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浅谈高中结构化学中的孤对电子问题

2019-09-10卢晓明

高考·上 2019年5期
关键词:问题

摘 要:结构化学一直是绝大多数同学选做的题目。结构化学在多数情况下比有机化学简单,考生更容易得分,结构化学中涉及孤对电子的相关问题较多,孤对电子的相关问题是结构化学中考查的主要问题之一。本文旨在论述结构化学中涉及孤对电子的相关问题。

关键词:结构化学;孤对电子;孤电子对数;问题

结构化学中涉及到孤对电子的问题较多,但并不难,其解题方法较为简单,易被学生接受。

结构化学中孤对电子相关问题主要有:孤电子对数的确定、价层电子对数的确定、杂化方式的确定、空间构型的确定、孤对电子对极性的影响及极性对物理性质的影响。下面我们分别对以上问题逐一论述。

一、孤电子对数的确定

孤电子对数可用如下公式计算出来:

孤电子对数=1/2(中心元素价电子数-非中心元素接受电子数-原子团所带电荷数)

例一:求硫酸根中硫原子的孤电子对数。

孤电子对数=1/2[6-2*4-(-2)]=0

二、价层电子对数的确定

价层电子对数可用如下公式计算出来:

孤电子对数+σ键数=价层电子对数

例二:求亚硫酸根中硫原子的价层电子对数。

1.求孤电子对数

孤电子对数=1/2[6-2*3-(-2)]=1

2.求价层电子对数

价层电子对数=1+3=4

三、杂化方式的确定

杂化方式可用如下公式计算出来:

1+X=孤电子对数+σ键数

例三:求亚硫酸根中硫原子的杂化方式。

1.求孤电子对数

孤电子对数=1/2[6-2*3-(-2)]=1

2.求硫原子的杂化方式

1+X=1+3=>X=3=>sp3杂化

四、空间构型的确定

空间构型分为两类:价层电子对互斥模型(VSEPR)的空间构型和分子(或离子)的空间构型

1. 价层电子对互斥模型(VSEPR)的空间构型

价层电子对互斥模型的空间构型是指价层电子对围成的形状。

例四:求亚硫酸根VSEPR的空间构型。

(1)求亚硫酸根中硫原子的价层电子对数

①求孤电子对数

孤电子对数=1/2[6-2*3-(-2)]=1

②求价层电子对数

价层电子对数=1+3=4

(2)得出VSEPR空间构型

四对电子围成四面体形

2. 分子(或离子)的空间构型

分子(或离子)的空间构型是指分子(或离子)内原子围成的形状。

例五:求亚硫酸根的空间构型。

(1)求孤电子对数

孤电子对数=1/2[6-2*3-(-2)]=1

(2)确定亚硫酸根的空间构型

一对孤對电子将三根σ键向同一侧排斥,亚硫酸根的四个原子围成三角锥形。

五、孤对电子对极性的影响及极性对物理性质的影响

1.孤对电子对分子极性的影响

(1)当孤电子对数=0时,且非中心原子一样,该分子为非极性分子。

(2)当孤电子对数≠0时,该分子为极性分子。

2.分子极性对熔、沸点及溶解度的影响

(1)极性使熔、沸点升高

(2)极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂,简称相似相溶。

总之,高考结构化学中与孤对电子相关的题目较多,所涉及到的主要问题已经做了阐述,与之相关的题目需要去不断梳理,不断归纳总结,才能以不变应万变,才能让结构化学拿高分。

作者简介:卢晓明,出生年月:1979年9月,性别:男,籍贯:湖北当阳,民族:汉,族 最高学历:本科,职称:中二,研究方向:高中结构化学

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