物質(zhì)結(jié)構(gòu)競賽輔導(dǎo)

物質(zhì)結(jié)構(gòu)競賽輔導(dǎo)第一頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三一.原子結(jié)構(gòu)模型的演變史。1、公元前5世紀(jì)，希臘哲學(xué)家德謨克利特等人認(rèn)為：萬物是由大量的不可分割的微粒構(gòu)成的，即原子。2、1803年，英國科學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說，他認(rèn)為原子是微小的不可分割的實心球體。第二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三3、湯姆生原子模型（1904年）:原子是一個平均分布著正電荷的粒子，其中鑲嵌著許多電子,中和了正電荷，從而形成中性原子。第三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三4、盧瑟福原子模型（1911年）：在原子的中心有一個帶正電的核，它的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在它周圍沿著不同的軌道運轉(zhuǎn)，就像行星環(huán)繞太陽一樣運轉(zhuǎn)。

（空心球）第四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三5、波爾原子模型（1913年）:電子在固定的軌道上分層運動。

第五頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三6.電子云模型：現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說第六頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三核外電子排布規(guī)律(1)各電子層最多容納2n2個電子；(2)最外電子數(shù)不超過8個電子(K層為不超過2個)；(3)次外(倒數(shù)第三)層電子數(shù)不超過18(32)個電子；（4）核外電子總是盡先排布在能量較低的電子層，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的電子層(能量最低原理)。Na:S第七頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三各能級能量高低即ns<(n-2)f<(n-1)d<np第八頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三能量最低原理、基態(tài)與激發(fā)態(tài)、光譜1.基態(tài)原子與激發(fā)態(tài)：處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子，當(dāng)基態(tài)原子吸收能量后，電子會躍遷到較高的能級，變成激發(fā)態(tài)原子。2.基態(tài)與激發(fā)態(tài)相互轉(zhuǎn)化與能量的關(guān)系基態(tài)原子激發(fā)態(tài)原子吸收能量釋放能量第九頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三第十頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三宏觀物體的運動特征：可以準(zhǔn)確地測出它們在某一時刻所處的位置及運行的速度；可以描畫它們的運動軌跡。微觀物體的運動特征：核外電子質(zhì)量小，運動空間小，運動速率大。無確定的軌道，無法描述其運動軌跡。無法計算電子在某一刻所在的位置，只能指出其在核外空間某處出現(xiàn)的機會多少。核外電子運動的特征第十一頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三S能級的原子軌道電子云輪廓圖----原子軌道S能級的原子軌道是球形對稱的.第十二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三原子軌道第十三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三P能級的原子軌道P能級的原子軌道是紡錘形的,每個P能級有3個原子軌道,它們相互垂直,分別以Px,Py,PZ表示.

第十四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三第十五頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三第十六頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三原子軌道與火車運行的軌道有何不同?

原子軌道是指一定能級上的電子,在核外空間運動的一個空間區(qū)域.火車的軌道則是火車運行的一個固定路線.問題討論第十七頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三宏觀、微觀運動的不同宏觀物體微觀粒子質(zhì)量很大很小速度較小很大（接近光速）位移可測位移、能量不可同時測定能量可測軌跡可描述（畫圖或函數(shù)描述）用電子云描述（用出現(xiàn)機會的大小描述）第十八頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三能量最低原理表述的是“整個原子處于能量最低狀態(tài)”，而不是說電子填充到能量最低的軌道中去，泡利原理和洪特規(guī)則都使“整個原子處于能量最低狀態(tài)”1、泡利原理：一個軌道上最多只能容納2個電子而且自旋方向相反。2、洪特規(guī)則：電子在同一能級上排布時，總是優(yōu)先獨占據(jù)不同的軌道而且自旋方向相同。特例：3、先考慮排布順序后寫電子排布式。4、軌道表示式的寫法。第十九頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三第二十頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三第二十一頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三第二十二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三第二十三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三第二十四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三第二十五頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三元素周期表概念192021222324252627282930313233343536KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrCsBa57-71At85FrRa89-103107**

VIIILiBeBCNOFNe0123456鑭系LaCePrNdPmSmEuGdTdDyHoErTmYbLu周期表與周期律HHeIIIAIVAVAVIAVIIAIAIIIBIVBVBVIBVIIBIIAAlSiPSClArIBIIBNaMg主族副族零族第VIII族非金屬短周期鑭系元素稀有氣體金屬放射元素人造元素過渡元素催化劑、耐高溫、耐腐蝕元素周期表意義制農(nóng)藥半導(dǎo)體不完全周期長周期元素性質(zhì)周期律非金屬性逐漸增強非金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強金屬性逐漸增強7第二十六頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三電子構(gòu)型與周期表1s1———————————————1s2

2s1———————————————2p6

3s1———————————————3p6

4s1—3d184s2——3d104s1-2—4p1———4p6

5s1—4d185s2——4d105s1-2—5p1———5p6

6s1—5d1——4f114——5d10—————

6p6

7s1—6d1——5f114——6d27(tobecontinued)第二十七頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三五個區(qū)：s、p、d、ds、fⅠA0

s區(qū)d區(qū)

ds區(qū)p區(qū)ns2np1-6(n-1)d10ns1-2(n-1)d1-8ns2

(有例外)ⅠBⅡBⅢA…ⅦAⅡAns1ns2ⅢB…ⅦBⅧf區(qū)鑭系、錒系(n-2)f1-14ns2（有例外）鑭錒第二十八頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三主族元素原子半徑第二十九頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三什么是電離能？電離能有何用途？不同元素的電離能有何遞變規(guī)律？電離能有何意義？電離能（I）M（g）-e-→M+（g）

I1M+（g）-e-→M2+（g）I2

一般I3>I2

>I1電離能衡量原子的失電子能力電離能I主要決定于Z*、r、價電子構(gòu)型。同主族：價電子構(gòu)型同，r增大，I減??；同周期：Z*增加,r減小,I總體增大(堿金屬最小，稀有氣體最大)。全滿、半滿較穩(wěn)定，I較大。電離能是原子核外電子排布的實驗佐證。第三十頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三第三十一頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三

O<

N<F<Ne<He價電子構(gòu)型與電離能I1Na<Al<Mg

S<P

<ClHe電離能最大Li>Na>K>Rb>Cs電離能（I）半滿全滿第三十二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三什么是電負(fù)性？電負(fù)性有何用途？不同元素的電負(fù)性有何遞變規(guī)律？電負(fù)性有何意義？電負(fù)性x在化學(xué)鍵中原子對鍵合電子吸引能力的大小，稱為元素的電負(fù)性（electronegativity）。通常以符號X表示。其值是相對的，無單位。鍵合電子：原子用以形成化學(xué)鍵的電子。電負(fù)性：規(guī)定：F=4.0Li

=1.0

比較元素金屬性和非金屬性相對強弱。x大，得e-能力強，非金屬性強;x小，失e-能力強，金屬性強.同周期：x左右遞增;同族：x上下遞減。反映了原子間的成鍵能力、成鍵類型、成鍵后分子極性的大小.一般:金屬x<1.8,非金屬x>1.8;Δx>1.7,成離子鍵;Δx<1.7,成共價鍵。第三十三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三電負(fù)性：利用圖、表、數(shù)據(jù)說明第三十四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三對角線規(guī)則元素周期表中，相鄰周期相鄰主族元素中，位于左上角的元素的性質(zhì)與位于它右下角元素的性質(zhì)具有相似性。第三十五頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三十六頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三一、共價鍵1、定義：原子之間通過共用電子對所形成的相互作用，叫做共價鍵。2、形成條件：成鍵的粒子：原子成鍵的性質(zhì)：共用電子對。

電子配對能量最低原理（自旋方向相反）軌道最大重疊3、實質(zhì)：原子間通過共用電子對結(jié)合，主要是一種靜電作用。成鍵的原理：第三十七頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三4、共價鍵的特點：①電性的：共價鍵結(jié)合力的本質(zhì)是電性的，但不是純粹靜電的。②組成共價鍵時，各原子的電子云發(fā)生了很大變化。③飽和性：在共價分子中，每個原子成鍵的總數(shù)或以單鍵連接的原子數(shù)目是一定的。這是因為共價鍵是以共用電子對結(jié)合的，而每個原子能提供的成單原子數(shù)是一定的。④方向性：指一個原子與周圍原子形成共價鍵是有一定的角度和方向。其原因是，原子軌道具有方向性。第三十八頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三5、共價鍵的類型：①σ鍵：沿著鍵軸的方向，以“頭碰頭”的方式發(fā)生軌道重疊，軌道重疊部分電子云形狀是以鍵軸成軸對稱。例如：兩個H在形成H2時，電子云如何重疊？特點：成鍵軌道發(fā)生最大重疊，鍵能大能量低，比較穩(wěn)定。類型：S-Sσ鍵、S-Pσ鍵、P-Pσ鍵第三十九頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三HCl和Cl2形成的σ鍵，電子云如何重疊？第四十頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三②π鍵：由兩個原子的P電子以“肩并肩”的方式重疊而形成的。特點：電子云采用“肩并肩”的方式重疊，由兩塊組成，分別位于由兩原子核構(gòu)成平面的兩側(cè)，互為鏡象，成鏡像對稱。不可以圍繞成鍵的兩原子核的連線旋轉(zhuǎn)。π鍵電子的能量較高，易活動，是化學(xué)反應(yīng)的積極參與者。第四十一頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三6、價鍵理論：由原子軌道相互重疊而形成的σ鍵和π鍵總稱為價鍵軌道一般規(guī)律：共價單鍵是σ鍵；而共價雙鍵中有一個σ鍵，另一個是π鍵；共價三鍵由一個σ鍵和兩個π鍵組成。如何判斷哪些共價鍵是σ鍵而哪些共價鍵是π鍵？科學(xué)探究：第四十二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三比較σ鍵和π鍵的比較：價鍵類型σ鍵π鍵成鍵方向?qū)ΨQ方式是否牢固如何判定“頭碰頭”“肩并肩”軸對稱鏡像對稱鍵能大，較牢固鍵能小不太牢固P31“一般規(guī)律”第四十三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三二、鍵參數(shù)——鍵能、鍵長與鍵角1、鍵能：氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量。★鍵能越大，即形成化學(xué)鍵時放出的能量越多，意味著這個化學(xué)鍵越穩(wěn)定，越不容易被打斷,擁有這個化學(xué)鍵的物質(zhì)能量越低，越穩(wěn)定。2、鍵長：形成共價鍵兩個原子之間的核間距。★鍵長越短，往往鍵能越大，表明共價鍵越穩(wěn)定。★鍵能是衡量化學(xué)鍵強弱的物理量,通常為正值。——鍵長與鍵能的關(guān)系第四十四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三共價半徑：相同原子的共價鍵鍵長的一半稱為共價半徑在多原子分子中，怎樣知道多原子分子的形狀？思考第四十五頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三3、鍵角：在多原子分子中，兩個共價鍵之間的夾角?！镦I角是描述分子空間立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，它直接影響著分子的許多性質(zhì)。例如：分子構(gòu)型鍵角CO2H2ONH3CH4180°104.5°107°18′109°28′第四十六頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三規(guī)律：1、一般說來，如果知道某個分子中的鍵長和鍵角數(shù)據(jù)，那么這個分子的幾何構(gòu)型就確定了。2、鍵能越大，鍵長越短，化學(xué)鍵就越牢固，含有該鍵的分子就越穩(wěn)定，越不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反之也成立。1、下列說法中正確的是（）A、分子中鍵能越大，鍵越長，則分子越穩(wěn)定B、失電子難的原子獲得電子的能力一定強C、在化學(xué)反應(yīng)中，某元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)，該元素被還原D、電子層結(jié)構(gòu)相同的不同離子，其半徑隨核電荷數(shù)增多而減小D第四十七頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的分子具有相似的化學(xué)鍵特征，它們的許多化學(xué)性質(zhì)是相近的，這條規(guī)律稱之為等電子原理，這樣的分子叫等電子體。三、等電子原理及等電子體比較：

CO分子和N2分子的某些性質(zhì)第四十八頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三2、1919年，Langmuir提出等電子原理：原子數(shù)相同、電子總數(shù)相同的分子，互稱為等電子體。等電子體的結(jié)構(gòu)相似、性質(zhì)相近。

(1)根據(jù)上述原理，僅由第2周期元素組成的共價分子中，互為等電子體的是：

和

；

和

。

(2)此后，等電子原理又有所發(fā)展。例如，由短周期元素組成的微粒，只要其原子數(shù)相同，各原子最外層電子數(shù)之和相同，也可互稱為等電子體，它們也具有相似的結(jié)構(gòu)特征。在短周期元素組成的物質(zhì)中，與NO2-互為等電子體的分子有（）和（）

N2COC02N20S02O32、1919年，Langmuir提出等電子原理：原子數(shù)相同、電子總數(shù)相同的分子，互稱為等電子體。等電子體的結(jié)構(gòu)相似、性質(zhì)相近。

(1)根據(jù)上述原理，僅由第2周期元素組成的共價分子中，互為等電子體的是：

和

；

和

。

(2)此后，等電子原理又有所發(fā)展。例如，由短周期元素組成的微粒，只要其原子數(shù)相同，各原子最外層電子數(shù)之和相同，也可互稱為等電子體，它們也具有相似的結(jié)構(gòu)特征。在短周期元素組成的物質(zhì)中，與NO2-互為等電子體的分子有（）和（）

等電子原理又有所發(fā)展，由短周期元素組成的微粒，只要其原子數(shù)相同，各原子最外層電子數(shù)之和相同，也可互稱為等電子體，它們也具有相似的結(jié)構(gòu)特征。第四十九頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三第五十頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三形形色色的分子O2HClH2OCO2第五十一頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三C2H2CH2ONH3P4第五十二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三CH4C60CH3COOH第五十三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三寫出CO2、H2O、NH3、CH2O、CH4等分子的電子式、結(jié)構(gòu)式及分子的空間結(jié)構(gòu)：分子CO2H2ONH3CH2OCH4電子式結(jié)構(gòu)式中心原子有無孤對電子空間結(jié)構(gòu)OCO:::::::::::HOH::::HNH:H:::HCH:HHO=C=OH-N-H-HH-C-H=OH-C-H--HH無有有無無直線形V形三角錐形平面三角形正四面體::

HCH:O:::

OHH第五十四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三1、同為三原子分子，CO2和H2O分子的空間結(jié)構(gòu)卻不同，什么原因？2、同為四原子分子，CH2O與NH3分子的的空間結(jié)構(gòu)也不同，什么原因？第五十五頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三價層電子對互斥模型（VSEPR）★價層電子對互斥模型(VSEPR模型)是一種可以用來預(yù)測分子立體結(jié)構(gòu)的理論模型，總的原則是分子的中心原子上孤對電子對與成鍵電子對之間的排斥力最?。ㄗ⒁猓悍肿又械碾p鍵、叁鍵等多重鍵要作為一對電子看待）。這種理論把分子分為兩類：1、中心原子上的價電子都用于形成共價鍵，這種分子中，中心原子周圍的原子數(shù)決定著分子的立體結(jié)構(gòu)。ABn立體結(jié)構(gòu)范例n=2n=3n=4直線形平面三角形正四面體CO2CS2CH2OBF3CH4CCl4第五十六頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三2、中心原子上有孤對電子(未用于形成共價鍵的電子)的分子，由于中心原子上的孤對電子也要占據(jù)中心原子周圍的空間，并參與互相排斥。例如：H2OH—O—HNH3NHHH第五十七頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三價層電子對相互排斥作用的大小，決定著電子對（共價鍵）之間的夾角，其一般規(guī)律如下：1、電子對之間的夾角越小排斥力越大。2、孤電子對--孤電子對>孤電子對--成鍵電子>成鍵電子--成鍵電子3、叁鍵>雙鍵>單鍵第五十八頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三代表物中心原子結(jié)合的原子數(shù)分子類型空間構(gòu)型中心原子無孤對電子CO22AB2CH2O3AB3CH44AB4中心原子有孤對電子H2O2AB2NH33AB3直線形平面三角形正四面體V形三角錐形比較：價層電子對互斥模型的兩種情況第五十九頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三化學(xué)式中心原子孤對電子數(shù)中心原子結(jié)合的原子數(shù)空間構(gòu)型HCNSO2NH2-BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+0120100022233444直線形V形V型平面三角形三角錐形四面體正四面體正四面體SO42-04正四面體第六十頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三分子或離子結(jié)構(gòu)式VSEPR模型分子或離子的立體結(jié)構(gòu)HCNNH4+H3O+SO2BF3NHHHH+HCNBFFFS=O=OOHHH+第六十一頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三值得注意的是價層電子對互斥模型只能解釋化合物分子的空間構(gòu)形，卻無法解釋許多深層次的問題，如無法解釋甲烷中四個CH的鍵長、鍵能相同及H—C—H的鍵角為10928′。因為按照我們已經(jīng)學(xué)過的價鍵理論，甲烷的4個C—H單鍵都應(yīng)該是σ鍵，然而，碳原子的4個價層原子軌道是3個相互垂直的2p軌道和1個球形的2s軌道，用它們跟4個氫原子的1s原子軌道重疊，不可能得到四面體構(gòu)型的甲烷分子。為了解決這一矛盾，鮑林提出了雜化軌道理論，它的要點是：當(dāng)碳原子與4個氫原子形成甲烷分子時，碳原子的2s軌道和3個2p軌道會發(fā)生混雜，混雜時保持軌道總數(shù)不變，得到4個相同的sp3雜化軌道，夾角10928′，表示這4個軌道是由1個s軌道和3個p軌道雜化形成的如下圖所示：提示：C：1S22S2P激發(fā)C：1S22S2P第六十二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三雜化軌道理論第六十三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三第六十四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三雜化軌道理論（一）價鍵理論的局限性。用價鍵理論能較好地說明不少雙原子分子價鍵的形成，但不能很好說明多原子分子價鍵的形成和分子構(gòu)型，如CH4就遇到困難。（二）雜化軌道理論

鮑林在價鍵理論中引入雜化軌道概念，并發(fā)展成為雜化軌道理論。

第六十五頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三SP3雜化：同一原子由一個S和3個P軌道混雜，稱SP3雜化。實測：CH4分子，正四面體構(gòu)型，鍵角109°28′，四個C-H鍵等同。除CH4分子外，CCl4、CF4、SiH4、SiCl4、GeCl4等分子也是SP3雜化。第六十六頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三2p2s2s2psp3●sp3雜化excitedhybridization第六十七頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三SP2雜化：同一原子內(nèi)一個S和2個P軌道混雜，稱SP2雜化。實測：氣態(tài)BF3，具有三角形結(jié)構(gòu)，3個B-F鍵等同，鍵角120°。除BF3外，其余氣態(tài)鹵化硼分子中B也是SP2雜化。第六十八頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三●sp2雜化2s2p軌道2s2p2s2psp2

第六十九頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三SP雜化：以BeCl2為例說明。

實驗結(jié)果，氣態(tài)BeCl2是一個直線型共價分子，鍵角180°，鍵長、鍵能均相等。雜化軌道理論的說明：①中心Be原子價層構(gòu)型2S2，成鍵時，Be原子在鍵合Cl原子作用下，運動狀態(tài)改變。<i>電子激發(fā)2S22p0→2S12p1，與此同時，Be原子的2S軌道與一個剛躍進電子的2P軌道發(fā)生SP雜化，形成兩個等價SP軌道。第七十頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三<ii>成鍵時，Cl原子以具有未成對電子的3P軌道與Be原子的2個SP軌道進行軌道重疊，電子配對，形成兩個（P－SP）σ鍵，由于SP軌道S、P成份相同，所以與P軌道重疊后，重疊部分應(yīng)相同，故BeCl2中兩個鍵鍵能相同，鍵長相等。<iii>根據(jù)理論計算，這兩個雜化軌道正好成180°夾角，即在同一直線上為最大限度重疊，Cl原子只能從直線兩端進行重疊，故Cl原子只能位于Be原子為中心的直線兩端，故BeCl2為直線型分子。此外，周期表中ⅡB的某些共價化合物,如HgCl2也采取SP雜化。

第七十一頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三●sp雜化2s2p2s2psp2pexcitedhybridizationH－Be－H第七十二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三代表物雜化軌道數(shù)雜化軌道類型分子結(jié)構(gòu)CO20+2sp直線形CH2O0+3sp2平面三角形CH4

0+4sp3正四面體形SO21+2sp2V形NH31+3sp3三角錐形H2O2+2sp3V形第七十三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三雜化軌道理論要點總結(jié)：1.雜化的前提是電子的躍遷，且參與雜化的原子軌道必須能量相近。2.雜化軌道的數(shù)目與組成雜化軌道的各原子軌道的數(shù)目相等3.雜化軌道成鍵能力比各原子軌道的成鍵能力強（因為電子云的分布更集中）形成的分子穩(wěn)定性也強。不同類型雜化軌道成鍵能力大小如下：sp＜sp2＜sp34.雜化軌道成鍵時，要滿足化學(xué)鍵間的最小排斥原理。第七十四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三NH3分子,實測:鍵角107°18′，比120°差得遠(yuǎn)，接近109°28′。H2O分子,實測:鍵角104°45′也與109°28′接近。這里N、O均取SP3雜化，如N原子5.雜化軌道可分為等性雜化何不等性雜化等性雜化：原子軌道雜化以后，新的軌道完全等同（能量相等、成分相等）如CH4不等性雜化：孤電子對占據(jù)其中的雜化軌道，造成軌道不完全等同如：H2O第七十五頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三有一對電子未成鍵，因更靠近N原子，其電子云在N原子外占據(jù)較大空間，對三個N-H鍵的電子云有較大排斥作用，使鍵角被壓縮到107°18′，故NH3為三角錐型。H2O為兩對孤電子對，對成鍵電子對的排斥，鍵角被壓得更小，故為104°45′。由于孤電子對的電子云比較集中于N原子附近，即它們有更多的S軌道成分，所以四個SP3雜化軌道不完全等同。這種產(chǎn)生不完全等同軌道的雜化，稱不等性雜化。第七十六頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三部分雜化以CO2為例，C原子的價層軌道不完全參與雜化，它采取SP雜化。又如C2H4、C2H2中C分別取SP2和SP雜化。第三周期及其后的元素原子，還可能有d軌道參與的雜化，后再介紹。

第七十七頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三試用雜化軌道理論解釋下面問題：●NH3、H2O的鍵角為什么比CH4小？CO2的鍵角為何是180°？乙烯為何取120°的鍵角？●在BCl3

和NCl3分子中，中心原子的氧化數(shù)和配體數(shù)都相同，為什么兩者的空間分子結(jié)構(gòu)卻不同？Question7還是雜化形式不同●在sp2和sp雜化軌道中，是否也存在不等性雜化？各舉一例！例如SO2和CO雜化形式不同第七十八頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三練習(xí)：在學(xué)習(xí)價層電子對互斥模型和雜化軌道理論的基礎(chǔ)上描述化合物中每個化學(xué)鍵是怎樣形成的？C原子發(fā)生SP雜化生成了兩個SP軌道分別與兩個O原子的一個P軌道形成兩個σ鍵；C原子剩余的兩個P軌道分別與兩個O原子剩余的1個P軌道形成兩個π鍵。2．H2OO原子發(fā)生SP3雜化生成了四個SP3雜化軌道，其中的兩個分別與兩個H原子的S軌道形成兩個σ鍵；O原子剩余的兩個SP3雜化軌道分別被兩對孤對電子占據(jù)。1．CO2O：1S22S2PO

C

Oσσππ提示：C：1S22S2P激發(fā)C：1S22S2PSP雜化第七十九頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三配合物理論第八十頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三一、配位鍵定義：共用電子對有一個原子單方面提供而跟另一個原子共用的共價鍵叫配位鍵注意：1.配位鍵是一種特殊的共價鍵2.可以看成電子對給予—接受鍵3.條件：其中一原子有多余電子，另一原子有空軌道第八十一頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三配位化合物定義：通常把金屬離子（或原子）與某些分子或離子以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配位化合物，簡稱配合物。第八十二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三第八十三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三第八十四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三討論：哪些微?？梢宰鲋行脑樱磕男┛梢宰雠湮辉?？常見的配位體有哪些？1.常見中心原子：（含有空軌道）一般為過渡金屬，特別是鐵系、鉑系、第IB、IIB族元素。2.常見配位原子：（多電子原子）有C、N、O、F、P、S、Cl、Br等，3.常見配體有水、氨等中性分子或鹵離子、擬鹵離子(CN-等)、羥離子(OH-)、酸根離子等離子。第八十五頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三Fe3++SCN—

[Fe(SCN)]2+

硫氰酸根血紅色例題一：下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是()A．CO2與SO2B．CH4與NH3

C．BeCl2與BF3D．C2H2與C2H4B例題二：下列分子或離子中都存在著配位鍵的是()A．NH3、H2OB．NH4+、H3O+

C．N2、HClOD．[Cu(NH3)4]2+、PCI3B由于該離子的顏色極似血液，常被用于電影特技和魔術(shù)表演。第八十六頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三例題：對SO2與CO2說法正確的是()A．都是直線形結(jié)構(gòu)B．中心原子都采取sp雜化軌道C．S原子和C原子上都沒有孤對電子D．SO2為V形結(jié)構(gòu)，CO2為直線形結(jié)構(gòu)D第八十七頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三例題：下列各種說法中錯誤的是（）A、形成配位鍵的條件是一方有空軌道一方有孤對電子。B、配位鍵是一種特殊的共價鍵。C、配位化合物中的配體可以是分子也可以是陰離子。D、共價鍵的形成條件是成鍵原子必須有未成對電子。D第八十八頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三例題：寫出下列分子的路易斯結(jié)構(gòu)式(是用短線表示鍵合電子,小黑點表示未鍵合的價電子的結(jié)構(gòu)式)并指出中心原子可能采用的雜化軌道類型，并預(yù)測分子的幾何構(gòu)型。(1)PCI3(2)BCl3(3)CS2(4)C12O(1)PCI3：SP3三角錐形..PCICI解析：............CI......CI....(2)BCl3

：SP2平面三角形BCI........Cl......(3)CS2：SP直線形C=S=S........(4)C12O：SP3V形O....Cl......CI......第八十九頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三第九十頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三指出下列分子中化學(xué)鍵類型,并標(biāo)出各元素原子的化合價H2、HCl、P4、CO2、H2O、CH40+-0+4-2+-2-4+H2、HCl、P4、CO2、H2O、CH4第九十一頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三非極性分子包括：一、稀有氣體和全部是非極性鍵的單質(zhì)分子二、含有極性鍵但分子結(jié)構(gòu)對稱的多原子分子極性分子包括：含有極性鍵且分子結(jié)構(gòu)不對稱經(jīng)驗規(guī)律：對稱結(jié)構(gòu)多為中心原子價層電子對全為成鍵電子對無孤對電子對且中心原子周圍為相同原子的分子典型對稱構(gòu)型和分子直線形CO2、CS2、BeCl2、C2H2正三角形BF3、SO3、C2H4正四面體形CH4、CCl4第九十二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三分子的極性與鍵的極性的關(guān)系：

分子共價鍵的極性分子中正負(fù)電荷中心分子的極性舉例

H2、N2、O2、P4、C60非極性分子重合非極性鍵同核原子分子異核雙原子分子異核多原子分子極性鍵分子中各鍵向量和為零分子中各鍵向量和不為零重合不重合不重合非極性分子極性分子極性分子CO、HClCO2、CH4HCN、H2O、NH3、CH3Cl第九十三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三(1)范德華力大小

結(jié)論：1、范德華力很弱，約比化學(xué)鍵能小1-2數(shù)量級；2、分子結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大；分子HClHBrHI范德華力(kJ/mol)21.1423.1126.00共價鍵鍵能(kJ/mol)431.8366298.7問題1、范德華力與化學(xué)鍵的相對大?。繂栴}2、HCl、HBr、HI分子在結(jié)構(gòu)上有何相似處？不同？范德華力與此有何關(guān)系？第九十四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三單質(zhì)相對分子質(zhì)量熔點/℃沸點/℃F238-219.6-188.1Cl271-101.0-34.6Br2160-7.258.8I2254113.5184.4結(jié)論：范德華力越大，分子的熔點、沸點越高第九十五頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三(3)范德華力與分子的極性的關(guān)系分子相對分子質(zhì)量分子的極性熔點/℃沸點/℃CO28極性-205.05-191.49N228非極性-210.00-195.81結(jié)論：相對分子質(zhì)量相同或相近時，分子的極性越大，范德華力越大范德華力關(guān)系大高小低第九十六頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三例2：下列敘述正確的是：A．氧氣的沸點低于氮氣的沸點B、稀有氣體原子序數(shù)越大沸點越高C、分子間作用力越弱分子晶體的熔點越低D、同周期元素的原子半徑越小越易失去電子(BC）第九十七頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三1、氫鍵：除范德華力外的另一種分子間作用力，它是由已經(jīng)與電負(fù)性很強的原子形成共價鍵的氫原子與另一分子中電負(fù)性很強的原子之間的作用力.(不屬于化學(xué)鍵)一般表示為X—H------Y。

X、Y:F、O、N第九十八頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三COHHHHCOHHHH第九十九頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三2、氫鍵鍵能大?。?/p>

F—H---FO—H---ON—H---N氫鍵鍵能(kJ/mol)28.118.820.9共價鍵鍵能(kJ/mol)568462.8390.8結(jié)論：氫鍵介于范德華力和化學(xué)鍵之間,是一種較弱的作用力第一百頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三3、氫鍵的類型：分子內(nèi)氫鍵分子間氫鍵（屬于分子間作用力）（不屬于分子間作用力）第一百零一頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三思考題：為什么冰的密度比液態(tài)水小?第一百零二頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三練習(xí)：（04廣東）下列關(guān)于氫鍵的說法中正確的是()A、每個水分子內(nèi)含有兩個氫鍵B、在所有的水蒸氣、水、冰中都含有氫鍵C、分子間能形成氫鍵，使物質(zhì)的熔沸點升高D、HF穩(wěn)定性很強，是因為其分子間能形成氫鍵

C第一百零三頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三

定義范德華力氫鍵共價鍵作用微粒分子間普遍存在的作用力已經(jīng)與電負(fù)性很強的原子形成共價鍵的氫原子與另一分子中電負(fù)性很強的原子之間的作用力原子之間通過共用電子對形成的化學(xué)鍵相鄰原子之間分子間或分子內(nèi)氫原子與電負(fù)性很強的F、O、N之間分子之間強弱弱較強很強對物質(zhì)性質(zhì)的影響范德華力越大，物質(zhì)熔沸點越高對某些物質(zhì)(如水、氨氣)的溶解性、熔沸點都產(chǎn)生影響物質(zhì)的穩(wěn)定性第一百零四頁，共一百一十六頁，編輯于2023年，星期三四、溶解性1．影響物質(zhì)溶解性的因素⑴影響固體溶解度的主要因素是___________。⑵影響氣體溶解度的主要因素是_________和_________。2．相似相溶規(guī)律：_____________________________________________________________。⑴如果存在氫鍵，則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性越_______。相反，無氫鍵相互作用的溶質(zhì)在有氫鍵的水中的溶解度就比較_______。⑵“相似相溶”還適用于分子結(jié)構(gòu)的_________。⑶如果溶質(zhì)與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)可____