固有結(jié)構(gòu)精品課件

1、固有結(jié)構(gòu)第1頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二范德華力特征：a. 永遠存在于分子或原子間b. 短程作用(幾個pm)，c. 非常弱的相互作用 一般 2 20 kJmol-1d. 無方向性和飽和性2. 分子間作用力 (范德華力）范德華力包括： a. 取向力(刻松力) 極性分子和極性分子之間的作用力 取向力第2頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二b. 誘導力(德拜力)分子間通過誘導偶極產(chǎn)生的作用力叫誘導力或德拜力誘導力c. 色散力(倫敦力)由于分子的振動，可能在某個瞬間發(fā)生正負電荷重心的分離而形成瞬間的偶極矩；這種瞬間出現(xiàn)的偶極稱為瞬時偶極。人們常把瞬時偶極

2、間的作用力稱為色散力或倫敦力。色散力第3頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二大多數(shù)分子間力都以色散力為主。 取向力 誘導力 色散力極性分子 極性和非極性分子 非極性分子 色散力的大小: 一般來說，分子的體積越大，分子間色散力也越大。第4頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二分子間作用力對化合物性質(zhì)的影響： 熔點、沸點； 氣化熱、熔化熱； 溶解度； 粘度等。第5頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二分子間力對物質(zhì)的性質(zhì)的影響例一：為什么不同的物質(zhì)，有不同的聚集狀態(tài)？常溫： F2(g) Cl2(g) Br2(l) I2(s) 非極性分子，色散

3、力依次增大 因為分子量依次增大，變形性依次增大，色散力依次增大，所以，分子與分子靠得越來越近。例二：為什么不同的物質(zhì)，有不同的mp.&bp.? HCl HBr HI mp.&bp.依次升高 P固有 依次減小， F取 依次減小， F誘依次減小 變形性依次增大， F色 依次增大（主要）第6頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二2-4-2 氫鍵我們知道，水的一些物理現(xiàn)象有些反常現(xiàn)象，例如，水的比熱特別大，水的密度在277.3K最大；水的沸點比氧族同類氫化物的沸點高等。為什么水有這些奇異的性質(zhì)呢?顯然這與水分子的締合現(xiàn)象有關(guān)，人們?yōu)榱苏f明分子締合的原因，提出了氫鍵學說。一、氫鍵的形成

4、通式：XHYX,Y = F, O, N(電負性大、半徑小、含孤電子對)鍵能： 42 kJmol-1第7頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二在 N、O和 F的氫化物分子中，由于這些元素的電負性較大，對價電子有強烈的吸引，氫原子核就會部分地“暴露”在分子表面，這些氫原子就可能吸引另一個分子中N、O、F等原子上的孤電子對。二個這樣的原子和氫原子核之間的作用稱為氫鍵。在 N，O，F(xiàn) 等原子之間形成的氫鍵有:第8頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二氫鍵的特征：比化學鍵弱、比范德華力強，與元素的電負性大小有關(guān)。 一般在 20 40 kJ / molb. 有方向性、有

5、飽和性液態(tài)： 直線形 2配位 固態(tài)：折線形 2或3配位氫鍵的鍵長： F HF | 270 pm | E HF = 28 kJ / mol E F H = 565 kJ / mol第9頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二 分子間氫鍵 （冰的結(jié)構(gòu)）分子內(nèi)氫鍵c. 有分子內(nèi)和分子外之分第10頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二第11頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二氫鍵對化合物性質(zhì)的影響： 熔點、沸點； 氣化熱、熔化熱； 結(jié)構(gòu)； 粘度； 酸性；化學反應(yīng)性等。第12頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二 m.p.& b.p

6、. 分子間有氫鍵，分子間結(jié)合力強，當這些物質(zhì)熔化或氣化時，除了要克服純粹的分子間力外，還必須提高溫度，額外地供應(yīng)一份能量來破壞分子間的氫鍵，所以這些物質(zhì)的熔點、沸點比同系列氫化物的高。如NH3、HF、H2O。 溶解度 在極性溶劑中，如果溶質(zhì)分子與溶劑分子之間可以形成氫鍵，則溶質(zhì)的溶解度增大。例如HF、NH3在水中的溶解度就比較大。 粘度 分子間有氫鍵的液體，一般粘度較大。第13頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二 密度 分子締合的結(jié)果會影響液體的密度。 例如：2個H2O締合成雙分子締合分子(H2O)2,最穩(wěn)定； 3個H2O(H2O)3； n個H2O (H2O)n 放熱 q

7、H2O H2S() CaO CaCl2 KCl () HI HBr HCl () MgO NaF NaBr NH3 PH3第52頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二例3：(1)為什么鈉的鹵化物熔點比相應(yīng)硅的鹵化物高？(2)為什么NaF NaCl NaBr NaI 熔點依次降低,而SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4熔點依次升高？第53頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二3-3 混合型晶體石墨晶體第54頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二3.4離子的極化 問題的提出： 在討論某些晶體的熔沸點時發(fā)現(xiàn)有一些奇怪的現(xiàn)象，如AlCl3、H

8、gCl2等物質(zhì)的熔點都很低，不象離子晶體那樣高。為什么？ 再比如，NaCl和CuCl晶體的陽、陰離子電荷相同，Na+的半徑(95pm)和Cu+的半徑(96pm)又極為相近，但性質(zhì)確有很大差別，如NaCl在水中溶解度大，而CuCl在水中的溶解度小。如何從理論上說明之？ 以上現(xiàn)象說明，除了離子半徑、離子電荷外，還有別的因素影響著離子晶體的性質(zhì)，這就是離子極化。第55頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二一、離子極化的概念1、離子極化 分子極化的概念推廣到離子體系，就是離子極化。第56頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二離子極化的強弱，決定于二個因素： （陽）離

9、子的極化力和（陰）離子的變形性。2、離子的極化力離子使其他離子（或分子）極化（變形）的能力。它與離子的電荷，離子的半徑以及離子的價電子構(gòu)型有關(guān)。3、離子的變形性離子變形的難易程度。離子的變形性主要與離子半徑有關(guān)。關(guān)鍵詞：離子極化、極化力、變形性 第57頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二三、離子極化的規(guī)律1、影響離子極化力的因素(a)離子的電荷。電荷高的極化力強。例：極化力 Al3+Mg2+ Na+(b)離子的外層電子構(gòu)型（難點）一般極化力：18(18+2)電子構(gòu)型917電子構(gòu)型8電子構(gòu)型(c) 離子的半徑。半徑小的極化力強。例：極化力 Mg2+Ca2+ ; Zn2+ Cd

10、2+問題1：陰離子沒有極化能力，這種說法對嗎？第58頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二 2、影響離子變形性的因素 (a)負離子的電荷越多，變形性越大；(和陽離子剛好相反) 例：變形性 O2- F-; S2- Cl- (b) 離子的半徑越大，其變形性越大； 例：變形性 I- Br- Cl- (C) 離子的電子層構(gòu)型 變形性： 18(18+2)電子構(gòu)型917電子構(gòu)型8電子構(gòu)型 問題2：陽離子會變形嗎？何種情況下變形？ 3、離子的相互（附加）極化（一般了解）第59頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二 四、離子極化對物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響 1、離子極化對鍵型的影

11、響 極化導致陽、陰離子外層軌道程度不同地發(fā)生重疊，陽、陰離子的和間距（既鍵長）縮短，鍵的極性減弱，從而使鍵型有可能發(fā)生從離子鍵向共價鍵過渡的變化。 第60頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二 鹵化銀的鍵型變化 鹵化銀AgFAgClAgBrAgIX- 半徑/pm136181195216離子半徑之和/pm262307321342鍵長/pm246277288299鍵 型離子鍵過渡鍵型過渡鍵型共價鍵第61頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二2、離子極化對晶體構(gòu)型的影響 如果離子極化作用很強，陰離子變形性又大，會產(chǎn)生足夠大的誘導偶極而產(chǎn)生附加引力，破壞離子固有的振

12、動規(guī)律，縮短離子間的距離，使晶體向配位數(shù)減小的晶體構(gòu)型轉(zhuǎn)變。 AgCl AgBr AgI NaCl型 NaCl型 ZnS型3、晶體的物理性質(zhì)溶解度（增加還是減少）？熔點（升高還是降低）？晶體顏色（加深還是變淺）？第62頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二一、填空題：(共18分)1. 某元素，其M2+離子的外層電子構(gòu)型為：ns2np6nd5，該元素的原子半徑在同族元素中是最小的，則該元素的的原子序數(shù)為_，元素符號是_。2. 某元素最后填充的是兩個n=3,l=2的電子，則該元素的原子序數(shù)是_，未成對電子數(shù)有_個，最高氧化值是_。3. 量子力學從微觀粒子具有波粒兩象性出發(fā)，認為微

13、觀粒子的運動可用_來描述，它是通過解量子力學的基本方程_來求得的，而解該方程時，必須引人_個量子數(shù)。4. 量子數(shù)n = 3,l = 2,m = -1的原子軌道中，最多可容納的電子數(shù)為_。Mn25224+4幾率波薛定諤方程n l m 三2個第63頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二5填充下列各表。分子或離子SnCl-3XeO4ICl -2SO2BrF3空間構(gòu)型6 O2- 分子離子的分子軌道分布式為_，鍵級_，磁矩_B.M。三角錐平面正方形“T”字形直線“V”字形1.5級1.73第64頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二二、選擇題：(共16分)1. 下列元素

14、電負性次序正確的是_。MgAlSO (b) AlMgSO (c) OSAlMg (d) OSMgAl2. 37號元素的最外層電子，其四個量子數(shù)的組合正確的是_。(a). n = 5 l = 0 m = 0 ms = -1/2 (b). n = 5 l = 1 m = 0 ms = +1/2(c). n = 5 l = 1 m = 1 ms = -1/2 (d). n = 6 l = 0 m = 0 ms = +1/23. 下面是四個原子的外層電子構(gòu)型，判斷其第一電離能最低的是：_。(a) 3s23p3 (b) 3s23p4 (c) 3s23p5 (d) 3s23p6 4 下列分子或離子中,具有

15、順磁性的是_。(a) NO+ (b) N2 (c) C2 (d) B2 Cabd第65頁，共67頁，2022年，5月20日，9點55分，星期二5 下列各組分子中具有極性鍵但不是極性分子的是_。(a) H2 N2 Cl2 (b) HgCl2 CCl4 BeCl2 (c) CO2 CH4 SO2 (d) CS2 PCl3 BF36 下列分子中不存在氫鍵的是_。(CH3)3CCHO (b) (CH3)2CHCOOH (c) (CH3)3COH (d) H3BO37 下列分子中，鍵角大小次序正確的是_。(a) BeCl2=CO2NH3H2O (b) BeCl2=CO2NH3H2O(c) BeCl2=CO2H