藍(lán)青+金東升
【關(guān)鍵詞】 化學(xué)教學(xué);分子;離子;雜化軌道類型;判斷方法
【中圖分類號】 G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A
【文章編號】 1004—0463(2015) 06—0121—01
普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書化學(xué)選修3《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》(人民教育出版社)第二章中編排有分子的立體構(gòu)型的主題內(nèi)容,其中,分子或離子的空間構(gòu)型與中心原子的雜化軌道類型的判斷專業(yè)理論性很強(qiáng),教師難以吃透教材,導(dǎo)致學(xué)生難以理解其相互關(guān)系,不會靈活應(yīng)用所介紹的方法。本文結(jié)合教學(xué)實踐,介紹一些判斷方法。
一、ABn型分子或離子的中心原子雜化軌道類型判斷方法
判斷分子或離子的中心原子的雜化軌道類型的思路:根據(jù)用價層電子對互斥理論(VSEPR theory)→確定分子或離子的中心原子的價層電子對數(shù)(包括σ鍵電子對數(shù)和中心原子上的孤電子對數(shù))VSEPR模型→分子或離子的立體構(gòu)型→中心原子的雜化軌道類型。
中心原子上的孤電子對數(shù)=1/2(a-xb)
式中a為中心原子的價電子數(shù),x為與中心原子結(jié)合的原子數(shù),b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)。
二、多元化合物分子或離子的中心原子雜化類型判斷方法
要確定中心原子的價層電子對數(shù),難點是確定中心原子的孤電子對數(shù),關(guān)鍵是要明確哪些原子或原子團(tuán)直接與中心原子相連,直接與中心原子相連的原子或原子團(tuán)最多能接受的電子數(shù)是多少?如,HCHO分子中直接與中心原子相連的原子是2個H和1個O原子,HNO3分子中直接與中心原子相連的原子或原子團(tuán)是2個O和1個—OH(H原子不直接與中心原子相連),所以,HCHO分子中,中心原子C原子形成3個σ鍵,中心原子上的孤電子對數(shù)為:1/2(4-2×1-1×2)=0,中心原子的價層電子對數(shù)為3,中心原子C的雜化軌道類型是sp2;HNO3分子中,中心原子N原子形成3個σ鍵,與中心原子相連的—OH最多接受的電子數(shù)為1,中心原子上的孤電子對數(shù)為:1/2(5-2×2-1×1)=0,中心原子的價層電子對數(shù)為3,中心原子C的雜化軌道類型是sp2。
中心原子軌道雜化類型的判斷
三、判斷有機(jī)物分子中碳原子的軌道雜化類型判斷方法
有機(jī)物分子中碳原子雜化類型判斷可以省略計算,按以下規(guī)律確定:飽和碳原子是sp3雜化;碳碳雙鍵的碳原子及苯環(huán)中碳原子是sp2雜化;碳碳三鍵中碳原子及碳氮三鍵中碳原子是sp雜化。編輯:張 昀