2.1.3 等电子体 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦“等电子体”核心知识点，通过CO与N₂拟人对话导入，结合性质对比表格呈现相似性，搭建从具体性质到抽象概念的认知支架，系统梳理等电子体定义、原理、寻找方法及应用脉络。 特色在于融合科学思维与科学探究，通过同族互换等三种方法及表格分类常见等电子体，以CO₂找CS₂等实例强化模型认知，小结明确核心概念。助力学生培养逻辑推理能力，为教师提供结构化教学资源，提升课堂效率。

等电子体 答辩人：Asoledad 导师：微鱼 新课标人教版选修二《 物质结构与性质》 第二章 分子结构与性质 导入 说课：先通过活动探究，帮助学生理解手性分子的要点；再引导学生观察左右手同样是互为镜像关系且无法重叠的特点强化记忆手性分子的要点。 上课： 每个小组的桌面上都有一个已经组装好的有机物分子模型，不同颜色的小球代表不同的原子或原子团，黑色的小球代表碳原子：①把分子模型放到镜子面前，我们能在镜子中看到其镜像；②把看到的镜像制作成模型。大家开始动手制作。 同学们已经全部完成模型的制作了，请大家观察实物与模型，思考这样一个问题：互为镜像的两个分子，你认为是同一种分子？还是不同的两种分子？——有的同学认为是一种分子，有的同学认为是不同的两种分子。 有什么方法可以证明谁说的对呢？ 我们可以用重叠的方式进行验证，如果实物与镜像可以完全重叠，两者就是同一种分子，如果不能完全重叠，就是不同的两种分子。下面同学们请将实物与镜像从任意方向进行重叠，看看结果如何。 大家操作完得出的结论是什么呢？——实物和镜像不能完全重叠。 既然这两种分子无法完全重叠，那它们到底是什么关系呢？ 像这样互为镜像、无法重叠的两个分子，互称为手性异构体。就像我们的左右手一样（互为镜像、却无法重叠）。 下面我们一起来看下手性异构体完整的定义： 2 [观察]CO分子和N2分子的某些性质 从表中可以看出，CO分子与N2分子在许多性质上十分相似，这些相似性，可以归结为它们具有相等的价电子数，导致它们具有相似的化学结构。 分子 熔点/℃ 水中溶解度 (室温) 分子解离能 (kJ/mol) 分子的价电子总数 CO -205.05 2.3 mL 10 N2 沸点/℃ -210.00 -190.49 -195.81 1.6 mL 1075 946 10 导入 1、等电子体： 原子总数相同、价电子总数相同的分子。 2、等电子体原理： 原子总数、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的。 (物理性质) 注意：有时将原子总数、价电子总数相同的离子也认为是等电子体 一一 等电子原理 （1）判断一些简单分子或离子的立体构型； （2）利用等电子体在性质上的相似性制造新材料； （3）利用等电子原理针对某物质找等电子体。 一一 等电子原理 3、应用： 等电子体的许多性质是相近的，空间构型是相同的。利用等电子体可以： 一一 寻找等电子体的方法 1：同族元素互换法 → SiF4、SiFCl3等； （1）CCl4等电子体的确定： → SiCl4 、GeCl4 等； → CF4 、CBr4 、CI4、CFCl3等； 只换C 只换Cl 都换 一一 寻找等电子体的方法 1：同族元素互换法 （2）CO2等电子体的确定： CO2 → CS2 → COS （3）SO42－ 、 NO3－等电子体的确定： 注意：不能将C原子换为Si原子。 SO42－ → S2O32－(硫代硫酸根离子) NO3－ → PO3－ (偏磷酸根离子) 如：CO、 CO2 、 N3- 等电子体的确定: 1个价电子 N2 N N CNO－ (氰酸根) N2O C O 一一寻找等电子体的方法 2：价电子迁移法 CO → CO2 → N3 － → (叠氮酸根) → BOF CN－ N原子1个电子换作1个负电荷 1个负电荷转化为1个电子给C原子 CN－ N2 CN－ 1个负电荷转化为1个电子给N原子 CO 同样可判断:HNO3 → _________ HCO3－ 一一 寻找等电子体的方法 3：电子一一电荷法 C22－ CO N2 2个原子 价电子总数 10 3个原子 价电子总数 16 3个原子 价电子总数 18 4个原子 价电子总数 24 5个原子 价电子总数 32 平面 三角 直线形 V形 CO2 CS2 SO2 O3 SO3 BF3 CCl4 SiF4 CN– NO+ C22– NO2+ N3– NO2– CO32– NO3– SO42– PO43– 正四面体 核外电子总数不一定相同； 等电子体可以拓展到离子。 一一常见等电子体 第 页 10 常见等电子体 例举一些常见的等电子体： N2 CO C22- CN－ SO2 O3 NO2- SO3 NO3- SiO32- C6H6 B3N3H6 NO2 -NO2 CO2 N2O CS2 AlO2- NH3 H3O+ CH4 NH4+ [练习] 1.原子数相同，最外层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，物理性质相似。 （1）根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是： 和 。 （2）等电子原理又有发展，例如：由短周期元素组成的物质中，与NO2-互为等电子体的分子有 、 。 N2O CO2 N2 CO SO2 O3 2．根据等电子原理，下列分子或离子与其他选项不属于同一类的是(　　) A．PF4+　　　　　　　　B．SiO44- C．SO42- D．SiH4 A、B、C均为5个原子，价电子总数均为32个， D √ 等电子体： ①原子数相同，②价电子总数相等。 D项8个价电子 第 页 课 堂 小 结 等电子体： 原子总数、价电子总数相同的分子。 等电子体原理： 原子总数、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近。 等电子原理 类型 实例 空间构型 双原子10电子的等电子体 N2，CO，NO＋，Ceq \o\al(2－,2)，CN－ 直线形 三原子16电子的等电子体 CO2，CS2，N2O，NCO－，NOeq \o\al(＋,2)，Neq \o\al(－,3)，NCS－，BeCl2(g) 直线形 三原子18电子的等电子体 NOeq \o\al(－,2)，O3，SO2 V形 四原子24电子的等电子体 NOeq \o\al(－,3)，COeq \o\al(2－,3)，BOeq \o\al(3－,3)，CSeq \o\al(2－,3)，BF3，SO3(g) 平面三角形 五原子32电子的等电子体 SiF4，CCl4，BFeq \o\al(－,4)，SOeq \o\al(2－,4)，POeq \o\al(3－,4) 四个σ键， 正四面体形 七原子48电子的等电子体 SF6，PFeq \o\al(－,6)，SiFeq \o\al(2－,6)，AlFeq \o\al(3－,6) 六个σ键， 正八面体形 $