武雅麗
摘要:透視鍵的極性與分子的極性是中學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的知識(shí)點(diǎn)。本文闡述了二者的判斷方法,并利用四個(gè)例題及其解析點(diǎn)評(píng)來(lái)幫助學(xué)生掌握好這一知識(shí)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:透視鍵;分子;極性
中圖分類(lèi)號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1992-7711(2014)03-0112
鍵的極性與分子的極性的判斷是中學(xué)生易混的知識(shí)點(diǎn),在教學(xué)實(shí)踐中,教師和學(xué)生均感到困難重重。為了幫助學(xué)生突破這一難點(diǎn),本文總結(jié)幾點(diǎn)判斷方法,以供學(xué)生參考。
一、鍵的極性判斷方法
1. 由相同元素的原子形成的共價(jià)鍵是非極性鍵。如單質(zhì)分子(Xn,n>1),如H2、Cl2、O3、P4等)和某些共價(jià)化合物(如C2H2、C2H4、CH3CH2OH等)、某些離子化合物(如Na2O2、CaC2等)均含有非極性鍵。
2. 由不同元素的原子形成的共價(jià)鍵一般是極性鍵。如HCl、CO2、CCl4、SO42-、OH-等都含有極性鍵。
二、分子的極性判斷方法
電荷分布對(duì)稱(chēng)的分子稱(chēng)為非極性分子,例如X2型雙原子分子(如H2、Cl2、Br2等)、XYn型多原子分子中鍵的極性互相抵消的分子(如CO2、CCl4等)都屬非極性分子。
電荷分布不對(duì)稱(chēng)的分子稱(chēng)為極性分子,例如XY型雙原子分子(如HF、HCl、CO、NO等)、XYn型多原子分子中鍵的極性不能互相抵消的分子(如SO2、H2O、NH3等)都屬極性分子。
故分子中電荷分布是否均勻、對(duì)稱(chēng)是判斷分子是否具有極性的依據(jù),而與分子中鍵的極性不一定一致。
1. 雙原子分子,鍵的極性與分子的極性一致 。
異核雙原子分子 → 極性分子 → 極性鍵 CO,HX 。
同核雙原子分子 → 非極性分子 → 非極性鍵 H2,O2。
2. 多原子分子,鍵的極性與分子的極性不完全一致。
共價(jià)型多原子分子,可能是極性分子,也可能是非極性分子,這主要取決于分子的空間構(gòu)型。分子空間結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱(chēng)的是非極性分子如CH4、CCl4、CO2、CS2、BF3等。
分子空間結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)的是極性分子如H2O、H2S 、NH3等。
3. 對(duì)于ABn型共價(jià)分子,若中心原子A達(dá)到了最高正價(jià),沒(méi)有孤對(duì)電子時(shí),為非極性分子,如PCl5、SO3、BF3等;若中心原子未達(dá)到最高正價(jià),有弧對(duì)電子時(shí),為極性分子,如SO2、NH3、PCl3等。
例1. 下列各組物質(zhì)中,都是由極性鍵構(gòu)成且為極性分子的一組是( )
A. CH4和Br2
B. NH3和H2O
C. H2S和CCl4
D. CO2和HCl
解析:若從整個(gè)分子看,分子里電荷分布是對(duì)稱(chēng)的,則這樣的分子為非極性分子;若整個(gè)分子的電荷分布不對(duì)稱(chēng),則這樣的分子為極性分子。所以分子的極性與構(gòu)成的化學(xué)鍵及分子空間構(gòu)型都有關(guān)系。如NH3中N—H為極性鍵,而分子空間構(gòu)型為三角錐形
,為不對(duì)稱(chēng)排列;H2O中H—O也為極性鍵,分子空間
構(gòu)型為三角形 ,為不對(duì)稱(chēng)排列,所以它們都是由極性鍵結(jié)構(gòu)的極性分子。
答案:B。
點(diǎn)評(píng):分子的極性跟鍵的極性以及分子的空間結(jié)構(gòu)有關(guān),同學(xué)們務(wù)必掌握典型分子的空間構(gòu)型(兩個(gè)鍵之間的夾角),才易于判斷分子的極性。
例2. 下列敘述正確的是( )
A. 以非極性鍵結(jié)合起來(lái)的分子一定是非極性分子
B. 以極性鍵結(jié)合起來(lái)的分子一定是極性分子
C. 非極性鍵只存在于雙原子單質(zhì)分子里
D. 非極性分子中,一定含有非極性共價(jià)鍵
解析:對(duì)于是非型選擇題可用反例法判斷正誤。對(duì)于A,H2、O2、N2等實(shí)例可證明其正確性。對(duì)于B,以極性鍵結(jié)合起來(lái)的分子不一定是極性分子,如CH4、CO2等。對(duì)于C,非極性鍵也存在于某些共價(jià)化合物(如C2H4、CH3CH2OH等)和某些離子化合物(如Na2O2等)中。對(duì)于D,非極性分子中,不一定含有非極性共價(jià)鍵,如CH4、CO2等非極性分子中就不含非極性共價(jià)鍵。
答案:A。
點(diǎn)評(píng):本題主要考查鍵的極性與分子極性的關(guān)系,務(wù)求全面、準(zhǔn)確地理解。
例3. 已知SO3、BF3、CCl4、PCl5、SF6都是非極性分子,而H2S、NH3、NO2、SF4、BrF5都是極性分子,由此可推出ABn型分子屬于非極性分子的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律是( )
A. ABn型分子中A、B均不含氫原子
B. A元素的相對(duì)原子質(zhì)量必小于B元素的相對(duì)原子質(zhì)量
C. 分子中所有原子都在同一平面上
D. 分子中A原子最外層電子都已成鍵
解析:當(dāng)一個(gè)陌生的問(wèn)題呈現(xiàn)在我們面前時(shí),很難一下子抓住要害,需要我們多方嘗試,去粗取精,去偽存真,抓住本質(zhì)。若冷靜地觀察思考,就不難發(fā)現(xiàn),題干中前一組分子中的中心原子的所有價(jià)電子都成鍵了,后一組各分子的中心原子都還有價(jià)電子剩余,并且結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)。我們就可以形成這樣的命題:對(duì)于二元化合物來(lái)說(shuō),只要中心原子的所有價(jià)電子全部成鍵,ABn型分子的空間分布必成理想的對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。
答案:D。
點(diǎn)評(píng):異同求同,科學(xué)抽象,是科學(xué)研究和人們解決生活和學(xué)習(xí)中的問(wèn)題時(shí)常用的思維方法。在化學(xué)學(xué)習(xí)中,這種方法應(yīng)用越廣泛,對(duì)提高我們的綜合素質(zhì)就越有效。
例4 判斷AB2分子是極性分子的主要依據(jù)( )
A. 分子中存在極性鍵則一定是極性分子
B. 直線型分子,兩個(gè)A—B鍵的夾角為180°
C. 非直線型分子,兩個(gè)A—B鍵的夾角小于180°
D. 分子中存在離子鍵則一定是極性分子
解析:判斷由極性鍵構(gòu)成的化合物是否屬于(下轉(zhuǎn)第114頁(yè))(上接第112頁(yè))極性分子,主要看分子中電荷分布是否對(duì)稱(chēng),不對(duì)稱(chēng)則表明鍵的極性不能相互抵消,分子為極性分子,相反,若電荷分布對(duì)稱(chēng)則表明鍵的極性相互抵消,分子為非極性分子。因此,A選項(xiàng)無(wú)法肯定;B選項(xiàng)A—B鍵的夾角為180°,B—A—B呈直線型結(jié)構(gòu),故電荷分布均勻,鍵的極性相互抵消。屬于非極性分
子,C選項(xiàng)由于A—B鍵的夾角小于180°,即 呈折線型結(jié)構(gòu),故電荷分布不均勻,鍵的極性不能相互抵消,屬于極性分子,D選項(xiàng)中離子鍵與分子是否有極性無(wú)關(guān)。
答案:C。
點(diǎn)評(píng):抓住極性分子的特點(diǎn)——分子內(nèi)電荷分布不對(duì)稱(chēng),通過(guò)分析,比較分子內(nèi)化學(xué)鍵和分子結(jié)構(gòu)來(lái)判斷分子中電荷的分布情況是解題的主要思路。通過(guò)此類(lèi)題目的訓(xùn)練,學(xué)會(huì)運(yùn)用分子結(jié)構(gòu)來(lái)判斷分子極性的方法。了解判斷ABn型共價(jià)化合物分子是否屬于極性分子的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律。
(作者單位:山西省侯馬市第一中學(xué) 043000)