第一課時(shí) 共價(jià)鍵的極性、鍵的極性對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響
課題: 2.3.1 共價(jià)鍵的極性、鍵的極性對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響
課時(shí)
1
授課年級(jí)
高二
課標(biāo)
要求
1. 知道分子可以分為極性分子和非極性分子,知道分子極性與分子中鍵的極性、分子的空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
2. 能根據(jù)分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和鍵的極性來(lái)判斷分子的極性,并據(jù)此對(duì)分子的一些典型性質(zhì)及其應(yīng)用作出解釋。
教材
分析
本節(jié)內(nèi)容是高中化學(xué)人教版(2019版)選擇性必修二第二章第三節(jié)《分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)》內(nèi)容,本節(jié)內(nèi)容主要包括共價(jià)鍵的極性、分子間的作用力和分子的手性三個(gè)部分,除分子的手性外,教材主要運(yùn)用已知的分子結(jié)構(gòu)知識(shí)對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了闡述。
教材的第一部分內(nèi)容介紹了共價(jià)鍵的極性及其對(duì)物質(zhì)的某些性質(zhì)的影響。這部分內(nèi)容主要介紹了兩個(gè)問(wèn)題:一是判斷分子的極性;二是共價(jià)鍵的極性對(duì)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的影響,并拓展到分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系。由于共價(jià)鍵的極性,使有些分子也具有極性。教材結(jié)合具體的實(shí)例介紹了極性分子和非極性分子,以及怎樣去判斷極性分子和非極性分子。值得說(shuō)明的是,教材正文中有句話“只含非極性鍵的分子一定是非極性分子”,依據(jù)這句話,認(rèn)為臭氧分子應(yīng)該是非極性分子。其實(shí)臭氧分子是有極性的,但很微弱,以至于它在四氯化碳里的溶解度高于在水中的溶解度。在“資料卡片”中,介紹了臭氧分子有極性的原因,這是由于臭氧分子的空間結(jié)構(gòu)是V形的,且分子中形成了一個(gè)3個(gè)氧原子和4個(gè)電子的離域π鍵。因發(fā)生了離域,致使臭氧分子中的共價(jià)鍵是極性鍵,中心氧原子的帶電顯得正一些,兩邊氧原子的帶電顯得負(fù)一些。因此,臭氧分子是含有極性鍵的極性分子。
共價(jià)鍵的極性除對(duì)分子的極性有影響外,對(duì)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)也有影響,教材闡述了共價(jià)鍵的極性對(duì)某些羧酸酸性強(qiáng)弱的影響。教材為了進(jìn)一步體現(xiàn)“分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系”,樹立“物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)”的化學(xué)觀念,除了共價(jià)鍵的極性對(duì)某些羧酸酸性強(qiáng)弱的影響這個(gè)實(shí)例外,教材還通過(guò)“思考與討論”的方式,要求學(xué)生從“鍵的極性”對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響,拓展到“分子結(jié)構(gòu)”對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系。例如,乙烷、乙烯和乙炔的性質(zhì)不同,是由于它們的分子結(jié)構(gòu)不同。再如,物質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變會(huì)引起物質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生變化,教材通過(guò)“科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)”欄目,介紹了“分子結(jié)構(gòu)修飾與分子的性質(zhì)”,以拓展學(xué)生的視野??傊滩脑谶@里強(qiáng)化了“分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系”。
教學(xué)
目標(biāo)
(1)知道共價(jià)鍵可分為極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵;能利用電負(fù)性判斷共價(jià)鍵的極性
(2)知道分子可以分為極性分子和非極性分子,知道分子極性與分子中鍵的極性、分子的空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān)
(3)能根據(jù)分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和鍵的極性判斷分子的極性,并據(jù)此對(duì)分子的一些典型性質(zhì)及其應(yīng)用作出解釋。
教學(xué)重、難點(diǎn)
重點(diǎn):極性分子和非極性分子的判斷
難點(diǎn):極性分子和非極性分子的判斷
核心
素養(yǎng)
宏觀辨識(shí)與微觀探析:通過(guò)宏觀上對(duì)分子在生活中應(yīng)用的了解,探究微觀上,共價(jià)鍵的極性與分子極性的判斷方式,不僅能夠更好地從宏觀角度理解分子極性的意義,同時(shí)也能更好的從微觀角度理解極性分子和非極性分子的判斷方式。
證據(jù)推理與模型認(rèn)知:通過(guò)閱讀教材表格中不同羧酸的pKa,從定量的角度推知酸性強(qiáng)弱的變化規(guī)律,實(shí)現(xiàn)鍵的極性對(duì)酸性影響的正確認(rèn)知,進(jìn)一步建構(gòu)基于 “結(jié)構(gòu)”“性質(zhì)”“應(yīng)用”關(guān)系的系統(tǒng)思維模型。
科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí):對(duì)臭氧分子結(jié)構(gòu)的探究,打破了只含非極性鍵的分子就是一定是非極性分子的固有思維,使分子極性理論研究變得更加完善,體現(xiàn)了創(chuàng)新思維在科學(xué)研究中的重要價(jià)值。
科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任:通過(guò)對(duì)表面活性劑和分子結(jié)構(gòu)修飾的閱讀,使學(xué)生體會(huì)到將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)際是一個(gè)艱難曲折的過(guò)程。在學(xué)習(xí)活動(dòng)中,使學(xué)生感受到科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)的探索精神,感受科學(xué)家在進(jìn)行科學(xué)探索時(shí)所具有的創(chuàng)新科學(xué)態(tài)度。
學(xué)情
分析
在必修階段,學(xué)生已經(jīng)知道共價(jià)鍵的分類,及判斷共價(jià)鍵極性的方法。教學(xué)中要充分利用學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),鋪設(shè)階梯,引導(dǎo)學(xué)生深入思考極性與電負(fù)性之間的關(guān)系,幫助學(xué)生自主建構(gòu)思維模型。
在本節(jié)課的教學(xué)中可以充分利用學(xué)過(guò)的必修知識(shí),從選修二的角度去探究共價(jià)鍵極性的本質(zhì),加深對(duì)電負(fù)性影響共價(jià)鍵極性的理解。同時(shí)結(jié)合教材中提供的多個(gè)圖片、科學(xué)技術(shù)社會(huì)、表格、資料卡片,從定量的角度探究羧酸酸性的影響因素和影響方式,結(jié)合圖片,分析分子極性的判斷方法。通過(guò)自主閱讀、小組合作、教師講授等方式,對(duì)分子極性判斷的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行探究,多種教學(xué)手段的采用,可以加深對(duì)復(fù)雜知識(shí)的理解。
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)
環(huán)節(jié)
教學(xué)活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
環(huán)節(jié)一、
情景導(dǎo)入
環(huán)節(jié)二、探究共價(jià)鍵的極性
環(huán)節(jié)三、探究分子的極性
環(huán)節(jié)四、探究鍵的極性對(duì)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的影響
創(chuàng)設(shè)情境
任務(wù)一、
探究共價(jià)鍵的極性
任務(wù)二、探究極性分子和非極性分子的含義,及判斷方法
任務(wù)三、以酸為例,探究鍵的極性對(duì)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的影響
【情景創(chuàng)設(shè)】播放臭氧分子的空間結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用視頻,導(dǎo)入新課。
【導(dǎo)入】通過(guò)剛才的視頻,我們大致了解了臭氧的空間結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和相關(guān)應(yīng)用。我們知道,它和氧氣都是由非極性鍵O-O鍵構(gòu)成的單質(zhì)分子,但他們的空間結(jié)構(gòu)卻完全不同,同時(shí)氧氣屬于非極性分子,而臭氧卻是極性分子,那么到底什么是極性分子,什么是非極性分子,該如何判斷分子極性的種類,通過(guò)今天的探究我們就能解決這個(gè)問(wèn)題。
【過(guò)渡】在介紹分子極性之前,我們先來(lái)回顧一下共價(jià)鍵極性的相關(guān)知識(shí)
【任務(wù)一】探究共價(jià)鍵的極性
【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材P52第1自然段,填寫下列表格:
共價(jià)鍵
極性共價(jià)鍵
非極性共價(jià)鍵
成鍵原子的種類
電子對(duì)是否偏移
成鍵原子的電性
示例
【學(xué)生1】
共價(jià)鍵
極性共價(jià)鍵
非極性共價(jià)鍵
成鍵原子的種類
不同種原子(電負(fù)性不同)
同種原子(電負(fù)性相同)
電子對(duì)是否偏移
發(fā)生偏移
不發(fā)生偏移
成鍵原子的電性
一個(gè)原子呈正電性(δ+),
一個(gè)原子呈負(fù)電性(δ—)
電中性
示例
H2、O2、Cl2等
【教師】評(píng)價(jià)、補(bǔ)充
【過(guò)渡】那么共價(jià)鍵為什么會(huì)有極性呢,它產(chǎn)生的本質(zhì)原因是什么?
【講授】共價(jià)鍵極性產(chǎn)生的原因:鍵的極性產(chǎn)生的原因是由于原子形成共價(jià)鍵時(shí)電子對(duì)發(fā)生偏移,其實(shí)質(zhì)是鍵合原子對(duì)鍵合電子的吸引力不同,即元素的電負(fù)性不同。
【舉例】HCl H——Cl 極性共價(jià)鍵
2.1 3.0
Cl2 Cl——Cl 非極性共價(jià)鍵
3.0 3.0
【講授】 1、電負(fù)性差值越大的兩原子,形成的共價(jià)鍵的極性越強(qiáng)
2、共用電子對(duì)偏移程度越大,鍵的極性越強(qiáng)
3、判斷共價(jià)鍵極性的標(biāo)準(zhǔn):是否是由同種原子構(gòu)成。同種:非極性;不同種:極性
【練習(xí)】指出下列微粒中的共價(jià)鍵類型
O2、CH4、CO2、H2O2、O22-、OH-
【學(xué)生1】非極性鍵
【學(xué)生2】極性鍵
【學(xué)生3】極性鍵
【學(xué)生4】極性鍵、非極性鍵
【學(xué)生5】非極性鍵
【學(xué)生6】極性鍵
【過(guò)渡】共價(jià)鍵的極性可以根據(jù)原子種類進(jìn)行區(qū)分,那么分子的極性該如何劃分呢,極性分子和非極性分子又是如何定義的呢,下面我們就來(lái)研究這方面的內(nèi)容。
【任務(wù)二】探究極性分子和非極性分子的含義,及判斷方法
【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材P52第二自然段和P53第一自然段,回答下列問(wèn)題:
極性分子和非極性分子的定義?
2、判斷分子極性的方法——向量法?
3、判斷分子極性的方法——電性法?
【學(xué)生1】極性分子:分子中的正電中心和負(fù)電中心不重合,使分子的某一個(gè)部分呈正電性(δ+),另一部分呈負(fù)電性(δ-),這樣的分子是極性分子
【學(xué)生2】非極性分子:分子中的正電中心和負(fù)電中心重合,這樣的分子是非極性分子
【學(xué)生3】判斷分子的極性可依據(jù)分子中化學(xué)鍵的極性的向量和。只含非極性鍵的分子一定是非極性分子;含極性鍵的分子有沒有極性,必須依據(jù)分子中極性鍵的極性的向量和是否等于零而定。當(dāng)分子中各個(gè)鍵的極性的向量和等于零時(shí),是非極性分子,否則是極性分子。
【過(guò)渡】那么如何在分子中表示極性的向量方向,以及如何進(jìn)行分析呢,接下來(lái)我們就通過(guò)幾個(gè)具體的實(shí)例向同學(xué)介紹一下。
【講授】極性的向量方向:1、由電負(fù)性小的原子指向電負(fù)性大的原子
2、中心原子上的孤電子對(duì),由于沒有被共用,電子云概率密度大,因此極性的向量方向始終是由原子指向孤電子對(duì)。
【舉例】分析CO2、H2O、NH3、BF3、CH4的極性向量和
【提問(wèn)】以上就是利用極性的向量和來(lái)判斷分子的極性,那么,電性法如何來(lái)判斷分子的極性?
【學(xué)生4】可根據(jù)分子中的正電中心和負(fù)電中心是否重合判斷
【舉例講授】分析CO2、H2O、NH3、BF3、CH4的電性,判斷分子的極性
【過(guò)渡】除此之外,還有哪些方法可以用來(lái)判斷分子的極性
【舉例講授】利用鍵的極性和空間構(gòu)型一起判斷分子的極性
一般規(guī)律:1、只含有非極性鍵的分子一定是非極性分子;例如:O2、H2、Cl2 、P4、C60
2、含有極性鍵的分子,如果分子空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,則為極性分子;
例如:HCl、HIO、CH3Cl、HCN
如果分子空間結(jié)構(gòu)呈對(duì)稱(如直線形、平面三角形、正四面體形),則為非極性分子。
例如:CS2、BF3、CCl4
【提問(wèn)】按照這個(gè)規(guī)律,臭氧分子,屬于何種分子?
【學(xué)生】極性分子
【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材P53資料卡片,了解臭氧的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
【特例】臭氧分子的空間結(jié)構(gòu)與水分子的相似,其分子有極性,但很微弱,僅是水分子的極性的28%。臭氧分子中的共價(jià)鍵是極性鍵,其中心氧原子是呈正電性的,而端位的兩個(gè)氧原子是呈負(fù)電性的。由于臭氧的極性微弱,它在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度。
【過(guò)渡】通過(guò)剛才的閱讀我們知道了臭氧屬于極性分子,那么大家再思考一下,H2O2的結(jié)構(gòu)式怎么寫?H2O2屬于哪類分子?
【學(xué)生】H—O—O—H
【學(xué)生活動(dòng)】根據(jù)H2O2的空間結(jié)構(gòu),小組討論,分析H2O2的極性?
【學(xué)生】極性分子
【教師】評(píng)價(jià)、補(bǔ)充
【過(guò)渡】除此之外,還有哪些方法可以用來(lái)判斷分子的極性,接下來(lái)給大家介紹一種針對(duì)ABn型分子極性判斷的常用方法——化合價(jià)法
【講授】 ABn型分子中,中心原子的化合價(jià)的絕對(duì)值等于該元素的價(jià)層電子數(shù)時(shí),該分子為非極性分子,此時(shí)分子的空間結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的;若中心原子的化合價(jià)的絕對(duì)值不等于其價(jià)層電子數(shù),則分子的空間結(jié)構(gòu)不是對(duì)稱的,其分子為極性分子。
【學(xué)生活動(dòng)】依據(jù)化合價(jià)法填寫下面的表格
化學(xué)式
BF3
CO2
PCl5
SO3
H2O
NH3
SO2
中心原子化合價(jià)的絕對(duì)值
中心原子價(jià)層電子數(shù)
分子極性
【學(xué)生】
化學(xué)式
BF3
CO2
PCl5
SO3
H2O
NH3
SO2
中心原子化合價(jià)的絕對(duì)值
3
4
5
6
2
3
4
中心原子價(jià)層電子數(shù)
3
4
5
6
6
5
6
分子極性
非極性
非極性
非極性
非極性
極性
極性
極性
【過(guò)渡】通過(guò)剛才的介紹,我們了解了幾種分子極性的判斷方法。那么分子的極性在我們的生活中是如何體現(xiàn)的呢,請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材P53科學(xué)技術(shù)社會(huì),體會(huì)分子極性在生活中的應(yīng)用
【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材P53科學(xué)技術(shù)社會(huì)——表面活性劑和細(xì)胞膜
【小結(jié)】重點(diǎn)識(shí)記:
1、共價(jià)鍵類型的判斷方法及極性強(qiáng)弱的本質(zhì)
2、能夠用向量法判斷分子的極性
3、能夠用電性法判斷分子的極性
4、能夠用鍵的極性和空間構(gòu)型一起判斷分子的極性
5、能夠用化合價(jià)法判斷分子的極性
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練1】下列物質(zhì)中,含有非極性鍵的共價(jià)化合物是( )
A.H2O2 B. CH3COONa C. Na2O2 D.I2
【答案】A
【解析】A是共價(jià)化合物,含有非極性鍵和極性鍵,A正確;BC是離子化合物,D是含有非極性鍵的共價(jià)單質(zhì)。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練2】下列物質(zhì)中,既含有極性鍵又含有非極性鍵的是( )
A.CO2 B.CH4 C.C2H4 D. NH4Cl
【答案】C
【解析】CO2、CH4中只含有極性鍵;C2H4中含有極性鍵和非極性鍵;NH4Cl中含有極性鍵和離子鍵。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練3】下列分子中,屬于極性分子的是( )
A.CO2 B. BeCl2 C.BBr3 D. COCl2
【答案】D
【解析】根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可得四種分子的結(jié)構(gòu)如下:O=C=O、Cl-Be-Cl、 A、B、C選項(xiàng)中,雖然分子中都含有極性鍵,但各鍵的空間排列對(duì)稱,都為非極性分子;D項(xiàng),分子中正電中心和負(fù)電中心不重合,為極性分子。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練4】在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2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,具有直線形結(jié)構(gòu)的非極性分子是
(3)以極性鍵相結(jié)合,具有正四面體結(jié)構(gòu)的非極性分子是
(4)以極性鍵相結(jié)合,具有三角錐形結(jié)構(gòu)的極性分子是
(5)以極性鍵相結(jié)合,具有V形結(jié)構(gòu)的極性分子是
(6)以極性鍵相結(jié)合,且分子極性最強(qiáng)的是
【答案】(1) N2 (2) CS2 (3) CH4 (4) NH3 (5) H2O (6) HF
【解析】極性鍵是由電負(fù)性不同的元素的原子形成的共價(jià)鍵,且兩元素的電負(fù)性相差越大,形成的鍵的極性越強(qiáng);分子立體構(gòu)型由中心原子的雜化方式?jīng)Q定。
【過(guò)渡】通過(guò)剛才的探究,我們了解了如何判斷共價(jià)鍵的極性和分子的極性。我們常說(shuō),結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),那么鍵的極性對(duì)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有怎樣的影響呢,接下來(lái),我們就來(lái)探究這方面的問(wèn)題。
【任務(wù)三】以酸為例,探究鍵的極性對(duì)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的影響
【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材P54第1,2,3自然段和表2-6,小組討論回答下列問(wèn)題:
1、以乙酸為例,寫出乙酸的電離方程式,電離平衡常數(shù)Ka的表達(dá)式,及pKa與Ka的關(guān)系?
2、pKa與酸性強(qiáng)弱的關(guān)系?
3、比較三氯乙酸、三氟乙酸的酸性強(qiáng)弱并解釋原因,歸納電負(fù)性與酸性強(qiáng)弱的規(guī)律?
4、分析氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸的酸性強(qiáng)弱變化規(guī)律和原因?
5、分析甲酸、乙酸和丙酸的酸性強(qiáng)弱變化規(guī)律和原因,歸納烴基長(zhǎng)短與酸性強(qiáng)弱的關(guān)系?
6、總結(jié)鍵的極性對(duì)羧酸酸性大小的影響實(shí)質(zhì)是通過(guò)改變什么而實(shí)現(xiàn)的,并歸納變化規(guī)律?
【學(xué)生1】CH3COOHCH3COO-+H+ Ka=c(CH3COO?)?c(H+)c(CH3COOH) pKa=-lgKa
【學(xué)生2】pKa越小,酸性越強(qiáng)
【學(xué)生3】三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸
原因:這是由于氟的電負(fù)性大于氯的電負(fù)性,F(xiàn)-C的極性大于Cl-C的極性,使F3C一的極性大于Cl3C一的極性,導(dǎo)致三氟乙酸的羧基中的羥基的極性更大,更易電離出氫離子
規(guī)律:電負(fù)性越大,極性越大,酸性越強(qiáng)
【學(xué)生4】三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸的,二氯乙酸的酸性大于氯乙酸的酸性
原因:這是由于三個(gè)Cl-C的的極性大于兩個(gè)Cl-C的極性,三氯乙酸的羧基中的羥基的極性更大,更易電離出氫離子
規(guī)律:鹵族元素越多,極性越大,酸性越強(qiáng)
【學(xué)生5】甲酸的酸性大于乙酸,乙酸的酸性大于丙酸
原因:烷基(符號(hào)R一)是推電子基團(tuán),烷基越長(zhǎng)推電子效應(yīng)越大,使羧基中的羥基的極性越小,羧酸的酸性越弱
規(guī)律:烴基越長(zhǎng),推電子效應(yīng)越大,羧酸的酸性越小
【學(xué)生6】鍵的極性對(duì)羧酸酸性大小的影響實(shí)質(zhì)是通過(guò)改變羧基中羥基的極性而實(shí)現(xiàn)的,羧基中羥基的極性越大,越容易電離出H+,則羧酸的酸性越大
【過(guò)渡】通過(guò)以上的分析,我們明確了鍵的極性對(duì)羧酸酸性強(qiáng)弱的影響規(guī)律。那么在生活中,鍵的極性對(duì)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)又是怎么影響的呢?接下來(lái),通過(guò)閱讀教材,我們來(lái)了解這方面的內(nèi)容
【學(xué)生活動(dòng)】閱讀教材P55科學(xué)技術(shù)社會(huì),體會(huì)鍵的極性對(duì)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的影響
【小結(jié)】重點(diǎn)識(shí)記:
1、明確鹵族元素(單一元素或多個(gè)元素)對(duì)羧酸酸性的影響規(guī)律
2、明確烴基對(duì)羧酸酸性的影響規(guī)律
3、理解影響羧酸酸性的本質(zhì)原因
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練1】下列關(guān)于羧酸酸性說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.羧酸羧基可電離出H+而呈酸性 B.羧酸的酸性可用pKa=-lgKa的大小來(lái)衡量
C.羧酸pKa越大,酸性越強(qiáng) D.三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸
【答案】C
【解析】羧酸pKa越小,酸性越強(qiáng)
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練2】(多選)下列關(guān)于物質(zhì)的酸性大小說(shuō)法正確的是( )
A.甲酸pKa=3.75,二氯乙酸pKa=1.29,故甲酸酸性大于二氯乙酸
B.二氟乙酸的酸性大于二氯乙酸
C.丁酸的酸性大于乙酸
D.乙酸的酸性小于氟乙酸
【答案】BD
【解析】pKa越小,酸性越強(qiáng),故二氯乙酸酸性大于甲酸,A錯(cuò)誤。二氟乙酸的酸性大于二氯乙酸的,這是由于氟的電負(fù)性大于氯的電負(fù)性,F(xiàn)—C的極性大于Cl—C的極性,使F2HC-的極性大于Cl2HC-的極性,導(dǎo)致二氟乙酸的羧基中的羥基的極性更大,更易電離出H+,故二氟乙酸的酸性大于二氯乙酸,B正確。烴基越長(zhǎng)推電子效應(yīng)越大,使羧基中的羥基的極性越小,羧酸的酸性越弱,故乙酸的酸性大于丁酸,C錯(cuò)誤。FH2C-使羧基的酸性增強(qiáng),H3C-使羧基的酸性減弱,故氟乙酸的酸性大于乙酸,D正確。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練3】已知下列物質(zhì)的pKa
羧酸
丙酸
氯乙酸
三氯乙酸
三氟乙酸
pKa
4.88
2.86
0.65
0.23
上述物質(zhì)中酸性大小順序正確的是( )
A.三氟乙酸>三氯乙酸>丙酸>氯乙酸 B.三氯乙酸>三氟乙酸>氯乙酸>丙酸
C.三氟乙酸>三氯乙酸>氯乙酸>丙酸 D.三氟乙酸>氯乙酸>三氯乙酸>丙酸
【答案】C
【解析】pKa越小,酸性越強(qiáng),故酸性大小順序?yàn)槿宜?三氯乙酸>氯乙酸>丙酸。
【課后拓展】展示生活中的表面活性劑的視頻,加深對(duì)所學(xué)知識(shí)在生活中應(yīng)用性的理解。
播放臭氧分子的空間結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用視頻,激發(fā)學(xué)生的探究欲望
隨講隨練,加深對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用
結(jié)合教材內(nèi)容,尋找問(wèn)題的答案,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力
適時(shí)強(qiáng)調(diào)重難點(diǎn),有助于明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。
小組合作學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生共同解決問(wèn)題的能力和書寫表達(dá)能力
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練,通過(guò)練習(xí),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,調(diào)控課堂,提高效率。
展示
生活中的表面活性劑的視頻,加深對(duì)知識(shí)應(yīng)用性的理解
環(huán)節(jié)五、課后鞏固
作業(yè)設(shè)計(jì)
作業(yè):教材P62頁(yè)練習(xí)與應(yīng)用1,3,4。練習(xí)冊(cè)習(xí)題
1.(易)下列有關(guān)分子的敘述中,錯(cuò)誤的是( )
A.非極性分子中只含有非極性鍵,因而分子本身也沒有極性
B.非極性分子可以含有極性鍵,但分子的正負(fù)電荷中心必須重合
C.非極性分子可以含有極性鍵,但各個(gè)鍵的極性的向量和必須等于零
D.雙原子分子的化合物一定是極性分子
【答案】A
【解析】非極性分子的結(jié)構(gòu)對(duì)稱,正、負(fù)電荷的中心重合,不一定只含有非極性鍵,可能含有極性鍵,如CH4等,A錯(cuò)誤。
2.(易)下列敘述中,正確的是( )
A.NH3是極性分子,分子中N處在3個(gè)H所組成的三角形的中心
B.CCl4,是非極性分子,分子中C處在4個(gè)Cl所組成的正方形的中心
C.H2O是極性分子,分子中O不處在2個(gè)H所連成的直線的中央
D.CO2是非極性分子,分子中C不處在2個(gè)O所連成的直線的中央
【答案】C
【解析】NH3是三角錐形的極性分子,正、負(fù)電荷中心不重合,故N不在3個(gè)H所組成的三角形的中心,A錯(cuò)誤;CCl4是正四面體形的非極性分子,正、負(fù)電荷的中心均在碳原子上,4個(gè)C1原子不在同一平面上,B錯(cuò)誤;H2O是V形的極性分子,正電荷中心在2個(gè)H原子連線的中央,負(fù)電荷中心在O原子上,故O不處在2個(gè)H所連成的直線的中央,C正確;CO2是直線形的非極性分子,正、負(fù)電荷中心均在碳原子上,故分子中C處于2個(gè)O所連成的直線的中央,D錯(cuò)誤。
3.(易)下列各組物質(zhì)中,都是由極性鍵構(gòu)成的極性分子的是( )
A.CH4和CC14 B.H2S和HCl C.CO2和CS2 D.NH3和CH4
【答案】B
【解析】CH4和CCl4、CO2和CS2都是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子,A、C、D均錯(cuò)誤;H2S和HC1都只含極性鍵且分子空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱,都是極性分子,B正確。
4.(易)下列分子中共價(jià)鍵的極性強(qiáng)弱順序正確的是( )
A.CH4> NH3>H2O>HF
B. HF> H2O> NH3> CH4
C. H2O>HF> CH4> NH3
D. HF> H2O> CH4> NH3
【答案】B
【解析】比較共價(jià)鍵的極性,可比較成鍵的兩個(gè)原子吸引電子能力的大小。兩原子吸引電子的能力相差越大,共用電子對(duì)偏移的程度越大,則鍵的極性越強(qiáng)。題中共價(jià)鍵的極性按H—F、H—O、H—N、H—C的順序依次減弱,B項(xiàng)正確。
5.(易)下列關(guān)于丙醇(CH3CH2CH2OH)分子的說(shuō)法正確的是( )
A.分子中含有8個(gè)極性鍵
B.分子中含有3個(gè)非極性鍵
C.分子中只含σ鍵
D.分子中含有1個(gè)π鍵
【答案】C
【解析】丙醇(CH3CH2CH2OH)分子中含有9個(gè)極性鍵和2個(gè)非極性鍵,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;分子中只有單鍵,所以只有σ鍵,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6.(易)下列敘述中正確的是( )
A.NH3、CO、CO2都是極性分子 B.CH4、CCl4都是含有極性鍵的非極性分子
C.HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性依次增強(qiáng) D.CS2、H2O、C2H2都是直線形分子
【答案】B
【解析】 CO2是非極性分子,A項(xiàng)錯(cuò)誤;非金屬性:F>Cl>Br>I,元素的非金屬性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定,故HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性依次減弱,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由價(jià)層電子對(duì)互斥理論可知,H2O分子的空間結(jié)構(gòu)為V形,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
7.(中)(多選)徐光憲在《分子共和國(guó)》一書中介紹了許多明星分子,如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列說(shuō)法正確的是( )
A. H2O2分子為直線形的非極性分子建
B.CO2分子為由極性共價(jià)鍵構(gòu)成的非極性分子
C.BF3分子中的B原子最外層滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
D.CH3COOH分子中C原子采取sp2、sp3兩種雜化方式
【答案】BD
【解析】H2O2分子的空間結(jié)構(gòu)不是直線形,A項(xiàng)錯(cuò)誤;CO2分子中3個(gè)原子在同一直線上,兩個(gè)O原子在C原子的兩側(cè),故該分子為由極性共價(jià)鍵構(gòu)成的非極性分子,B項(xiàng)正確;BF3分子中B原子最外層只有6個(gè)電子,所以最外層不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),C項(xiàng)錯(cuò)誤;CH3COOH分子中甲基C原子采取sp3雜化,羧基C原子采取sp2雜化,D項(xiàng)正確。
8.(中)短周期元素X、Y、Z所在的周期數(shù)依次增大,它們的原子序數(shù)之和為20,且Y2-與Z+核外電子層的結(jié)構(gòu)相同,下列化合物中同時(shí)存在極性和非極性共價(jià)鍵的是( )
A. Z2Y B. X2Y2 C.Z2Y2 D. ZYX
【答案】B
【解析】由題意可知,X為H,Y為O,Z為Na。Z2Y為Na2O,只含離子鍵,A項(xiàng)錯(cuò)誤;X2Y2為H2O2,同時(shí)存在極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵,B項(xiàng)正確;Z2Y2為Na2O2,既含有離子鍵,又含有非極性共價(jià)鍵,C項(xiàng)錯(cuò)誤;ZYX為NaOH,含有離子鍵和極性共價(jià)鍵,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
9.(易)下列羧酸中,酸性最強(qiáng)的是( )
A.乙酸 B.甲酸 C.丙酸 D.丁酸
【答案】B
【解析】烴基越多,酸性越弱,故甲酸酸性最強(qiáng)。
10.(中)X、Y、Z、Q四種元素中,X原子核外的M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子,Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍,Z是地殼中含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))最多的元素,Q的核電荷數(shù)是X與Z的核電荷數(shù)之和。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1)X、Y的元素符號(hào)依次為 、
(2)XZ2與YZ2分別屬于 (填“極性分子”或“非極性分子”,下同)和
(3)Q的元素符號(hào)是 ,它位于第 周期,它的基態(tài)原子的核外電子排布式為 ,在形成化合物時(shí)它的最高化合價(jià)為
【答案】(1)S C (2)極性分子 非極性分子 (3)Cr 四1s22s22p63s23p63d54s1 +6
【解析】X原子核外的M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子,則X的價(jià)電子排布圖為,因此X為S元素;Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍,則Y為C元素;地殼中含量最多的元素為氧元素,因此Z為O元素;Q的核電荷數(shù)為S和O的核電荷數(shù)之和,因此Q為24號(hào)元素Cr。(1)X、Y分別是S和C。(2)XZ2和YZ2分別為SO2、CO2,它們的空間結(jié)構(gòu)分別為V形和直線形,SO2為極性分子,CO2為非極性分子。(3)Q為Cr元素,Cr位于第四周期,它的基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,其價(jià)電子排布式為3d54s1,因此它的最高化合價(jià)為+6。
及時(shí)鞏固、消化所學(xué),促進(jìn)掌握必備知識(shí),評(píng)價(jià)教學(xué)效果,為后期優(yōu)化教學(xué)方案提供依據(jù),培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題等關(guān)鍵能力。
課堂
總結(jié)
板書
設(shè)計(jì)
第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
第三節(jié) 分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)
第一課時(shí) 共價(jià)鍵的極性、鍵的極性對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響
(一)共價(jià)鍵的極性
1、分類
2、本質(zhì)原因
(二)極性分子與非極性分子
1、定義:
2、判斷方法:(1)向量法
(2)電性法
(3)結(jié)構(gòu)法
(4)化合價(jià)法
(三)鍵的極性對(duì)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的影響
1、鹵素原子對(duì)羧酸酸性的影響
2、烴基長(zhǎng)短對(duì)羧酸酸性的影響
3、羧酸酸性的本質(zhì)原因
教學(xué)
反思
本課時(shí)中,學(xué)生對(duì)共價(jià)鍵的極性、分子極性、羧酸酸性強(qiáng)弱進(jìn)行深入探究,在高中必修階段學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了共價(jià)鍵的相關(guān)知識(shí),會(huì)判斷極性鍵和非極性鍵。因此,在教學(xué)中,應(yīng)充分利用好新舊知識(shí)的聯(lián)系,做好相關(guān)化學(xué)知識(shí)的銜接。
本節(jié)課的重難點(diǎn)都是極性分子和非極性分子的判斷。由于涉及的知識(shí)有一定難度,因此在課程導(dǎo)入中,利用多媒體播放臭氧性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用的視頻進(jìn)行新課的導(dǎo)入,激發(fā)學(xué)生再探分子結(jié)構(gòu)的興趣。同時(shí)按照教材內(nèi)容的安排,設(shè)計(jì)了不同的學(xué)習(xí)任務(wù),主要通過(guò)讓學(xué)生帶著問(wèn)題自主閱讀,找出相應(yīng)的問(wèn)題答案。對(duì)于較難理解的知識(shí),采用教師講授和小組探究合作式學(xué)習(xí),共同解決問(wèn)題,增強(qiáng)對(duì)復(fù)雜知識(shí)的理解。對(duì)于共價(jià)鍵極性判斷的教學(xué),主要采用學(xué)生自主閱讀解決問(wèn)題的教學(xué)模式;對(duì)于分子極性判斷的教學(xué),采取學(xué)生自主閱讀和教師講授、小組合作探究、隨講隨練的教學(xué)方式,多種教學(xué)手段的綜合應(yīng)用,能夠?qū)?fù)雜的知識(shí)簡(jiǎn)單化,提升教學(xué)效率;對(duì)于羧酸酸性影響因素的教學(xué),采用小組合作和教師講授相結(jié)合的模式,并采用講練相結(jié)合的方式,強(qiáng)化訓(xùn)練內(nèi)容,促進(jìn)對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的掌握。
同時(shí)在每個(gè)知識(shí)點(diǎn)學(xué)完之后設(shè)置相應(yīng)的配套習(xí)題,題型設(shè)計(jì)由易到難,通過(guò)對(duì)習(xí)題的練習(xí),增強(qiáng)對(duì)所學(xué)新知的理解和掌握。最后利用多媒體輔助教學(xué),播放了生活中常見的表面活性劑的視頻,加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和拓展。

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