大π键(化学)
大π键(化学)汇编
大π键1.定义：在多原子分子中如有相互平行的p轨道，它们连贯重叠在一起构成一个整体，p电子在多个原子间运动形成π型化学键，这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键，或大π键。
2.形成大π键的条件①这些原子都在同一平面上；②这些原子有相互平行的p轨道；③p轨道上的电子总数小于p轨道数的2倍。
是3个或3个以上原子形成的π键通常指芳环的成环碳原子各以一个未杂化的2p轨道，彼此侧向重叠而形成的一种封闭共轭π键。
例如，苯的分子结构是六个碳原子都以sp2杂化轨道结合成一个处于同一平面的正六边形，每个碳原子上余下的未参加杂化的p轨道，由于都处于垂直于苯分子形成的平面而平行，因此所有p轨道之间，都可以相互重叠而形成以下图式：苯的大π键是平均分布在六个碳原子上，所以苯分子中每个碳碳键的键长和键能是相等的又如，1，3-丁二烯分子式为H2C=CH-CH=CH2.4个碳原子均与3 个原子相邻，故采用sp2杂化。
这些杂化轨道相互重叠，形成分子σ骨架，故所有原子处于同一平面。
每个碳原子还有一个未参与杂化的p轨道，垂直于分子平面，每个p轨道里面有一个电子，故丁二烯分子中存在一个“4轨道4电子”的p-p大π键。
通常用bπa 来表示，其中a为平行的p轨道的数目，b表示平行p轨道里电子数。
3.分类：离域π键：在这类分子中，参与共轭体系的所有π 电子的游动不局限在两个碳原子之间，而是扩展到组成共轭体系的所有碳原子之间。
这种现象叫做离域。
共轭π键也叫离域键或非定域键。
由于共轭π 键的离域作用，当分子中任何一个组成共轭体系的原子受外界试剂作用时，它会立即影响到体系的其它部分。
共轭分子的共轭π键或离域键是化学反应的核心部位。
定域π键：有机分子中只包含σ 键和孤立π 键的分子称为非共轭分子。
这些σ 键和孤立π 键，习惯地被看成是定域键，即组成σ 键的一对σ 电子和孤立π 键中一对π 电子近似于成对地固定在成键原子之间。
这样的键叫做定域键。
高考化学：大π键知识点总结
高考化学：大π键知识点总结共价键的类型按成键方式可分为σ键和π键。
大π键作为π键概念的延伸与拓展，常见于信息题中。
由三个或三个以上的原子形成的π键，在多原子分子或离子中，如有相互平行的p轨道，它们连贯重叠在一起构成一个整体，p电子在多个原子间运动形成π型化学键，这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键或共轭大π键，简称大π键，大π键具有特殊的稳定性。
一、共价键的分类按电子对是否偏移分为：极性共价键和非极性共价键。
按照共用电子对的数目分为：单键，双键，叁键按照电子云的重叠方式：σ键和π键二、定域和离域定域键：我们学过的键和π键通常可以被成为定域键，因为这些价电子活动范围局限在两个原子间。
但是有些化合物或离子中的电子不仅仅局限于两个原子之间，而是在参加成键的多个原子形成的分子或离子骨架中运动，这种化学键被称为离域键。
如果这些电子来自p轨道，则这些电子所形成的是Π键。
三、什么是离域π键1、在一个平面形的多原子分子中，如果相邻原子有垂直于分子平面的、对称性一致的、未参与杂化轨道的原子轨道，那么这些轨道可以相互重叠，形成多中心π键。
这种多中心π键又称为“共轭π键”或“离城π键”，简称“大π键”。
2、大π键的形成条件：(1)所有参与离城π键的原子都必须在同一平面内，即连接这些原子的中心原子只能采取sp或sp2杂化；(2)所有参与离域键的原子都必须提供个成两个相互平行的p轨道；(3)根据泡利不相容原理，参与离城π键的p轨道上的电子数必须小于2倍的p轨道数。
3、大π键对分子性质有一定的影响。
(1)使分子稳定性增加苯有离域π键，苯的离域π键表示为π66。
它平均分布在六个碳原子上，所以苯分子中每个碳碳键的键长和键能是相等的，既不是单键，也不是双键。
使苯环具有特殊的稳定性，这是与烯烃不同的。
所以苯的化学性质显现为芳香烃的性质，不易发生加成和氧化反应，易发生取代反应。
再如BF3中π64，因而能稳定单独存在，但与其化学式相似的AlCl3，由于Al的原子半径较大，不容易形成大π键，故气态般以双聚体Al2Cl6形成存在。
大π键表示方式
大π键表示方式1.介绍大π键及其重要性1.1大π键的定义大π键是指由两个相邻的原子间存在的共轭双键和共轭三键所组成的键，通常由一个非常大的π轨道系统形成。
这种类型的键在有机化合物中非常常见，它们对分子的结构和性质有着重要的影响。
1.2大π键的重要性大π键不仅可以影响化合物的电子结构和成键性质，还可以影响化学反应的速率和产物选择。
因此，研究大π键的表示方式对于理解有机分子的性质和反应机理至关重要。
2.大π键的表示方式2.1 Lewis结构Lewis结构是表示有机分子中大π键的最简单和直观的方式之一。
通过Lewis结构，可以清晰地看到分子中的π电子体系以及键的位置和类型。
2.2共振结构有机分子中的大π键通常会存在共振结构，这些共振结构可以很好地反映出π电子在分子中的分布情况。
因此，通过共振结构可以更全面地理解大π键的性质和行为。
2.3分子轨道理论分子轨道理论是一种用来描述分子电子结构的理论方法，通过计算分子轨道可以得到大π键的形状、大小和能量。
这种方法提供了一种深入了解大π键的方式，对于理解分子的光电性质和反应性质有着重要的意义。
3.大π键表示方式的比较和应用3.1各种表示方式的优缺点比较Lewis结构简单直观，但无法表达共振性质；共振结构能够更全面地描述大π键的性质，但过于复杂；分子轨道理论提供了深入了解大π键的方式，但计算成本高。
因此，不同的表示方式适用于不同的研究目的和需求。
3.2应用举例以苯分子为例，通过Lewis结构可以清晰地看到苯环上的大π键；通过共振结构可以理解苯环的共振性质；通过分子轨道理论可以计算出苯环中π电子的排布情况和能级分布。
4.大π键表示方式在有机化学研究中的应用4.1有机分子设计与合成通过对大π键表示方式的研究和应用，可以指导新型有机分子的设计和合成，提高有机化合物的性能和功能。
4.2化学反应机理研究大π键表示方式的比较和应用可以帮助研究者深入理解有机化学反应的机理和动力学，为有机合成提供理论指导和实验依据。
高考化学大π键教学课件
常见几种物质的
1,3-丁二烯分子中的大
在1，3-丁二烯分子中，四个碳原子都是 sp2杂化轨道，一条用于形成C-C σ键， 两条用于形成C-Hσ键，未参与杂化的 2P轨道用于形成π键
常见几种物质的
CO2分子中的大
CO2中的C是sp杂化，两个杂化轨道分别与两个氧成σ键。C剩余两 个彼此垂直的未杂化的2p轨道（与C-σ键也垂直）,每个轨道有一个
子上有一个未杂化的垂直于分子平面的p轨道；其中容纳一个
电子，有两个O各得了1个电子，所以结构式如下图。故四个原
子各有1个p轨道参与形成大π键，有未成对电子的优先。
所以共有6个电子形成大π键，符号为
6 4
常见几种物质的
O3分子中的大
O3分子的中心O原子采取sp2杂化，只有1个p轨道未杂化。1个sp2杂 化轨道容纳孤电子对、另2个sp2杂化轨道和两个端位O原子形成两个 σ键，所以，中心O原子未杂化的p轨道上2个电子和两个配位O原子 上P轨道中各1个电子，共有4个电子，形成离域π34
常见几种物质的
石墨分子中的大
结构是层形结构，每层是由无限个碳六元环所形成的平面，其中的碳原子 取sp2杂化，与苯的结构类似，每个碳原子尚余一个未参加杂化的p轨道， 垂直于分子平面而相互平行。平行的n个p轨道形成了一个p-p大π键。n个 电子弥散在整个层的n个碳原子形成的大π键里，电子在这个大πnn键中可 以自由移动，所以石墨能导电。
Байду номын сангаас
分析步骤
用杂化轨道类型 找出未杂化的p轨 道数确定π键数
分析原子中 未成σ键的电
子分布
确定πab
电子。两侧的每个O原子的价轨道的三个2p轨道中,一个与C成σ键,
另外两个彼此垂直,分别和C未杂化的2P轨道平行。所以CO2分子中 与两套大
大π键的认识和书写++课件+++2023-2024学年高三化学一轮复习
π34
等电子体CO32-、SO3 、 NO3SO3
sp2杂化轨道 p轨道
S: sp2杂化 ↑ ↑ ↑
(3 个电子)
中心S:6-3=3
sp2杂化轨道有三个杂化轨道用于形成σ键(单电子)
成键原子O:sp2杂化
sp2
↑ ↑↓ ↑↓
p轨道
↑
①中心S的杂化：sp2
②形成大π键的p轨道电子数
中心S:6-3=3 配位原子O:1x3=3
sp杂化轨道 p轨道
O: sp杂化 ↑ ↑↓
↑↓ ↑
sp杂化轨道有1个杂化轨道用于形成σ键（单电子） 有2个未参与杂化的p轨道，且一个p轨道含2个电子，一个p轨道1个电子
↑
sp2杂化轨道有三个杂化轨道用于形成σ键(单电子)
成键原子O:sp2杂化
sp2
↑ ↑↓ ↑↓
p轨道
↑
①中心C的杂化：sp2 ②形成大π键的p轨道电子数
中心C:4-3=1 成键原子O:1x3=3 外界提供：2
π46
杂化轨道数=成键数+孤电子对数
课堂巩固练习
1.SO2 2. NO33.BF3
SO3 NO2-
符号
6 6
sp2
C: sp2杂化 ↑ ↑ ↓
p轨道 C:4-3=1
↑
sp2杂化轨道有3个杂化轨道用于形成σ键(单电子)， 未参与杂化的一个p轨道用于形成π键
2、O3O分3分子子里的的中大心πO键原子采取sp2杂化，只有1等个电p轨子道体未S杂O化2、。1N个Os2p-2、杂化O轨3
道容纳孤电子对、另两个sp2杂化轨道和2个端位O原子形成两个σ键，所以
中子心，O共原有子4个未电杂子化，的形p轨成道离上域2个34电子和两个配位O原子上p轨道中各1各电
分子或离子中的大π键
4 3
d-p 大 π 键 d-p 大 π 键
（5）大π键的电子，剩余电子，共有：b=m－n－o－p。
（6）表示：共有几个原子参加，则即有几个 p 轨道平行，数目为 a，大π键表示为： ba 。
六、常见物质中的大π键：
物质 苯
大π键
6 6
丁二烯
4 4
CO2、CNS—、NO2+、N3—
4 3
NO3—、SO3
6 4
SO2、O3、NO2—
SO42—、PO43— PO33—、SO32—、ClO3—
道上的成单电子分别与 C 原子的 sp 杂化轨道形成 键和 π 键。 （4）第一套：y 轴从左至右的电子数为：1、1、2，共 4e—；第二套：z 轴从左至右的电
子数为：2、1、1，共
4e—；均为三个
P
轨道，故
CO2
中存在两套
4 3
的大π键。
另计算如下：（中心原子 C 不存在孤对电子）
（1）CO2 中的价电子总数为 4+6×2=16。 （2）C 与 O 形成 键的电子数为 2×2=4。（C 和 O 各拿出 1 个电子，共 2 组）
（2）N 与 O 形成 键的电子数为 3×2=6。（N 和 O 各拿出 1 个电子，共 3 组）
（3）成对电子 O 原子中：2s、2p 中有一个轨道中存在一对孤对电子（共 4 个），3 个 O
原子共有：4×3=12。
（4）形成大π键的电子，即为剩余电子，共有：24－6－12=6。
（5）O、O、N、O
分子或离子中的大π键
一、什么是大π键？
在多原子分子中，如有相互平行的 p 轨道，它们连贯重叠在一起构成一个整体，p 电子 在多个原子间运动形成 π 型化学键，这种不局限在两个原子之间的 π 键称为离域 π 键或共轭 大 π 键。
大π键的辨析方法
大π键的辨析方法
在有机化学中，π键是指双键或三键中负电子密度较高的部分。
而大π键则是指分子中共轭系统形成的π键，具有较高的稳定性和
特殊的反应性质。
识别和辨析大π键在研究分子结构和反应性质时
非常重要。
本文将介绍一些辨析大π键的方法。
1. 化学位阶计算
化学位阶是指位于大π键中心原子附近的原子的电子能级相对
于自由原子状态的变化。
较高的化学位阶表明大π键存在。
通过计
算大π键中心原子周围原子的化学位阶，我们可以判断大π键的存
在与否。
2. 分子结构分析
大π键的存在会对分子的几何结构产生一定的影响。
通过分子
结构的分析，可以观察到大π键主要存在于共轭系统中。
一般而言，共轭系统中相邻原子之间的距离较短，键角较小。
3. 光谱分析
红外光谱和紫外-可见光谱是辨析大π键的常用技术。
大π键的存在会导致光谱图上特定波长的吸收峰或共振峰的出现。
通过分析
光谱图，可以确定大π键的存在和特性。
4. 化学反应研究
大π键具有特殊的反应性质，在多种化学反应中发挥重要作用。
通过研究化学反应的产物和反应过程，可以推断大π键的存在与否。
5. 计算化学方法
计算化学方法是一种常用的辨析大π键的方法。
通过计算大π
键的分子轨道能级和电子密度分布，可以获得大π键的信息。
请注意，辨析大π键的方法需要综合运用化学原理和实验技术
进行分析。
对于复杂分子或反应体系，通常需要结合多种方法进行
综合判断。
含氮有机物的大π键
含氮有机物的大π键摘要：I.引言- 含氮有机物的概念- 大π键的定义和重要性II.含氮有机物中大π键的类型- σ键和π键的定义- 大π键的分类和特点III.大π键的合成方法- 常见的大π键合成方法- 方法的选择和优化IV.大π键的应用领域- 在材料科学中的应用- 在生物医学中的应用- 在能源科学中的应用V.大π键的未来发展趋势- 研究现状和挑战- 未来研究方向和前景正文：含氮有机物是一类具有丰富化学性质的有机化合物，广泛存在于生物体内和人类生活中。
在这些化合物中，大π键是一种特殊的化学键，对于它们的性质和功能起着至关重要的作用。
本文将介绍含氮有机物中大π键的概念、类型、合成方法、应用领域以及未来发展趋势。
首先，我们需要了解含氮有机物的概念。
含氮有机物是指分子中含有氮原子的有机化合物，如蛋白质、核酸、激素等。
这些化合物在生物体内扮演着重要的角色，如催化反应、传递信息等。
氮原子由于其7个价电子，可以形成稳定的π键，从而影响含氮有机物的性质。
大π键是指在分子中，由多个原子间的π电子形成的化学键。
根据成键原子的类型和数量，大π键可分为多种类型，如σ键、π键、π-π堆叠等。
这些键的性质和结构特点各异，使得含氮有机物具有丰富的化学性质和功能。
接下来，我们介绍大π键的合成方法。
合成大π键的方法有很多，常见的有骨架扩展法、环加成法、电化学法等。
这些方法的选择和优化取决于目标分子的结构特点和应用需求。
例如，在合成具有特定功能的大π键时，需要选择合适的方法以提高键的稳定性和选择性。
大π键在材料科学、生物医学和能源科学等领域具有广泛的应用。
例如，在材料科学中，大π键可以影响材料的导电性、磁性、光学性能等；在生物医学中，大π键可以作为药物靶点，参与生物体内的信号传导过程；在能源科学中，大π键可以影响能量存储和转换器件的性能。
最后，我们展望大π键的未来发展趋势。
目前，对于大π键的研究还存在一些挑战，如合成方法的选择和优化、功能化大π键的设计和合成等。
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大π键
1.定义：在多原子分子中如有相互平行的p轨道，它们连贯重叠在一起构成一个整体，p电子在多个原子间运动形成π型化学键，这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键，或大π键。
2.形成大π键的条件
①这些原子都在同一平面上；②这些原子有相互平行的p轨道；③p轨道上的电子总数小于p轨道数的2倍。
是3个或3个以上原子形成的π键
通常指芳环的成环碳原子各以一个未杂化的2p轨道，彼此侧向重叠而形成的一种封闭共轭π键。
例如，苯的分子结构是六个碳原子都以sp2杂化轨道结合成一个处于同一平面的正六边形，每个碳原子上余下的未参加杂化的p轨道，由于都处于垂直于苯分子形成的平面而平行，因此所有p轨道之间，都可以相互重叠而形成以下图式：苯的大π键是平均分布在六个碳原子上，所以苯分子中每个碳碳键的键长和键能是相等的
又如，1，3-丁二烯分子式为H2C=CH-CH=CH2.4个碳原子均与3 个原子相邻，故采用sp2杂化。
这些杂化轨道相互重叠，形成分子σ骨架，故所有原子处于同一平面。
每个碳原子还有一个未参与杂化的p轨道，垂直于分子平面，每个p轨道里面有一个电子，故丁二烯分子中存在一个“4轨道4电子”的p-p大π键。
通常用b
πa 来表示，其中a为平行的p轨道的数目，b表示平行p轨道里电子数。
3.分类：
离域π键：在这类分子中，参与共轭体系的所有π 电子的游动不局限在两个碳原子之间，而是扩展到组成共轭体系的所有碳原子之间。
这种现象叫做离域。
共轭π键也叫离域键或非定域键。
由于共轭π 键的离域作用，当分子中任何一个组成共轭体系的原子受外界试剂作用时，它会立即影响到体系的其它部分。
共轭分子的共轭π键或离域键是化学反应的核心部位。
定域π键：有机分子中只包含σ 键和孤立π 键的分子称为非共轭分子。
这些σ 键和孤立π 键，习惯地被看成是定域键，即组成σ 键的一对σ 电子和孤立π 键中一对π 电子近似于成对地固定在成键原子之间。
这样的键叫做定域键。
例如，CH4分子的任一个C－Hσ 键和CH2=CH2分子的π 键，其电子运动都局限在两个成键原子之间，都是定域键。
NO2结构...是不是与VSEPR 矛盾
NO2分子为弯曲形,键角134.25',键长119.7pm,对于它的电子结构有三种观点:
第一种观点认为:单电子处于N的一个sp2杂化轨道上剩余pz轨道形成3-4离域大派键.就是N的与两个O形成西格玛骨架(2个“西格玛”键),用掉N的两个电子,剩下三个电子中有一个是孤电子,剩下两个和两个氧各一个电子形成离域大派键,每个氧都还有2对孤对电子组成二氧化硫的化学键是怎样的?硫酸根呢?
SO2
折线型分子，或V型分子，O-S-O，
S采取sp2杂化，3个杂化轨道上放了2个未成对电子和1对孤对电子，2个未成对电子分别与2个O的未成对电子形成西格玛键。
2个O还各有1个未成对电子，与S的另1对孤对电子，（这对孤对电子在未参与杂化的S的3p轨道上，与整个SO2分子平面垂直），形成3原子4电子的大派键。
SO4^2-
正四面体结构，S处于4个O形成的正四面体的中心，
可以理解为有2个O，各提供1个未成对电子，与S的2个未成对电子成键，另外的各1个未成对电子与从外面得到的2个电子分别结合。
另外2个O，自己的6个电子占据3个轨道，空出的1个轨道，分别接受了S剩下的孤对电子。
整个离子从外面得到2个电子，带2个负电荷。
除此以外，SO4^2-中还存在从O到S的反馈键，即O的电子反馈到S的空d 轨道，从而分散了S的所带的正电荷，也使得SO4^2-离子很稳定。
均为共价键
二氧化硫O=S=O
硫酸根是四面体结构，参考二氧化硅
硫氧双键呀,都是极性工价键
就是O=S=O
硫酸根啊,你先要知道硫酸是什么
....OH
.....|
O=S=0
.....|
....OH
硫酸根就是把那两个OH上的H脱掉就是了。