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(共25張PPT)
大π鍵的認識和書寫
雜化軌道理論：
sp3
sp3雜化
s
p
p
s
sp2
sp2雜化
p
sp
sp雜化
p
①
②
③
雜化軌道只用于
①形成σ鍵
②或容納未參與成鍵的孤電子對（遵循能量最低原理，泡利原理、洪特規(guī)則）
未參與雜化的p軌道可用于形成π鍵
離域大π鍵的形成條件
概述：
原子軌道垂直于鍵軸以“肩并肩”方式重疊形成的化學(xué)鍵稱為π鍵，
因為雜化軌道不能形成π鍵，所以只有未雜化的p軌道才能形成π鍵。
定義：
3個及以上原子構(gòu)成的離子團或分子中，原子有彼此平行的未參與雜化的p軌道電子，連貫重疊在一起構(gòu)成π型化學(xué)鍵，又稱為離域大π鍵或共軛大π鍵。
條件：
原子在同一平面。中心原子采取sp雜化或sp2雜化
表示：
m：指參與形成大π鍵的原子數(shù)(H除外)
n： 指參與形成大π鍵的電子數(shù)
確定大π鍵的電子數(shù)
m≤n＜2m（有的容納2個電子，有的容納1個電子，有的是無電子的空軌道）
1、苯分子中的p-p大π鍵
苯中碳原子采取sp2雜化，每個碳原子尚余一個未參與雜化的p軌道，垂直于分子平面而相互平行。所以我們認為所有6個平行p軌道總共6個電子在一起形成了彌散在整個苯環(huán)的6個碳原子上下形成了一個p-p離域大π鍵，符號
C: sp2雜化
p軌道
sp2
sp2雜化軌道有3個雜化軌道用于形成σ鍵(單電子)，
未參與雜化的一個p軌道用于形成π鍵
C:4-3=1
↑ ↑ ↓
↑
2、O3分子里的大π鍵
O3分子的中心O原子采取sp2雜化，只有1個p軌道未雜化。1個sp2雜化軌道容納孤電子對、另兩個sp2雜化軌道和2個端位O原子形成兩個σ鍵，所以中心O原子未雜化的p軌道上2個電子和兩個配位O原子上p軌道中各1各電子，共有4個電子，形成離域
①中心O的雜化：sp2
②形成大π鍵的p軌道電子數(shù)
中心O:6-4=2
成鍵原子O:1x2=2
↑ ↑ ↑↓
↑
p軌道
sp2
sp2雜化軌道有兩個雜化軌道用于形成σ鍵(單電子)，1個sp2雜化軌道容納孤電子對
↑ ↑↓ ↑↓
↑↓
成鍵原子O:sp2雜化
中心原子O: sp2雜化
p軌道
sp2
等電子體SO2、 NO2-、 O3
3、CO32-離子中的大π鍵
外界提供：離子所帶負電荷數(shù)
中心原子C采取sp2雜化形式，C原子上有一個未雜化的垂直于分子平面的p軌道，其中容納一個電子。
①中心C的雜化：sp2
②形成大π鍵的p軌道電子數(shù)
中心C:4-3=1
成鍵原子O:1x3=3
外界提供：2
π46
↑ ↑ ↑
↑
C: sp2雜化
p軌道
sp2雜化軌道
sp2雜化軌道有三個雜化軌道用于形成σ鍵(單電子)
成鍵原子O:sp2雜化
p軌道
sp2
↑ ↑↓ ↑↓
↑
等電子體CO32-、SO3 、 NO3-
雜化軌道數(shù)=成鍵數(shù)+孤電子對數(shù)
課堂鞏固練習(xí)
1.SO2 SO3
2. NO3- NO2-
3.BF3
①中心S的雜化：sp2
②形成大π鍵的p軌道電子數(shù)
中心S:6-4=2
配位原子O:1x2=2
π34
↑ ↑ ↑↓
↑↓
S: sp2雜化
p軌道
sp2雜化軌道
sp2雜化軌道有兩個雜化軌道用于形成σ鍵(單電子)，
一個雜化軌道用于容納孤電子對
SO2
成鍵原子O:sp2雜化
p軌道
sp2
↑ ↑↓ ↑↓
↑
等電子體SO2、 NO2-、 O3
①中心S的雜化：sp2
②形成大π鍵的p軌道電子數(shù)
中心S:6-3=3
配位原子O:1x3=3
π46
SO3
↑ ↑ ↑
S: sp2雜化
p軌道
sp2雜化軌道
sp2雜化軌道有三個雜化軌道用于形成σ鍵(單電子)
中心S:6-3=3
成鍵原子O:sp2雜化
p軌道
sp2
↑ ↑↓ ↑↓
↑
(3 個電子)
等電子體CO32-、SO3 、 NO3-
NO3-
①中心N的雜化：sp2
②形成大π鍵的p軌道電子數(shù)
中心N:5-3=2
配位原子O:1x3=3
外界：1
π46
↑ ↑ ↑
↑↓
N: sp2雜化
p軌道
sp2雜化軌道
sp2雜化軌道有三個雜化軌道均用于形成σ鍵(單電子)
中心N:5-3=2
成鍵原子O:sp2雜化
p軌道
sp2
↑ ↑↓ ↑↓
↑
等電子體CO32-、SO3 、 NO3-
NO2-
①中心N的雜化：sp2
②形成大π鍵的p軌道電子數(shù)
中心N:5-4=1
配位原子O:1x2=2
外界：1
π34
↑ ↑ ↑↓
↑
N: sp2雜化
p軌道
sp2雜化軌道
sp2雜化軌道有兩個雜化軌道用于形成σ鍵（單電子）
一個雜化軌道用于容納孤電子對
中心N:5-4=1
成鍵原子O:sp2雜化
p軌道
sp2
↑ ↑↓ ↑↓
↑
等電子體SO2、 NO2-、 O3
①中心B的雜化：sp2
②形成大π鍵的p軌道電子數(shù)
中心B:3-3=0
配位原子F:3x2=2
外界：0
π46
B: sp2雜化
p軌道
sp2雜化軌道
sp2雜化軌道有3個雜化軌道用于形成σ鍵（單電子）
中心N:3-3=0
↑ ↑ ↑
成鍵原子F:sp2雜化
p軌道
sp2
↑ ↑↓ ↑↓
↑↓
6個電子分別由3個氟原子提供，3個氟原子各提供1個全充滿的2p軌道，與硼原子的空p軌道肩并肩，形成大π鍵
①中心C的雜化：sp2
②形成大π鍵的p軌道電子數(shù)
中心C:4-3=1
配位原子N:2x2=4
配位原子O:1x1=1
外界：0
π46
C: sp2雜化
p軌道
sp2雜化軌道
sp2雜化軌道有3個雜化軌道用于形成σ鍵（單電子）
中心C:4-3=1
↑ ↑ ↑
↑
成鍵原子N:sp2雜化
p軌道
sp2
↑ ↑ ↑
↑↓
成鍵原子O:sp2雜化
p軌道
sp2
↑ ↑↓ ↑↓
↑
拓展：CO2分子里的大π鍵
CO2的C原子采取sp雜化，它的兩個未參與雜化的p軌道在空間的取向是跟sp雜化軌道的鍵軸互相垂直（垂直于分子平面）。這兩個未雜化的p軌道可形成π鍵。所以CO2分子里應(yīng)有兩套大π鍵。其結(jié)構(gòu)如下圖。為3原子4電子的p-p大π鍵，符號為
C: sp雜化
p軌道
sp雜化軌道
sp雜化軌道有2個雜化軌道用于形成σ鍵（單電子）
有2個未參與雜化的p軌道,且每個p軌道含1個電子
中心C:4-3=1
↑ ↑
↑ ↑
O: sp雜化
p軌道
sp雜化軌道
sp雜化軌道有1個雜化軌道用于形成σ鍵（單電子）
有2個未參與雜化的p軌道，且一個p軌道含2個電子，一個p軌道1個電子
↑ ↑↓
↑↓ ↑
等電子體CO2 、SCN- 、NO2+ 、N3- 、N2O
π34
環(huán)狀分子大π鍵的書寫
C: sp2雜化
p軌道
sp2雜化軌道
sp2雜化軌道有3個雜化軌道用于形成σ鍵（單電子）
↑ ↑ ↑
↑
N:sp2雜化
p軌道
sp2
↑ ↑ ↑
↑↓
①形成大π鍵的p軌道電子數(shù)
C:1x4=4
N:1x2=2
外界：0
π56
已知吡咯中的各個原子均在同一平面內(nèi)
咪唑
吡咯
C: sp2雜化
p軌道
sp2雜化軌道
sp2雜化軌道有3個雜化軌道用于形成σ鍵（單電子）
↑ ↑ ↑
↑
N:sp2雜化
↑ ↑ ↑↓
↑
①形成大π鍵的p軌道電子數(shù)
C:1x3=3
N:1x2=2
N:1x1=1
外界：0
π56
N:sp2雜化
↑ ↑ ↑
↑↓
孤電子對
呋喃
C: sp2雜化
p軌道
sp2雜化軌道
sp2雜化軌道有3個雜化軌道用于形成σ鍵（單電子）
中心C:4-3=1
↑ ↑ ↑
↑
O:sp2雜化
p軌道
sp2
↑ ↑ ↑↓
↑↓
①形成大π鍵的p軌道電子數(shù)
C:1x4=4
O:1x1=2
外界：0
π56
C: sp2雜化
p軌道
sp2雜化軌道
sp2雜化軌道有3個雜化軌道用于形成σ鍵（單電子）
中心C:4-3=1
↑ ↑ ↑
↑
N:sp2雜化
p軌道
sp2
↑ ↑ ↑↓
↑
①形成大π鍵的p軌道電子數(shù)
C:1x5=5
N:1x1=1
外界：0
π66
吡啶
孤電子對
C: sp2雜化
p軌道
sp2雜化軌道
sp2雜化軌道有3個雜化軌道用于形成σ鍵（單電子）
中心C:4-3=1
↑ ↑ ↑
↑
N:sp2雜化
p軌道
sp2
↑ ↑ ↑↓
↑
①形成大π鍵的p軌道電子數(shù)
C:1x4=4
N:1x2=2
外界：0
π66
孤電子對
孤電子對
p軌道
sp2雜化軌道
sp2雜化軌道有3個雜化軌道用于形成σ鍵（單電子）
中心C:4-3=1
↑ ↑ ↑↓
↑
N:sp2雜化
①形成大π鍵的p軌道電子數(shù)
N:1x5=2
外界：1
π56
N5-
p軌道
sp2雜化軌道
sp2雜化軌道有3個雜化軌道用于形成σ鍵（單電子）
C:sp2雜化
↑ ↑ ↑
↑
①形成大π鍵的p軌道電子數(shù)
C:1x5=5
外界：1
π56
C: sp2雜化
p軌道
sp2雜化軌道
sp2雜化軌道有3個雜化軌道用于形成σ鍵（單電子）
↑ ↑ ↑
↑
N:sp2雜化
p軌道
sp2
↑ ↑ ↑
↑↓
①形成大π鍵的p軌道電子數(shù)
C:1x8=8
N:1x2=2
外界：0
π910
孤電子對
C: sp2雜化
p軌道
sp2雜化軌道
sp2雜化軌道有3個雜化軌道用于形成σ鍵（單電子）
N:sp2雜化
p軌道
sp2
↑ ↑ ↑↓
↑
①形成大π鍵的p軌道電子數(shù)
C:1x9=9
N:1x1=1
外界：0
π1010
↑ ↑ ↑
↑
酞菁分子中所有原子共平面(N原子均是sp2雜化)
其中P軌道能提供一對電子的N原子是 (填圖2酞菁中N原子的標號)。
鈷酞菁分子中，鈷離子的化合價為 ，氮原子提供孤對電子與鈷離子形成 鍵。
5N:2s2 2p3
2個σ鍵
3個σ鍵
2023年高考改編：
5N:2s2 2p3
2個σ鍵
3個σ鍵
所有N原子的p軌道均可提供電子
2個σ鍵
p軌道有1個電子
①②
3個σ鍵
p軌道有2個電子
③
↑ ↑ ↑↓
↑
↑ ↑ ↑
↑↓
p軌道
sp2雜化軌道
p軌道
sp2雜化軌道
酞菁分子中所有原子共平面(N原子均是sp2雜化)
其中P軌道能提供一對電子的N原子是 ③ (填圖2酞菁中N原子的標號)。
鈷酞菁分子中，鈷離子的化合價為 ，氮原子提供孤對電子與鈷離子形成 鍵。

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