用好一表一圖 突破構(gòu)型分析

羅功舉

“分子的立體構(gòu)型”是《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》中的重要知識(shí)組塊，也是歷年高考考查的熱點(diǎn)，但因其內(nèi)容過于理論化，較為抽象，也使之成為課堂教學(xué)的疑難點(diǎn)和學(xué)生學(xué)習(xí)的障礙點(diǎn)。學(xué)習(xí)中如何突破有關(guān)知識(shí)的困惑點(diǎn)呢？

以下策略供參考。

一、一表解“千愁”

①σ鍵電子對(duì)數(shù)=與中心原子成鍵的原子數(shù)，如ABx型中的x。中心原子上的孤電子對(duì)數(shù)=（a-xb）/2，其中a為中心原子的最外層電子數(shù)（或價(jià)電子數(shù)），x為中心原子結(jié)合的其它原子的數(shù)目總和，b為與中心原子相連的其它原子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí)所差的電子數(shù)，如氫為1，其它原子等于“8-該原子的價(jià)電子數(shù)”。對(duì)于陽(yáng)離子來說，a=中心原子的價(jià)電子數(shù)-離子所帶的電荷數(shù)；對(duì)于陰離子來說，a=中心原子的價(jià)電子數(shù)+離子所帶的電荷數(shù)。

②實(shí)例中，一要注意一些等電子體；二要注意有些實(shí)例并非ABx型，而是ABxCy型，但也符合相應(yīng)分子類型的規(guī)律。

③AB5型分子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為5，孤電子對(duì)數(shù)為0，實(shí)際立體構(gòu)型名稱為三角雙錐形，如PCl5。AB6型分子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為6，分兩類，一是σ鍵電子對(duì)數(shù)為6，孤電子對(duì)數(shù)為0，實(shí)際立體構(gòu)型為正八面體形，如SF6、AlF3-6；二是σ鍵電子對(duì)數(shù)為4，孤電子對(duì)數(shù)為2，實(shí)際立體構(gòu)型為平面正方形，如XeF4。

④P4的空間構(gòu)型為正四面體，但與CH4的正四面體不一樣，P4的四個(gè)磷原子位于正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，其鍵角為60°。

二、一圖破“三難”

教材第38頁(yè)圖2-15是一個(gè)很有意義的圖示（如圖1），它蘊(yùn)含的知識(shí)豐富。細(xì)致解讀這一內(nèi)容，會(huì)獲得很多有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的知識(shí)，同時(shí)也能啟迪、拓展我們的思維。

①該圖中的結(jié)構(gòu)式中還標(biāo)出了中心原子的孤電子對(duì)數(shù)（除表示出共價(jià)鍵外，還顯示了孤電子對(duì)），叫路易斯結(jié)構(gòu)式。這種表示方法為分析多原子分子的單質(zhì)（如P4、S8）中原子的雜化軌道類型提供了參考模式，即可以根據(jù)路易斯結(jié)構(gòu)式判斷出分子中σ鍵電子對(duì)數(shù)和孤電子對(duì)數(shù)，或根據(jù)電子式判斷價(jià)層電子對(duì)數(shù)，進(jìn)而確定原子的雜化軌道類型，P4、S8中P、S的雜化軌道類型均為sp3。

②含孤電子對(duì)的VSEPR模型與分子的實(shí)際立體構(gòu)型關(guān)系：當(dāng)中心原子上有孤電子對(duì)時(shí)，其理論模型與實(shí)際構(gòu)型并不一致；將VSEPR模型中的孤電子對(duì)去掉，即得分子的實(shí)際立體構(gòu)型。

③H2O和NH3的VSEPR模型相同，都是四面體形，但實(shí)際構(gòu)型不一致，是因?yàn)楣码娮訉?duì)數(shù)不相同，且影響H2O和NH3的鍵角大小。孤電子對(duì)之間的斥力>孤電子對(duì)與共用電子對(duì)之間的斥力>共用電子對(duì)之間的斥力，雙鍵與雙鍵之間的斥力>雙鍵與單鍵之間的斥力>單鍵與單鍵之間的斥力。

當(dāng)氫化物的中心原子不同（如PH3、NH3、H2S）或中心原子相同而結(jié)合原子不同（如NF3、NH3）時(shí)，可根據(jù)原子的電負(fù)性大小及“成鍵電子對(duì)離中心原子遠(yuǎn)近”及孤電子對(duì)數(shù)多少解釋其鍵角產(chǎn)生差異性的原因。

當(dāng)解釋含有雙鍵（存在π鍵）的物質(zhì)中鍵角的大小時(shí)，應(yīng)強(qiáng)調(diào)雙鍵中的π鍵對(duì)成鍵的單鍵排斥作用較強(qiáng)，而影響鍵角，如HCHO中∠HCH實(shí)際略小于120°。

（收稿日期：2017-05-20）endprint