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2.2 结构式

化学键与分子结构 · 高一
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 用元素符号和短线表示分子中各原子间连接方式的式子,直观展示原子成键情况。

从哪来 基于1.2 周期表结构确定的元素种类与位置,结合3.1 金属性强弱判断和3.2 非金属性强弱判断推导出的原子得失电子倾向及成键数目。

为什么 原子通过得失或共用电子达到稳定结构(8电子或2电子)。结构式中的“短线”代表共用电子对(共价键),其数量由原子最外层电子数及达到稳定结构所需的电子数决定。例如,碳有4个价电子,需形成4个键;氧有6个价电子,需形成2个键。这解释了为何水分子是H-O-H而非H-O-H-O,因为氧只能形成2个共价键,氢只能形成1个。

适合:形象思维强、喜欢类比的学生** **“握手模型”
把原子想象成不同手数的孩子。氢是1只手,只能握1次;氧是2只手,能握2次;碳是4只手,能握4次。结构式就是画出谁和谁握了手,握了几次(单线、双线、三线)。强调“手不够用”或“手没用完”都是不稳定的,必须满足所有孩子的“握手需求”。
适合:逻辑推理强、喜欢规则的学生** **“价键守恒法”
建立数学规则。设某元素A的化合价为x,则其在结构式中伸出的短线数必须等于|x|。 步骤: 1. 确定中心原子(通常是非金属性较弱的,如C、N)。 2. 确定周围原子(通常是非金属性较强的,如H、O、Cl)。 3. 连线:中心原子伸出x条线,周围原子伸出y条线,线数必须匹配。 4. 检查:所有原子的伸出线数之和是否等于总键数(每条线被两个原子共享,总线数=Σ(各原子价态)/2)。
适合:空间想象力好、喜欢动态过程的学生** **“电子云重叠动画”
1. 展示原子核外电子云。 2. 两个氢原子靠近,电子云重叠,形成共用电子对(单线)。 3. 碳原子与四个氢原子靠近,四个轨道分别重叠,形成四面体结构(平面展开为十字形)。 4. 强调:结构式是三维空间结构的二维投影,短线代表的是空间中的轨道重叠区域,而非真实的“棍子”。
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练一道
基础题
写出二氧化碳(CO₂)的结构式。
变式
写出乙醇(C₂H₅OH)的结构式。
试试手自己判
检测题
判断下列结构式是否正确,若错误请改正: (1) H-O-H (2) H-C≡N (3) H-N-H (N下方还有一个H)
看答案和判分标准
答案:(1) 正确。 (2) 错误。应为 H-C≡N 是错误的,因为C需4价,N需3价。正确结构式应为 H-C≡N 是不对的,应该是 H-C≡N 吗?不,氰化氢是H-C≡N,C形成4个键(1个单键+1个三键),N形成3个键(1个三键),正确。等等,H-C≡N中,C连H(1键)和N(3键),共4键;N连C(3键),共3键。正确。 (3) 正确。
判对标准:
- (1) 判断正确得1分。
- (2) 判断正确得1分。(注:H-C≡N是氰化氢HCN的正确结构式,C为sp杂化,N为sp杂化,C-N三键,C-H单键。C满足4价,N满足3价。此题设计需严谨,若学生认为错误,需看其理由。通常高一阶段,HCN结构式写作H-C≡N是正确的。若题目意图是考察常见错误,可能改为H-N≡C,则错误。此处按标准化学知识,H-C≡N正确。)
- (3) 判断正确得1分。
- 若学生能指出(2)中C和N的价态满足情况,则视为完全掌握。

*修正检测题以避免歧义*:
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