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大π键的认识和书写
杂化轨道理论：
sp3
sp3杂化
s
p
p
s
sp2
sp2杂化
p
sp
sp杂化
p
①
②
③
杂化轨道只用于
①形成σ键
②或容纳未参与成键的孤电子对（遵循能量最低原理，泡利原理、洪特规则）
未参与杂化的p轨道可用于形成π键
离域大π键的形成条件
概述：
原子轨道垂直于键轴以“肩并肩”方式重叠形成的化学键称为π键，
因为杂化轨道不能形成π键，所以只有未杂化的p轨道才能形成π键。
定义：
3个及以上原子构成的离子团或分子中，原子有彼此平行的未参与杂化的p轨道电子，连贯重叠在一起构成π型化学键，又称为离域大π键或共轭大π键。
条件：
原子在同一平面。中心原子采取sp杂化或sp2杂化
表示：
m：指参与形成大π键的原子数(H除外)
n： 指参与形成大π键的电子数
确定大π键的电子数
m≤n＜2m（有的容纳2个电子，有的容纳1个电子，有的是无电子的空轨道）
1、苯分子中的p-p大π键
苯中碳原子采取sp2杂化，每个碳原子尚余一个未参与杂化的p轨道，垂直于分子平面而相互平行。所以我们认为所有6个平行p轨道总共6个电子在一起形成了弥散在整个苯环的6个碳原子上下形成了一个p-p离域大π键，符号
C: sp2杂化
p轨道
sp2
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
C:4-3=1
↑ ↑ ↓
↑
2、O3分子里的大π键
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、另两个sp2杂化轨道和2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各电子，共有4个电子，形成离域
①中心O的杂化：sp2
②形成大π键的p轨道电子数
中心O:6-4=2
成键原子O:1x2=2
↑ ↑ ↑↓
↑
p轨道
sp2
sp2杂化轨道有两个杂化轨道用于形成σ键(单电子)，1个sp2杂化轨道容纳孤电子对
↑ ↑↓ ↑↓
↑↓
成键原子O:sp2杂化
中心原子O: sp2杂化
p轨道
sp2
等电子体SO2、 NO2-、 O3
3、CO32-离子中的大π键
外界提供：离子所带负电荷数
中心原子C采取sp2杂化形式，C原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。
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
↑ ↑ ↑
↑
C: sp2杂化
p轨道
sp2杂化轨道
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
p轨道
sp2
↑ ↑↓ ↑↓
↑
等电子体CO32-、SO3 、 NO3-
杂化轨道数=成键数+孤电子对数
课堂巩固练习
1.SO2 SO3
2. NO3- NO2-
3.BF3
①中心S的杂化：sp2
②形成大π键的p轨道电子数
中心S:6-4=2
配位原子O:1x2=2
π34
↑ ↑ ↑↓
↑↓
S: sp2杂化
p轨道
sp2杂化轨道
sp2杂化轨道有两个杂化轨道用于形成σ键(单电子)，
一个杂化轨道用于容纳孤电子对
SO2
成键原子O:sp2杂化
p轨道
sp2
↑ ↑↓ ↑↓
↑
等电子体SO2、 NO2-、 O3
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
π46
SO3
↑ ↑ ↑
S: sp2杂化
p轨道
sp2杂化轨道
sp2杂化轨道有三个杂化轨道用于形成σ键(单电子)
中心S:6-3=3
成键原子O:sp2杂化
p轨道
sp2
↑ ↑↓ ↑↓
↑
(3 个电子)
等电子体CO32-、SO3 、 NO3-
NO3-
①中心N的杂化：sp2
②形成大π键的p轨道电子数
中心N:5-3=2
配位原子O:1x3=3
外界：1
π46
↑ ↑ ↑
↑↓
N: sp2杂化
p轨道
sp2杂化轨道
sp2杂化轨道有三个杂化轨道均用于形成σ键(单电子)
中心N:5-3=2
成键原子O:sp2杂化
p轨道
sp2
↑ ↑↓ ↑↓
↑
等电子体CO32-、SO3 、 NO3-
NO2-
①中心N的杂化：sp2
②形成大π键的p轨道电子数
中心N:5-4=1
配位原子O:1x2=2
外界：1
π34
↑ ↑ ↑↓
↑
N: sp2杂化
p轨道
sp2杂化轨道
sp2杂化轨道有两个杂化轨道用于形成σ键（单电子）
一个杂化轨道用于容纳孤电子对
中心N:5-4=1
成键原子O:sp2杂化
p轨道
sp2
↑ ↑↓ ↑↓
↑
等电子体SO2、 NO2-、 O3
①中心B的杂化：sp2
②形成大π键的p轨道电子数
中心B:3-3=0
配位原子F:3x2=2
外界：0
π46
B: sp2杂化
p轨道
sp2杂化轨道
sp2杂化轨道有3个杂化轨道用于形成σ键（单电子）
中心N:3-3=0
↑ ↑ ↑
成键原子F:sp2杂化
p轨道
sp2
↑ ↑↓ ↑↓
↑↓
6个电子分别由3个氟原子提供，3个氟原子各提供1个全充满的2p轨道，与硼原子的空p轨道肩并肩，形成大π键
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
配位原子N:2x2=4
配位原子O:1x1=1
外界：0
π46
C: sp2杂化
p轨道
sp2杂化轨道
sp2杂化轨道有3个杂化轨道用于形成σ键（单电子）
中心C:4-3=1
↑ ↑ ↑
↑
成键原子N:sp2杂化
p轨道
sp2
↑ ↑ ↑
↑↓
成键原子O:sp2杂化
p轨道
sp2
↑ ↑↓ ↑↓
↑
拓展：CO2分子里的大π键
CO2的C原子采取sp杂化，它的两个未参与杂化的p轨道在空间的取向是跟sp杂化轨道的键轴互相垂直（垂直于分子平面）。这两个未杂化的p轨道可形成π键。所以CO2分子里应有两套大π键。其结构如下图。为3原子4电子的p-p大π键，符号为
C: sp杂化
p轨道
sp杂化轨道
sp杂化轨道有2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,且每个p轨道含1个电子
中心C:4-3=1
↑ ↑
↑ ↑
O: sp杂化
p轨道
sp杂化轨道
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
↑ ↑↓
↑↓ ↑
等电子体CO2 、SCN- 、NO2+ 、N3- 、N2O
π34
环状分子大π键的书写
C: sp2杂化
p轨道
sp2杂化轨道
sp2杂化轨道有3个杂化轨道用于形成σ键（单电子）
↑ ↑ ↑
↑
N:sp2杂化
p轨道
sp2
↑ ↑ ↑
↑↓
①形成大π键的p轨道电子数
C:1x4=4
N:1x2=2
外界：0
π56
已知吡咯中的各个原子均在同一平面内
咪唑
吡咯
C: sp2杂化
p轨道
sp2杂化轨道
sp2杂化轨道有3个杂化轨道用于形成σ键（单电子）
↑ ↑ ↑
↑
N:sp2杂化
↑ ↑ ↑↓
↑
①形成大π键的p轨道电子数
C:1x3=3
N:1x2=2
N:1x1=1
外界：0
π56
N:sp2杂化
↑ ↑ ↑
↑↓
孤电子对
呋喃
C: sp2杂化
p轨道
sp2杂化轨道
sp2杂化轨道有3个杂化轨道用于形成σ键（单电子）
中心C:4-3=1
↑ ↑ ↑
↑
O:sp2杂化
p轨道
sp2
↑ ↑ ↑↓
↑↓
①形成大π键的p轨道电子数
C:1x4=4
O:1x1=2
外界：0
π56
C: sp2杂化
p轨道
sp2杂化轨道
sp2杂化轨道有3个杂化轨道用于形成σ键（单电子）
中心C:4-3=1
↑ ↑ ↑
↑
N:sp2杂化
p轨道
sp2
↑ ↑ ↑↓
↑
①形成大π键的p轨道电子数
C:1x5=5
N:1x1=1
外界：0
π66
吡啶
孤电子对
C: sp2杂化
p轨道
sp2杂化轨道
sp2杂化轨道有3个杂化轨道用于形成σ键（单电子）
中心C:4-3=1
↑ ↑ ↑
↑
N:sp2杂化
p轨道
sp2
↑ ↑ ↑↓
↑
①形成大π键的p轨道电子数
C:1x4=4
N:1x2=2
外界：0
π66
孤电子对
孤电子对
p轨道
sp2杂化轨道
sp2杂化轨道有3个杂化轨道用于形成σ键（单电子）
中心C:4-3=1
↑ ↑ ↑↓
↑
N:sp2杂化
①形成大π键的p轨道电子数
N:1x5=2
外界：1
π56
N5-
p轨道
sp2杂化轨道
sp2杂化轨道有3个杂化轨道用于形成σ键（单电子）
C:sp2杂化
↑ ↑ ↑
↑
①形成大π键的p轨道电子数
C:1x5=5
外界：1
π56
C: sp2杂化
p轨道
sp2杂化轨道
sp2杂化轨道有3个杂化轨道用于形成σ键（单电子）
↑ ↑ ↑
↑
N:sp2杂化
p轨道
sp2
↑ ↑ ↑
↑↓
①形成大π键的p轨道电子数
C:1x8=8
N:1x2=2
外界：0
π910
孤电子对
C: sp2杂化
p轨道
sp2杂化轨道
sp2杂化轨道有3个杂化轨道用于形成σ键（单电子）
N:sp2杂化
p轨道
sp2
↑ ↑ ↑↓
↑
①形成大π键的p轨道电子数
C:1x9=9
N:1x1=1
外界：0
π1010
↑ ↑ ↑
↑
酞菁分子中所有原子共平面(N原子均是sp2杂化)
其中P轨道能提供一对电子的N原子是 (填图2酞菁中N原子的标号)。
钴酞菁分子中，钴离子的化合价为 ，氮原子提供孤对电子与钴离子形成 键。
5N:2s2 2p3
2个σ键
3个σ键
2023年高考改编：
5N:2s2 2p3
2个σ键
3个σ键
所有N原子的p轨道均可提供电子
2个σ键
p轨道有1个电子
①②
3个σ键
p轨道有2个电子
③
↑ ↑ ↑↓
↑
↑ ↑ ↑
↑↓
p轨道
sp2杂化轨道
p轨道
sp2杂化轨道
酞菁分子中所有原子共平面(N原子均是sp2杂化)
其中P轨道能提供一对电子的N原子是 ③ (填图2酞菁中N原子的标号)。
钴酞菁分子中，钴离子的化合价为 ，氮原子提供孤对电子与钴离子形成 键。

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