高二化学（选修）
主备人 课 题 教学目标 等电子原理 等电子原理教学案 执教者 班级 课时 1 日期 课型 新授课 1．掌握等电子原理 2．等电子原理的应用 教学重点 掌握等电子原理 教学难点 等电子原理的应用 教学方法 讲授法、探究法、归纳法、比较法 教学过程 教学内容 [导入] 1.写出10电子构型的分子： 写5个10电子构型的离子： 写6个18电子构型的分子： 写4个18电子构型的离子： 2.空间构型小结： 正四面体型 金刚石（硅）（109°28′）甲烷 四氯化碳 NH4+ SO42— PO43— P4（60°）（注意） 平面型BF3（120°） 石墨（120°） 乙烯（120°） 苯（120°） 直线型 二氧化碳（二硫化碳）（180°） 乙炔（180°） 三角锥型 氨（107.3°） 方体型 立方烷（90°） [知识梳理] 阅读并完成下表，分析： 分子 原子数 电子数 价电子数 化学键 键能 分子构型 沸点/K 熔点/K 液体密度/(克·厘米溶解度（水） —3教法与学法 N2 2π、1σ 1072kJ·mol—1 252 77 ) 0.796 难溶于水 CO 2π、1σ 941.7kJ·mol—1 253 83 0.793 难溶于水 还有氮和一氧化碳都能和一些过渡金属形成配合物。 1.经验规律：象一氧化碳和氮分子这样具有相同电子数(指分子或离子中全部电子总数或价电子总数)和相同原子数的两个或两个以上的分子或离子，它们的分子结构相似，性质相似。这条规律就叫做等电子原理。具有等电子的物质，如一氧化碳和氮分子就彼此叫做等电子体。 2.互为等电子体应该满足的条件： ①在微粒的组成上，微粒所含原子数目相同
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②在微粒的构成上，微粒所含电子数目相同 ③在微粒的结构上，微粒中原子的空间排列方式相同 3.应用：应用等电子原理，可利用已知的分子的构型（几何构型、电子构型）和物理性质对相应等电子分子的构型和物理性质进行预测。 4.典型事例： ① (BN)x与(C2)x，N2O与CO2等也是等电子体 ②硅和锗是良好的半导体材料，他们的等电子体磷化铝（AlP）砷化镓（GaAs）也是很好的半导体材料 ③白锡(β—Sn2)与锑化锢是等电子体，它们在低温下都可转变为超导体 ④SiCl4、SiO4、SO4的原子数目和价电子总数都相等，它们互为等电子体，中心原子都是sp3杂化，都形成正四面体立体构型。 [典型例题] 例1：1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。 (1) 根据上述原理，仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是： 和 ； 和 。 (2) 此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具．．．有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO2—互为等电子体的分．子有： 、 。这些等电子体的微粒构型为 形 ．（3）CNS—、NO2+具有相同的通式：AX2，它们的价电子总数都是16，因此它们的结构与由第二周期两元素组成的 分子的结构相同， 微粒呈 形， 中心原子都取 杂化。 2——（4）CO3、NO3等微粒具有相同的通式： ，它们的价电子总数都是 ，因此它们与由第六主族两元素组成的 分子的结构相同，呈 形，中心原子都取 杂化。 例2：O3能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间。O3分子呈V型结构如图，键角116．5°。三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键；中间O原子提供了2个电子，旁边两个O原子各提供1个电子，构成一个特殊的化学键——三个O原子均等地享有这4个电子。请回答： (1)臭氧与氧气的关系是___________________。 (2)下列分子与O3分子的结构最相似的是_____________。 A．H2O B．CO2 C．SO2 D．BeCl2 (3)分子中某原子有1对没有跟其他原子共用的价电子叫“孤对电子”，那么O3分子有_____对“孤对电子”。 (4)O3具有强氧化性，它能氧化PbS为PbSO4而O2不能，试配平： ____PbS + ____O3 === PbSO4 +___ O2
4—2— 2
