高二化学物质结构与性质1
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全面剖析大π键【方法与规律】1、大π键的定义在多原子分子中,如有相互平行的p轨道,它们连贯地“肩并肩”地重叠在一起构成一个整体,p电子在多个原子间运动形成π型化学键,这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键或共轭大π键2、大π键的形成条件(1)所有参与形成离域π键的原子在同一平面上,因此中心原子采取sp2杂化或sp杂化(2)参与形成离域π键的原子都必须提供一个或两个相互平行的p轨道(3)形成离域π键的p轨道上的电子总数小于p轨道数的2倍3、大π键表示方法:nmπ,m为原子个数,n为共用电子个数,m≤2n如:43π指平行于p轨道的数目有3个(一般粒子有几个原子,就是几个p轨道),平行p轨道里的电子数为44、m和n的计算方法(1)ABn型的分子或离子【方法一】①m为原子个数:一般粒子有几个原子,就是几个p轨道,如:SO2有3个原子形成π键,则m=3②n值的计算a.分析出参与形成离域π键的每个原子形成几个σ键b.形成σ键后,若只有一个成单电子,则该电子参与形成大π键,若没有成单电子,则最多有一对孤对电子参与形成大π键物质分析方法大π键SO2S、O原子的电子式分别为:、,中心原子S采取sp2杂化,形成2个σ键,还有4个电子即2对孤对电子,S原子最多提供1对孤对电子形成大π键,O原子形成1个σ键后,还有5个电子,有1个单电子,则两个O原子的单电子参与形成大π键,故n=2+2×1=4,因此SO2大π键为43π43πO3O原子的电子式分别为:,中心原子O采取sp2杂化,形成2个σ键,还有4个电子即2对孤对电子,中心O原子最多提供1对孤对电子形成大π键,配位O原子形成1个σ键后,还有5个电子,有1个单电子,则两个O原子的单电子参与形成大π键,故n=2+2×1=4,因此O3大π键为43π43πNO2-N、O原子的电子式分别为:、,中心原子N采取sp2杂化,形成2个σ键,还有3个电子则有1个单电子,中心N原子最多提供1个单电子形成大π键,配位O原子形成1个σ键后,还有5个电子,有1个单电子,则两个O原子的单电子参与形成大π键,由于带一个单位的负电荷,也要参与形成大π键,故n=1+1+2×1=4,因此NO2-大π键为43π43π规律①若微粒互为等电子体,则大π键是相同的;②若为离子,n的数值遵循“阴加阳减”CO2C、O原子的电子式分别为:、,中心原子C采取sp杂化,形成2个σ键,还有2个电子即1对孤对电子,中心C原子最多提供1对孤对电子形成大π键,O原子形成1个σ键后,还有5个电子,有1个单电子,则两个O原子的单电子参与形成大π键,由于带一个单位的负电荷,也要参与形成大π键,故n=2+2×1=4,因此CO2大π键为43π43π同理SCN—、NO2+、N3—互为等电子体,则大π键是相同的,大π键为43π物质分析方法大π键CO32—C、O原子的电子式分别为:、,中心原子C采取sp2杂化,形成3个σ键,还有1个单电子,中心C原子最多提供1个单电子形成大π键,O原子形成1个σ键后,还有5个电子,有1个单电子,则3个O原子的单电子参与形成大π键,由于带2个单位的负电荷,也要参与形成大π键,故n=1+2+3×1=6,因此CO32—大π键为64π64π同理NO3—、SO3互为等电子体,则大π键是相同的,大π键为64π【方法二】①m为原子个数:一般粒子有几个原子,就是几个p轨道,如:SO2有3个原子形成π键,则m=3②n值的计算(3个部位加起来的总和)a.中心原子=中心原子价电子数-形成σ键所提供的电子总数-孤电子数b.成键原子=成单电子数总和c.外界:阴阳离子,遵循“阴加阳减”物质分析方法大π键SO2①S的杂化:sp2②形成大π键的p轨道电子总数a.中心S原子=中心原子价电子数-形成σ键所提供的电子总数-孤电子数=6-2×1-2=2b.成键原子=2×1=2c.外界:0n=2+2=4,因此SO2大π键为43π43πNO2+①N的杂化:sp②形成大π键的p轨道电子总数a.中心N原子=中心原子价电子数-形成σ键所提供的电子总数-孤电子数=5-2×1-0=3b.成键原子=2×1=2c.外界:-1n=3+2-1=4,因此NO2+大π键为43π43πSO3①S的杂化:sp2②形成大π键的p轨道电子总数a.中心S原子=中心原子价电子数-形成σ键所提供的电子总数-孤电子数=6-3×1-0=3b.成键原子=3×1=3c.外界:0n=3+3=6,因此SO3大π键为64π64πNO3—①N的杂化:sp2②形成大π键的p轨道电子总数a.中心N原子=中心原子价电子数-形成σ键所提供的电子总数-孤电子数=5-3×1-0=264πb .成键原子=3×1=3 c.外界:1n=2+3+1=6,因此NO3—大π键为64π【方法三】①m为原子个数:一般粒子有几个原子,就是几个p轨道,如:SO2有3个原子形成π键,则m=3②n值的计算a.先计算微粒的总价电子数(a)b.计算原子之间的σ键,一对σ键存在2个电子(b)c.中心原子的孤对电子数(c)d.外围原子的价层电子中的孤对电子数,如:O原子为2s、2p中各有1对,共4个电子(d)③n=a-b-c-d物质分析方法大π键SO2总价电子数a=6+6×2=18σ键电子数b=2×2=4中心原子的孤对电子数c=2外围原子的价层电子中的孤对电子数d=2×4=8n=a-b-c-d=18-4-2-8=4,因此SO2大π键为43π43πNO2+总价电子数a=5+6×2-1=16σ键电子数b=2×2=4中心原子的孤对电子数c=0外围原子的价层电子中的孤对电子数d=2×4=8n=a-b-c-d=16-4-0-8=4,因此NO2+大π键为43π43πSO3总价电子数a=6+6×3=24σ键电子数b=3×2=6中心原子的孤对电子数c=0外围原子的价层电子中的孤对电子数d=3×4=12n=a-b-c-d=24-6-0-12=6,因此SO2大π键为64π64πNO3—总价电子数a=5+6×3+1=24σ键电子数b=3×2=6中心原子的孤对电子数c=0外围原子的价层电子中的孤对电子数d=3×4=12n=a-b-c-d=24-6-0-12=6,因此NO3—大π键为64π64π(2)多个中心原子(AmBn)型的分子或离子——用方法一①m为原子个数:一般粒子有几个原子,就是几个p轨道,如:SO2有3个原子形成π键,则m=3②n值的计算a.分析出参与形成离域π键的每个原子形成几个σ键b.形成σ键后,若只有一个成单电子,则该电子参与形成大π键,若没有成单电子,则最多有一对孤对电子参与形成大π键物质分析方法大π键C原子的电子式为:,每个C原子采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,因此其大π键为66π66πC、N原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,N原子形成2个σ键,还有3个电子,有一个成单电子参与形成大π键,所以n=5×1+1=6,因此其大π键为66π66π物质分析方法大π键C、N原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,N原子形成3个σ键,还有1对孤对电子,这对孤对电子一定参与形成大π键,所以n=4×1+2=6,因此其大π键为65π65πC、N原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,1号N原子形成3个σ键,还有1对孤对电子,这对孤对电子一定参与形成大π键,2号N原子形成2个σ键,还有3个电子,则有一个成单电子参与形成大π键,所以n=3×1+2+1=6,因此其大π键为65π65πC、O原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,O原子形成2个σ键,还有4个电子即2对孤对电子,O原子最多提供1对孤对电子形成大π键,所以n=4×1+2=6,因此其大π键为65π65πC、S原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,S原子形成2个σ键,还有4个电子即2对孤对电子,S原子最多提供1对孤对电子形成大π键,所以n=4×1+2=6,因此其大π键为65π65πC、Se原子的电子式为:、,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,Se原子形成2个σ键,还有4个电子即2对孤对电子,Se原子最多提供1对孤对电子形成大π键,所以n=4×1+2=6,因此其大π键为65π65πC原子的电子式为:,C原子都采取sp2杂化,形成3个σ键,每C原子有1个成单电子,该单电子参与形成大π键,所以n=4×1=4,因此其大π键为44π44π。
第3课时元素周期律(二)一、电负性1.有关概念与意义(1)键合电子:元素相互化合时,原子中用于形成化学键的电子称为键合电子。
(2)电负性:用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。
电负性越大,对键合电子的吸引力越大。
(3)电负性大小的标准,以氟的电负性为4.0作为相对标准。
2.递变规律(1)同周期,自左到右,元素的电负性逐渐增大,元素的非金属性逐渐增强、金属性逐渐减弱。
(2)同主族,自上到下,元素的电负性逐渐减小,元素的金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱。
3.应用(1)判断元素的金属性和非金属性及其强弱①金属的电负性一般小于1.8,非金属的电负性一般大于1.8,而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右,它们既有金属性,又有非金属性。
②金属元素的电负性越小,金属元素越活泼;非金属元素的电负性越大,非金属元素越活泼。
(2)判断元素的化合价①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱,元素的化合价为正值。
②电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强,元素的化合价为负值。
(3)判断化合物的类型如H的电负性为2.1,Cl的电负性为3.0,Cl的电负性与H的电负性之差为3.0-2.1=0.9<1.7,故HCl为共价化合物;如Al的电负性为1.5,Cl的电负性与Al的电负性之差为3.0-1.5=1.5<1.7,因此AlCl3为共价化合物;同理,BeCl2也是共价键形成的共价化合物。
特别提醒电负性之差大于1.7的元素不一定都形成离子化合物,如F的电负性与H的电负性之差为1.9,但HF为共价化合物。
例1(2018·北京朝阳区期中)下列说法不正确的是()A.ⅠA族元素的电负性从上到下逐渐减小,而ⅦA族元素的电负性从上到下逐渐增大B.电负性的大小可以作为衡量元素的金属性和非金属性强弱的尺度C.元素的电负性越大,表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强D.NaH的存在能支持可将氢元素放在ⅦA族的观点【考点】元素的电负性【题点】电负性的含义及变化规律答案A解析同主族自上而下元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,电负性逐渐减小,A项不正确;电负性的大小可以作为衡量元素的金属性和非金属性强弱的尺度,B项正确;电负性越大,原子对键合电子的吸引力越大,C项正确;NaH中H为-1价,与卤素相似,能支持可将氢元素放在ⅦA族的观点,D项正确。