第五節(jié) 極性分子和非性極分子完美版

第五節(jié)非性極分子和極性分子[教學(xué)目標(biāo)]1、知識目標(biāo)：.使學(xué)生了解極性鍵和非性極鍵、極性分子和非性極分子的概念。通過對簡單的極性分子與非性極分子構(gòu)造的分析，了解化學(xué)鍵的極性與分子極性的關(guān)系。使學(xué)生初步了解分子間作用力的概念2、能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

3、情感目標(biāo)：結(jié)合教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生認真仔細、一絲不茍的學(xué)習(xí)精神。[重點難點]非極性鍵、極性鍵、非極性分子、極性分子的概念鍵的極性、分子構(gòu)造與分子極性的關(guān)系[預(yù)習(xí)思考]非金屬元素的原子在通過共用電子對形成共價鍵時，原子是吸引共用電子對的能力是否一樣？由此可把共價鍵分成哪兩類？HCl、NH3氣體易溶于水，而I2、CCl4卻難溶于水的原因是什么？干冰氣化時，二氧化碳分子內(nèi)的共價鍵有沒有被破壞？干冰氣化時，克制的作用力是什么？分子間作用力是化學(xué)鍵嗎？它與化學(xué)鍵有哪些重要區(qū)別？稀有氣體在常溫常壓為什么都呈氣態(tài)呢？[教學(xué)過程]非極性鍵和極性鍵1、非極性鍵和極性鍵的比擬類型非極性鍵極性鍵概念原子形成的共價鍵。兩個原子吸引電子的能力，共用電子對向任何一個原子，成鍵原子電性。原子形成的共價鍵。由于不同元素原子吸引電子的能力，共用電子對偏向一方，因而一方相對顯負電性。成鍵原子吸引電子的能力特點成鍵原子電性的判斷依據(jù)存在2、規(guī)律〔1〕由形成共價鍵的兩原子是否是同種元素的原子來判斷鍵的極性。由同種元素的原子間形成的共價鍵是；由不同種元素的原子間形成的共價鍵是鍵。〔2〕判斷極性共價鍵的強弱，即判斷成鍵的兩原子間共用電子對的程度大小，如：H—Cl鍵，H—Br鍵，由于原子半徑ClBr，吸引共用電子對能力ClBr，所以鍵的極性由強到弱的順序為H—Cl鍵H—Br鍵。思考：〔1〕將共價鍵劃分為非極性鍵、極性鍵的標(biāo)準(zhǔn)是什么？〔2〕非極性鍵是否只存在于雙原子單質(zhì)分子，為什么？〔3〕只存在于化合物中的化學(xué)鍵有哪些？〔4〕請說說非極性鍵、極性鍵、離子鍵間的相互關(guān)系。非極性分子和極性分子極性分子和極性分子的比擬類型非極性分子極性分子概念鍵的類別判斷依據(jù)實例2、規(guī)律⑴、一般說來，分子的極性是由的極性產(chǎn)生的。⑵、全部以非極性鍵組成的分子是分子。以極性鍵組成的分子，如果分子的構(gòu)造能造成鍵的極性互相抵消的，就形成分子；如果整個分子的構(gòu)造不能造成鍵的極性互相抵消，就形成分子。⑶、雙原子分子，鍵無極性，那么分子為性分子，如等。雙原子分子，鍵有極性，那么分子為性分子。如等。⑷、單原子分子：因不存在共價鍵，都為，如。⑸、多原子分子，分子的極性不僅決定于鍵的極性，還與分子的空間構(gòu)型?？臻g構(gòu)型對稱、電荷分布的那么是非極性分子，如等?？臻g構(gòu)型對稱、電荷分布的那么是極性分子，如等。。3、研究分子極性的實際意義［演示實驗］課本習(xí)題P119二、2(2)〔1〕對熔沸點的影響：極性大，熔沸點一般要高一些?！?〕對溶解度的影響：極性分子組成的物質(zhì)易溶于溶劑中；非極性分子組成的物質(zhì)，易溶于溶劑中。如HCl氣體極溶于水中，而溶于CCl4中；I2溶于CCl4中而溶于水中。上述實踐經(jīng)歷，常簡稱“相似相溶〞原理。思考：鍵有極性分子就一定有極性嗎？決定分子極性的因素是什么？三、分子間作用力二氧化碳氣體在降溫、加壓時能凝結(jié)成固態(tài)干冰。在這個過程中，氣體分子間的距離，由氣體的運動混亂狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈呐帕?，這說明CO2分子間存在著相互作用。1、概念：把分子在一起的作用力，又稱。2、特點：①分子間作用力廣泛存在于子與子之間，可以是種分子，也可以是種分子；②作用范圍，只有在分子與分子充分時，才有明顯的作用，氣態(tài)時，一般考慮分子間力的存在；③分子間作用力很、能量很，被破壞，克制之需能量較，這也是干冰氣化、碘升華的原因所在；④分子間作用力只能使分子間的排列序化，改變分子內(nèi)部的構(gòu)造，即分子間作用力主要影響物質(zhì)的性質(zhì)；⑤不同分子間分子間力的大小不同，極性分子間的作用力相對較些。3、作用：分子間作用力的大小是決定物質(zhì)〔限由分子構(gòu)成的物質(zhì)〕熔沸點、溶解度等物理性質(zhì)的主要因素。分子間作用力大的物質(zhì)，其熔沸點也就越高。影響分子間作用力大小的因素很多，對于組成和構(gòu)造相似的物質(zhì)〔限由分子構(gòu)成的物質(zhì)〕來說，隨著相對分子質(zhì)量的增大，分子間作用力也增，物質(zhì)的熔、沸點也隨之。思考：〔1〕分子間作用力是化學(xué)鍵嗎？〔2〕干冰易氣化、碘易升華的原因是什么？〔3〕比擬以下兩組物質(zhì)沸點的上下，并簡述排列的理由。A、F2、Cl2、Br2、I2B、CF4、CCl4、CBr4、CI4[知識拓展]1、與物質(zhì)熔沸點的關(guān)系氣體分子能夠凝結(jié)為液體和固體，是分子間作用力作用的結(jié)果。分子間引力越大，那么越不易汽化，所以沸點越高，汽化熱越大。固體熔化為液體時也要局部地克制分子間引力，所以分子間引力較大者，熔點較高，熔化熱較大，具體地說，稀有氣體和一些簡單的對稱分子以及同系物的熔沸點都隨相對分子質(zhì)量增大而升高，當(dāng)然也是分子間作用力增大的結(jié)果；同分異構(gòu)體中，支鏈越少，分子間作用力越大，沸點越高。2、分子間作用力與物質(zhì)的熔解度的關(guān)系液體的互溶以及固態(tài)、氣態(tài)的非電解質(zhì)在液體中的溶解度都與分子間作用力有密切的關(guān)系。例如，非極性分子組成的氣體像稀有氣體、H2、O2、N2和鹵素等溶于非極性液體，主要是由于溶質(zhì)分子與溶劑分子之間的色散力；至于溶解到極性溶劑里，雖然有誘導(dǎo)力等，但仍然是色散力起主要作用。因此，溶質(zhì)或溶劑的極化率增大，溶解度增大，尤其當(dāng)溶質(zhì)和溶劑的極化率增大時，這種效應(yīng)更明顯。極性溶劑的締合作用主要是偶極間的相互作用，此種作用比溶質(zhì)與溶劑分子間誘導(dǎo)力大得多，所以非極性溶質(zhì)在極性溶劑里的溶解度一般是很小的，這也是“相似相溶〞的依據(jù)之一。[典型例題]例1:以下表達中正確的選項是()解析：判斷“不可能存在〞“一定含有〞“都是〞等類結(jié)論的正誤時，一般可用反例法。即只要能舉出一個可以成立的反例來，那么可否認題中結(jié)論，如果不存在反例，那么可認為題中結(jié)論正確。A項離子化合物中可能存在非極性鍵。如Na2O2是離子化合物，其中O—O鍵是非極性鍵，故A錯誤。B項非極性分子中，既含非極性鍵又含極性鍵是可能的。如乙炔〔H—C≡C—H〕分子中，C—H鍵是極性鍵，C≡C鍵是非極性鍵。C項由極性鍵組成的多原子分子，只要分子構(gòu)造對稱就是非極性分子。如CO2〔O==C==O〕〕是非極性分子，分子中所有化學(xué)鍵都是極性鍵，故C也是錯誤的。D項表達正確。因為不同非金屬原子吸引電子的能力不同，它們之間的共用電子對必偏向其中一方而形成極性共價鍵。答案：D點評：鍵的極性與分子極性的關(guān)系，不同化合物中一定存在什么鍵、可能存在什么鍵，是本節(jié)學(xué)習(xí)的一個難點，借此也能豐富同學(xué)們對本節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)的興趣和知識的升華。例2:以下分子中，屬于含有極性鍵的非極性分子的是()2234解析：解此類題的關(guān)鍵是會判斷鍵的極性和常見分子的極性。鍵的極性和分子的極性的判斷方法見［熱點透視］一、二。需要強調(diào)的是，多原子分子是否有極性，取決于分子的構(gòu)型是否對稱。中學(xué)階段涉及的對稱構(gòu)型主要有直線型〔CO2、CS2〕、正三角型〔BCl3、BF3〕、正四面體型〔CH4、CCl4、P4〕；不對稱構(gòu)型主要有三角錐型〔NH3〕、三角型〔H2O、H2S、SO2〕。有一條經(jīng)歷規(guī)律可以幫助判斷和記憶：對于ABn型分子，假設(shè)中心原子A的化合價的絕對值等于其所在的主族序數(shù)，那么為非極性分子，否那么為極性分子。H2O分子中O—H鍵為極性鍵，兩個O—H鍵之間的夾角約為104.5°，整個分子電荷分布不對稱，是極性分子。Cl2是雙原子單質(zhì)分子，Cl—Cl鍵是非極性鍵，屬含非極性鍵的非極性分子。NH3分子中N—H鍵是極性鍵，分子構(gòu)型呈三角錐型，N原子位于頂端，電荷分布不對稱，是極性分子。CCl4分子中C—Cl鍵是極性鍵，分子構(gòu)型呈正四面體型，C原子位于正四面體中心，四個Cl原子分別位于正四面體的四個頂點，電荷分布對稱，是非極性分子。答案：D點評：常見分子的極性，同學(xué)們應(yīng)了解，并能結(jié)合其空間幾何構(gòu)型理解。例3:以下變化中，不需要破壞化學(xué)鍵的是()解析：HCl氣體溶于水發(fā)生完全電離，極性共價鍵在水分子作用下斷裂，破壞了化學(xué)鍵；NaCl晶體中存在離子鍵，溶于水電離成自由移動的陰、陽離子，化學(xué)鍵也被破壞；KClO3是離子化合物，存在K+與間的離子鍵，也存在Cl—O共價鍵，加熱分解為KCl和O2，KClO3中的局部化學(xué)鍵也斷裂；碘升華是物理變化，I2分子本身未變化，只是狀態(tài)改變，僅克制了分子間力。答案：C點評：此題意在考察化學(xué)鍵與分子間力在物理變化、化學(xué)變化中的改變情況?；瘜W(xué)變化一定有化學(xué)鍵的斷裂，物理變化那么沒有化學(xué)鍵的斷裂，電解質(zhì)發(fā)生電離也一定有化學(xué)鍵的斷裂。[課堂情況反響]一、選擇題1.以下物質(zhì)的分子中，只存在極性共價鍵的是()42O2 222.以下具有非極性鍵的離子化合物是()2O22SO43.把以下液體分別裝在酸式滴定管中，并使其以細流流下，當(dāng)用帶有靜電的玻璃棒接近液體細流時，細流可能發(fā)生偏移的是()42H522O4.以下各組物質(zhì)中，都是由極性鍵構(gòu)成的極性分子的一組是()4和Br23和H2O2S和CCl42和HCl5.以下表達正確的選項是()6.第二周期中，氣態(tài)氫化物為非極性分子的元素在()A.ⅣA族 B.ⅤA族 C.ⅥA族 D.ⅦA族7.以下物質(zhì)與氫氣形成的氫化物中共價鍵的極性最大的是()2222型分子是極性分子的主要依據(jù)是()9.以下元素的原子在形成不同物質(zhì)時，既能形成離子鍵又能形成極性鍵和非極性鍵的是()10.以下物質(zhì)受熱熔化時，不需要破壞化學(xué)鍵的是()11.可用相似相溶原理說明的事實是()2微溶于水23易溶于水12.以下表達中錯誤的選項是()B.離子鍵只存在于離子化合物中，不存在于共價化合物中13.以下關(guān)于分子間作用力的表達不正確的選項是()B.分子間作用力較弱，破壞它所需能量較少14.當(dāng)干冰氣化時，以下所述各項中發(fā)生變化的是()[排疑解難]1、分子間作用力和化學(xué)鍵的區(qū)別分子間作用力化學(xué)鍵概念作用范圍能量大小影響性質(zhì)2、常見分子的鍵的特性、空間構(gòu)型和分子的極性分子類型實例鍵的特性分子的空間構(gòu)型分子的極性單原子分子AHe雙原子分子A2Cl2雙原子分子ABHCl三原子分子AB2或A2BCO2SO2H2O四原子分子A4或AB3NH3BF3五原子分子AB4或ACB3CH4CHCl3[學(xué)生作業(yè)]課課練：課時121.以下表達中正確的選項是()A.離子化合物中不可能存在非極性鍵B.非極性分子中不可能既含極性鍵又含非極性鍵C.非極性分子中一定含有非極性鍵D.不同非金屬元素原子之間形成的化學(xué)鍵都是極性鍵評析：此題可采用反證法。A項離子化合物中可能存在非極性鍵，如Na2O2的O—O鍵是非極性鍵，A錯；B項說法不對，如乙炔分子中C—H鍵為極性鍵，而C≡C鍵那么為非極性鍵；C項錯誤，如CH4是非極性分子，但它卻只含有C—H鍵是極性鍵；D項正確。答案：D2.以下分子中，屬于含有極性鍵的非極性分子的是()2234評析：首先在四個選項中屬于非極性分子的只有B、D兩項即Cl2和CCl4，在這兩種分子中，Cl2分子是由非極性鍵形成的非極性分子，而后者那么是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子。答案：D3.PtCl2(NH2)2分子可近似看作呈平面正方形構(gòu)造，它可以形成兩種固體，一種為淡黃色，在水中溶解度較小，另一種為黃綠色，在水中的溶解度較大?！?〕畫出這兩種固體分子的幾何構(gòu)型圖〔指明各是哪一種〕〔2〕PtCl2(NH2)2能被氧化成PtCl4(NH2)2，其空間構(gòu)造是以Pt原子為中心的八面體，其中在水中溶解度較小的PtCl4(NH2)2的構(gòu)造為__________________。評析：〔1〕PtCl2(NH2)2分子的平面正方形構(gòu)造有兩種：H2NClClNH2PtPtClNH2ClNH2①②其中①的分子構(gòu)造對稱，是非極性分子；②的分子構(gòu)造不對稱，是極性分子。由于水是極性分子組的溶劑，根據(jù)相似相溶原理可知①為淡黃色固體，②為黃綠色固體?！?〕依題意，PtCl4(NH2)2分子可有以下兩種構(gòu)型：NH2NH2ClNH2ClPtClClPtClClNH2ClCl③④其中③的分子構(gòu)造對稱，分子中電荷分布均勻?qū)ΨQ，是非極性分子；而④的分子構(gòu)造不對稱，電荷分布不均勻?qū)ΨQ，是極性分子。根據(jù)相似相溶原理，可知③構(gòu)型的分子在水中溶解較小。答案：〔1〕見評析①和②，其中①為淡黃色固體，②為黃綠色固體?！?〕見評析③構(gòu)型。4.只有在化合物中才能存在的化學(xué)鍵是()A.離子鍵B.共價鍵C.非極性鍵D.極性鍵評析：化合物是由不同種元素形成的純潔物，在上述化學(xué)鍵中B、C可以由同種元素構(gòu)成，不一定非在化合物中存在，而離子鍵和極性鍵一定是由不同種元素構(gòu)成，它們只在化合物中可能存在。答案：AD5.溴化碘〔IBr〕是一種鹵素互化物，它有很高的化學(xué)活性，有許多性質(zhì)跟鹵素單質(zhì)相似。IBr分子中的化學(xué)鍵屬_______[填極性或非極性〔下同〕]鍵，是________分子，其電子式為_________。評析：只要是不同種元素其化學(xué)鍵一定是極性鍵，構(gòu)成的雙原子分子也是極性分子。答案：極性極性[素能培養(yǎng)]一、選擇題1.以下物質(zhì)的分子中，只存在極性共價鍵的是()42O2 22()2O22SO43.把以下液體分別裝在酸式滴定管中，并使其以細流流下，當(dāng)用帶有靜電的玻璃棒接近液體細流時，細流可能發(fā)生偏移的是()42H522O4.以下各組物質(zhì)中，都是由極性鍵構(gòu)成的極性分子的一組是()4和Br23和H2O2S和CCl42和HCl()6.第二周期中，氣態(tài)氫化物為非極性分子的元素在()A.ⅣA族 B.ⅤA族 C.ⅥA族 D.ⅦA族()2222型分子是極性分子的主要依據(jù)是()9.以下元素的原子在形成不同物質(zhì)時，既能形成離子鍵又能形成極性鍵和非極性鍵的是()10.以下物質(zhì)受熱熔化時，不需要破壞化學(xué)鍵的是()()2微溶于水23易溶于水()B.離子鍵只存在于離子化合物中，不存在于共價化合物中()B.分子間作用力較弱，破壞它所需能量較少14.兩種非金屬元素X、Y所形成的以下分子中，屬于極性分子的是()15.當(dāng)干冰氣化時，以下所述各項中發(fā)生變化的是()二、填空題16.在以下物質(zhì)中：①氨氣②氯化氫③氯化銨④干冰⑤苛性鈉⑥食鹽⑦冰⑧氬氣⑨過氧化鈉⑩雙氧水eq\o\ac(○,11)氫氣eq\o\ac(○,12)甲烷eq\o\ac(○,13)H2SO4eq\o\ac(○,14)Cl2eq\o\ac(○,15)CH3COOH〔1〕只有非極性鍵的是〔2〕只有極性鍵的是〔3〕既有極性鍵又有非極性鍵的是〔4〕只有離子鍵的是〔5〕既有離子鍵又有極性鍵的是〔6〕既有離子鍵又有非極性鍵的是17.在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2等分子中：①以非極性鍵結(jié)合的非極性分子是______________________；②以極性鍵相結(jié)合、具有直線型構(gòu)造的非極性分子是；③以極性鍵相結(jié)合、具有正四面體構(gòu)造的非極性分子是；④以極性鍵相結(jié)合、具有三角錐型構(gòu)造的極性分子是；⑤以極性鍵相結(jié)合、具有V型構(gòu)造的極性分子是；⑥以極性鍵相結(jié)合，而且分子極性最大的是。2O2分子的構(gòu)造如圖5—6所示：H2O2分子不是直線型的兩個H原子猶如在半展開的書的兩線上，氧原子那么在書的夾縫上，書頁夾角為93°52′，而兩個O—H鍵與O—O鍵的夾角均為96°52′。試答復(fù)：〔1〕寫出H2O2分子的電子式和構(gòu)造式；〔2〕寫出分子內(nèi)的鍵型；〔3〕估計它難溶于CS2，簡要說明原因；〔4〕指出氧元素的化合價，簡要說明原因。*19.，在一個分子中，如果構(gòu)造對稱，即電荷分布是均勻的，分子為非極性分子；如果構(gòu)造不對稱，即電荷分布不均勻，分子即為極性分子。如H2O的構(gòu)造式為,電荷分布不均勻，為極性分子，CO2的構(gòu)造式為O==C==O，電荷分布均勻，為非極性分子。極性分子易溶于極性分子組成的溶劑中，而非極性分子易溶于非極性分子溶劑中，這叫相似相溶原理。PtCl2(NH3)2為平面正方形構(gòu)造，Pt位于正方形的中心，它可以形成兩種固體：一種為淡黃色，在水中溶解度?。涣硪环N為黃綠色，在水中溶解度大。請在以下空格內(nèi)畫出這兩種固體分子的幾何構(gòu)型圖。淡黃色固體的幾何構(gòu)型黃綠色固體的幾何構(gòu)型黃綠色固體在水中的溶解度比淡黃色固體大的原因是。20.有A、B、C、D、E五種元素，它們的原子序數(shù)依次增大，且都小于20。其中D、E是金屬元素；A與E屬同一主族，且最外層只有1個電子，其中A的原子核內(nèi)沒有中子，E單質(zhì)與水劇烈反響并伴有一定的燃燒現(xiàn)象；D原子的電子層數(shù)與最外層電子數(shù)一樣，且次外層具有8個電子；C原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍；B的原子最外層電子數(shù)是奇數(shù)，其單質(zhì)在常溫下為難以液化的氣體。請推斷并答復(fù)：〔1〕A～E的元素符號分別為：A、B、C、D、E；〔2〕B單質(zhì)的電子式為；〔3〕在這五種元素之間能組成具有共價鍵的三原子分子是；能形成具有極性鍵的四原子分子是，這兩種分子是互相〔填“溶解〞“不溶解〞〕，原因是。四、綜合能力訓(xùn)練題1.含有以下鍵型的物質(zhì)，可能為單質(zhì)的是()A.只有離子鍵的物質(zhì) B.既有離子鍵，又有非極性鍵的物質(zhì)C.既有極性鍵，又有離子鍵的物質(zhì) D.只有非極性鍵的物質(zhì)解析：含有離子鍵的物質(zhì)，肯定是離子化合物；含有極性鍵的物質(zhì)，必定有兩種不同元素的原子。因此，分析各選項，答案為D。答案：D2.以下說法中，正確的選項是()A.單質(zhì)分子中一定存在非極性鍵B.極性分子中一定沒有非極性鍵C.非極性分子中一定不含極性鍵D.極性分子中一定有極性鍵解析：判斷“不可能存在〞“一定〞“都是〞等類結(jié)論的正誤時，一般可用反例法。即只要舉出一個可以成立的反例來，那么可否認題中結(jié)論；如果不存在反例，那么可認為題中結(jié)論正確。對于A項，如稀有氣體雖屬單質(zhì)分子，卻不存在非極性鍵；對于B選項，如H2O2分子，其電子式，其中的O—O鍵為非極性鍵，但其卻是極性分子；C選項，如CH4為非極性分子，但其中的C—H鍵均為極性鍵；分析各選項，答案為D。答案：D3.以下表達中正確的選項是()A.離子化合物中不可能存在非極性鍵B.非極性分子中不可能既含極性鍵又含非極性鍵C.非極性分子中一定含有非極性鍵D.不同非金屬元素原子之間形成的化學(xué)鍵都是極性鍵解析：A項離子化合物中可能存在非極性鍵，如Na2O2是離子化合物，其中O—O鍵是非極性鍵，故A錯；B項非極性分子中，既含非極性鍵又含極性鍵是可能的，如乙炔(H—CC—H)中，C—H鍵是極性鍵，CC鍵是非極性鍵；C項由極性鍵組成的多原子分子，只要分子構(gòu)造對稱就是非極性分子，如CS2分子；D項正確，因為不同非金屬原子吸引電子的能力不同，它們之間的共用電子對必偏向一方而形成極性共價鍵。答案：D2(NH2)2分子可近似看作呈平面正方形構(gòu)造，它可以形成兩種固(2)PｔCl2(NH2)2能被Cl2氧化成PｔCl4(NH2)2，其空間構(gòu)造是以Pｔ原子為中心的八面體，其中在水中溶解度較小的PｔCl4(NH2)2的構(gòu)造為 ___.解析：此題為情境信息題，測試的是極性分子和非極性分子的概念。(1)PｔCl2(NH2)2分子的平面正方形構(gòu)造有以下兩種：其中Ⅰ的分子構(gòu)造的鍵的極性不能相互抵消，即正負電荷分布不均勻，是極性分子；而Ⅱ的分子構(gòu)造對稱且鍵的極性互消，是非極性分子。根據(jù)相似相溶原理，由于水是極性分子，所以在水中溶解度大的，應(yīng)是極性分子；反之，那么是非極性分子。依題意，黃綠色的應(yīng)為Ⅰ的構(gòu)造，淡黃色的應(yīng)是構(gòu)造Ⅱ。(2)據(jù)題中所給信息，可知PｔCl4(NH2)2的空間構(gòu)造有以下兩種：根據(jù)鍵的極性方向(即共用電子對