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1、第二章第二节第二章第二节 分子结构与物质性质分子结构与物质性质 第一课时 分子的极性 1.宏观辨识与微观探析：通过认识分子间的相互作用及分子的相关性质，形成结构决定性质的观念。区分极性分子和非极性分子，了解分子极性与分子中键的极性及分子空间结构密切相关。2.证据推理与模型认知：通过对键的极性与分子极性关系的判断，建立能运用模型解释化学现象。素养目标电子云密度大电子云密度小水分子的表面静电势图颜色表示静电势的数值：越接近红色，代表电子云密度越大越接近蓝色，代表电子云密度越小情景再现现象：水流发生偏转，四氯化碳液流无变化水分子的表面静电势图水分子的表面静电势图电子云电子云密度大密度大电子云电子云密
2、度小密度小颜色表示静电势的数值颜色表示静电势的数值越接近红色，代表电子云密度越大越接近红色，代表电子云密度越大越接近蓝色，代表电子云密度越小越接近蓝色，代表电子云密度越小负电中心负电中心正电中心正电中心水分子存在带正电荷的正极和带负电荷的负极。四氯化碳分子中无正极和负极之分。水水分分子子的的正正电电中中心心和和负负电电中中心心不不重重合合,在在电电场场,磁磁场场作作用用下可以定向转动。下可以定向转动。极性分子极性分子金金属属片片金金属属片片微波炉的加热原理微波炉的加热原理极性分子和非极性分子H2O-+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(+)，另一部分呈负电性
3、(-)的分子。非极性分子：分子中的正电中心和负电中心重合的分子。+-电荷分布不均匀、结构不对称-CO2电荷分布均匀、结构对称 根据共用电子对是否偏移（或电荷分布是否均匀），共价键有极性、非极性之分HClHCl HHHH电负性较小的原子呈正电性(+)电负性较大的原子呈负电性(-)电中性 极性的表示方法极性向量 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。电负性：2.1 3.0HCl非极性键非极性键极性键极性键极性键极性键O2CH4CO2H2O2Na2O2NaOH极性键极性键 非极性键非极性键非极性键非极性键极性键极性键【方法总结】键的极性的判断方法：根据
4、组成元素 同种元素：AA型为非极性键（特例O3）不同种元素：AB型为极性键以共价键结合的分子也有极性、非极性之分分子的极性又是根据什么来判定呢？（1）向量和法(合外力法)根据分子中各个键的极性向量和是否等于零来判断。极性向量和为零则为非极性分子，极性向量和不为零则为极性分子。A-B键看作相互作用力，根据中心原子A所受合力是否为零来判断，F合=0，为非极性分子（极性抵消），F合0，为极性分子（极性不抵消）180F1F2F合合=0OOCC=O键是极性键，键是极性键，CO2是是直线形、对称分子直线形、对称分子，两个两个C=O的极性互相抵消（的极性互相抵消（F合合=0），所以），所以整个分子没有极性，
5、电荷分布均匀，是整个分子没有极性，电荷分布均匀，是非极非极性分子性分子。HOH105F1F2F合合0O-H键是极性键，分子键是极性键，分子是是V形不对称分子形不对称分子，两个，两个O-H键的极性不能抵消键的极性不能抵消（F合合0），整个分子），整个分子电荷分布不均匀，是电荷分布不均匀，是极极性分子性分子。HHHN107F合合0三角锥形三角锥形,不对称分子不对称分子，键的极性不能抵消，键的极性不能抵消，是是极性分子极性分子。120F1F2F3平面三角形，平面三角形，对称分子对称分子，键的极性互，键的极性互相抵消（相抵消（F合合=0），是，是非极性分子非极性分子CHHHH10928 正四面体形正四
6、面体形，对称分子对称分子，键，键的极性互相抵消（的极性互相抵消（F合合=0），是是非极性分子非极性分子(2)根据所含共价键的类型及分子的空间结构判断根据所含共价键的类型及分子的空间结构判断 当当ABx型分子的空间构型是空间型分子的空间构型是空间对称对称结构时，由于分子的正负电荷中心结构时，由于分子的正负电荷中心重合，故为重合，故为非极性非极性分子。分子。当分子的空间构型当分子的空间构型不是空间对称结构不是空间对称结构时，一般为时，一般为极性极性分子分子分子类型分子类型键的极性键的极性分子空间结构分子空间结构分子极性分子极性代表物代表物双原子双原子分子分子三原子三原子分子分子A2ABAB2非极性
7、键非极性键极性键极性键极性键极性键极性键极性键直线形直线形(对称对称)直线形直线形(不对称不对称)直线形直线形(对称对称)V形形(不对称不对称)非极性非极性非极性非极性极性极性极性极性H2、O2、Cl2、N2等等HF、HCl、CO、NO等等CO2、CS2等等(键角键角180)H2O(键角键角105)等等分子类型分子类型键的极性键的极性分子空间结构分子空间结构分子极性分子极性代表物代表物四原子四原子分子分子五原子五原子分子分子AB3极性键极性键平面三角平面三角形形(对称对称)非极性非极性BF3、BCl3等等极性键极性键三角锥形三角锥形(不对称不对称)极性极性NH3(键角键角107)等等AB4极性
8、键极性键极性键极性键ABnC4-n(nH，共用电子对偏向，共用电子对偏向氧，故氧元素显氧，故氧元素显-1价价分子结构分子结构化学键的极性化学键的极性物质的化学性质物质的化学性质键的极性对化学性质的影响键的极性对化学性质的影响CH3COOHCH3COO-+H+Ka c(CH3COO-)c(H+)c(CH3COOH)pKa -lgKa pKa 越小，酸性越强越小，酸性越强键的极性对化学性质的影响键的极性对化学性质的影响分析表格中分析表格中pKa数据的变化规律及原因数据的变化规律及原因酸酸性性增增强强【学生活动学生活动】CH3OH+-OCC2H5OH+-OCHOH+-OC【学生活动学生活动】烃基是烃
9、基是推电子基团推电子基团，烃基越长，推电子效应越大，使羧基中，烃基越长，推电子效应越大，使羧基中的的羟基的极性越小羟基的极性越小，羧酸的，羧酸的酸性越弱酸性越弱。2Na2H2O=2NaOHH22Na2CH3CH2OH 2CH3CH2ONaH2钠和水的反应钠和水的反应钠和乙醇的反应钠和乙醇的反应为什么钠和水的反应比钠和乙醇的反应剧烈？为什么钠和水的反应比钠和乙醇的反应剧烈？【思考交流思考交流】HOHC2H5OH+-+-乙乙醇醇分分子子中中的的C2H5是是推推电电子子基基团团，使使得得乙乙醇醇分分子子中中的的电电子子云云向向着着远远离离乙乙基基的的方方向向偏偏移移，羟羟基基的的极极性性比比水水分分
10、子子中中的的小小，因因而而钠钠和和乙乙醇醇的的反反应不如钠和水的剧烈应不如钠和水的剧烈键的极性对化学性质的影响键的极性对化学性质的影响酸酸性性增增强强分析表格中分析表格中pKa数据的变化规律及原因数据的变化规律及原因【学生活动学生活动】CH2OH+-OCCl【释疑解惑释疑解惑】CHOH+-OCClClCOH+-OCClClCl酸酸性性增增强强由于氯的电负性较大，由于氯的电负性较大，吸电子基团吸电子基团极性：极性：Cl3C Cl2CH ClCH2 导致三氯乙酸中的羧基的极性最大，更易电离出氢离子导致三氯乙酸中的羧基的极性最大，更易电离出氢离子【释疑解惑释疑解惑】(1)羧酸酸性羧酸酸性 推电子推电
11、子基团越多，酸性越基团越多，酸性越弱弱 吸电子吸电子基团越多，酸性越基团越多，酸性越强强【归纳小结归纳小结】键的极性对化学性质的影响键的极性对化学性质的影响应用体验1.下列物质中，酸性最强的是A.HCOOH B.HOCOOHC.CH3COOH D.C6H13COOH解析推电子效应：C6H13CH3H，HOCOOH是碳酸，故酸性：HCOOHCH3COOHHOCOOHC6H13COOH。2.试比较下列有机酸的酸性强弱。CF3COOHCCl3COOHCHCl2COOHCH2ClCOOHCH3COOHCH3CH2COOH答案SOOOHHOH2SO4SOOHHOH2SO3HClO4ClOOOHOHClO
12、3ClOOHOHClO2ClOHOHClOClHOH3PO4POHOOHHOHNO2HNO3NOHONOHOO拓展：无机含氧酸的结构(HO)Cl(HO)ClO(HO)ClO2(HO)ClO3(HO)NO(HO)NO2(HO)2SO2(HO)2SO(HO)3PO通式：(HO)mROnH3PO2PHOHHO无机含氧酸的结构一元酸通式：(HO)mROn拓展：无机含氧酸(1)羧酸酸性羧酸酸性 推电子推电子基团越多，酸性越基团越多，酸性越弱弱 吸电子吸电子基团越多，酸性越基团越多，酸性越强强(2)沸点沸点 在在相对分子质量相同相对分子质量相同的情况下，极性分子比非极性分子有更高的沸点。的情况下，极性分子
13、比非极性分子有更高的沸点。(3)溶解性溶解性极性分子易溶于极性溶剂，如氨、乙醇等极性分子易溶于水极性分子易溶于极性溶剂，如氨、乙醇等极性分子易溶于水;非极性分子易溶于非极性溶剂，如油脂、石油的成分多不溶于水，而非极性分子易溶于非极性溶剂，如油脂、石油的成分多不溶于水，而溶于非极性或极性较小的有机溶剂。溶于非极性或极性较小的有机溶剂。相似相溶原理相似相溶原理【归纳小结归纳小结】键的极性对化学性质的影响键的极性对化学性质的影响abOHOH2O2为极性分子，为极性分子，CS2为非极性分子为非极性分子H2O2易与易与H2O分子间形成氢键且分子间形成氢键且H2O和和H2O2均为极性分子均为极性分子-1 OO键为非极性键，键为非极性键，OH键为极性键，且电负性键为极性键，且电负性OH，共用电子对偏向，共用电子对偏向氧，故氧元素显氧，故氧元素显-1价价小白小白P96分子结构修饰分子结构修饰三氯蔗糖三氯蔗糖 不改变分子的主体骨架，保持分子的基本结构不变，不改变分子的主体骨架，保持分子的基本结构不变，仅改变分子结构中的某些基团而得到新的分子，分子被修仅改变分子结构中的某些基团而得到新的分子，分子被修饰后，其性质也可以发生显著的变化饰后，其性质也可以发生显著的变化【拓展延伸拓展延伸】