第二章分子結構與性質

第三節(jié)分子結構與物質的性質

第1課時共價鍵的極性

知識點演覽

1.了解鍵的極性和分二學習目標知識點一鍵的極性和分子的極性

2.分析鍵的極性以及頭：71力,人|工,火H櫛晌。知識點二鍵的極性對化學性質的影響

知識?對點清|

知識點一鍵的極性和分子的極性

1.鍵的極性

分類極性共價鍵非極性共價鍵

成鍵原子不同元素的原子同種元素的原子

電子對發(fā)生偏移不發(fā)生偏移

成鍵原子一個原子呈正電性（6+）

呈電中性

的電性一個原子呈負電性（3—）

2.極性分子和非極性分子

3.鍵的極性與分子極性之間的關系

（1）只含非極性鍵的分子一定是韭雌分子。

（2）含有極性鍵的分子，如果分子中各個鍵的極性的向量和等于零，則為非極性分子,否則為極性分子。

（3）極性分子中一定有極性鍵，非極性分子中不一定含有非極性鍵。例如CH,是非極性分子，只含有極性

鍵。含有非極性鍵的分子不?定為非極性分子，如H2O2是含有非極性鍵的極性分子。

一??微自測??一

1.下列各組都是由極性鍵構成的極性分子的是

【答案】C

2.下列為極性分子的是

A.I2B.03C.P4D.CH4

【答案】B

【解析［同種元素形成的分子屬于非極性分子，匕是非極性分子，A錯誤：正負電荷中心不重合的屬于極性

分子，03是V形結構，故03屬于極性分子，B正確；同種元素形成的分子屬于非極性分子，P4是非極性分

子，C錯誤；正負電荷中心不重合的屬于極性分子，CH4是正四面體形結構，故CHJ屬于極性分子，D錯

誤。

3.分子有極性分子和非極性分子之分。下列對極性分子和非極性分子的認識正確的是

A.只含非極性鍵的分子一定是非極性分子

B.含有極性鍵的分子一定是極性分子

C.非極性分子一定含有非極性鍵

D.極性分子一定含有極性鍵

【答案】D

【解析】鍵的極性是由組成共價鍵的原子是否相同決定，而分子的極性由鍵的極性和分子的空間構型共同

決定。只含非極性健的分子不一定是非極性分子（。3為極性分子）、極性分子一定含有極性鍵，而含有極性

健的分子、當空間構型非常對稱時也可能為非極性分子，例如CH-

4.已知H2O2的分子空間結構在二面角中的表示如圖所示，則有關H2O2結構的說法中正確的是（）

A.分子的正、負電荷中心重合B.分子中只有極性鍵

C.它是極性分子1）.它是非極性分子

【答案】C

【解析】由乩0二的結構式可以看出，該分子中存在H-0極也鍵和0—0非極性鍵；由分子空間結構可以

看出，其分子正、負電荷中心不重合，故為極性分子。

5.實驗測得BeCL為共價化合物，兩個Be—C1鍵間的夾角為18Q0,由此可判斷86。2是（）

A.由極性鍵形成的極性分子B.由極性鍵形成的非極性分子

C.由非極性鍵形成的極性分子D.由非極性鍵形成的非極性分子

【答案】B

【解析】BeCk中Be—C1鍵是不同元素形成的共價鍵，為極性錠：兩個Be—C1鍵間的夾角為180°,說明

分子是對稱的，分子的正電中心與負電中心重合，故BcCh是由極性鍵形成的非極性分子，B項正確。

知識點二鍵的極性對化學性質的影響

鍵的極性對物質的化學性質有重要的影響。例如，按酸是一大類含粉基（一C00H）的有機酸，櫻基可電

離出H+而呈酸性。粉酸的酸性可用pKa的大小來衡量，P&越小，酸性越強?？⑺岬乃嵝源笮∨c其分子的

組成和結構有關，如下表所示。

不同按酸的pKa

廢酸pKa

丙酸(C2H5COOH)4.88

乙酸(CH3coOH)4.76

甲酸(HCOOH)3.75

氯乙酸(CH2cle00H)2.86

二氯,乙酸(CHC12coOH)1.29

三氯乙酸（CC13coOH）0.65

三氟乙酸（CF3coOH）0.23

■??微自測??-

1.下列各項比較中前者高于（或大于或強于）后者的是

A.CH?在水中的溶解度和NH3在水中的溶解度

B.L在水中的溶解度和h在CCL中的溶解度

C.I與H形成共價鍵的極性和F與H形成共價鍵的極性

D.CH3COOH的酸性和CH3cH2cH2coOH的酸性

【答案】D

【解析】CH4不溶于水，NH3極易溶于水，A錯誤；b是非極性分子，水是極性分子，CC14是非極性分子，

根據(jù)相似相溶原理，h在水中的溶解度小于L在CC14溶液中的溶解度，B錯誤；I的非金屬性小于F,所以

I與H形成共價鍵的極性比F與H形成共價鍵的極性弱，C錯誤；C%是供電子基團，使酸性減弱，脂肪酸

隨碳數(shù)增大而酸性下降，故CH3C00H的酸性比CH3cH2cH2co0H的酸性強，D正確。

2.卜.列無機含氧酸分子中酸性最強的是（）

A.HN02B.H2sChC.HClOaD.HC104

【答案】D

【解析】對于同?種元素的含氧酸，該元素的化合價越高，其含氧酸的酸性越強，如：HNO2<HNO3,

H2sO3VH2so4，HC1O3<HC1O4O上述四個選項中，HN02、H2so3、HCICh中的中心元素N、S、C1均未達到

其最高價，其酸性不夠強，只有HC1O4中的C1化合價為+7,是C1的最高價，使Q-O-H中0的電子向

。扁移，在水分子作用下，容易電離出H+,酸性很強，D正確。

卜.列各組物質中，酸性由強到弱排列順序錯誤的是（）

A.HC1O4H2so4H3PO4B.HCIO4HCIO3HCIO2

C.HCIOHBrOjHI04D.H2SO4H2SO3H2CO3

【答案】C

【解析】不同中心元素的酸性比較時，非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，A項正確；

酸性：FhAsO4VH2CrO4VHMnO」。

（2）因為酸性H3P03AH3ASO3,則H3P03中非翔基氧原子的數(shù)目應大于H3ASO3中非羥基氧原子的數(shù)目，且

H3ASO3為弱酸，所以可推知H3ASO3中沒有非羥基氧原子，它們的分子結構分別為

OOil

P()—1

-1

II

（3）H2c03中牛羥基氧原了數(shù)為I，應為中強酸，與通常認為的碳酸是弱酸不致。其可能原因是溶「水的那

部分C02并不能完全轉化為H2c03。

能力?對點研I

探究一分子的極性與鍵的極性和分子空間結構的關系

-??核心歸納??-

1、分子極性與分子空間結構

分了類型鍵的極性分了空間結構分了極性代表分了

雙原子分車極性鍵直線（對稱）非極性等

A2N?

子AB直線（不對稱i極性CO、HF等

C0>CS2、BeCh

三原子分直線（對稱）非極性2

AB等

子2

形（不對稱）極性

VH2OSH2S、SO2等

BF3、BCb、SO3

極性鍵平面三角形（對稱）非極性

四原子分等

AB3

子NH.3、P03、NF

三角錐形極性3

等

五原子分正四面體（對稱）非極性CH>SiF4等

AB44

子AB?C4-/J四面體形（不對稱）極性CH2c卜等

2.分子極性的判斷方法

⑴只含有非極性鍵的雙原子分子或多原子分子大多是非極性分子。如02、H2、P4、CM

（2）含有極性鍵的雙原子分子都是極性分子。如HCI、HF、HBr。

（3）含有極性鍵的多原子分子，空間結構對稱的是非極性分子；空間結構不對稱的是極性分子。

（4）判斷A%型分子極性的經(jīng)驗規(guī)律：

①若中心原子A的化合價的絕對值等于該元素所在的主族序數(shù)，則為非極性分子；若不等，則為極性分子。

②若中心原子有孤電子對，則為極性分子；若無孤電子對，則為非極性分子。

如CS2、BF3、S03、CH4為非極性分子;H2S>SO2、NH3、PC13為極性分子。

-??實踐應用??-

【例1】下列關于粒子結構的描述不正確的是()

A.H2s和N&均是價電子總數(shù)為8的極性分子

B.HS和HC1均是含I個極性鍵的18電子粒子

C.CH2CI2和CQj均是四面體構型的非極性分子

D.SCh和SO3的雜化軌道類型均為sp2,立體構型分別為V形、平面三角形，分別為極性分子和非極

性分子

【答案】C

【解析】H2s中氫、硫元素間形成極性鍵，且立體構型不對稱，屬于極性分子；NFB中含有極性鍵，立體構

型為三角錐形，正負電荷的中心不重合，屬于極性分子，A項正確；HS一和HC1都只含一個極性鍵，都具

有18個電子，B項正確；CH2Q2正負電荷的中心不重合，是極性分子，C項錯誤；SCh中硫原子形成兩個

。鍵，孤電子對數(shù)為l/2x(6-2x2)=l,價層電子對數(shù)為3,為sp?雜化，分子立體構型為V形，三氧化硫分

子中，中心原子硫原子最外層有6個電子，外圍有三個原子，所以不含孤電子對，價層電子對數(shù)為。鍵個

數(shù)十孤電子對數(shù)=3+l/2x(6—3X2)=3,為sp?雜化，三氧化硫分子為平面三角形結構，D項正確。

探究二無機含氧酸分子的酸性

一??核心歸納??一

1.同一元素的不同含氧酸的酸性強弱規(guī)律

無機含氧酸分子(HO),”RO“中，對于同一種元素的含氧酸來說，R元素的化合價越高，其含氧酸的酸性

越強。如HC1O<HC1O2<HC1O3<HC1O4，HNO2<HNO3,H2SO3<H2SO4O

2.同主族相同化合價的不同種元素，中心原了R的原了半徑越小，酸性越強，如原了半徑：C1<B|

VI，故酸性:HClO3>HBrO3>HIO3o

3.同周期從左到右，最高價含氧酸的酸性逐漸增強，如H,PO4VH2so4VHe104。

4.無機含氧酸酸性與非羥基氧原子數(shù)的關系

無機含氧酸的通式可寫成(H0),“R0〃，其中含有〃個非羥基軟原子。非羥基氟原子數(shù)越多，酸性越強，

見下表:

次氯酸磷酸硫酸高氯酸

H00H00H00

\/\/\/

含氧酸Cl—OHPSC1

/\/\/\

HO0HH0000

非羥基氧原子數(shù)0123

酸性弱酸中強酸強酸超強酸

規(guī)律：〃=0時為弱酸；〃=1時夕勺中強酸；〃=2時為強性殳；〃=3時為超強酸。

5.酸性變化原因

如果把含氧酸的通式寫成(HO),“R。,，成酸元素R相同，則〃值越大，R的正電性越高，導致R—O—H

中0的電子向R偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易電離出H+,即酸性越強。

-??實踐應用??-

【例2】已知無機含氯酸［(HO),“RO〃］中，當〃=0時為弱酸；當〃=1時，為中強酸；當〃=2時，為強酸。

根據(jù)無機含氧酸［(HO),NROJ與非言基氧原子數(shù)⑺的關系回答下列問題：

⑴按此規(guī)則判斷H3ASO4SH2CrO4.HMnO』的酸性由弱到強的順序為?

(2)HR)3和H3ASO3的形式一樣，但酸性強弱相差很大。已知H3P03為中強酸，H3ASO3為弱酸，試根據(jù)所

給信息推斷H3Po3和H3ASO3的分子結構。

H3PO3：；H3Ase)3：?

⑶校此規(guī)則判斷H2c03應屬于酸，與通常認為的H2c03的酸性強弱是否一致？,其可能

的原因是O

【答案】(DH3ASO4VH2C1O4VHMn04

o

II

(2)HO—P—OHHO—As—OH

HOH

(3)中強不一致溶于水的那部分C02并不能完全轉化為H2c0.，

【解析】(1)根據(jù)題中非羥基氧原子數(shù)與酸性強弱的關系可得：

H3ASO4H2CIO4HMnO4

n123

酸性：H3ASO4<H,CrOi<HMnO1o

(2)H3PO3為中強酸，H3ASO3為弱酸，結合信息可知，H3PQi分子中有I個非羥基氧原子，H3ASO3中有

。個非羥基氧原子。據(jù)此來寫出結構簡式。

(3)H2COa中非羥基氧原子數(shù)為1,應為中強酸，與通常認為的碳酸是弱酸不一致。其可能的原因是溶于

水的那部分C02并不能完全轉化為H2co3。

課時作業(yè)?智能提升

L下列說法正確的是

A.含有非極性鍵的分子一定是非極性分子

B.CCL是由極性鍵構成的極性分子

C.由極性鍵形成的雙原子分子一定是極性分子

D.鍵的極性與分子的極性無關

【答案】C

［解析】含有非極性鍵的分子不一定是非極性分子，如H2O2,A項錯誤；CCL是由極性鍵構成的非極性分

子B項錯誤；由極性鍵形成的雙原子分子，分子中正負電荷中心不重合，從整個分子來看，電荷的分布是

不均勻的，不對稱的，所以是極性分子，C項正確；分子的極性除與鍵的極性有關外，還與分子的空間構

型有關，D項錯誤。

2.下列敘述中正確的是（）

A.N%、CO、CO2都是極性分子

B.CH,、C04都是含有極性鍵的非極性分子

C.Hb\HCkHBi\Hl的穩(wěn)定性依次增強

D.CS2、H20>C2H2都是直線形分子

【答案】B

【解析】CO2是非極性分子，A項錯誤：非金屬性：F>Cl>Br>L元素的非金屬性越強，對應的氫化物越穩(wěn)

定，故HF、HCkHBr、HI的穩(wěn)定性依次減弱，C項錯誤；由價層電子對互斥理論可知，比0分子的立體

構型為V形，D項錯誤。

3、NC13是一種淡黃色油狀液體，測定其分子具有三角錐形結構，下列對N03的有關描述正確的是（）

A.它是一種非極性分子

B.分子中存在非極性共價鍵

C.它的沸點比P03的低

D.因N—C1鍵的鍵能大，所以NCb沸點高

【答案】C

【解析】NCb分子具有三角錐形結構，結構不對稱，它是由N-C1極性鍵構成的極性分子。NCb與PC13

組成、結構相似，因相對分子質量NCI3Vpeb，故NQ3的沸點比PCI3的低。由分子構成的物質，鍵能的大

小影響分子的穩(wěn)定性，而分子間信用力的大小影響其熔、沸點的高低。

5、無機含氧酸的化學式可以用（HO）,”XO”表示，〃值越大，加值越小，則該酸的酸性就越強。硫酸和磷酸的

oon

II

HO—S—OH、HO—P—OH

III

結構分別為。。，則下列敘述正確的是（）

A.硫酸和磷酸都是強酸

B.硫酸是強酸，但酸性比磷酸弱

C.磷酸是強酸，但酸性比硫酸弱

D.硫酸是二元酸，磷酸是三元酸

【答案】D

【解析】硫酸是二元強酸，磷酸是三元中強酸。

6、已知含氧酸可用通式（HO篇XO”表示，如X是S,〃=2,〃?=2,則這個式子表示為H2so4。一般而言，

該式中〃大的是強酸，"小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最強的是（）

A.HC1O3B.H2SeOaC.H2BO2D.HM11O4

【答案】D

【解析】HClCh可寫成(HO)C1C)2,"=2；HzSeCh可寫成(HOkSeO,〃=1；H2BO2可寫成(HO^B,兒=0；HMnO4

可寫成(HO)MnO3，〃=3,D項正確。

7、解釋下列物質性質的變化規(guī)律與物質結構間的因果關系時，與化學鍵強弱無關的變化規(guī)律是

A.HF、HCkHBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱

B.NaF、NaCkNaBr、Nai的熔點依次降低

C.SiF4>SiCl4>SiBs、SiL的熔、沸點逐漸升高

D.Li、Na、K、Rb的熔點逐漸降低

【答案】C

【脩析】鍵越長，穩(wěn)定性越差，因此HF、HCKHBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱，與化學鍵強弱有關，A不

符合題意；鍵長越短，鍵能越大，熔沸點越高，NaF、NaCKNaBr、Nai的熔點依次降低，與化學鍵強弱有

關，B不符合題意；SiR、SiCLi、SiBu、Sili是分子晶體，相對分子質量越大，熔沸點越高，SiF4>SiCM

SiBr」、SiL的熔、沸點逐漸升高，與化學鍵強弱無關，C符合題意；半徑越大，金屬鍵越長，鍵能越小，熔

沸點越低，Li、Na、K、Rb的熔點逐漸降低，與化學鍵強弱有關，D不符合題意。

8、下列說法中正確的是()

A.極性分子構成的溶質一定易溶于極性分子構成的溶劑之中，非極性分子構成的溶質一定易溶于非極

性分子構成的溶劑中

B.澳分子和水分子是極性分子，四氯化碳分子是非極性分子，所以澳難溶于水而易溶于四氯化碳

C.白磷分子是非極性分子，水分子是極件分子,而二硫化碳是非極性分子，所以白磷難溶干水而易溶

于二硫化碳

D.水分子是極性分子，二氧化碳可溶于水，因此二氧化碳是極性分子

【答案】C

【解析】很多有機物分子都是極性分子，但因為極性很弱，所以大部分難溶于水，而有機物之間的溶解度

卻很大，所以A項錯誤。浪分子是非極性分子，故B項錯誤。二氧化碳(O=C=O)是非極性分子，D項

錯誤。

9、下列關于物質性質的說法中，正確的是

C.相同壓強下的沸點：乙醇〉乙二醇〉丙烷

D.室溫下，在水中的溶解度：丙三醉〉苯酚〉1氯丁烷

【答案】D

【解析】澳和CCL屬于非極性分子，而水屬于極性分子，根據(jù)相似相容可知，液澳在溶劑中的溶解性：

H2O<CC14,A項錯誤；分子中存在含有強吸引電子基團，能使0H上的H原子活潑性增強而使該物質的酸

性增強，三氟乙酸中，氟的電負性最大，吸引電子的能力強，而且數(shù)量多，所以室溫下，酸性：

CH3coOHVCF3coOH,B項錯誤；乙二醉分子中含有的羥基多，比乙醉更容易形成分子間氫鍵，相同壓強

下的沸點：乙二醇,乙醇〉丙烷，C項錯誤；丙三醇分子含有的羚基多，更易與水分子形成氨鍵，苯酚微溶

于水，1氯丁烷難溶于水，室溫下，在水中的溶解度：丙三醉〉茶酚＞1氯丁烷，D項正確。

10、用一帶靜電的玻璃棒靠近A、B兩種純液體流，根據(jù)圖分析，這兩種液體分子的極性正確的是

A

A.A是極性分子，B是非極性分子

B.A是非極性分子，B是極性分子

C.A和B都是極性分子

D.A和B都是非極性分子

【答案】B

【解析】根據(jù)實驗現(xiàn)象可知，A液體不偏轉，說明A是非極性分子。B液體偏轉，說明B是極性分子，B

項正確。

11、下列敘述中正確的是

A.鹵化氫分子中，鹵素的非金屬性越強，共價鍵的極性越大，穩(wěn)定性也越強

B.以極性鍵結合的分子，一定是極性分子

C.判斷A：B或AB2型分子是否是極性分子的依據(jù)是看分子中是否含有極性鍵

D.非極性分子中，各原子間都應以非極性鍵結合

【答案】A

【解析】鹵素中非金屬性越強，鍵的極性越大，A項正確；以極性鍵結合的雙原子分子一定是極性分子，

但以極性鍵結合形成的多原子分子，也可能是非極性分子，如CCh,B項錯誤；A2B型如Hz。、H2s等，

AB?型如C02、CS2等，判斷其是否是極性分子的依據(jù)是看分子中是否含有極性鍵及分子的立體構型是否對

稱。如C02、CS2為直線形，分子的立體構型對稱，為非極性分子：如H20,有極性鍵，分子的立體構型不

對稱，為極性分子，C項錯誤；多原子分子，其分子的立體構型對稱，這樣的非極性分子中可能含有極性

鍵，D項錯誤。

12、對X—0—H型化合物，X是除去H、O外的其他元素時，下列說法正確的是（）

A.當X是活潑的金屬元素時，它一定是強堿

B.當X是非金屬性很強的元素時，它一定是強酸

C.X—O—H為酸時不可能有強氧化性

D.X—O—H的分子構型一定是直線形

【答案】A

【解析】對元素X分兩種情況進行討論：非金屬元素和金屬元案。當X為非金屬性很強的元素時