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第1课时　共价键的极性
素养 目标定位
目标素养
1.知道共价键可分为极性共价键和非极性共价键,分子可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
2.能说明分子间作用力(范德华力、氢键)对物质熔、沸点等性质的影响,能列举含有氢键的物质及其性质特点。形成宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养
3.结合实例认识分子的手性对其性质的影响
知识概览
课前 基础认知
1.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 通常为不同元素的原子 同种元素的原子
共用电子对 发生偏移 不发生偏移
键合原子
的电性 一个呈正电性(δ+)
一个呈负电性(δ-) 呈电中性
(2)极性分子和非极性分子。
(3)键的极性与分子极性之间的关系。
①只含非极性键的分子一定是　非极性　分子。
②含极性键的分子,如果分子中各个键的极性的向量和等于零,则为　非极性　分子,否则为　极性　分子。
微解读极性分子中一定含有极性键,非极性分子中不一定含有非极性键,如CO2、CH4等。
微思考 单质分子中的共价键一定是非极性键吗 单质分子一定是非极性分子吗
提示:不一定。大多数单质分子中的共价键是非极性键,大多数单质分子是非极性分子,但有少数例外,如O3分子中的共价键是极性键,其中心氧原子呈正电性,两端的氧原子呈负电性,整个分子正、负电性不重合,O3分子是极性分子。
2.键的极性对化学性质的影响。
(1)键的极性对物质的化学性质有重要的影响。例如羧酸羧基中的羟基极性　越大　,酸性越强;极性　越小　,酸性越弱。
(2)烃基是　推电子　基团,烃基越　长　推电子效应越　大　,使羧基中的羟基极性越　小　,羧酸的酸性越　弱　,所以甲酸、乙酸、丙酸随着烃基加长,酸性逐渐减弱。
微训练 下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的是(　　)。
A.CH4和H2O B.CO2和HCl
C.NH3和H2S D.HCN和BF3
答案:C
课堂 重难突破
问题探究
用酸式滴定管分别盛装A和B两种纯液体,打开活塞,让A和B呈线状慢慢流下。将摩擦带电的
玻璃棒分别接近A和B纯液体流,
现象如图所示。根据实验现象分
析A、B两种分子是极性分子还
是非极性分子,并简要说明判断
依据。
提示:A分子为非极性分子,B分子为极性分子。当带静电的玻璃棒靠近A纯液体流时,液体流不偏转,说明A纯液体流不受玻璃棒所带电荷的影响,A分子为非极性分子;当带静电的玻璃棒靠近B纯液体流时,液体流发生偏转,说明B纯液体流与玻璃棒之间有电性作用,因此B中存在呈正电性的部分和呈负电性的部分,B分子为极性分子。
归纳总结
1.判断分子极性的一般思路。
2.分子极性的判断方法。
(1)只含有非极性键的双原子分子或多原子分子是非极性分子,如O2、H2、P4、C60。
(2)含有极性键的双原子分子都是极性分子,如HCl、HF、HBr。
(3)含有极性键的多原子分子,空间结构对称的是非极性分子;空间结构不对称的是极性分子。
(4)判断ABn型分子极性的经验规律:
①若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子;若不等于该元素所在的主族序数,则为极性分子。
②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。
如CS2、BF3、SO3、CH4、PCl5为非极性分子;H2S、SO2、NH3、PCl3为极性分子。
3.从向量的角度理解分子的极性
(1)若分子中共价键极性的向量和等于0,则为非极性分子,如CH4、BF3等。
实
例

解
释 对称的3个F所带负电的向量和位于分子中心,即与B重合,且负电量与B所带正电量相等,分子不带电,为非极性分子 对称的4个H所带正电的向量和位于分子中心,即与C重合,且正电量与C所带负电量相等,分子不带电,为非极性分子
(2)若分子中共价键极性的向量和不等于0,则为极性分子,如H2O、NH3等。
实
例

解
释 2个H所带正电的向量和位于2个H连线的中间,即正电中心与负电中心不重合,为极性分子 3个H所带正电的向量和位于3个H连线的正三角形的中心,即正电中心与负电中心不重合,为极性分子
典型例题
【例1】 下列分子中属于既含有极性键又含有非极性键的非极性分子的是(　　)。
A.BF3 B.C2H4
C.COCl2 D.H2O2
答案:B
【例2】 已知下列分子:①BF3,②CCl4,③NH3,④H2O,⑤C2H4,⑥CS2。其中只含极性键的非极性分子有(　　)。
A.①②⑥ B.①②⑤
C.②④⑤ D.①③④
答案:A
解析:①BF3中含有极性键,空间结构为平面三角形,为非极性分子;②CCl4中含有极性键,空间结构为正四面体形,为非极性分子;③NH3中含有极性键,空间结构为三角锥形,为极性分子;④H2O中含有极性键,空间结构为V形,为极性分子;⑤C2H4中含有极性键C—H和非极性键C═C,空间结构为平面形,为非极性分子;⑥CS2中含有极性键,空间结构为直线形,为非极性分子。
规律总结
分子的极性与键的极性和分子空间结构的关系:

分子类型 键的极性 分子的空间结构 分子的极性 代表分子
双原子
分子 A2 非极性键 直线形(对称) 非极性分子 N2等
AB 极性
键 直线形(不对称) 极性分子 CO、HF等
三原子
分子 AB2 直线形(对称) 非极性分子 CO2、CS2、BeCl2等
V形(不对称) 极性分子 H2O、H2S、SO2等
四原子
分子 AB3 平面三角形(对称) 非极性分子 BF3、BCl3、SO3等
三角锥形(不对称) 极性分子 NH3、PCl3、NF3等
五原子
分子 AB4 正四面体形(对称) 非极性分子 CH4、SiF4等
ABnC4-n 四面体形(不对称) 极性分子 CH2Cl2等
问题探究
常温下苯酚在水中的溶解度不大,20 ℃100 g水溶解9.2 g苯酚。取2 mL苯酚浊液于试管中,向其中逐滴加入氢氧化钠溶液,浊液变澄清。再逐滴加入盐酸,溶液又变浑浊。
请从化学键角度解释浊液变澄清的原因。
提示:苯酚分子中苯基是吸电子基,使O—H的极性变强,能电离出H+,表现弱酸性,所以苯酚能和氢氧化钠反应,生成易溶于水的苯酚钠,浊液变澄清。
归纳总结
1.由于不同元素电负性的差异,成键原子的共用电子对会发生偏移。偏移程度越大,共价键的极性越强。
2.键的极性与乙醇的性质。
典型例题
答案:C
【例4】 CH3COOH是一种弱酸,而氯乙酸(ClCH2COOH)的酸性强于CH3COOH,这是因为—Cl是一种强吸电子基团,能使—OH上的H原子具有更大的活泼性,有的基团属于推电子基团,能减弱—OH上H原子的活泼性,这些作用统称为“诱导效应”。试依据上述规律填空:
(1)HCOOH显酸性,而H2O显中性,这是由于HCOOH分子中存在　　　　　(填“吸”或“推”)电子基团,这种基团是
　　　　。
吸
—CHO
(2)CH3COOH的酸性弱于HCOOH,这是由于CH3COOH分子中存在　　　　(填“吸”或“推”)电子基团,这种基团是
　　　　。
(3)—C6H5也属于吸电子基团,故C6H5COOH的酸性比CH3COOH的酸性　　　　(填“强”或“弱”)。
推
—CH3
强
解析:(1)HCOOH显酸性,H2O呈中性,说明HCOOH分子中存在吸电子基团,能使—OH上的H原子活泼性增强而使该物质的酸性大于水,HCOOH中含有—CHO,故其属于吸电子基团。(2)CH3COOH的酸性弱于HCOOH,说明CH3COOH分子中存在推电子基团,能减弱—OH上H原子的活泼性而使该物质的酸性减弱,CH3COOH中含有—CH3,所以—CH3属于推电子基团。(3)—C6H5属于吸电子基团,—CH3属于推电子基团,故C6H5COOH的酸性比CH3COOH的酸性强。
成果验收站
1.下列化学键中,键的极性最强的是(　　)。
A.H—F B.H—O
C.H—N D.H—C
答案:A
2.[高考链接](2023山东卷)下列分子属于极性分子的是(　　)。
A.CS2 B.NF3
C.SO3 D.SiF4
答案:B
3.磷化氢(PH3)在常温下是一种无色、有大蒜气味的气体,是电石气中常含有的杂质。它的分子结构与NH3分子结构相似。以下关于PH3的叙述正确的是(　　)。
A.PH3是非极性分子
B.PH3分子中有未成键的电子对
C.PH3是一种强氧化剂
D.PH3分子中的P—H是非极性键
答案:B
4.二氯化二硫的分子(S2Cl2)为非平面结构,常温下是一种黄红色液体,有刺激性恶臭,熔点-80 ℃,沸点135.6 ℃。下列叙述正确的是(　　)。
A.S2Cl2分子中既有σ键又有π键
B.S2Cl2分子中既有极性键又有非极性键
C.S2Cl2属于非极性分子
D.S2Cl2分子中S原子杂化类型为sp2杂化
答案:B
5.在极性分子中,正电中心同负电中心间的距离称为偶极长,通常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负) 电中心的电量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积,即μ=d·q。下列四组分子中,所有分子都符合μ=0的是(　　)。
A.HCl、CS2、H2S、SO2 B.BF3、CCl4、BeCl2、CO2
C.N2、NH3、H2O、CCl4 D.CH4、SO3、NH3、H2O
答案:B
6.下列羧酸的酸性最弱的是(　　)。
A.CH3CH2COOH B.CH2BrCOOH
C.HCOOH D.CH3COOH
答案:A
7.下列关于酸性强弱的比较中,正确的是(　　)。
A.CH3COOH>CH3CH2COOH>CH2ClCOOH>CHCl2COOH
B.CH2ClCOOH>CHCl2COOH>CH3CH2COOH>CH3COOH
C.CCl3COOH>CH3COOH>CH2ClCOOH>CH3CH2COOH
D.CF3COOH>CCl3COOH>CH2ClCOOH>CH3COOH
答案:D
8.以极性键结合的多原子分子是否有极性取决于分子的空间结构。下列分子都属于含极性键的非极性分子的是(　　)。
A.CO2　H2O B.NH3　BCl3
C.PCl3　CH4 D.CS2　BF3
答案:D
8.以极性键结合的多原子分子是否有极性取决于分子的空间结构。下列分子都属于含极性键的非极性分子的是(　　)。
A.CO2　H2O B.NH3　BCl3
C.PCl3　CH4 D.CS2　BF3
答案:D
9.羰基硫(COS)的结构与CO2类似,可作粮食熏蒸剂,防治虫类、真菌对粮食的危害。
(1)由电负性关系推断羰基硫分子中C═O和C═S相比较,极性较大的是　　　　。
(2)羰基硫可用H2S和CO混合加热制得:CO+H2S COS+H2。反应中的四种物质,属于极性分子的是　　　　　　　 。
(3)从结构上看,乙硫醇(CH3CH2SH)可看作乙醇分子中氧原子被硫原子替代所得的有机物,其分子中S—H的极性______ (填“>”“<”或“=”)CH3CH2OH分子中O—H的极性。
C═O
CO、H2S、COS
<
10.白磷可用作化学武器,其单质是四原子分子,空间结构示意图如图所示。六氧化四磷(P4O6)和十氧化四磷(P4O10)都是磷的氧化物。
(1)下列说法正确的是　　 　(填序号)。
①白磷分子中的化学键是非极性键　
②白磷分子中的化学键是σ键　
③白磷分子是非极性分子　
④白磷分子中的键角是109°28'
①②③
(2)如图是一种磷的氧化物分子的空间结构示意图,它的分子式是　　　　　;该分子　　　(填“有”或“无”)极性,主要原因是　　　　　　　　　　　　　　 　(从分子极性的角度进行说明)。
P4O10
无
该分子的空间结构对称,正、负电中心重合

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