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第三节　分子结构与物质的性质
第9课时　共价键的极性
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。
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1) (2023·湖北卷)CF4和SF4均为非极性分子(　　)
(2) (2023·新课标卷)NH2OH、NH3和H2O均为极性分子(　　)
(3) (2023·天津卷)CO2是非极性分子(　　)
(4) (2023·海南卷)OF2是由极性键构成的极性分子(　　)
(5) (2022·海南卷)NCl3是非极性分子(　　)
(6) (2024·江西卷)键的极性：H—Cl>H—H(　　)
(7) (2024·江西卷)分子的极性：SiH4>NH3(　　)
(8) (2024·广东卷)电负性：F>Cl，酸性：CF3COOH(9) (2024·浙江卷)碱性：(　　)
键的极性和分子的极性
1. 键的极性
分类 极性共价键 非极性共价键
成键原子 不同种元素的原子 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－) 呈电中性
2. 极性分子和非极性分子
类型 非极性分子 极性分子
形成原因 正电中心和负电中心重合 正电中心和负电中心不重合
存在的共价键 非极性键或极性键 非极性键或极性键　
分子空间结构 对称 不对称
3. 分子极性的判断方法
(1) 根据键的类型及分子的空间结构有无对称中心判断
①若分子空间结构对称，分子为非极性分子，如、CH4均为非极性分子。
②若分子空间结构不对称，分子为极性分子，如NH3、CO均为极性分子。
(2) 根据中心原子价层电子是否全部成键判断
①若中心原子价层电子全部成键，此分子一般为非极性分子，如CH4、BF3均为非极性分子。
②若中心原子价层电子未全部成键，此分子一般为极性分子，如H2O2、SCl2均为极性分子。
键的极性对分子化学性质的影响
1. CF3COOH的酸性强于CCl3COOH，这是由于氟的电负性大于氯的电负性，C—F的极性大于C—Cl，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸羧基中的O—H的极性更大，更易电离出氢离子。
2. 羧酸分子中羧基所连基团中电负性大的原子越多，酸性越强，如酸性： CH2ClCOOH3. 烷基(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。如酸性：HCOOH>CH3COOH>C2H5COOH。
类型1　分子极性的判断
　下列各组分子中都属于含极性键的非极性分子的是(　　)
A. SO2、H2O、NH3 B. CH4、C2H4、
C. N2、Cl2、O3 D. H2O2、CO、PCl3
类型2　键的极性对分子化学性质的影响
　数据是科学推理中的重要证据。根据下表中的数据，所得推论正确的是(　　)
羧酸 pKa＝－lgKa
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
A. 相同浓度下，乙酸的酸性一定强于氯乙酸
B. 烃基是吸电子基团，烃基越长，吸电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱
C. 卤素原子是推电子基团，卤素原子使得羧基中羟基的极性变小，导致二氯乙酸的酸性强于一氯乙酸
D. 氟原子的电负性大于氯原子，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，使三氟乙酸羧基中羟基的极性增大，导致三氟乙酸容易电离出氢离子
1. (2024·惠州实验中学月考)下列分子中，属于极性分子的是(　　)
A. O3 B. CH4
C. CO2 D. P4
2. 下列叙述正确的是(　　)
A. 含有非极性键的分子一定是非极性分子
B. 非极性分子中一定含有非极性键
C. 由极性键形成的双原子分子一定是极性分子
D. 分子的极性只与键的极性有关
3. 下列几种有机羧酸中，按酸性由强到弱的顺序排列正确的是(　　)
①乙酸(CH3COOH)
②氯乙酸(CH2ClCOOH)
③三氯乙酸(CCl3COOH)
④三氟乙酸(CF3COOH)
A. ②①④③ B. ①②③④
C. ④③②① D. ③②④①
4. 按要求填空；
分子 中心原子的杂化类型 空间结构 分子的极性
CS2 ________ ________ ________
CH2O ________ ________ ________
PCl3 ________ ________ ________
SiF4 ________ ________ ________
配套新练案
第三节　分子结构与物质的性质
第9课时　共价键的极性
1. (2024·湛江21中月考)下列各化学键中极性最小的是(　　)
A. H—F B. C—F
C. O—F D. Si—F
2. 下列物质属于既有极性键，又有非极性键的极性分子是(　　)
A. SO2 B. CCl4
C. H2O2 D. C2H4
3. 下列有关漂白剂的说法正确的是(　　)
A. SO2是含有极性键的非极性分子
B. O3是含有非极性键的非极性分子
C. H2O2是含有极性键和非极性键的极性分子
D. NaClO是仅含有离子键的离子化合物
4. 下列分子均属于极性分子且中心原子均为sp3杂化的是(　　)
A. CH4、P4 B. SO2、CHCl3
C. PCl3、SO3 D. NH3、H2O
5. 科学家发现铂的两种化合物a和b如图所示。实验测得a和b具有不同的特性：a具有抗癌作用，而b没有。下列关于a、b的叙述正确的是(　　)
A. a和b属于同一种物质
B. a和b中Pt与N的杂化方式不相同
C. a为极性分子，b为非极性分子
D. a和b的空间结构是四面体形
6. 下列物质酸性最强的是(　　)
A. CH2ClCOOH B. CH2FCOOH
C. CHF2COOH D. CHBr2COOH
7. 资源化利用CO2是实现“碳中和”的重要途径，CO2光催化转化为CH4的方法入选了2020年世界十大科技进展，其原理为CO2＋4H2CH4＋2H2O。下列说法正确的是(　　)
A. CO2的空间结构是V形
B. CH4是极性分子
C. 电负性：O>C>H
D. CO2转化为CH4体现了CO2的还原性
8. 连花清瘟胶囊的有效成分大黄素的结构如图所示，该成分有很强的抗炎抗菌药理活性。基于结构视角，下列说法正确的是(　　)
大黄素
A. 该分子中碳原子的杂化方式均为sp2
B. 分子中所含元素的电负性：O>C>H
C. 基态氧原子核外电子的空间运动状态有8种
D. 该分子为非极性分子
9. (2024·广州一调)某离子结构如图所示，W、X、Y、Z是原子半径依次减小的同一短周期主族元素，其中Y在地壳中含量最高。下列说法错误的是(　　)
A. 所有原子均满足8e－稳定结构　
B. 第一电离能：X>W
C. 键角：XY2>XZ4
D. 分子极性：WZ3>YZ2
10. PCl5在气态和液态时，分子骨架结构与各原子所在位置如图所示。下列关于PCl5分子的说法正确的是(　　)
A. 分子中5个P—Cl键能完全相同
B. 键角(∠Cl—P—Cl)有60°、90°、120°、180°四种
C. 每个原子都达到8电子稳定结构，且为非极性分子
D. PCl5的二溴代物PCl3Br2共有3种同分异构体
第三节　分子结构与物质的性质
第9课时　共价键的极性
基础辨析
(1) ×　(2) √　(3) √　(4) √　(5) ×　(6) √　(7) ×　(8) ×　(9) ×
分类举题
例1　B　【解析】SO2、H2O、NH3三种分子都是含有极性键的极性分子，A错误；N2、Cl2都含非极性键， O3是含极性键的极性分子，C错误；H2O2、CO、PCl3都是极性分子，D错误。
例2　D　【解析】Ka(CH3COOH)＝10－4.76，Ka(CH2ClCOOH)＝10－2.86，相同浓度下，氯乙酸的酸性强于乙酸，A错误；烃基为推电子基团，B错误；卤素原子为吸电子基团，C错误；电负性越大吸引电子能力越强，F的电负性大于Cl，则F—C极性大于Cl—C极性，F3C—极性大于Cl3C—极性，三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，三氟乙酸的酸性较强，D正确。
质量评价
1. A
2. C　【解析】含有非极性键的分子不一定是非极性分子，如H2O2是极性分子，A错误；非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2均是只含有极性键的非极性分子，B错误；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，D错误。
3. C　【解析】电负性：F＞Cl＞H，键极性：C—F＞C—Cl>C—H，故三氟乙酸中羧基中的羟基的极性最大，最易电离出氢离子，酸性最强；乙酸中羧基中的羟基的极性最小，酸性最弱，酸性：CF3COOH＞CCl3COOH＞CH2ClCOOH＞CH3COOH，C正确。
4. sp　直线形　非极性　sp2　平面三角形　极性　sp3　三角锥形　极性　sp3　正四面体形　非极性
配套新练案
第三节　分子结构与物质的性质
第9课时　共价键的极性
1. C　【解析】形成共价键的两种元素的电负性相差越大，共价键极性越大。电负性：F＞O＞C＞H＞Si，共价键的极性最小的是O—F，C选。
2. C　【解析】SO2、CCl4无非极性键，A、B错误；C2H4是非极性分子，D错误。
3. C　【解析】SO2为极性分子，A错误；O3是含极性键的极性分子，B错误；NaClO是含离子键和共价键的离子化合物，D错误。
4. D　【解析】CH4和P4均为非极性分子，A错误；SO2中S原子为sp2杂化，B错误；SO3中S原子为sp2杂化，分子空间结构为平面三角形，为非极性分子，C错误。
5. C　【解析】因为a和b具有不同的特性，所以a和b一定不是同一种物质，A错误；a和b中Pt与N均采取sp3杂化，B错误；a中正、负电荷中心不重合，为极性分子，b中正、负电荷中心重合，为非极性分子，C正确；a和b的空间结构若是四面体形，a和b是同一种物质，因此a和b的空间结构只能是平面四边形，D错误。
6. C　【解析】电负性：F>Cl>Br，CHF2COOH中与羧基连接的碳原子上有2个F原子，酸性最强。
7. C　【解析】CO2空间结构为直线形，A错误；CH4是非极性分子，B错误；非金属性越强，电负性越大，非金属性：O>C>H，电负性：O>C>H，C正确；反应中CO2中C元素的化合价降低，CO2是氧化剂，表现氧化性，D错误。
8. B　【解析】甲基中C原子采取sp3杂化，其余C原子采取sp2杂化，A错误；基态氧原子电子排布式为1s22s22p4，电子占据5个轨道，核外电子的空间运动状态有5种，C错误；该分子结构不对称，正、负电荷中心不重合，为极性分子，D错误。
9. D　【解析】W、X、Y、Z依次为B、C、O、F。该物质中所有原子均满足8e－稳定结构，A正确；同周期主族元素从左向右第一电离能总体呈增大趋势，第一电离能：C＞B，B正确；CO2键角为180°，CF4键角为109°28′，C正确；BF3空间结构为平面正三角形，属于非极性分子，OF2空间结构为V形，属于极性分子，分子极性：BF3＜OF2，D错误。
10. D　【解析】键长越短，键能越大，该分子中5个P—Cl的键长不都相同，所以键能不完全相同，A错误；键角(∠Cl—P—Cl)有90°、120°、180°三种，B错误；P原子最外层有5个电子，在该分子中形成5个共用电子对，PCl5中P原子的最外层电子数为10，不满足8电子稳定结构，C错误；PCl5的二溴代物PCl3Br2中Br原子的位置有3种情况：2个Br位于中间正三角形平面(∠Br—P—Br＝120°)，1个Br在中间正三角形平面、1个Br在顶点(∠Br—P—Br＝90°)，2个Br都在顶点(∠Br—P—Br＝180°)，D正确。(共30张PPT)
第二章
分子结构与性质
第三节　分子结构与物质的性质
第9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。
基 础 辨 析
判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1)(2023·湖北卷)CF4和SF4均为非极性分子(　 　)
(2)(2023·新课标卷)NH2OH、NH3和H2O均为极性分子(　 　)
(3)(2023·天津卷)CO2是非极性分子(　 　)
(4)(2023·海南卷)OF2是由极性键构成的极性分子(　 　)
(5)(2022·海南卷)NCl3是非极性分子(　 　)
(6)(2024·江西卷)键的极性：H—Cl>H—H(　 　)
(7)(2024·江西卷)分子的极性：SiH4>NH3(　 　)
(8)(2024·广东卷)电负性：F>Cl，酸性：CF3COOH×
√
√
√
×
√
×
×
×
核心笔记
1. 键的极性
键的极性和分子的极性
1
分类 极性共价键 非极性共价键
成键原子 不同种元素的原子 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－) 呈电中性
2. 极性分子和非极性分子
类型 非极性分子 极性分子
形成原因 正电中心和负电中心重合 正电中心和负电中心不重合
存在的共价键 非极性键或极性键 非极性键或极性键　
分子空间结构 对称 不对称
3. 分子极性的判断方法
(1) 根据键的类型及分子的空间结构有无对称中心判断
②若分子空间结构不对称，分子为极性分子，如NH3、CO均为极性分子。
(2) 根据中心原子价层电子是否全部成键判断
①若中心原子价层电子全部成键，此分子一般为非极性分子，如CH4、BF3均为非极性分子。
②若中心原子价层电子未全部成键，此分子一般为极性分子，如H2O2、SCl2均为极性分子。
1. CF3COOH的酸性强于CCl3COOH，这是由于氟的电负性大于氯的电负性，C—F的极性大于C—Cl，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸羧基中的O—H的极性更大，更易电离出氢离子。
2. 羧酸分子中羧基所连基团中电负性大的原子越多，酸性越强，如酸性： CH2ClCOOH3. 烷基(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。如酸性：HCOOH>CH3COOH>C2H5COOH。
键的极性对分子化学性质的影响
2
分类举题
类型1　分子极性的判断
　　下列各组分子中都属于含极性键的非极性分子的是(　 　)
1
【解析】SO2、H2O、NH3三种分子都是含有极性键的极性分子，A错误；N2、Cl2都含非极性键， O3是含极性键的极性分子，C错误；H2O2、CO、PCl3都是极性分子，D错误。
B
类型2　键的极性对分子化学性质的影响
　　数据是科学推理中的重要证据。根据下表中的数据，所得推论正确的是(　 　)
2
羧酸 pKa＝－lgKa
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
D
A. 相同浓度下，乙酸的酸性一定强于氯乙酸
B. 烃基是吸电子基团，烃基越长，吸电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱
C. 卤素原子是推电子基团，卤素原子使得羧基中羟基的极性变小，导致二氯乙酸的酸性强于一氯乙酸
D. 氟原子的电负性大于氯原子，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，使三氟乙酸羧基中羟基的极性增大，导致三氟乙酸容易电离出氢离子
【解析】Ka(CH3COOH)＝10－4.76，Ka(CH2ClCOOH)＝10－2.86，相同浓度下，氯乙酸的酸性强于乙酸，A错误；烃基为推电子基团，B错误；卤素原子为吸电子基团，C错误；电负性越大吸引电子能力越强，F的电负性大于Cl，则F—C极性大于Cl—C极性，F3C—极性大于Cl3C—极性，三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，三氟乙酸的酸性较强，D正确。
质量评价
1.(2024·惠州实验中学月考)下列分子中，属于极性分子的是(　 　)
A. O3 B. CH4
C. CO2 D. P4
A
2. 下列叙述正确的是(　 　)
A. 含有非极性键的分子一定是非极性分子
B. 非极性分子中一定含有非极性键
C. 由极性键形成的双原子分子一定是极性分子
D. 分子的极性只与键的极性有关
【解析】含有非极性键的分子不一定是非极性分子，如H2O2是极性分子，A错误；非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2均是只含有极性键的非极性分子，B错误；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，D错误。
C
3. 下列几种有机羧酸中，按酸性由强到弱的顺序排列正确的是(　 　)
①乙酸(CH3COOH)
②氯乙酸(CH2ClCOOH)
③三氯乙酸(CCl3COOH)
④三氟乙酸(CF3COOH)
A. ②①④③ B. ①②③④
C. ④③②① D. ③②④①
【解析】电负性：F＞Cl＞H，键极性：C—F＞C—Cl>C—H，故三氟乙酸中羧基中的羟基的极性最大，最易电离出氢离子，酸性最强；乙酸中羧基中的羟基的极性最小，酸性最弱，酸性：CF3COOH＞CCl3COOH＞CH2ClCOOH＞CH3COOH，C正确。
C
4. 按要求填空；
分子 中心原子的杂化类型 空间结构 分子的极性
CS2 ______ _________ _________
CH2O _________ _______________ ______
PCl3 _________ ____________ ______
SiF4 _________ _______________ _________
sp
直线形
非极性
sp2
平面三角形
极性
sp3
三角锥形
极性
sp3
正四面体形
非极性
配套新练案
1.(2024·湛江21中月考)下列各化学键中极性最小的是(　 　)
A. H—F B. C—F
C. O—F D. Si—F
【解析】形成共价键的两种元素的电负性相差越大，共价键极性越大。电负性：F＞O＞C＞H＞Si，共价键的极性最小的是O—F，C选。
C
2. 下列物质属于既有极性键，又有非极性键的极性分子是(　 　)
A. SO2 B. CCl4
C. H2O2 D. C2H4
【解析】SO2、CCl4无非极性键，A、B错误；C2H4是非极性分子，D错误。
C
3. 下列有关漂白剂的说法正确的是(　 　)
A. SO2是含有极性键的非极性分子
B. O3是含有非极性键的非极性分子
C. H2O2是含有极性键和非极性键的极性分子
D. NaClO是仅含有离子键的离子化合物
【解析】SO2为极性分子，A错误；O3是含极性键的极性分子，B错误；NaClO是含离子键和共价键的离子化合物，D错误。
C
4. 下列分子均属于极性分子且中心原子均为sp3杂化的是(　 　)
A. CH4、P4 B. SO2、CHCl3
C. PCl3、SO3 D. NH3、H2O
【解析】CH4和P4均为非极性分子，A错误；SO2中S原子为sp2杂化，B错误；SO3中S原子为sp2杂化，分子空间结构为平面三角形，为非极性分子，C错误。
D
5. 科学家发现铂的两种化合物a和b如图所示。实验测得a和b具有不同的特性：a具有抗癌作用，而b没有。下列关于a、b的叙述正确的是(　 　)
A. a和b属于同一种物质
B. a和b中Pt与N的杂化方式不相同
C. a为极性分子，b为非极性分子
D. a和b的空间结构是四面体形
【解析】因为a和b具有不同的特性，所以a和b一定不是同一种物质，A错误；a和b中Pt与N均采取sp3杂化，B错误；a中正、负电荷中心不重合，为极性分子，b中正、负电荷中心重合，为非极性分子，C正确；a和b的空间结构若是四面体形，a和b是同一种物质，因此a和b的空间结构只能是平面四边形，D错误。
C
6. 下列物质酸性最强的是(　 　)
A. CH2ClCOOH B. CH2FCOOH
C. CHF2COOH D. CHBr2COOH
【解析】电负性：F>Cl>Br，CHF2COOH中与羧基连接的碳原子上有2个F原子，酸性最强。
C
A. CO2的空间结构是V形 B. CH4是极性分子
C. 电负性：O>C>H D. CO2转化为CH4体现了CO2的还原性
【解析】CO2空间结构为直线形，A错误；CH4是非极性分子，B错误；非金属性越强，电负性越大，非金属性：O>C>H，电负性：O>C>H，C正确；反应中CO2中C元素的化合价降低，CO2是氧化剂，表现氧化性，D错误。
C
8. 连花清瘟胶囊的有效成分大黄素的结构如图所示，该成分有很强的抗炎抗菌药理活性。基于结构视角，下列说法正确的是(　 　)
A. 该分子中碳原子的杂化方式均为sp2
B. 分子中所含元素的电负性：O>C>H
C. 基态氧原子核外电子的空间运动状态有8种
D. 该分子为非极性分子
【解析】甲基中C原子采取sp3杂化，其余C原子采取sp2杂化，A错误；基态氧原子电子排布式为1s22s22p4，电子占据5个轨道，核外电子的空间运动状态有5种，C错误；该分子结构不对称，正、负电荷中心不重合，为极性分子，D错误。
大黄素
B
9.(2024·广州一调)某离子结构如图所示，W、X、Y、Z是原子半径依次减小的同一短周期主族元素，其中Y在地壳中含量最高。下列说法错误的是(　 　)
A. 所有原子均满足8e－稳定结构
B. 第一电离能：X>W
C. 键角：XY2>XZ4
D. 分子极性：WZ3>YZ2
【解析】W、X、Y、Z依次为B、C、O、F。该物质中所有原子均满足8e－稳定结构，A正确；同周期主族元素从左向右第一电离能总体呈增大趋势，第一电离能：C＞B，B正确；CO2键角为180°，CF4键角为109°28′，C正确；BF3空间结构为平面正三角形，属于非极性分子，OF2空间结构为V形，属于极性分子，分子极性：BF3＜OF2，D错误。
D
10. PCl5在气态和液态时，分子骨架结构与各原子所在位置如图所示。下列关于PCl5分子的说法正确的是(　 　)
A. 分子中5个P—Cl键能完全相同
B. 键角(∠Cl—P—Cl)有60°、90°、120°、180°四种
C. 每个原子都达到8电子稳定结构，且为非极性分子
D. PCl5的二溴代物PCl3Br2共有3种同分异构体
D
【解析】键长越短，键能越大，该分子中5个P—Cl的键长不都相同，所以键能不完全相同，A错误；键角(∠Cl—P—Cl)有90°、120°、180°三种，B错误；P原子最外层有5个电子，在该分子中形成5个共用电子对，PCl5中P原子的最外层电子数为10，不满足8电子稳定结构，C错误；PCl5的二溴代物PCl3Br2中Br原子的位置有3种情况：2个Br位于中间正三角形平面(∠Br—P—Br＝120°)，1个Br在中间正三角形平面、1个Br在顶点(∠Br—P—Br＝90°)，2个Br都在顶点(∠Br—P—Br＝180°)，D正确。
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