非极性分子和极性分子
学习目标
1. 了解非极性键、极性键、非极性分子和极性分子的概念。
2. 通过对简单的非极性分子、极性分子结构的分析,了解化学键的极性与分子极性的关系。
重点、难点
重点:非极性分子和极性分子 难点:分子结构与分子极性的关系。
电子云分布均匀、对称,分子中正电荷中心与负电荷中心重合在一起的是非极性分子。电子云分布不均匀、不对称,分子中正电荷中心与负电荷中心不能重合在一起的是极性分子。
前面我们已经研究过键的极性,对于双原子分子来说,键的极性与分子的极性是一致的。如HCl分子,由于Cl的电负性比H大,它对电子的吸引能力大于H,则HCl分子中的共用电子对偏向于Cl,结果在HCl分子中Cl这一端显负电性,H这一端显正电性。但是,并非所有只以极性键组成的分子都是极性分子。例如,在AB2型化合物中CO2就是非极性分子,而H2O、SO3等分子就是极性分子。这是由于尽管CO2分子中C = O键是极性键,但是CO2分子是直线型对称分布(O = C = O),两个C = O键的极性正好抵消,其正负电荷中心重合在一起,因此,CO2分子是非极性分子。而H2O分子和SO2分子为V型结构,正负电荷中心不可能重合在一起,因此H2O分子和SO2分子为极性分子。
极性分子组成的溶剂称极性溶剂,非极性分子组成的溶剂称非极性溶剂。在通常情况下,极性分子和离子化合物易溶于极性溶剂中,而非极性分子易溶于非极性溶剂中。如:Br2、I2等非极性分子易溶于CCl4、苯等非极性溶剂中,HCl、HBr、NH3等极性分子易溶于极性溶剂中。
重点、难点、疑点知识
1.非极性键和极性键 键 型 概 念 特 点 形成条件 存在举例 阴、阳离子间通活泼金属和活泼非离子键 过静电作用所阴、阳离子间的金属通过得失电子NaCl 形成的化学键 相互作用 形成离子键 共非极性键 原子间通过共共用电子对不相同非金属元素原用电子对而形发生偏移 子的电子配对成键 Cl2 价键 极性键 成的化学键 共用电子对偏不同非金属元素原向一方原子 子的电子配对成键 HCl (1) 非极性键:同种原子形成共价键,两个原子吸引电子的能力相同,共用电子对不偏向任何一个原子,电荷在两个原子核附近对称地分布,因此成键的原子都不显电性。这样的共价键称为非极性键。
判断方法:由相同元素的原子形成的共价键是非极性键。如单质分子(Xn,n > 1,如H2、Cl2、O3、P4等)和某些共价化合物(如C2H2、C2H4、CH3CH2OH等)、某些离子化合物(如Na2O2、CaC2等)含有非极性键。
(2) 极性键:不同种原子形成共价键,由于不同原子吸引电子的能力不同,使得分子中共用电子对的电荷是非对称分布的。这样的共价键叫做极性键。
判断方法:由不同元素的原子形成的共价键一般是极性键。如HCl、CO2-
2、CCl4、SO4、OH-等都含有极性键。
(3) 极性键和非极性键的关系:①有的分子中只有非极性键,如H2、Cl2、O3等。②有的分子中只有极性键,如HCl、H2S、CO2、CH4等。③也有的分子中既有极性键,又有非极性键,如H2O2、C2H2、CH3CH2OH等。
2.非极性分子和极性分子
(1) 非极性分子:电荷分布是对称的分子称为非极性分子。例如X2型双原子分子(如H2、Cl2、Br2等)、XYn型多原子分子中键的极性互相抵消的分子(如CO2、CCl4等)都属非极性分子。
(2) 极性分子:电荷分布是不对称的分子称为极性分子。例如XY型双原子分子(如HF、HCl、CO、NO等)、XYn型多原子分子中键的极性不能互相抵消的分子(如SO2、H2O、NH3等)都属极性分子。
判断分子的空间构型、分子的极性的思路一般是:
键之间的夹角?决?定??分子的空间构型?决?定??分子的极性
解题规律与技巧
分子的极性取决于键的极性和键在空间分布的对称性。双原子分子中,其键的极性和分子的极性一致,ABn型的多原子分子的极性需视分子的空间构型而定。键的极性和分子极性的关系见下表。
类型 实例 两个键之间的夹角 键的极性 分子的极性 空间构型 X2 H2、N2 —— 非极性键 非极性分子 直线形 XY HCl、NO —— 极性键 极性分子 直线形 类型 实例 两个键之间的夹角 键的极性 分子的极性 空间构型 CO2、CS2 180? 极性键 非极性分子 直线形 XY2 (X2 120? 2Y) SO极性键 极性分子 角形 H2O、H2S 104.5? BF120? 极性键 非极性分子 平面三角形 XY3 3 NH3 107.3? 极性键 极性分子 三角锥形 XY4 CH4、CCl4 109.28? 极性键 非极性分子 正四面体形 多原子分子情况比较复杂
例1 能说明BF3分子的4个原子在同一平面的理由是( )。
A.两个键之间夹角为120? B.B—F键为非极性共价键 C.3个B—F键的键能相同
D.3个B—F键的键长相等
例2 下列分子中,具有极性键的非极性分子是( )。
A.CO
B.H2O
C.CO2
D.CH3F
例3 下列叙述正确的是( )。
A.以非极性键结合起来的分子一定是非极性分子 B.以极性键结合起来的分子一定是极性分子 C.非极性键只存在于双原子单质分子里 D.非极性分子中,一定含有非极性共价键
例4 下列各组物质中,都是由极性键构成为极性分子的一组是( )。
A.CH4和Br2
B.NH3和H2O
C.H2S和CCl4
D.CO2和HCl
例5 已知SO3、BF3、CCl4、PCl5、SF6都是非极性分子,而H2S、NH3、NO2、SF4、BrF5都
是极性分子,由此可推出ABn型分子属于非极性分子的经验规律是( )。 A.ABn型分子中A、B均不含氢原子
B.A元素的相对原子质量必小于B元素的相对原子质量 C.分子中所有原子都在同一平面上 D.分子中A原子最外层电子都已成键
【练习】
1. 在下列分子中一定具有极性的是( )。
A.XY
B.XY2
C.XY3
D.XY4
2. 下列物质中含有极性共价键的是( )。
A.单质溴
B.氯化钙
C.二氧化硫
D.氢氧化钙
3. 下列说法中不正确的是( )。
A.含有共价键的化合物一定是共价化合物 B.含有离子键的化合物一定是离子化合物 C.气态单质分子中一定含有非极性共价键 D.双原子单质分子中共价键一定是非极性键
4. 下列各组物质中,化学键的类型(离子键、共价键)相同的是( )。
A.CaO和MgCl2 B.NH4F和NaF
C.Na2O2和H2O2
D.H2O和SO2
5. 用萃取法从碘水中分离碘,所用萃取剂应具有的性质是( )。
①不和碘或水起化学反应 ②能溶于水 ③不溶于水 ④应是极性溶剂 ⑤应是非极性溶剂 A.①②⑤
B.②③④
C.①③⑤
D.①③④
6. 三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形。下列关于三氯化磷分子空间构
型理由的叙述中正确的是( )。
A.PCl3分子中3个共价键的键长、键之间夹角均相等 B.PCl3分子中的3个P—Cl键属于极性共价键
C.PCl3分子中的3个共价键的键长、键之间夹角不相等 D.PCl3分子中P—Cl键的3个键之间夹角都是100.1? 7. 下列分子中,含有非极性键的化合物是( )。
A.HD
B.CO2
C.H2O
D.C2H5OH
8. 下列叙述正确的是( )。
A.两种元素构成的共价化合物分子中的化学键都是极性键 B.两种不同的非金属元素原子间形成的化学键都是极性键 C.含有非极性键的化合物分子一定不是极性分子 D.只要是离子化合物,其熔点就比共价化合物的熔点高
9. 实验测得BeCl2为共价化合物,两个Be—Cl键间的夹角为180?,由此可判断BeCl2属于
( )。
A.由极性键形成的极性分子 C.由非极性键形成的极性分子 10. 下列说法中正确的是( )。
A.非极性键只存在于同种元素形成的双原子分子中 B.极性键只存在共价化合物中
C.含非极性键的分子,有的是非极性分子,有的是极性分子 D.呈四面体型的共价化合物分子一定是非极性分子
11. 下列物质中,分子极性最大,分子内化学键极性最强的是( )。
A.HCl
B.H2S
C.CCl4
D.HF
B.由极性键形成的非极性分子 D.由非极性键形成的非极性分子
极性”)分子。
(3) CN-中电子数为__________,CN-的电子式为________________________。
12. 碘微溶于水,易溶于CS2的主要原因是( )。
A.碘是单质,水是化合物 C.碘是固体,水是液体
B.碘和CS2都是非极性分子,水是极性分子 D.水的密度比CS2小
13. 四氯化硅与四氯化碳相似,对其性质判断
①四氯化硅是原子晶体 ③由极性键构成的非极性分子 其中可能正确的是( )。 A.①④
B.②③
C.②③④
D.①②③④
②常温下为液态
④四氯化硅可溶于四氯化碳
14. 下列分子中键角最小的是( )。
A.甲烷
B.水
C.二氧化碳
D.氨
15. 硫化氢(H2S)分子中,两个H—S键的夹角接近90?,说明H2S分子的空间构型为_________
型;二氧化碳(CO2)分子中,两个C=O键的夹角是180?,说明CO2分子的空间构型为__________型;甲烷(CH4)分子中,两个相邻C—H键的夹角是109?28',说明CH4分子的空间构型为__________________型。
16. 氰(CN)2为无色可燃气体、剧毒、有苦杏仁味,和卤素单质的性质相似。
(1) 写出氰与苛性钠溶液反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。 (2) 已知氰分子键之间夹角为180?并有对称性,(CN)2的电子式为__________________,
结构式为________________________,(CN)2分子为_____________(填“极性”或“非

