运用甲烷的正四面体结构巧妙“思维”分子的极性

《运用甲烷的正四面体结构巧妙“思维”分子的极性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、运用甲烷的正四面体结构巧妙“思维”分子的极性胡端年关键词：甲烷、正四面体、成键、孤对电子、极性分子、非极性分子、电荷重心、分子构型摘要：有关分子的极性这一知识，在教学实践中无论是教师教，还是学生学都存在如何突破这一难点的问题。虽然有路易斯理论、价键理论、杂化轨道理论、价层电子互斥理论、分子轨道理论、晶体场理论等较好地解释了分子的极性，但这些理论，因涉及较深的数学和物理知识，中学没有要求系统掌握，即便补充，学生也可能难于接受。本人认为教师在高三总复习时，应尽量借助一些简单的或学生已掌握的相关知识，再配合电脑动画和球棍模型，复杂理论具体化，让学生有一定的亲功感，达到事半功倍的效果。分子结构与

2、分子极性的关系，对共价化合物来说，我们应根据分子中正负电荷重心能否重合来判断分子的极性：如能重合则为非极性分子；如不能重合则为极性分子。但现教材对此没有足够的解释，因此，使学生在判断分子极性这一问题上存在一定的障碍，比如：nh3和BF3,从表观上看没有什么区别，但是NH3为极性分子，而BF3为非极性分子，本文就想在这方面谈一谈自己在实际教学中的做法——运用甲烷的正四面体结构巧妙“思维”分子的极性,另外，从近年的高考试题的发散趋势，顺延个别典型离子的空间构型，仅供参考。学生在高二学习有机化学后，对甲烷的正四面体结构有了深刻的认识，借助甲烷分子空间构型，巧妙地引入中心原子成键后，外层八个（四

3、对）电子的伸展方向，由此可较好地分析多数分子的空间构型:甲烷分子的空间结构水分子的空间结构由甲烷辐射出来的分子、离子结构图CH4：C原子成键后外层8个电子，四个仲展方向，作为中心原子,四个H原了各在一个伸展方向上，没有孤对电子（未成键电了），所以分子是正四面体形，正负电荷重心能重合，是非极性分子。NH3：N原子成键后外层8个电子，四个伸展方向，作为中心原子，三个H原子各在一个伸展方向上，其它为1对孤对电子，所以分子是三角锥形，正负电荷重心不能重合，是极性分子。H2O：0原子成键后外层8个电子，四个伸展方向，作为中心原子，两个H原子各在一个伸展方向上，其它为2对孤对电子，所以分子是V字形，

4、而不是直线形，正负电荷重心不能重合，是极性分子。HF：F原子成键后外层8个电子，四个伸展方向，作为中心原子,H原子在一个伸展方向上，其它为3对孤对电子，所以分子是直线形,是非极性分子。C02：C原子作为中心原子，因为形成两个C=0双键，两个0原子各占用两个仲展方向，无孤对电子，所以为直线型，正负电荷重心能重合，是非极性分子。CH3Br：C原子成键后外层8个电子，四个伸展方向，作为中心原子，三个H原子各在一个伸展方向上，Br在另一个伸展方向上，所以分子是四面体形，正负屯荷重心不能重合，是极性分子。N2：由于成键的原子相同，共用电子对不偏向任何一方形成非极性键，所以，N2属于非极性分子。Ne

5、：Ne原子外层8个电子均没有参与成键，作为中心原子，四个伸展方向，四对孤对电子各在一个伸展方向上，是非极性分子。通过运用甲烷的正四面体结构，巧妙“思维”分子构型，学生不仅不用再去死记硬背各种分子构型，而且可以自己分析一些未学习的简单的分子构型，再结合正负电荷重心能否重合，可以轻松解决分子的极性问题。如讲完上边的几种典型分子构型后，可让学生思考BF3、NH4H3O+、NH2OFT等粒子的构型，学生发现成键后的B原子外层只有6个电子，那么构型应该和NH3不同，而NHf与CH4相似，出0+与NH3相似，NH2■与出0相似，0H「与HF相似。即：BF3：B原子成键后外层6个电子，四个伸展方向

6、，作为屮心原子,三个H原子各在一个伸展方向上，其它没有孤对电子，所以分子是三角形，正负电荷重心能重合，为非极性分子。H30+：0原子成键后外层8个电子，四个伸展方向，作为中心原子，三个H原子各在一个伸展方向上，其它为1对孤对电子，所以分子是三角锥形，与NH3相同。NH4+：N原子成键后外层8个电子，四个伸展方向，作为中心原子，四个H原子各在一个伸展方向上，没有孤对电子，所以分子是正四面体形,与CH4相同。NH2-：N原子成键后外层8个电子，四个伸展方向，作为中心原子，两个H原子各在一个伸展方向上，其它为2对孤对电子，所以分子是V行，而不是直线形，与咼0相同。OH"：0原子成键后外层8个电

7、子，四个伸展方向，作为中心原子,H原子在一个仲展方向上，其它为3对孤对电子，所以分子是直线形,与HF相同。通过上述事例我们不难看出判断分子极性的规律：一、多原子分子型：1、ADn型：看中心原子A是否有孤对电子：如果无孤对电子为非极性分子，例如：BF3、CCSCH4>CO2、SO3、SiF4等分子都属于非极性分子；如果有孤对电子则为极性分子，例如：H2O>H2S、NH3、SO2、NO?、PCI3、O3等分子都属于极性分子。注释：孤对电