电负性差值越大，共用电子对偏移程度越大，键的极性越强。
H F Cl Br I
电负性 2.1 4.0 3.0 2.8 2.5
H-F H-Cl H-Br H-I
【即时巩固】
指出下列物质中的共价键类型
O2
CH4
CO2
H2O2
NH3
BF3
OH-
非极性键
极性键
极性键
极性键 非极性键
极性键
极性键
极性键
键极性的判断方法
分子极性的实验
用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，为什么橡胶棒不能使CCl4液流的方向改变却能使水流的方向改变？
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-)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的分子是非极性分子。
H2O
δ+
δ+
δ-
δ+
+ -
正电中心和负电中心不重合，极性分子
δ+
δ-
δ-
CO2
±
正电中心和负电中心重合，非极性分子
3.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分子的正电中心和负电中心是否重合
180
F1
F2
F合=0
105
F1
F2
F合≠0
CO2
H2O
δ-
δ+
±
δ-
δ+
δ+
键的极性向量和不为0
极性分子：：
NH3 三角锥形
δ+
δ+
δ+
H2O
HCN
V形
H2O、
HCN、
NH3 等
H2O2
化学键的极性的向量和为零
（2）空间结构对称法（多原子分子ABn,n≥2）
化学键的极性的向量和不为零
CO2、CS2
BF3、AlCl3
CH4、CCl4
H2O、H2S
NH3、PCl3
CH3Cl
b.极性分子
a.非极性分子
HCN也是直线形，但并不对称，为极性分子。
分子的空间结构中心对称
直线形
平面正三角形
正四面体
分子的空间结构不中心对称
V形
三角锥形
四面体
……
……
(3)化合价法
ABn型分子
中心原子化合价的绝对值
该元素的价电子数
=
该分子为非极性分子
(3)化合价法
ABn型分子中
中心原子化合价的绝对值
该元素的价电子数
≠
该分子为极性分子
化学式 BF3 CO2 PCl5 SO3 H2O NH3 SO2
中心原子化合价的绝对值
中心原子价层电子数
分子极性
非极性
非极性
非极性
非极性
极性
极性
极性
3
3
4
4
5
5
6
6
6
6
3
4
2
5
【即时巩固】按要求填写下列表格:
根据上表格的数据，同学们能得出什么结论呢？
【结论】ABn型分子中,若中心原子A的化合价的绝对值等于其价电子数（即价电子全部成键）,则为非极性分子,否则就有孤电子对，为极性分子。
（稀有气体）——非极性分子，但不含共价键。
化合物——极性分子
单 质——非极性分子
【小结】分子极性的判断方法
（1）单原子分子
（2）双原子分子
（3）多原子分子(ABn型)
①物理模型法：
若分子中极性键的极性向量和不等于零是极性分子，等于零是非极性分子。
②空间结构对称法:
若分子空间结构是中心对称，则为非极性分子，否则是极性分子。
③根据中心原子的化合价判断:
若中心原子化合价的绝对值等于该元素的价电子数，则为非极性分子；若不等，则为极性分子。
若中心原子有孤电子对，则为极性分子；若无孤电子对，则为非极性分子。
④根据中心原子有无孤电子对判断:
H2O2中的化学键为 、 。分子结构呈___________形，即空间结构不对称，为 分子。
H2O2与O3的结构
O3中的化学键为 。分子结构呈 形，为 分子。
极性键
极性键
极性
非极性键
极性
“半开书页”
V
资料卡片：
常见的极性分子和非极性分子
非极性分子
极性分子
非极性分子
非极性分子
非极性分子
非极性分子
极性分子
极性分子
极性分子
科普小能手
表面活性剂
简要回答表面活性剂的去污原理
表面活性剂在水中会形成亲水基团向外，疏水基团向内的胶束，由于油渍等污垢是疏水的，会被包裹在胶束内腔，在摩擦力的作用下油渍脱离，达到去污目的。
二、键的极性对化学性质的影响
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的有机酸。羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。
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
pKa=-lgKa
三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸
F的电负性
Cl的电负性
>
F-C的极性
Cl-C的极性
>
F3-C的极性
Cl3-C的极性
>
三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大
三氟乙酸更容易电离出氢离子
三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸，是由于氯的电负性大于氢的电负性，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，更容易电离出氢离子。
1.试解释三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸、二氯乙酸的酸性大于氯乙酸的原因？
【思考交流】
甲酸的酸性大于乙酸
烷基（符号R-）是推电子基团
烷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
提示：随着烷基加长，酸性的差异越来越小
2.试解释乙酸的酸性大于丙酸的原因？
烷基是推电子基团，烷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。
【归纳总结】
共价键
极性键
非极性键
极性分子
非极性分子
空间结构不对称
空间结构对称
空间结构对称
对化学性质的影响
共价化合物
1.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. ①④⑥ B. ②③⑥
C. ①④ D. ①③④⑤
C
2.（2023·山东等级考）下列分子属于极性分子的是( )
A．CS2 B．NF3 C．SO3 D．SiF4
B
3．①PH3分子的空间结构为三角锥形；②BeCl2分子的空间结构为直线形；③CH4分子的空间结构为正四面体形；④CO2为直线形分子；⑤BF3分子的空间结构为平面正三角形；⑥NF3分子的空间结构为三角锥形。下面对上述相关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
A
4.（2023·北京等级考）下列事实不能通过比较氟元素和氯
元素的电负性进行解释的是（ ）
A．F-F键的键能小于Cl-Cl键的键能
B．三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka
C．氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D．气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是HCl分子
A
5．在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2、BF3分子中：
(1)以非极性键结合的非极性分子是____________。
(2)以极性键结合的具有直线形结构的非极性分子是____________。
(3)以极性键结合的具有正四面体形结构的非极性分子是__________。
(4)以极性键结合的具有三角锥形结构的极性分子是______________。
(5)以极性键结合的具有sp3杂化轨道的分子是___________________________。
(6)以极性键结合的具有sp2杂化轨道的分子是_____________。
N2
CS2
CH4
NH3
H2O、NH3、CH4
BF3

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