臭氧分子中的键是非极性键吗
易错26 共价键的类型-备战2021年高考化学一轮复习易错题
易错26共价键的类型【易错分析】只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。
1. 当成键原子半径越大，π键越难形成，如Si、O难形成双键。
2.σ键与π键由于原子轨道的重叠程度不同从而导致了两者的稳定性不同，一般σ键比π键稳定，但N2中π键较稳定。
3.并不是所有的共价键都有方向性，如ssσ键没有方向性。
4.原子形成共价键时优先形成σ键。
5.配位键也属于σ键。
6.大π键一般是三个或更多个原子间形成的，是未杂化轨道中原子轨道“肩并肩”重叠形成的π键。
Πn m－m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数。
对于多电子的粒子，若中心原子的杂化不是sp3杂化，中心原子与配位原子可能形成大π键。
7. 等电子体结构相同，物理性质相近，但化学性质不同。
【错题纠正】例题1、(1)CS2是一种常用的溶剂，CS2的分子中存在________个σ键。
在H—S、H—Cl两种共价键中，键的极性较强的是______，键长较长的是_____。
(2)氢的氧化物与碳的氧化物中，分子极性较小的是________(填分子式)。
(3)醋酸的球棍模型如图1所示。
①在醋酸中，碳原子的轨道杂化类型有________；②Cu的水合醋酸盐晶体局部结构如图2所示，该晶体中含有的化学键是________(填选项字母)。
A．极性键B．非极性键C．配位键D．金属键【解析】【解析】(1)CS 2的结构与CO 2的相似，均为直线型结构，其结构简式为：S=C=S ，因为一个双键由一个σ键和一个Π键组成，所以CS 2的分子中存在2个σ键；因为Cl 的非金属性比S 的强，所以在H—S 、H—Cl 两种共价键中，键的极性较强的是H—Cl ，因而其键长较短，所以H—S 的键长较长；(2)氢的氧化物为H 2O ，碳的氧化物为CO 2，H 2O 是V 形结构，CO 2是直线形结构，因此分子极性较小的是CO 2；(3)①在醋酸分子中，甲基上C 原子的杂化轨道类型是sp 3杂化，羧基上的C 原子是sp 2杂化；②根据Cu 的水合醋酸盐晶体局部结构可知，该晶体中含有的化学键有碳氧之间的极性键，碳原子与碳原子之间的非极性键以及氧原子与铜原子之间的配位键，答案选ABC 。
7氧族
第七章氧族元素一氧和臭氧分子的结构、性质和用途1 氧和臭氧的分子结构：O2分子轨道表示式：KK (σ2s)2(σ*2s)2(σ2p)2(π2p)4(π*2p)2分子结构表示式：O——O O——O成键情况：一个σ键，两个三电子π键；键级=2（两个三电子π键相当于一个二电子π键）磁性：分子中有两个成单电子，顺磁性分子。
分子极性：非极性分子O3分子结构：O —反键O O ————非键—成键O3分子键级=1.5（中心氧原子以sp2杂化轨道分别与两个氧原子形成两个σ键，另外每个氧原子剩余的P轨道形成一个π34键）O3分子磁性：抗磁性分子（不纯的臭氧常呈现磁性是因为其中混有少量氧分子的缘故）O3分子极性：极性分子（由于大π键是离域的，即平均分布在三个氧原子上，由于中心氧原子提供一对电子，从而造成其显正电性，其余两个氧原子显负电性，而且O3的V形结构使分子中正负电荷重心不重合。
）2 氧和臭氧的性质和用途：(1) 氧化性：O2<O3O2和O3都能氧化H2S、HI、Fe2+、Sn2+、H2SO3、Cr2+、CN-等，但O3与这些还原性物质反应迅速。
上述溶液在空气中久置会变质。
O3 + 2I- + H2O = I2 + O2 + 2OH-(用于测定O3含量)O3 + CN- = OCN- + O22OCN- + 3O3 + H2O = 2HCO3- + N2 + 3O2(饮水消毒和含氰废水处理)(2) 稳定性：O2>O32O3 = 3O2△H0=-284kj.mol-1(3) 高空臭氧层的破坏：（氟氯烃、NO x和CO、H2S、SO2、CH4等还原性气体）CF2Cl2→CF2Cl* + Cl*NO2→NO + OCl* + O3→ClO* + O2 NO + O3→NO2 + O2ClO* + O3→Cl* + 2O2 NO2 + O →NO + O2……1974年，墨西哥的Molina和美国的Rowland提出氟氯烃破坏臭氧层理论并发现臭氧洞。
氧3分子的空间构型为
氧3分子的空间构型为
o3的空间构型是：空间构型为三角形，为离域π键。
o3存在于大气中，靠近地球表面浓度为0.001～0.03ppm，是由大气中氧气吸收了太阳的波长小于185nm紫外线后生成的，此臭氧层可吸收太阳光中对人体有害的短波（30nm以下）光线，防止这种短波光线射到地面，使生物免受紫外线的伤害。
介绍
臭氧，又称三氧，化学式为O3，又称三原子氧、超氧，因其类似鱼腥味的臭味而得名，在常温下可以自行还原为氧气。
比重比氧大，易溶于水，易分解。
由于臭氧是由氧分子携带一个氧原子构成，决定了它只是一种暂存状态，携带的氧原子除氧化用
掉外，剩余的又组合为氧气进入稳定状态，所以臭氧没有二次污染。
液态臭氧是深蓝色，密度1.614g/cm3（液，－185.4℃），沸点－111.9℃，固态臭氧是蓝黑色，熔点－192.7℃。
分子呈V 形，不稳定。
常温下分解较慢，在164℃以上或有催化剂存在时或用波长为25nm左右的紫外线照射臭氧时加速分解成氧气。
在常温常压下臭氧为气体，其临界温度－12.1℃，临界压力5.31MPa。
气态时为浅蓝色，液化后为深蓝色，固态时为紫黑色。
气体难溶于水，不溶于液氧，但可溶于液氮及碱液。
液态臭氧在常温下缓慢分解，高温下迅速分解，产生氧气，受撞击或摩擦时可发生爆炸。
人教版高中化学选择性必修二教案：共价键的极性
第二章分子结构与性质第二节分子的空间结构2.3.1共价键的极性【教材分析】本节是在学习了共价键和分子的立体构型的基础上，进一步来认识分子的一些性质，包括共价键的极性和非极性，并由此引出一些共价分子的性质及其应用；范德华力、氢键及其对物质性质的影响，特别是物质的熔沸点及溶解性等；教学时要注意引导学生运用“物质结构决定物质性质，性质反映结构”的观念来理解和解释分子的性质。
【课程目标】教学重点：极性分子与非极性分子的判断教学难点：极性分子与非极性分子的判断【教学过程】【情境引入】微波炉的加热原理任务一：分子的极性【讲解】分子的极性(1)极性分子：分子的正电中心和负电中心不重合，使分子的某一部分呈正电性，另一部分呈负电性，这样的分子是极性分子。
如HCl、H2O等。
(2)非极性分子：分子的正电中心和负电中性重合，使分子没有带正电和带负电的两部分，这样的分子是非极性分子。
如P4、CO2等。
【设疑】为什么水分子内部正电中心和负电中心不重合？共用电子对在两原子周围出现的机会是否相同？即共用电子对是否偏移?【讲解】有些共用电子对的两个原子由于电负性不同，那么共用电子对在两原子周围出现的机会便不同，即共用电子对发生偏移。
有些共用电子对的两个原子由于电负性相同，那么共用电子对在两原子周围出现的机会相同，即共用电子对不发生偏移。
根据共用电子对是否偏移，可以将共价键分为极性键和非极性键。
任务二：键的极性【讲解】2.键的极性以HCl分子为例，HCl分子是由不同元素的原子构成的，Cl原子的电负性大于H原子，致使共用电子对发生偏移，那么会使H原子呈正电性、Cl原子呈负电性。
以Cl2分子为例，Cl2分子是由同种元素的原子构成的，每个Cl原子的电负性相同，致使共用电子对不发生偏移，使成键原子呈电中性。
【讲解】判断分子的极性可依据分子中的化学键的极性向量和。
从向量的角度认识分子的极性，若分子中共价键的极性的向量和等于0，则分子中没有带正电和带负电的两部分，为非极性分子，如BF3、CH4等。
臭氧为何含有极性键
臭氧为何含有极性键最新的2019人教版物质结构与性质教材中，指出臭氧分子中的共价键是极性键。
这可能与大多数老师的认知产生了冲突，那么如何理解这个问题呢？本次给大家分析这个答案。
请看人教教材截图：《2019人教版物质结构与性质》首先，我们看一看极性键、非极性键的概念。
《2019鲁科版必修二》《2019人教版必修一》显然根据鲁科版或人教版教材对极性键、非极性键的定义，臭氧分子中的氧氧键应该是非极性键。
那么为何人教物质结构与性质教材说臭氧含的是极性键呢？实际上搞过竞赛的老师可能都知道，所谓同种原子形成非极性键是一种不严密的说法。
严格来讲只要电子对偏移就是极性键，虽然成键原子相同，但如果成键的两个原子上键合的其他原子不同，那么这些键合原子也会影响键的极性。
就跟两个人拔河，如果两个人力气一样大，理论上靶标不会偏移，但是如果来了一些帮忙的如果帮忙的人数或力气不同那么必然靶标会偏移。
因此极性、非极性键的科学定义应该是：成键原子“化学环境相同”则形成非极性键，成键原子“化学环境不同”则形成极性键。
化学环境指的是原子键合原子数目及类型。
例如丙烷中的碳碳键CH3—CH2CH3，左侧C原子键合3个H原子，右边C原子键合2个H+1个甲基，所以严格来讲丙烷中的碳碳键属于极性键。
乙烷CH3—CH3中的碳碳键则为非极性键，因为两侧的碳均键合了3个H。
同样道理臭氧结构如下：2、3号之间的氧氧键，3号氧没有键合其他原子，2号氧键合了1号氧原子。
所以氧氧键两侧氧原子“化学环境不同”，因此臭氧分子所含化学键为极性键。
总结：建议中学阶段尽量不要搞臭氧，模糊处理比较好。
如果贸然引入臭氧分子含极性键，臭氧分子属于极性分子，一是与教材前述概念冲突二是对物质结构与性质教学也没有助益。
人教教材突然搞出这个臭氧属于极性分子含有极性键内容，又没有进行解释说明，我认为是一个败笔。
最后建议人教版删除臭氧属于极性分子的资料卡片内容。
臭氧分子中的极性探讨_张爱华
问题讨论与思考臭氧分子中的极性探讨张爱华(首都医科大学燕京医学院 北京顺义 101300)摘要 采用ab initio 方法对O 3分子的电子结构进行了计算,构型优化的结果与文献符合的较好,并根据计算结果分析了O 3分子中键的极性和分子的极性。
关键词 键的极性 分子的极性 偶极矩1 问题的提出当前,就臭氧分子中的键是否有极性这个问题在中学化学教师中有2种截然不同的看法。
一种认为,臭氧分子中的键无极性,理由是化学键的极性是由2个成键原子吸引电子的能力不同即电负性差值决定的,O 3由同一种原子组成差值为零,为非极性键。
另一种则认为,臭氧分子中的键有极性。
理由是实验测得臭氧分子的偶极矩不为零,则分子内必存在极性键。
那么,臭氧分子中的键究竟有没有极性?若有极性又如何理解呢?本文从量子化学的观点分析了O 3分子中键的极性和分子的极性。
2 计算方法本文运用M P2方法,在6-311G ＊水平上进行了全优化计算,所有的计算都是在P Ⅳ-2G 微机上用G A U SSI -A N 98[1]程序包完成的。
3 结果讨论3.1 理论分析一般认为键的极性是由电负性之差产生的,这种认识对于双原子分子是合适的,但是对于多原子分子不可行。
比如:同核双原子分子(O 2和H 2)电负性之差相等,无极性;异核双原子分子(HCl )电负性之差不相等,有极性。
对于多原子分子来说,电负性不同,会产生极性,比如H 2O 分子。
对于同一种元素组成的多原子分子O 3来说,若从电负性来看,原子之间的电负性之差为零,不应该有极性,可是根据实验测得的臭氧分子的偶极矩(μ=0.53D )[2]不为零,这又是为什么呢?3.2 键矩和偶极矩分析键的极性大小可用键矩[3]来衡量。
键矩为零,则键无极性,键矩不为零,则键有极性。
分子的极性大小可由分子的偶极矩来描述,极性分子都有偶极矩。
分子的极性是由键的极性和分子的空间构型或分子中键的空间排列决定的。
多原子分子的偶极矩等于分子中所有键矩的矢量和。
人教版高二年级化学选修三知识点总结 (2)
(1)极性分子和非极性分子<1>非极性分子：从整个分子看，分子里电荷的分布是对称的。
如：①只由非极性键构成的同种元素的双原子分子：H2、Cl2、N2等;②只由极性键构成，空间构型对称的多原子分子：CO2、CS2、BF3、CH4、CCl4等;③极性键非极性键都有的：CH2=CH2、CH≡CH。
<2>极性分子：整个分子电荷分布不对称。
如：①不同元素的双原子分子如：HCl，HF等。
②折线型分子，如H2O、H2S等。
③三角锥形分子如NH3等。
(2)共价键的极性和分子极性的关系：两者研究对象不同，键的极性研究的是原子，而分子的极性研究的是分子本身;两者研究的方向不同，键的极性研究的是共用电子对的偏离与偏向，而分子的极性研究的是分子中电荷分布是否均匀。
非极性分子中，可能含有极性键，也可能含有非极性键，如二氧化碳、甲烷、四氯化碳、三氟化硼等只含有极性键，非金属单质F2、N2、P4、S8等只含有非极性键，C2H6、C2H4、C2H2等既含有极性键又含有非极性键;极性分子中，一定含有极性键，可能含有非极性键，如HCl、H2S、H2O2等。
(3)分子极性的判断方法①单原子分子：分子中不存在化学键，故没有极性分子或非极性分子之说，如He、Ne等。
②双原子分子：若含极性键，就是极性分子，如HCl、HBr等;若含非极性键，就是非极性分子，如O2、I2等。
③以极性键结合的多原子分子，主要由分子中各键在空间的排列位置决定分子的极性。
若分子中的电荷分布均匀，即排列位置对称，则为非极性分子，如BF3、CH4等。
若分子中的电荷分布不均匀，即排列位置不对称，则为极性分子，如NH3、SO2等。
④根据ABn的中心原子A的最外层价电子是否全部参与形成了同样的共价键。
(或A是否达价)(4)相似相溶原理①相似相溶原理：极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂。
②相似相溶原理的适用范围：“相似相溶”中“相似”指的是分子的极性相似。
第二章 分子结构与性质 测试题-高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
第二章《分子结构与性质》测试题一、单选题（共12题）1．下列物质中，既含有非极性共价键又含有极性共价键是 A ．NaOHB ．H 2O 2C ．Na 2O 2D ．H 2S2．键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是 A ．键长和键角的数值可以通过晶体的X 射线衍射实验获得B ．因为H —O 键的键能小于H —F 键的键能，所以O 2、F 2与H 2的反应能力逐渐减弱C ．水分子的结构可表示为H —O —H ，分子中的键角为180°D ．H —O 键的键能为463kJ•mol -1，即18gH 2O 分解成H 2和O 2时，消耗的能量为2×463kJ 3．设N A 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A ．18 g H 2O 2中含有的阴、阳离子总数为1.5N AB ．标准状况下，33.6 LC 2H 4分子中含有σ键的数目为7.5N AC ．0.25 mol I 2与1 mol H 2混合充分反应，生成HI 分子的数目为0.5N AD ．常温下，将2.8 g 铁放入浓硫酸中，反应转移电子的数目为0.15N A4．短周期元素W 、X 、Y 、Z 的原子序数依次增加。
m 、n 、p 是由前三种元素组成的二元化合物，s 是元素Z 的单质，10.01mol L q -⋅溶液的pH 为1.86，上述物质的转化关系如图所示。
下列说法错误的是 A ．简单离子半径：Y Z X W >>> B ．简单氢化物水溶液的酸性：Z Y > C ．同周期中第一电离能大于Y 的元素有3种D ．Y 、Z 最高价氧化物对应的水化物中心原子的杂化方式不同5．已知反应：()---22RC CAg+2CN +H O RC CH+Ag CN +OH ≡→≡，该反应可用于提纯末端炔烃。
下列说法不正确的是 A ．OH -的电子式为 B ．O 的价电子排布图为C ．2H O 的空间充填模型为D ．()2Ag CN -中σ键与π键的个数比为1：16．臭氧通常存在于距离地面25km 左右的高层大气中，它能有效阻挡紫外线，保护人类健康。
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臭氧分子中的键是非极性键吗
濮阳油田第二高级中学武圣君
目前，中学化学教师对O3分子中的键是否是非极性键存在着不同的看法。
笔者认为，臭氧分子中的键是极性共价键，其理由如下。
一、现代价键理论的论证
现代价键理论认为，臭氧分子中，中心氧原子利用其sp2杂化轨道中的两个未成对电子，分别与另外两个氧原子中的一个未成对电子相结合，占据2个杂化轨道，形成2个σ键。
中心氧原子的未杂化的轨道由孤对电子占据，又与两个配位氧原子（各提供1个电子）形成一个由3个氧原子共同拥有4个电子的离域大π键（Π34），此键垂直于分子平面（图1）。
由于Π34中的4个π电子平均分布在3个氧原子的分子轨道中，所以中心氧原子供给的2个电子，又部分的被两边的氧原子所共有，致使两个原子核所形成的正电荷重心和由电子形成的负电荷重心不再重合，因此O3分子中的键是极性共价键[图2（a）].
二、科学实验结果的证实
科学实验测得，臭氧分子中的键角为116.8°，键长为1.278×10 – 10 m（该键键长正好介于氧原子间单键键长1.48×10 –10 m与双键键长1.12×10 –10 m 之间）[1] [图2（b）]。
臭氧分子电偶极矩为1.77×10 – 30 C·m（即0.53德拜）[2]。
实验结果表明：O3分子中氧原子间的键是介于单键与双键之间的重叠，且一定是极性键。
这是因为分子电偶极矩是各单个键电偶极矩的矢量和。
若电偶极矩不等于零，则是极性分子。
若为极性分子，则分子内必存在极性键。
三、分子中氧原子电荷分布的计算
根据O3分子的电偶矩和分子中的键角，可以计算出O3分子
中O—O键的电偶极矩μ'为：
假设O3分子中Π34键是离子型，那么每个配位氧原子的电荷的绝对值应等于1.60×10 – 19 C，在这种情况下，O3分子中的O—O键的电偶极矩应为：
μ' = q·d = 1.60×10 – 19 C ×1.278×10 – 10 m
= 20.4×10 – 30 C·m
但实际测得O3分子中O—O键电偶极矩只有1.70×10 – 30 C·m，占100%离子键时所得数值的比例为：
即O3分子中O—O键的离子性为8.3%。
这说明O3分子中氧原子的电荷分布情况是：配位氧原子为－0.083，中心氧原子为+ 0.166。
综上所述，O3分子是含有极性键的极性分子。
那么，根据电负性来判断键的极性时，有些教师为什么会得出O3分子中的键是非极性键的结论呢？这是因为利用成键原子的电负性差值判断键的极性时，不能忽视的一个重要因素就是：同种元素的原子，其成键的原子轨道不同，或电子云的重叠不同，则元素的化合价不同，电负性的值也不同。
在O3分子中，配位氧原子与中心氧原子的成键的原子轨道和电子数均不同，导致中心氧原子带部分的正电荷，配位氧原子带部分负电荷。
即O3分子中氧的实际价态不同，其电负性差值不为零，因此，O3分子中的键是极性键。
这与前面的论述是完全一致的。
参考文献
1 北京师范大学，等. 高等学校教材无机化学上册. 第3版. 北京：高等教育出版社，1992. 452
2 印永嘉. 大学化学手册. 第1版. 济南：山东科学技术出版社，1985. 1035
说明：
本文发表在《中学化学》2001年第5期——“教学-备课札记”栏目。