第3章分子结构(2015-10-15)

1、1第二章第二章 分子结构分子结构2包括两个方面的问题包括两个方面的问题 化学键化学键分子的空间构型分子的空间构型 分子结构分子结构(Molecular structure)原子间的原子间的相对位置相对位置原子间的原子间的结合方式结合方式3 空间构型问题是讨论分子或晶体内原空间构型问题是讨论分子或晶体内原子与原子之间的相对位置。子与原子之间的相对位置。H C C HNaClNH3 C6H6 OHHNHHHHCCHCHCHHCCHH2O乙炔4 三种物质的性质的不同是由什么引起的？三种物质的性质的不同是由什么引起的？反映出什么问题？反映出什么问题？5（ ） 离子键、共价键、金属键离子键、共价键、金属

2、键67892Rqqf10离子性百分比离子性百分比(%)1.82.02.22.42.62.83.03.25563707682868992离子性百分比离子性百分比(%)0.20.40.60.81.01.21.41.6010409152230394711课堂练习1.1.根据电负性差值（根据电负性差值（X），判断下列化），判断下列化学键的类型；学键的类型；NaF II HH HO NCl CO OF SO BCl FeO MgN 1213 (黄血盐)14 F - - 2s2 2p6 133 pm Cl - - 3s2 3p6 181 pm O2- - 2s2 2p6 140 pm 1516171819

3、2021.22232425课堂练习课堂练习1.下列原子或离子中，半径最大的是下列原子或离子中，半径最大的是( )A. P (110pm) B. S2- (184pm) C. Mg2+ (65pm) D. Cl-(181pm)2. 指出下列离子的外层电子构型属于哪种类型指出下列离子的外层电子构型属于哪种类型2e, 8e, 18e, (18+2)e, (917)e(1) Ba2+ (2) Cr3+ (3) Pb2+ (4) Cd2+S2-26原子和单核离子半径大小比较原子和单核离子半径大小比较“三步曲三步曲”u第一第一步先看电子层步先看电子层数数u第二第二步在电子层数相同情况下看核电荷步在电子层数

4、相同情况下看核电荷数数u第三步在电子层数和核电荷数相同情况下看电子第三步在电子层数和核电荷数相同情况下看电子数数值得值得注意的是此三步不可颠倒。注意的是此三步不可颠倒。 27281. 经典价键理论经典价键理论（路易斯理论）（路易斯理论）291. 经典价键理论经典价键理论（路易斯理论）（路易斯理论）. . .302. 现代价键理论现代价键理论（电子配对法）（电子配对法）31R0R32333435363738 394041复习题说明说明键和键和键，共价键和配位键键，共价键和配位键的差别与联系。的差别与联系。4243. . . . .44 NH3(g)=NH2(g)+H(g) D1=435.1 NH

5、2(g)=NH(g)+H(g) D2=397.5 NH(g)=N(g)+H(g) D3=338.9NH3(g)=N(g)+3H(g) D总总=D1+D2+D3=1171.5 (kJmol-1)451345.6 154 2602 1343835.1 120 1167 1452418125 3941.69 1104647 4849 1.780.960.760.46 50复习题1.利用元素电负性将下列物质按化学键的利用元素电负性将下列物质按化学键的极性由小到大依次排列；极性由小到大依次排列； AgCl HCl NaCl Cl2 CCl4512. 现代价键理论现代价键理论（电子配对法）（电子配对法）5

6、23. 原子原子轨道杂化轨道杂化理论理论533. 原子原子轨道杂化轨道杂化理论理论545556572p58 59606162631. 试用激发和杂化轨道理论说明下列分子的成键试用激发和杂化轨道理论说明下列分子的成键过程：过程：BeCl2分子为直线模型，键角为分子为直线模型，键角为180；SiCl4分子为正四面体形，键角为分子为正四面体形，键角为109.5；PCl3分子为三角锥形，键角略小于分子为三角锥形，键角略小于109.5；OF2分子为角折（或分子为角折（或V）形，键角小于）形，键角小于109.5。复习题复习题64654. 价层电子对互斥价层电子对互斥理论理论664. 价层电子对互斥价层电子

7、对互斥理论理论6768 69707172737475767778叁键叁键双键双键单键单键79808182838485 86 * * 8788.89.90 +919293 94 95 96+ .9798（大于（大于15eV） （10eV左右）左右） 99100101102103104105106107 108O3109110OOC111d ：q ： = q dd112lNHbHHbb. OHbHb.COOCClClClCl113114115116分子的极性分子的极性分子间力分子间力的种类的种类产生的原因产生的原因非极性分子非极性分子之间之间色散力色散力瞬时偶极瞬时偶极非极性分子与非极性分子与极性

8、分子之间极性分子之间色散力色散力诱导力诱导力 瞬时偶极瞬时偶极诱导偶极诱导偶极极性分子极性分子之间之间色散力色散力诱导力诱导力取向力取向力瞬时偶极瞬时偶极诱导偶极诱导偶极永久偶极永久偶极分子间力及产生的原因分子间力及产生的原因 117色散力色散力取向力取向力 诱导力诱导力118119分子间力对物质物理性质的影响分子间力对物质物理性质的影响u物质分子间的作用力越大，其熔点、沸点、硬度就越大。物质分子间的作用力越大，其熔点、沸点、硬度就越大。u同一系列的溶质或溶剂的变形性越大，分子间力越大，同一系列的溶质或溶剂的变形性越大，分子间力越大，溶解度越大。溶解度越大。u 结构相似的同系列物质，分子量越大

9、，分子的变形性越大，结构相似的同系列物质，分子量越大，分子的变形性越大，分子间作用力越强，物质的熔、沸点越高。分子间作用力越强，物质的熔、沸点越高。分子间力：分子间力： F2 Cl2 Br2 I2 He Ne Ar Kr熔、沸点：熔、沸点： F2 Cl2 Br2 I2 He Ne Ar Kr120121122XHYOHO123124125126 127128 酸式氟化酸式氟化钾钾; ;二氟氢二氟氢化钾化钾; ;氟化氟化氢钾氢钾 129130氢键氢键 键能键能kJ mol-1 键长键长 pm 化合物化合物 FH F 28.03 255 (HF)n OH O 18.83 276 冰冰 25.94

10、266 甲醇、乙醇甲醇、乙醇 NH F 20.93 268 NH4F NH O 286 CH3CONH2 NH N 5.44 358 NH3 乙酰胺CH3CONH2 131132133134邻位羟基与羧基氧形成分子内氢键，减弱了羧基氧对氢的吸引力，酸性增加；邻位羟基与羧基氧形成分子内氢键，减弱了羧基氧对氢的吸引力，酸性增加；OHCOOOHCOOHOCOH135CH2CH2CHOHOHOH甘油甘油136137138u可燃冰被西方学者称为可燃冰被西方学者称为“2121世纪能源世纪能源”或或“未来新能未来新能源源”。世界上绝大部分的天然气水合物分布在海洋里，。世界上绝大部分的天然气水合物分布在海洋里

11、，据估算，海洋里天然气水合物的资源量是陆地上的据估算，海洋里天然气水合物的资源量是陆地上的 100 100 倍以上。倍以上。u据最保守的统计，全世界海底天然气水合物中贮存的据最保守的统计，全世界海底天然气水合物中贮存的甲烷总量约为甲烷总量约为 1.8 1.8 亿亿立方米亿亿立方米 (18000 (18000 1012m3 ) 1012m3 ) ，约合，约合 1.1 1.1 万亿吨万亿吨 (11 (11 1012t) 1012t) ，如，如此数量巨大的能源是人类未来动力的希望。已探明的此数量巨大的能源是人类未来动力的希望。已探明的“可燃冰可燃冰”储量已相当于全球传统化石能源储量已相当于全球传统化石能源( (煤、石油、煤、石油、天然气、油页岩等天然气、油页岩等) )储量的两倍以上，其中海底可燃冰储量的两倍以上，其中海底可燃冰的储量够人类使用的储量够人类使用10001000年。年。 知识拓展知识拓展1