2024-2025学年新教材高中化学第2章分子结构与性质教考衔接1大π键的形成与影响课件新人教版选择性必修2

教考衔接1大π键的形成与影响深挖教材1.教材模型与分析教材模型鲁科版教材模型分析大π键的含义在一个平面形分子中如果有较多的相邻杂化态原子上有p轨道时,这些p轨道以“肩并肩”的形式相互重叠,形成多中心多电子的不定域π键或大π键,所谓不定域是指生成的π键不再局限于2个原子,而是属于一个多原子体系。苯分子的结构是说明不定域π键的最好例子。包含n个电子和m个原子的大π键可以用符号

表示。2.模型应用与指导(1)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)计算大π键中电子数的步骤①确定分子中价电子总数。②找出分子中的σ键以及不与π键p轨道平行的孤电子对的轨道。③用价电子总数减去这些σ键中的电子数和孤电子对中的电子数,剩余的就是填入大π键的电子数。链接高考模型应用1

利用大π键分析共价键的形成例1(1)(2022·全国乙卷)①一氯乙烯(C2H3Cl)分子中,C的一个

杂化轨道与Cl的3px轨道形成C—Cl

键,并且Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键()。

(2)(2022·山东等级考)吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的

大π键,则吡啶中N原子的价层孤电子对占据

(填字母)。

A.2s轨道

B.2p轨道C.sp杂化轨道

D.sp2杂化轨道sp2σD(3)(2020·山东等级考)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似,也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是(

)A.其熔点主要取决于所含化学键的键能B.形成大π键的电子全部由N提供C.分子中B和N的杂化方式相同D.分子中所有原子共平面A深度思考同一原子在不同的化合物中采用相同的杂化方式,杂化轨道容纳电子数一定相同吗?提示

不一定相同。如无机苯和吡啶中的氮原子,其杂化轨道示意图分别为:模型应用2

分析大π键对键参数的影响例2(1)(2023·山东卷,16)ClO2中心原子为Cl,Cl2O中心原子为O,二者均为V形结构,但ClO2中存在大π键()。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为

;O—Cl—O键角

(填“>”“<”或“=”)Cl—O—Cl键角。比较ClO2与Cl2O中Cl—O键的键长并说明原因:

。ClO2分子中Cl—O键的键长小于Cl2O中Cl—O键的键长,其原因是:ClO2分子中既存在σ键,又存在大π键,原子轨道重叠的程度较大,因此其中Cl—O键的键长较小,而Cl2O只存在普通的σ键

sp2>(2)(2022·全国乙卷)一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中,C—Cl键长的顺序是

,理由:(ⅰ)C的杂化轨道中s成分越多,形成的C—Cl键越强;(ⅱ)

。

[已知一氯乙烯(C2H3Cl)分子中,Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键()]一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔Cl原子参与形成的大π键越多,形成的C—Cl键长越短

解析

(1)ClO2中心原子为Cl,Cl2O中心原子为O,二者均为V形结构,但ClO2中存在大π键()。由ClO2中存在

可以推断,其中Cl原子只能提供1对电子,有一个O原子提供1个电子,另一个O原子提供1对电子,这5个电子处于互相平行的p轨道中形成大π键,Cl提供孤电子对与其中一个O形成配位键,与另一个O形成的是普通的共价键(σ键,这个O只提供了一个电子参与形成大π键),Cl的价层电子对数为3,则Cl原子的轨道杂化方式为sp2;Cl2O中心原子为O,根据价层电子对的计算公式可知n=2+(6-2×1)=4,因此,O的杂化方式为sp3;根据价层电子对互斥模型可知,n=4时,价电子对的空间结构为正四面体,n=3时,价电子对的空间结构为平面正三角形,sp2杂化的键角一定大于sp3的,因此,虽然ClO2和Cl2O均为V形结构,但O—Cl—O键角大于Cl—O—Cl键角,孤电子对对成键电子对的排斥作用也改变不了这个结论。ClO2分子中Cl—O键的键长小于Cl2O中Cl—O键的键长,其原因是:ClO2分子中既存在σ键,又存在大π键,原子轨道重叠的程度较大,因此其中Cl—O键的键长较小,而Cl2O只存在普通的σ键。(2)三种分子中,形成C—Cl键的原子相同,键长取