基于高考试题中大π键问题的探究

摘 要： 高考试题中出现了一些陌生物质的大π键考查，本文以价键理论为基础，通过研究价电子数目变化确定参与形成大π键的电子总数。该方法有效解决了学生对陌生物质的认知不清的问题，简化学生分析过程，达到快速解题的目的。在高中教学中有很好的运用。

关键词： 大π键;价键理论;价电子数

一、 引言

在2017年高考新课标2卷中出现了一个陌生离子大π键的考查。笔者发现近年高考模拟中也陆续出现了一些关于大π键的问题，特别是基于一些陌生物质的考查，学生往往无从下笔，本文笔者尝试用一种简单的方法讨论基本物质的大π键问题。帮助高中学生和教师解决关于大π键考查的问题，达到提高解题速度和正确率的目的。

二、 理论构建

（一） 介绍σ键、π键

在人教版选修三《物质结构与性质》教材中，对于σ键、π键有着简单的介绍。把两原子间共价键以“头碰头”的形式成键，定义为σ键，两原子间共价键以“肩并肩”的形式成键，定义为π键。

（二） 介绍一般大π键的形成过程

大π键，则是指两个以上的原子处于同一个平面，存在平行的p轨道，进行“肩并肩”重叠形成的共价键。高中阶段大π键用符号Πnm表示，其中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。

（三） 构建新的解决问题办法

大π键的形成要求是：参与形成大π键的原子处于同一个平面，而且每个原子都有垂直于平面、相互平行的p轨道;参与形成大π键的电子数n，应小于参与形成大π键的原子个数m的2倍，我们把这样的大π键表示为Πnm。

我们将微粒结构分为两种类型：

1. 多原子的平面结构（原子数>3）

研究时主要需弄清楚参加的原子形成的σ键数目是否符合价键理论，即：F、Cl等成1个σ键;O、S等成2个σ键;N、P等成3个σ键;C、Si等成4個σ键;B、Al等成3个σ键。若未达到所成σ键数目要求，这样的原子提供1个电子参与大π键;若恰好达到所成σ键数目要求，这样的原子提供0个或者2个电子参与大π键（成σ键后无价电子的提供0个电子，成σ键后存在孤电子对的提供2个电子）;若所成σ键数目超过所需数目，则存在配位键，中心原子不考虑配位键，直接研究大π键，配位原子注意剩余的孤电子对数目即可。若微粒是离子，要相应地加减所带电荷。

2. V型，或直线型结构（原子数=3）

V型微粒讨论方式与第一种情况基本相似，也有比较复杂的微粒如NO2。直线型分子，因其参与成键的原子多余的两个p都可以处于平行位置，往往存在两个大π键。其他讨论方法如上。

三、 例题展示

我们结合一些具体的示例，来研究大π键。

每个C原子形成3个σ键，未达到成键数目的要求，每个C原子提供1个电子参与形成大π键，N1原子形成3个σ键，恰好达到成键数目的要求，N1原子提供2个电子参与形成大π键，N2原子形成2个σ键，未达到成键数目的要求，N2原子提供1个电子参与形成大π键。所以咪唑分子中的大π键应表示为Π65。

五、 总结提升

在高中阶段，使用这种讨论大π键的方法，极大程度的减轻了教师和学生的负担，又没有违背科学的理论基础，有效地提高了学生认知大π键的能力，达到解决高考问题的目的。

参考文献：

[1]课程改革研究所.选修三物质结构与性质[M].北京：人民教育出版社，2009：28-29.

[2]应二媛.元素部分几种特殊的化学键[J].郑州煤炭管理干部学院学报，2001，16（2）.

[3]谢成根.NO2分子中离域π键的讨论[J].六安师专学报，1996（4）.

作者简介：

郭文斌，安徽省宣城市，宣城中学。