等电子原理+无机含氧酸分子的酸性 高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第二节分子的空间结构2.3.3等电子体无机含氧酸的酸性第二章分子结构与性质1、掌握等电子体的概念，会熟练寻找常见物质的等电子体2、知道等电子原理的含义，结合实例说明“等电子原理的应用”3、掌握无机含氧酸的结构4、学会常见无机含氧酸酸性的判断方法学习目标一、等电子原理性质分子原子数电子数价电子数立体构型沸点/℃熔点/℃液体密度/g·cm－3N221410直线形－195.81－210.000.796CO21410直线形－191.49－205.050.793结论CO分子和N2分子具有相同的原子总数、相同的价电子数，其性质相近1、等电子体(1)等电子体的概念原子总数相同，价电子总数也相同的微粒。如：CO和N2，CH4和NH4+(2)等电子原理等电子体具有相似的化学键特征，它们结构相似，物理性质相近，但化学性质不相同，此原理称为等电子原理(3)等电子原理的应用等电子体的许多性质是相近的，立体构型是相同的①利用等电子原理可以判断一些简单分子或离子的立体构型。如NH3和H3O＋，原子和价电子总数都相等，其立体构型相似(三角锥形)；SiCl4、SO42－、SiO44－、PO43－等的原子数目和价电子总数都相等，互为等电子体，都呈四面体构型②利用等电子体在性质上的相似性制造新材料。等电子体不仅有相似的立体构型，而且有相似的性质。如晶体硅、锗是良好的半导体材料，它们的等电子体AlP、GaAs也都是良好的半导体材料③利用等电子原理针对某物质找等电子体(4)常见的等电子体及空间构型等电子类型常见等电子体空间构形2原子10电子N2、CN－、C、CO、NO＋直线形2原子14电子F2、O、Cl2直线形3原子16电子CO2、N2O、CNO－、N、NO、SCN－、HgCl2、BeCl2(g)直线形3原子18电子O3、SO2、NOV形4原子8电子NH3、PH3、CH、H3O＋三角锥形4原子24电子SO3(g)、CO、NO、PO、BF3平面三角形4原子26电子SO、ClO、BrO、IO、XeO3三角锥形5原子8电子CH4、SiH4、NH、PH、BH正四面体形5原子32电子CCl4、SiF4、SiO、SO、ClO、PO、CF4正四面体形七原子48电子SF6、PF6-、SiF62―、AlF63―正八面体2、等电子体的寻找方法原子总数相同、价电子总数相同的粒子互为等电子体，根据等电子体定义，寻找等电子体的常用方法就是换原子法①技巧一(竖换——同族替换)换同族原子(同族原子价电子数相同)以寻找NH3的等电子体为例NH3PH3、AsH3②方法二(横换——左右移位)换相邻族的原子，这时价电子发生变化，再通过得失电子使价电子总数相等以寻找CO的等电子体为例COCN-，CN-C22-CON2二、无机含氧酸的酸性1、无机含氧酸的结构无机含氧酸分子之所以显示酸性，是因为其分子中含有—OH，而—OH上的O—H键在水分子的作用下发生断裂而能够解离出H+而显示一定的酸性。在含氧酸中，氢离子是和酸根上的一个氧相连接的2、无机含氧酸的酸性强弱的规律思考与交流氯元素能形成多种价态的含氧酸，且酸性：HClO<HClO2<HClO3<HClO4，比较它们酸性的强弱与中心原子化合价的关系含氧酸HClOHClO2HClO3HClO4氯元素价态＋1＋3＋5＋7酸性弱酸中强酸强酸最强酸结论同种元素的含氧酸中，成酸元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强(1)对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强如：HClO<HClO2<HClO3<HClO4；HNO2<HNO3；H2SO3<H2SO4解释：无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，导致R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下也就越容易电离出H＋，即酸性越强(2)含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大，即：(HO)mROn中，n值越大，酸性越强含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系含氧酸次氯酸磷酸硫酸高氯酸结构简式Cl—OH

非羟基氧原子数0123酸性弱酸中强酸强酸最强酸①利用(HO)mROn比较酸性强弱时，n值越大酸性越强，当n相同时，可参考R元素的非金属性，如：H2CO3和H2SO3的n相同，但非金属性：S>C，所以酸性：H2SO3>H2CO3②酸性强弱与-OH数目，即m数值大小无关③酸的元数＝酸中羟基上的氢原子个数，不一定等于