2020屆人教版選修三 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 高考題中的大π鍵問題

人教版選修三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

高考題中的大n鍵問題1、什么是大n鍵？在多原子分子中，如有相互平行的p軌道，它們連貫重疊在一起構(gòu)成一個整體，p電子在多個原子間運(yùn)動形成n型化學(xué)鍵，這種不局限在兩個原子之間的n鍵稱為離域n鍵或共軛大n鍵2、形成大n鍵的條件是什么？大n鍵是3個或3個以上原子彼此平行的p軌道從側(cè)面相互重疊形成的n鍵這些原子都在同一平面上；這些原子有相互平行的p軌道；p軌道上的電子總數(shù)小于p軌道數(shù)的2倍茶玨腑?礎(chǔ)JSh183、如何表示大n鍵？如：兀4指平行于p軌道的數(shù)目有3個(一般粒子有幾個原子，就是幾個p軌道)，平行p軌道里的電子數(shù)為44、大n鍵表示為：兀b，b=aa(1)先計算粒子的總價電子數(shù)(m)⑵計算原子之間的5鍵，一對5鍵存在2個電子(n)⑶中心原子的孤對電子數(shù)(o)⑷外圍原子的價層電子中的孤對電子數(shù)，如:0原子為2s、2p中各有1對，共4個電子(p)⑸大n鍵的電子，剩余電子，共有：b=m—n—o—p(6)表示：共有幾個原子參加，則即有幾個p軌道平行，數(shù)目為a,大n鍵表示為：兀a5、舉例說明例1、CO2中的大n鍵：分析：CO2中C原子為sp雜化，兩端的0原子可視為不雜化C原子sp雜化軌道為兩個能量相等的Px軌道，其中各含有1個成單電子；Py軸上有1個成單電子；Pz軸上也有1個成單電子0原子2s2、2p軌道中其中一個軌道上面均為兩個自旋相反的電子。另兩個P軌道上的成單電子分別與C原子的sp雜化軌道形成5鍵和n鍵。第一套：y軸從左至右的電子數(shù)為：1、1、2，共4e-；第二套：z軸從左至右的電子數(shù)為：2、1、1，共4e-；均為三個P軌道，故C02中存在兩套口34的大n鍵。另計算如下：(中心原子C不存在孤對電子)(1)C02中的價電子總數(shù)為4+6x2=16⑵C與O形成5鍵的電子數(shù)為2x2=4(C和O各拿出1個電子，共2組)⑶成對電子0原子中：2s、2p中有一個軌道中存在一對孤對電子(共4個)，2個0原子共有：4x2=8形成大n鍵的電子，即為剩余電子，共有：16—4—8=40、C、0原子的每個原子的某一p軌道中共有4個電子可共享，即大n鍵為兀；例2、NO3—中的大n鍵：(中心原子N不存在孤對電子)(1)NO3—中的價電子總數(shù)為5+6x3+1=24⑵N與0形成5鍵的電子數(shù)為3x2=6(N和0各拿出1個電子，共3組)⑶成對電子0原子中：2s、2p中有一個軌道中存在一對孤對電子(共4個)，3個0原子共有：4x3=12形成大n鍵的電子，即為剩余電子，共有：24—6—12=60、0、N、0原子的每個原子的某一p軌道中共有4個電子可共享，即大n鍵為兀?例3、03中的大n鍵：(中心原子0存在一對孤對電子)03可以看成0?0203中的價電子總數(shù)為6x3=18中心0與另兩個0原子形成5鍵的電子數(shù)為2x2=4中心0存在一對孤對電子⑷成對電子0原子中：2s、2p中有一個軌道中存在一對孤對電子(共4個)，2個0原子共有：4x2=8形成大n鍵的電子，即為剩余電子，共有：18—4—2—8=40、0、0原子的每個原子的某一p軌道中共有4個電子可共享，即大n鍵為兀；提醒：中心原子若有孤對電子，一定要把孤對電子從價電子總數(shù)中減去

說明：如果能畫出草圖，則可更好地理解各個原子之間的成鍵情況。如果畫不出，只能通過公式進(jìn)行計算，而不必管電子是如何填入軌道中的圖示法快速確定分子或離子中的大n鍵離域大n鍵是一個比較難懂的知識。對于一些簡單的分子或離子，我們可以通過畫出三個相互垂直的p軌道分析出其中參與形成大n鍵的電子，但是這也需要一定的空間想像能力以及要弄清原子之間的電子填充情況，分析起來也顯得復(fù)雜。一、判斷步驟1、先分析出原子與原子之間以。鍵相連，并且只存在1對共用電子對;2、除了形成C鍵外的多余電子■于該原子的周圍；3、陽離子中，電負(fù)性小的失電子，陰離子中電負(fù)性大的得電子;4、若端位原子只有一個成單電子，則該電子參加形成大n鍵；基端位原子沒有成單電子，則其最多有一對孤對電子參加形成大n鍵；5、畫出路易斯結(jié)構(gòu)式，從中分析得出：有幾個原子就有幾個p軌道參加成鍵(a);每個原子中的成單電子或一對孤對電子為大n鍵中電子數(shù)(b);大n鍵表示為二、典例舉例例1、請分析CO?中的大n鍵為兀；?分析：C最外層有4個電子，與兩邊的0原子各形成一根°鍵，多余的兩個電子置于C原子的上、下位置，O原子最外層為6個電子，一個電子與c形成］:鍵后，還存在兩對孤對電子，還有一個成單子。由此畫出C02的路易斯結(jié)構(gòu)式為：從圖中方框可以判斷出，左邊一個氧上的一對孤對電子，中間一個碳原子上的一個單電子，最右邊氧上的一個單電子，共4個電子形成一套兀34的大n鍵。同樣，右邊一個氧上的一個成單電子，中間一個碳原子上的一個單電子，最右邊氧上的一對孤對電子，共4個電子形成一套兀的大n鍵。故C02中存在兩套兀的大n鍵。例2、請分析SO?中的大n鍵為兀；

分析：S和0的最外層均為6個電子，S與兩個O原子形成兩根C鍵，S多余的4個電子置于上、下兩側(cè)，O與S形成一根鍵之后還多余5個電子，其中有2對是共用電子對，還有一個為成單電子，參與形成大n鍵。由此畫出S02的路易斯結(jié)構(gòu)式為：：—：：—。從圖中判斷出，SO2存在一套兀4的大n鍵。例3、請分析O3中的大n鍵為兀34??????：O：O：O：分析：畫出03的路易斯結(jié)構(gòu)式為：I?*I，從圖中判斷出，03存在一套兀34的大n鍵。例4、請分析NO2—中的大n鍵為兀4？3分析：N02中N失去電一個電子，還余4個電子，各用一個與兩邊的0原子形成1鍵，還多余兩個孤對電子形成大n鍵。由此畫出N02出N02的路易斯結(jié)構(gòu)式為：，從圖中判斷出，N02存在一套兀4的大n鍵。例5、請分析SO3中的大n鍵為兀6?34分析：路易斯結(jié)構(gòu)式為，紅色圈中共有分析：路易斯結(jié)構(gòu)式為，紅色圈中共有6個電子，從圖中判斷出，S03中的大n鍵為。說明：有成單電子的，則成單電子參加形成大n鍵；若沒有成單電子的，則用一對孤對電子形成大n鍵。例6、請分析NO—中的大n鍵為兀:?分析：路易斯結(jié)構(gòu)式為，最上面的分析：路易斯結(jié)構(gòu)式為，最上面的0原子得一個電子（用紅色的點表示），則圈中共6個電子，故大n鍵為例7、請分析CO32—中的大n鍵為兀6?