人教高中化学专项40 大π键（解析版）.docx

第六篇 物质结构与性质
专项40 大π键
共价键的类型按成键方式可分为σ键和π键。大π键作为π键概念的延伸与拓展，常见于信息题中。由三个或三个以上的原子形成的π键，在多原子分子或离子中，如有相互平行的p轨道，它们连贯重叠在一起构成一个整体，p电子在多个原子间运动形成π型化学键，这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键或共轭大π键，简称大π键，表达式Πmn：m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数；大π键具有特殊的稳定性。常见分子(或离子)的大π键见下表：
1．(2017•新课标Ⅱ卷节选)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5) 6(H3O) 3(NH4) 4Cl(用R代表)，其局部结构如图所示：
R中阴离子N5—中的σ键总数为 个。分子中的大π键可用符号Πmn表示，其中m代表参与形成的大π键原子数，n代表参与形成的大π键电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π66)，则N5—中的大π键应表示为 。
【答案】5NA Π56　
【解析】根据图(b)N5﹣中键总数为5NA个，根据信息，N5﹣有6个电子可形成大π键，可用符号Π56表示，故答案为：5NA；Π56。
2．(2017•新课标III 卷节选)***锰是某种催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外，还存在________。
【答案】离子键和π键(或键)
【解析】***锰是离子化合物，***根和锰离子之间形成离子键，***根中N原子与3个氧原子形成 3个σ键，***根中有一个氮氧双键，所以还存在π键。
大π键中电子数的确定方法
1．分子或离子团中的大π键可表示为，其中m表示参与形成大π键的原子数，n表示参与形成大π键的电子数。已知环戊二烯阴离子(C5H5-)的结构与苯分子相似，具有芳香性。苯分子中大π键可表示为，则C5H5-中大π键应表示为_______。
【答案】
【解析】根据题意C5H5-中5个碳原子大π键，每个碳原子有一个电子，又得到一个电子，因此C5H5-形成大π键应表示为。
2．***苯分子中，C采取____杂化，杂化轨道分别与C、H(或Cl)形成σ键，并且Cl的3px，轨道与C未参与杂化的2px轨道形成大Π键，可表示为____。(已知m中心n电子的大Π键可表示为Π)。
【答案】sp2     Π
【解析】***苯分子中，C采取杂化，垂直苯环平面方向上由6个C(各提供1个p电子)和1个(提供2个p电子)形成7中心8电子的大键。
3．离子液体熔点很低，常温下呈液态，阴阳离子可自由移动，因此离子液体在电池中可作为_______，某离子液体的结构如图所示，其中碳原子杂化方式为_______，该离子液体中阴离子的空间构型为_______，已知其阳离子的环状结构中含有大π键，该大π键应表示为_______。
【答案】电解质或做导体     sp2、sp3     正八面体    
【解析】离子液体熔点很低，常温下呈液态，阴阳离子可自由移动，因此离子液体在电池中可作为电解质或做导体；由结构简式可知，饱和碳元素为sp3、双键两端碳原子为sp2，故碳原子杂化方式为sp2、sp3；该离子液体中阴离子中有6个共价键，根据电子对互斥理论