第二章化学键和分子结构1课件

分子结构第一次课思考题分子结构第一次课思考题1.离子键形成条件是什么？离子键形成条件是什么？2.影响离子键强弱的因素有哪些？影响离子键强弱的因素有哪些？3.价键理论的要点有哪些？价键理论的要点有哪些？4.共价键的类型有哪些？共价键的类型有哪些？2024/7/13第二章第二章 化学键与分子结构化学键与分子结构 化学键：分子中原子之间强烈的相互作用称化学键：分子中原子之间强烈的相互作用称化学键化学键.包括离子键，共价键，金属键。包括离子键，共价键，金属键。第一节第一节 离子键离子键 一一.离子键的定义：离子键的定义：原子得失电子后，生成的阴原子得失电子后，生成的阴、阳离子之阳离子之间，通过静电作用而形成的化学键称离子间，通过静电作用而形成的化学键称离子键。键。、2024/7/13二二.离子键形成条件：离子键形成条件：XP 1.7 如：Na e Na+Cl+e Cl XCl-XNa=3.16-0.93=2.232024/7/13 三三.离子键的特征：没有方向性，没有饱和性。离子键的特征：没有方向性，没有饱和性。四四.离子化合物及其特点：离子化合物及其特点：离子化合物：含有离子键的化合物。离子化合物：含有离子键的化合物。特征：特征：是电解质；是电解质；易溶于水；易溶于水；物质的熔点、沸点高。物质的熔点、沸点高。五五.影响离子键强弱的因素：影响离子键强弱的因素：2024/7/131.1.离子的电荷离子的电荷：电荷越高，离子键越强，物：电荷越高，离子键越强，物质的熔点、沸点越高。质的熔点、沸点越高。如如 CaOCaO mp=2863k KF mp=1130k mp=2863k KF mp=1130k 2024/7/13 2.2.离子半径离子半径：半径越小，离子键越强，物质的熔：半径越小，离子键越强，物质的熔点越高。点越高。如如 化合物化合物 离子半径离子半径 熔点熔点 NaFNaF 95pm 1265k 95pm 1265k KF 133pm 1130k KF 133pm 1130k RbFRbF 148pm 1038k 148pm 1038k 2024/7/133.3.离子的电子构型离子的电子构型：原子失去或得到电子后，：原子失去或得到电子后，最外层的电子构型，称离子的电子构型。有最外层的电子构型，称离子的电子构型。有5 5种类型。种类型。2 2电子构型电子构型：最外层有：最外层有2 2个电子。个电子。nsns2 2 8 8电子构型电子构型:最外层有最外层有8 8个电子个电子 nsns2 2npnp6 6 1818电子构型电子构型：最外层有：最外层有1818个电子个电子 nsns2 2npnp6 6ndnd101018182 2电子构型电子构型 (n-1)s(n-1)s2 2(n-1)p(n-1)p6 6(n-1)d(n-1)d1010nsns2 29 91717电子构型：电子构型：最外层有最外层有9 91717个电子，个电子，nsns2 2npnp6 6ndnd1 19 92024/7/13第二节第二节 共价键理论共价键理论 共价键共价键：分子中成键原子间通过分子中成键原子间通过共用电子对共用电子对 形成的化学键称为共价键形成的化学键称为共价键。如：如：2024/7/13问题：问题：共用电子对如何把两个成键原子结合在一共用电子对如何把两个成键原子结合在一起？起？四种解释形成四种理论：四种解释形成四种理论：价键理论价键理论 杂化理论杂化理论 价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论 分子轨道理论分子轨道理论2024/7/13一一.价键理论（价键理论（VBVB法法)（一）理论要点（一）理论要点：1.1.具有自旋方向相反的具有自旋方向相反的未成对电子未成对电子的两个原的两个原子相互靠近时，能形成稳定的化学键。子相互靠近时，能形成稳定的化学键。如氢分子的形成。如氢分子的形成。2024/7/13 氢分子的形成氢分子的形成:两个氢原子接近时的能量变化曲线r/pm74.1E/kJmol-1（a）(b)氢分子的两种状态2024/7/132.2.成键的原子轨道重叠越多，共价键越稳定。成键的原子轨道重叠越多，共价键越稳定。（二）共价键特征（二）共价键特征：具有方向性，饱和性。具有方向性，饱和性。2024/7/13共价键的方向性共价键的方向性:2024/7/13重叠类型重叠类型:-+-+-同号重叠部分与异号重叠部分正好抵消同号重叠部分与异号重叠部分正好抵消.不同符号部分重叠不同符号部分重叠(或认为波函数相减或认为波函数相减).+零重叠零重叠(无效重叠无效重叠)正重叠正重叠(有效重叠有效重叠)负重叠负重叠(无效重叠无效重叠)同符号部分重叠同符号部分重叠.2024/7/13（三）共价键类型：（三）共价键类型：1.1.键键：两个原子的单电子的原子轨道以：两个原子的单电子的原子轨道以“头碰头头碰头”方式重叠形成的共价键方式重叠形成的共价键。有有,H H2 2 HClHCl Cl Cl2 2 如如 特点：重叠的多，化学键稳定，不易参加化学特点：重叠的多，化学键稳定，不易参加化学反应。反应。2024/7/13 键键:s-ss-p2024/7/13 键键:p-p2024/7/13 2.2.键键:两个原子的单电子轨道以两个原子的单电子轨道以“肩并肩肩并肩”方式重叠形成的化学键。方式重叠形成的化学键。有有 p-p 如如 O O2 2 p-dp-d 特点：重叠的少，化学键的稳定性小。易特点：重叠的少，化学键的稳定性小。易参加化学反应。参加化学反应。2024/7/13 键键:2024/7/13共价单键共价单键：两个原子之间共用一对电子形成的键：两个原子之间共用一对电子形成的键称共价单键。是称共价单键。是 键。如键。如 H H2 2,HClHCl,Cl,Cl2 2共价双键共价双键：两个原子之间共用两对电子形成的键：两个原子之间共用两对电子形成的键称共价双键，其中一个是称共价双键，其中一个是 键，另一个是键，另一个是 键键。如如O O2 2共价三键共价三键：两个原子之间共用三对电子形成的键：两个原子之间共用三对电子形成的键称共价三键，其中一个是称共价三键，其中一个是 键，另两个是键，另两个是 键键。如如 N N2 2 2024/7/13N2分子形成示意图2024/7/13价键理论的评价：价键理论的评价：优点优点：反映了共价键的本质（两个成键原子的：反映了共价键的本质（两个成键原子的 单电子原子轨道之间同号重叠）和共价单电子原子轨道之间同号重叠）和共价 键的类型（键的类型（键、键、键键。）。）缺点缺点：不能反映多原子分子的成键和空间构型。：不能反映多原子分子的成键和空间构型。如：甲烷如：甲烷 ，水等，水等2024/7/13成键原子一方有孤对电子成键原子一方有孤对电子;另一方有空轨道另一方有空轨道.特殊共价键特殊共价键:配位键配位键形成条件：形成条件：例：例：2024/7/13分子结构第二次课思考题分子结构第二次课思考题1.什么叫杂化？什么叫杂化轨道？什么叫杂化？什么叫杂化轨道？2.什么叫等性杂化？什么叫不等性杂化？什么叫等性杂化？什么叫不等性杂化？3.各类型杂化的特点是什么？各类型杂化的特点是什么？2024/7/13二二.杂化轨道理论杂化轨道理论 （一）理论要点：（一）理论要点：1.1.形成分子时，同一原子中能量相近的不同形成分子时，同一原子中能量相近的不同原子轨道混合后组成新轨道的过程叫杂化。原子轨道混合后组成新轨道的过程叫杂化。得到的新轨道叫杂化轨道。得到的新轨道叫杂化轨道。2.2.杂化轨道数杂化轨道数=参加杂化的原子轨道数参加杂化的原子轨道数 3.3.杂化轨道的形状：有利于形成稳定的杂化轨道的形状：有利于形成稳定的 键键 4.杂化轨道的夹角杂化轨道的夹角大于大于原子轨道之间的夹角，原子轨道之间的夹角，有利于键的稳定。有利于键的稳定。2024/7/13 （二）杂化类型与分子几何构型（二）杂化类型与分子几何构型:1.sp3杂化杂化:CH4:CHCH4 4的形成的形成2 2s s 2 2p p轨道轨道2024/7/13激发激发sp3杂化杂化sp32s2s2p2pC:四个四个spsp3 3杂化轨道杂化轨道2024/7/132024/7/13 特点：特点：4个个SP3杂化轨道的成分相同，能量相等。杂化轨道的成分相同，能量相等。4个个SP3杂化轨道的空间构型为杂化轨道的空间构型为四面体四面体 （夹角为（夹角为 10928）分子的空间构型为四面体分子的空间构型为四面体 （键角为（键角为1092810928）2024/7/13B:2.sp2杂化杂化:BF3:激发激发BFFF2s2psp2杂化杂化2s2psp22p2024/7/13BF3的形成的形成:2s2p轨道轨道2024/7/13三个三个sp2杂化轨道杂化轨道:2024/7/13特点：特点：B原子三个原子三个SP2杂化轨道的成分相同，能杂化轨道的成分相同，能量相等。量相等。三个三个SP2杂化轨道的空间构型为杂化轨道的空间构型为平面三平面三角形角形。（夹角为（夹角为120）BCl3分子的空间构型为平面三角形分子的空间构型为平面三角形 （键角为键角为120）2024/7/133.sp杂化杂化:BeCl2:Be:BeClCl2s2p激发激发2s2psp杂化杂化sp2p2024/7/13BeCl2的形成的形成:2s2p轨道轨道2024/7/13两个两个sp杂化轨道杂化轨道:2024/7/13特点：特点：BeBe原子两个原子两个SPSP杂化轨道的成分相同，杂化轨道的成分相同，能量相等。能量相等。两个两个SPSP杂化轨道的空间构型为杂化轨道的空间构型为直线形。直线形。（夹角为（夹角为180180）BeClBeCl2 2分子的空间构型为直线形分子的空间构型为直线形 （键角为（键角为180180）2024/7/13(三三)等性杂化与不等性杂化等性杂化与不等性杂化:等性杂化：各杂化轨道的成分和能量完全等性杂化：各杂化轨道的成分和能量完全相同的杂化。相同的杂化。不等性杂化：由于孤对电子参加杂化，使各不等性杂化：由于孤对电子参加杂化，使各杂化轨道的杂化轨道的 成分和能量成分和能量不完全相同不完全相同的杂化。的杂化。2024/7/13 NH3:N:产生成分和能量都不完全等同的杂化轨道产生成分和能量都不完全等同的杂化轨道.NHHHHNH=107182s2psp3杂化杂化sp32024/7/13NH3的形成的形成:2s2p轨道轨道2024/7/13特点：特点：1.4个个sp3杂化轨道的成分和能量不完全相同。杂化轨道的成分和能量不完全相同。2.4个个sp3杂化轨道的空间构型为不规则四杂化轨道的空间构型为不规则四 面体。面体。3.NH3分子的空间构型为三角锥。分子的空间构型为三角锥。2024/7/13H2O:O:OHHHOH=104302s2psp3杂化杂化sp32024/7/13H2O2s2p轨道轨道2s2p轨道轨道2024/7/13 特点：特点：1.4个个sp3杂化轨道的成分和能量不完全相同。杂化轨道的成分和能量不完全相同。2.4个个sp3杂化轨道的空间构型为不规则四面体。杂化轨道的空间构型为不规则四面体。3.H2O分子的空间构型为分子的空间构型为V形（键角形（键角 104.50。2024/7/13小结小结:杂化轨道的类型与分子的空间构型杂化轨道的类型与分子的空间构型杂化轨道类型杂化轨道类型参加杂化的轨道参加杂化的轨道 杂化轨道数杂化轨道数成键轨道夹角成键轨道夹角分子空间构型分子空间构型 实例实例 中心原子中心原子s+ps+(3)ps+(2)ps+(3)p2443Be(A)Hg(B)B(A)C,Si(A)N,P(A)O,S(A)不等性不等性sp3spsp2sp318012010928 90 10928H2OH2SBeCl2HgCl2BF3BCl3CH4SiCl4NH3PH32024/7/13对杂化轨道理论的评价对杂化轨道理论的评价：优点：反映了多原子分子的成键及空间构型问题。优点：反映了多原子分子的成键及空间构型问题。缺点：中心原子杂化方式难确定。缺点：中心原子杂化方式难确定。2024/7/13三三.价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论（一一）价价层层电电子子对对互互斥斥理理论论（VSEPRVSEPR）的的要要点点是是:1.AXn1.AXn分分子子或或离离子子的的空空间间构构型型完完全全取取决决于于中中心心原子（原子（A)A)的价层电子对数。的价层电子对数。2.2.中中心心原原子子的的价价层层电电子子对对之之间间相相距距越越远远（夹夹角大）越好。角大）越好。3.3.价层电子对之间静电斥力大小顺序：价层电子对之间静电斥力大小顺序：孤孤对对电电子子之之间间孤孤对对电电子子与与成成键键电电子子之之间间成键电子之间成键电子之间 2024/7/13（二）判断（二）判断AXn的空间构型：的空间构型：1.求求A的价层电子总数及对数：的价层电子总数及对数：2024/7/13说明：说明：卤族元素：卤族元素：作为中心原子（作为中心原子（A A），提供），提供7 7个电子。个电子。作为结合原子（作为结合原子（X X），只提供），只提供1 1个电子。个电子。氧族元素：氧族元素：作为中心原子（作为中心原子（A A），提供），提供6 6个电子。个电子。作为结合原子（作为结合原子（X X），不提供电子。），不提供电子。离子：阳离子：离子：阳离子：A A的价电子总数中减去离子所带的价电子总数中减去离子所带 电子数电子数 阴离子：阴离子：A A的价电子总数中加上离子所带电子数的价电子总数中加上离子所带电子数2.2.求中心原子（求中心原子（A A）的成键电子对数及孤对电子对数）的成键电子对数及孤对电子对数 A A的成键电子对数的成键电子对数 =结合原子数（结合原子数（n n）A A的孤对电子对数的孤对电子对数 =A=A的价层电子对数的价层电子对数-n n2024/7/13分子或分子或离子离子A A的价层电子对数的价层电子对数A A的成键电子的成键电子对数对数A A的孤对电子的孤对电子对数对数CH4C的价电子对数的价电子对数=（4+4）/2=440BCl3B的价电子对数的价电子对数=(3+3)/2=330H2OO的价电子对数的价电子对数=(6+2)/2=422NH3N的价电子对数的价电子对数=(5+3)/2=431SOSO4 42-2-S的价电子对数的价电子对数=(6+0+2)/2=440NH4+N的价电子对数的价电子对数=(5+4-1)/2=440CO32-C的价电子对数的价电子对数=(4+0+2)/2=330NO3-N的价电子对数的价电子对数=(5+O+1)/2=3302024/7/133.3.查表：根据中心原子的价层电子对数查表：根据中心原子的价层电子对数、成键成键 电子对数电子对数、孤对电子对数确定孤对电子对数确定AXAXn n的空间构型的空间构型.2024/7/13价键理论、杂化轨道理论、价层电子对理论价键理论、杂化轨道理论、价层电子对理论都不能确定都不能确定H+2、O2、B2等分子的键型、磁等分子的键型、磁性。因此，由分子轨道理论回答性。因此，由分子轨道理论回答 2024/7/13四四.分子轨道理论分子轨道理论 描述分子中电子运动状态的波函数描述分子中电子运动状态的波函数.称分子轨道称分子轨道（一）分子轨道理论（一）分子轨道理论(MO(MO法法)基本要点基本要点:1.1.分子中的分子中的电子在整个分子范围内运动电子在整个分子范围内运动;电子电子的运动状态用分子轨道来描述。的运动状态用分子轨道来描述。分子轨道与原子轨道的区别：分子轨道与原子轨道的区别：（1 1）、原子轨道有四种，符号为）、原子轨道有四种，符号为s,p,d,fs,p,d,f；分子轨道有两种，符号为分子轨道有两种，符号为，（2 2）、原子轨道是单中心，分子轨道是多中心。）、原子轨道是单中心，分子轨道是多中心。分子轨道分子轨道:2024/7/132.分子轨道有确定的图像和能量。分子轨道有确定的图像和能量。3.分子轨道由分子轨道由不同原子不同原子的原子轨道的原子轨道线性组合线性组合而成。而成。组合方式：组合方式：A+B=(成键分子轨道）A-B=(反键分子轨道）分子轨道数分子轨道数=参加线性组合的原子轨道数。参加线性组合的原子轨道数。其中一半成键其中一半成键 分子轨道，一半反键分子轨道。分子轨道，一半反键分子轨道。2024/7/13组合原则：组合原则：能量近似原则。能量近似原则。最大重叠原则：最大重叠原则：对称性匹配原则。对称性匹配原则。2024/7/134.电子在分子轨道中的排布规则电子在分子轨道中的排布规则（与电子在（与电子在原子轨道中的排布规则相同）原子轨道中的排布规则相同）（二）分子轨道类型：（二）分子轨道类型：1.分子分子轨道道：两个原子的原子：两个原子的原子轨道以道以“头碰头头碰头”方式线性组合成的分子轨道。方式线性组合成的分子轨道。有有S-S,S-P,p-p2024/7/13s-s 分子轨道的线性组合分子轨道的线性组合:成键轨道成键轨道反键轨道反键轨道2024/7/13p-p 分子轨道的组合分子轨道的组合:“头碰头头碰头”方式方式:2024/7/132.分子轨道分子轨道：两个原子两个原子的原子的原子轨道以道以“肩肩”方式线性组合成的分子轨道。有方式线性组合成的分子轨道。有 p-p ，p-d 2 2pypy与与 2 2pzpz 、2 2pypy*与与 2 2pzpz*轨道的形状以及能量轨道的形状以及能量都相同都相同.称简并轨道称简并轨道 2024/7/13其余同核双原子分子（其余同核双原子分子（X X2 2）(B,C,N)(B,C,N)分子轨道能级顺序分子轨道能级顺序 即即:1 1s s 1s1s*2 2s s 2s2s*2 2p py y=2 2p pz z 2 2p px x 2 2p py y*=*=2 2p pz z*2 2p px x*（三）分子轨道的能级顺序（三）分子轨道的能级顺序:X X2 2(O,F)(O,F)分子轨道能级顺序分子轨道能级顺序:即即:1 1s s 1s1s*2 2s s 2s2s*2 2p px x 2 2p py y=2 2p pz z 2 2p py y*=*=2 2p pz z*2 2p px x*.2024/7/132024/7/132024/7/132024/7/13(四）分子轨道理论的应用四）分子轨道理论的应用:.分子或离子键 型磁 性键 级O21个，2个3电子 顺磁性2F21个反磁性1H21个反磁性1H2+1个单电子顺磁性0.5He2分子不存在0N21个，2个2电子 反磁性3B22个单电子 顺磁性12024/7/13 键型键型：对成键有贡献的分子轨道上的电子，：对成键有贡献的分子轨道上的电子，就是就是 什么键型。什么键型。分子的磁性分子的磁性：顺磁性：分子或离子中顺磁性：分子或离子中有有未成对的电子。未成对的电子。反磁性：分子或离子中反磁性：分子或离子中没有没有未成对的电子。未成对的电子。键级键级=（成键电子总数反键电子总数）（成键电子总数反键电子总数）/2 键级越大，键越牢固，键级为键级越大，键越牢固，键级为0，分子不，分子不存在。存在。2024/7/13五、键参数五、键参数表征共价键性质的物理量称为键参数表征共价键性质的物理量称为键参数在一定温度和标准压下断裂在一定温度和标准压下断裂1mol1mol化学键所需要的化学键所需要的能量能量.（一）（一）.键能键能:键能是衡量键强度的参数键能是衡量键强度的参数.键能越大，化学键越牢固，键能越大，化学键越牢固，含有该键的分子越稳定。含有该键的分子越稳定。2024/7/13某些双原子分子的键能和某些键的平均键能E/kJmol-1分子分子名称名称键能能分子分子名称名称键能能共价共价键平均平均键能能共价共价键平均平均键能能H2436HF565CH413NH391F2165HCl431CF460NN159Cl2247HBr366CCl335NN418Br2193HI299CBr289NN946I2151NO286CI230OO143N2946CO1071CC346OO495O2493CC610OH463CC8352024/7/13分子内成键两原子核间的平均距离分子内成键两原子核间的平均距离,键长越短键长越短,键越稳键越稳固。固。.（二）（二）.键长键长:2024/7/13共价键共价键 键能键能/kJmol-1 键长键长/pm共价键共价键 键能键能/kJmol-1 键长键长/pm346602835154134120F-FCl-ClBr-BrI-IC-CC=CC C一些共价键键能和键长一些共价键键能和键长15924319315114119922826792127141161570432366298.H-F H-ClH-BrH-I2024/7/13（三）（三）.键角键角:分子中两个相邻化学键之间的夹角分子中两个相邻化学键之间的夹角.键长和键角是描述分子几何构型的两要素键长和键角是描述分子几何构型的两要素.分子式分子式 键长键长/pm(实验值实验值)键角键角 (实验值实验值)几何构型几何构型H2SCO2NH3CH4134 92角型角型116.2 180直线型直线型三角锥型三角锥型正四面体型正四面体型101 10718109 109282024/7/13分子结构第四次课思考题分子结构第四次课思考题1.如何判断分子的极性？如何判断分子的极性？2.分子间力有几种？对物质的物理性质分子间力有几种？对物质的物理性质 如何影响？如何影响？3.氢键存在于什么样的物质间？对物质氢键存在于什么样的物质间？对物质 的性质如何影响？的性质如何影响？4.离子的极化对物质的性质核结构如何影响离子的极化对物质的性质核结构如何影响？2024/7/13 第三节第三节 键的极性与分子的极性键的极性与分子的极性 一一.键的极性：共价键分极性共价键和非极性共键的极性：共价键分极性共价键和非极性共 价键。价键。1.极性共价键：两个不同元素的原子形成的共极性共价键：两个不同元素的原子形成的共 价键。价键。如如 HCl 成成键原子的原子的电负性差性差值越大，越大，键的极性也越大的极性也越大。2.非极性共价键：同种元素的两个原子形成共价键。非极性共价键：同种元素的两个原子形成共价键。如：如：H2 2024/7/13二二.分子的极性：分子的极性：1.偶极矩：偶极矩：u=qd u-分子的偶极矩，分子的偶极矩，q-电荷中心上的荷中心上的电量。量。d-正正负两极的距离。两极的距离。2024/7/13 u=0 为非极性分子为非极性分子 u 0 u 0 为极性分子。越大，分子的极性越大。为极性分子。越大，分子的极性越大。2.2.双原子分子：双原子分子：同核双原子分子：同核双原子分子：XP=0 ，是非极性分子。，是非极性分子。异核双原子分子：异核双原子分子：XP 0 ，是极性分子。，是极性分子。3.多原子分子多原子分子：分子的正、负电荷中心重合：是非极性分子。分子的正、负电荷中心重合：是非极性分子。分子的正、负电荷中心不重合：是极性分子。分子的正、负电荷中心不重合：是极性分子。2024/7/13 4.4.判断方法：判断方法：.写分子的空间构型：根据键角或中心原子杂化写分子的空间构型：根据键角或中心原子杂化 方式或告知的构型写。如方式或告知的构型写。如 CHCH4 4(SP(SP3 3).标键的极性（根据电负性大小）标键的极性（根据电负性大小）.找分子的正负电荷重心。找分子的正负电荷重心。.判断分子的极性。如：判断分子的极性。如：NHNH3 3 ,H ,H2 2O,BClO,BCl3 3 ,CO,CO2 2 .2024/7/13第四节第四节 分子间的作用力分子间的作用力 与氢键与氢键一一.分子间的作用力分子间的作用力:（又叫范德华力）（又叫范德华力）（一）类型：（一）类型：1.1.取向力：分子间通过永久偶极产生的取向力：分子间通过永久偶极产生的相互作用力称为取向力。相互作用力称为取向力。取向力只存在于极性分子之间。取向力只存在于极性分子之间。2024/7/132024/7/13 2.2.诱导力：分子间通过永久偶极与诱导偶诱导力：分子间通过永久偶极与诱导偶极产生的相互作用力。极产生的相互作用力。极性分子与非极性分子之间存在诱导力，极性分子与非极性分子之间存在诱导力，极性分子之间也存在。极性分子之间也存在。2024/7/133.3.色散力：分子间通过瞬时偶极产生的相互色散力：分子间通过瞬时偶极产生的相互作用力。作用力。非极性分子之间存在色散力，非极性分子之间存在色散力，极性分子之间存在，极性分子之间存在，极性分子与非极性分子之间亦存在。极性分子与非极性分子之间亦存在。2024/7/13小结小结：极性分子之间：存取向力，诱导力，色散力。极性分子之间：存取向力，诱导力，色散力。极性分子与非极性分子之间：诱导力，色散极性分子与非极性分子之间：诱导力，色散力。力。非极性分子之间：存在色散力非极性分子之间：存在色散力2024/7/13分子偶极矩取向力Kj/mol诱导力Kj/mol色散力Kj/mol分子间力Kj/molAr00.000.008.58.5CO0.390.0030.0088.758.75HI1.400.0250.11325.8726.00HBr2.670.690.50221.9423.11HCl3.603.311.0016.8321.14NH34.9013.311.5514.9529.60H2O6.1736.391.939.0047.312024/7/13 （二）分子间力的特征：（二）分子间力的特征：1.是电性作用力。是电性作用力。2.无方向性饱和性。无方向性饱和性。3.作用能小。只有几个或几十个千焦。作用能小。只有几个或几十个千焦。2024/7/13 （三）分子间力对物质性质的影响：（三）分子间力对物质性质的影响：分子间力大小与分子量有关，分子间力大小与分子量有关，当分子组成当分子组成相似时，分子量越大，分子间力越大。相似时，分子量越大，分子间力越大。1.1.物质的熔点沸点：分子间力越大，物物质的熔点沸点：分子间力越大，物质的熔点沸点越高。质的熔点沸点越高。2024/7/132.2.物质的颜色：分子间力越大，物质的颜色越深。物质的颜色：分子间力越大，物质的颜色越深。F F2 2 Cl Cl2 2 Br Br2 2 I I2 2状态状态 气态气态 气态气态 液态液态 固态固态颜色颜色 无色无色 绿色绿色 橙色橙色 紫色紫色2024/7/13二二.氢键氢键 式中式中:X、Y代表代表F、O、N等电负性大而原子半等电负性大而原子半径较小的非金属原子径较小的非金属原子.、可以是相同、可以是相同,也可以也可以是不同的元素是不同的元素.1.氢键通式氢键通式:XHY要有一个与电负性很大的元素要有一个与电负性很大的元素(X)形成形成 强极强极 性键的氢原子性键的氢原子;要有一个电负性很大要有一个电负性很大,含有孤对电子并带含有孤对电子并带 有部分负电荷的原子有部分负电荷的原子(Y);X,Y的原子半径都要小的原子半径都要小.2.形成氢键条件形成氢键条件:2024/7/13键长特殊键长特殊,HY,XHY;键能小键能小,2540kJ;具有饱和性和方向性具有饱和性和方向性.3.氢键特点和分类氢键特点和分类:特点特点:分类分类:分子间氢键分子间氢键;分子内氢键分子内氢键.2024/7/13 4.4.氢键对物质性质的影响氢键对物质性质的影响:有氢键，物质的熔点沸点高，有氢键，物质的熔点沸点高，溶解度大，溶解度大，粘度大。粘度大。2024/7/13氢化物沸点变化规律氢化物沸点变化规律:2024/7/13第五节第五节 离子的极化离子的极化 一一.离子的双重性离子的双重性 1.离子的极化作用：使异号离子极化而变离子的极化作用：使异号离子极化而变形的作用称离子的形的作用称离子的极化作用极化作用。2.离子的变形性：被异号离子极化而变形离子的变形性：被异号离子极化而变形的性能称离子的的性能称离子的变形性变形性。阳离子以极化作用为主，阴离子以变形性为阳离子以极化作用为主，阴离子以变形性为主。主。2024/7/13二二.影响阳离子极作用大小的因素：影响阳离子极作用大小的因素：1.离子的电荷：阳离子电荷越高，极化作用越强。离子的电荷：阳离子电荷越高，极化作用越强。极化作用：极化作用：Al3+Mg2+Na+2.2.离子半径：阳离子半径越小，极化作用越强。离子半径：阳离子半径越小，极化作用越强。3.3.离子的电子构型：离子的电子构型：极化作用顺序：极化作用顺序：2 2电子构型电子构型 1818电子构型电子构型 9 9 1717电子电子 8 8电子构型电子构型18+218+2电子构型电子构型 2024/7/13三三.影响阴离子变形性大小的因素：影响阴离子变形性大小的因素：1.1.阴离子电荷：越高，变形性越大。阴离子电荷：越高，变形性越大。如：如：O O2-2-F-2.2.阴离子半径：越大，变形性越大。阴离子半径：越大，变形性越大。如：如：S S2-2-O O2-2-F F-Cl-Br-I-2024/7/133.3.离子的电子构型：离子的电子构型：变形性：阴离子变形性：阴离子 阳离子阳离子1818电子构型电子构型 9 17电子构型电子构型 8电子构型电子构型18+218+2电子构型电子构型 2024/7/13小结小结：1818电子构型电子构型 及及18+218+2电子构型的阳离子极化电子构型的阳离子极化作用强，变形性也大。作用强，变形性也大。8电子构型的阳离子电子构型的阳离子 极化作用小，变极化作用小，变 形性也形性也小。小。2024/7/13 四四.离子极化对物质结构及物理性质的影响：离子极化对物质结构及物理性质的影响：1.1.对键型的影响：离子键向共价键过渡对键型的影响：离子键向共价键过渡 2024/7/132.2.物质的熔点沸点：物质的熔点沸点：离子极化越强，物质的离子极化越强，物质的 熔点、沸点熔点、沸点 越低。越低。如：如：物质物质 AlCl3 NaCl 熔点熔点 453K 1073K3.物质的颜色：物质的颜色：离子极化越强，物质的颜色越深离子极化越强，物质的颜色越深 如：如：K2CrO4(黄色黄色)Ag2CrO4(砖红色砖红色)2024/7/134.物质的溶解度：物质的溶解度：离子极化越强，物质的溶解度离子极化越强，物质的溶解度越小。越小。如：如：AgF AgCl AgBr AgI溶解性溶解性 易溶易溶 难溶难溶 难溶难溶 难溶难溶 2024/7/13第三章第三章 配位化合物第一次课思考题配位化合物第一次课思考题1.配合物由什么组成？配合物由什么组成？2.配合物如何命名？配合物如何命名？3.配合物价键理论要点是什么配合物价键理论要点是什么？4.什么叫内、外轨型配合物？什么叫内、外轨型配合物？2024/7/13SummaryThe strong attractions that hold atoms to each other in molecules and crystals are called Chemical bonds,which can be broadly classified into three main categories:ionic bonds,covalent bonds and metallic bonds.In this chapter,theories of covalent bond are introduced.The valence bond theory(VB)specifies the nature of the covalent bond.According to VB,a covalent bond is formed by the pairing of two electrons with opposing spins and the overlap of atomic orbitals to the maximum extent possible.There are two different kinds of covalent bonds.A-bond is formed by head-on overlap between energetically compatible orbitals,and concentrated electron density along the line joining the bound nuclei.2024/7/13SummaryA-bond is formed by side-on overlap(typically from adjacent p orbitals),and provides electron density above and below the line connecting the bound nuclei.A-bond is more stable than a-bond.A coordinate bond can be formed while one species is a lone pair donor and other species has space in outer shell to accept a lone pair.Once formed,it is no different than any other covalent bond.Bond properties are described by bond parameters,such as bond energy,bond length,bond angle and polarity of bond.2024/7/13SummaryTwo or more atomic orbitals are mixed together to produce a new set of orbitals called hybrid orbitals,which possess different energy and directional properties than the original pure atomic orbitals.The number of hybrid orbitals formed is always the same as the number of separate orbitals that are mixed.A hybrid orbital is very strongly directional in its ability to enter into covalent bond formation.Hybridizations can be divided into equivalent hybridizations and nonequivalent hybridizations.Combination of s and p orbitals with same energy-level in equivalent hybridizations can formed sp,sp2 and sp3 hybridizations.Formation of hybrid orbitals can account for observed geometry of formed molecule.2024/7/13SummaryThe shapes of many molecules can be predicted by using the valence-shell electron pair repulsion theory(VSEPR).According to VSEPR,both bonding and lone electron pairs in the valence shell of the central atom of a molecule repel each other,and adopt a geometrial arrangement that minimizes electron-pair repulsion around that atom.Bond properties are described by bond parameters,such as bond energy,bond length,bond angle and polarity of bond.2024/7/13SummaryTwo or more atomic orbitals are mixed together to produce a new set of orbitals called hybrid orbitals,which possess different energy and directional properties than the original pure atomic orbitals.The number of hybrid orbitals formed is always the same as the number of separate orbitals that are mixed.A hybrid orbital is very strongly directional in its ability to enter into covalent bond formation.Hybridizations can be divided into equivalent hybridizations and nonequivalent hybridizations.Combination of s and p orbitals with same energy-level in equivalent hybridizations can formed sp,sp2 and sp3 hybridizations.Formation of hybrid orbitals can account for observed geometry of formed molecule.2024/7/13