化学自习室移动版

一、等电子体的定义

狭义等电子体：原子总数相同、价电子总数相同的分子或离子(高考主流考查范畴)。

广义等电子体：原子总数相同、电子总数相同的分子或离子(拓展内容，部分模拟题涉及)。

核心判断依据：原子总数相等；价电子总数(或电子总数)相等；

价电子：主族元素的价电子为最外层电子，过渡元素需考虑次外层 d 电子(高考一般不涉及过渡元素等电子体)。

二、等电子体的判断方法

1. 同族替换法

将分子中的某一原子替换为同主族元素的原子，原子总数和价电子总数不变。

示例：CO₂→ CS₂(O 和 S 同主族，价电子均为 6)；CH₄→ SiH₄(C 和 Si 同主族，价电子均为 4)。

2. 电子转移法

在分子或离子间通过得失电子实现价电子总数相等，原子总数不变。

示例：CO(原子数 2，价电子数 4＋6=10)→CN^－

C、N 原子数 2，价电子数4＋5＋1=10，N 得 1 个电子)；

N₂(原子数 2，价电子数5＋5=10)与CO、CN^－互为等电子体。

3. 基团替换法

将分子中的原子团替换为价电子数相等的其他原子团。

示例：CH₄(原子数 5，价电子数4＋1×4=8)→NH₄^＋(原子数 5，价电子数(5＋1×4－1=8，失去 1 个电子)。

三、高考常考等电子体列表(原子总数 ＋ 价电子总数)

四、等电子体原理的核心应用(高考高频考点)

1. 预测分子或离子的空间构型

等电子体原理：互为等电子体的微粒具有相似的化学键特征和空间构型。

解题策略：遇到陌生微粒构型判断时，先找其等电子体，再根据熟悉微粒的构型推导。

示例：判断N₂O构型 → 找等电子体CO₂→ CO₂是直线形 →N₂O为直线形。

2. 分析化学键类型与强度

等电子体的化学键键长、键能相近，成键方式相似。

示例：N₂和CO均含三键(1 个 σ 键 ＋ 2 个 π 键)，键能较大，化学性质相对稳定。

3. 解释物质的物理性质

等电子体的晶体类型相似，熔沸点、溶解性等物理性质可类比推导。

示例：CO₂和CS₂均为分子晶体，CS₂相对分子质量更大，分子间作用力更强，熔沸点更高。

五、高考真题对接与解题策略

真题示例

(新课标卷)已知CO₂是直线形分子，推测N₂O的空间构型为______，理由是______。

答案：直线形；N₂O 和CO₂是原子总数相同、价电子总数相同的等电子体，等电子体具有相似的空间构型。

解题步骤

判断等电子体：明确目标微粒的原子总数和价电子总数；

寻找熟悉参照：匹配教材中常见的等电子体(如CO₂、CH₄等)；

迁移构型与杂化：根据等电子体原理推导陌生微粒的结构与性质。

六、易错点辨析

混淆 “价电子总数” 与 “电子总数”

反例：CH₄(电子总数 10)和NH₃(电子总数 10)原子总数不同，不是等电子体；CH₄和NH₄^＋价电子总数均为 8，是等电子体。

忽略原子总数的前提

反例：SO₄^2－(原子数 5)和PO₄^3－(原子数 5)是等电子体，但SO₄^2－和CO₃^2－(原子数 4)不是。