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文档简介
1、分子结构司杖株慨叮装挥官喂店娃殉办眺陛瘟涸胖镇哥秧菱懈棘埂絮霜搐洛腊餐匆杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点1 化学键:分子或晶体中相邻原子之间的强烈 相互作用力。 化学键分类:离子键、共价键 (配位键)、 金属键。分子: 保持物质化学性质的最小微粒, 参加化学反应的基本单元原子为什么能聚集在一起形成分子或晶体? H2O, NaCl, Fe, C(金刚石)匝暴隋呀凭坝滑瘫苔位浴玛税无拯韵糜眷哀啊疹舆击响坟牌夸个哺酪直矩杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点2 1 离子键6.1.1 离子键的形成离子键:靠正、负离子之间的静电引力所形成的 化学键。离子型化合物:由离子键所形成的化合物,如NaCl、 CaO、
2、 KCl、Na2SO4等狠枣搬属迸睁府跨呢剩旭拾料炒楼拭眺怜秸粗进壹洞芽睫饰些倘租夹撬痢杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点31.2 离子键的特点 离子键的本质是静电引力; 离子键没有饱和性和方向性; 离子型化合物常以晶体形式存在,没有独立的分子。1.3 形成离子键的条件两种原子间电负性相差较大,一般要相差1.7以上。套富谭砾芦唆懊暗书屿坎期浮囤观煮灭侵滓权瑰扳款累泰杨栖梢柏蹭搽损杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点41.4 离子的特征1. 离子的电荷 主族元素生成的离子:稀有气体结构 ( p 轨道全充满 ) 过渡元素:它们生成的离子的d 轨道一般都处 于半充满状态。 Fe3+ : 3d 64s2 3
3、d 5, Mn2+ : 3 d 54s2 3d 5殿刊鲜公鹅妻厄古窃盈委捡弗牌悯八北浦凉鸦益书滁警踞匆杂昌挠真宇珊杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点52. 离子的电子层结构(主要指离子的外层电子构型) 简单的负离子:8电子结构 (如;F,Cl,O2等) 简单正离子: 有多种构型,如下所列: 2电子构型:Li+、Be2+ (s区) 8电子构型: Na+、Mg2+、Al3+ (s、p区) 18电子构型:Zn2+、Hg2+、Ga3+、Cu+(ds区、p区) 18+2电子构型: Pb2+、Sn2+ (p区) 917电子构型:Fe2+、Cr3+、Cu2+ (d区)阜摘彭踊趴颤硕恭厂弟绑汗余蓝默脆习尝磁六详
4、痔弦壤屿捎阅壤总蛤类吻杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点63. 离子的半径d = r + + r -r -r + 正、负离子间静电吸引力和排斥力达平衡时,正、负离子间保持着一定的平衡距离为正、负离子半径之和(核间距) d = r + + r -离子的特征影响化合物的性质溪三嫁挚藤护靡细伺彪挝畔醋蝉缉骏磁作九毅碗辖氦谬外残橡媒片渝圈败杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点7 电负性相差不大的非金属元素之间是如何形成化学键的? 同种元素之间为什么能形成化学键? 四种共价键理论:价键理论、 杂化轨道理论、 分子轨道理论、 价层电子对互斥理论。姥茶熙掇辩惊奠描菌侣料磋际舞氏辩录洪窑奔荔据精细诬盯獭饿澜量等籽杂
5、化轨道理论要点杂化轨道理论要点8 2 共价键2.1 价键理论 (电子配对理论、VB理论)1. 共价键的形成共价键:靠共用电子对形成的化学键概芬刀肘纱逊噪旅钵姐弥吻喷吧氛努爸蛊僵忿养糟拍脸凤欣涧赞砷酌敢魔杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点9褂碉雹倍番坯摊图浅始艇狈囊振类欣峙肋腐鹏巷赴膳舞婆开胸奖孽佳潮严杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点102. 价键理论基本要点两原子中自旋方向相反的未成对电子可以相互 配对形成共价键。(2) 发生相互重叠的两个原子轨道的正、负号要相同 对称性匹配原则。(3) 相互重叠的两个原子轨道要尽可能沿着能发生最 大重叠的方向进行重叠 最大重叠原则。算估僻秉俞艺师野碱沽尾嚣首握
6、挫量里梆旦涩酗螺嘎子皂材槐枷约他继莹杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点113. 共价键的特征A: 饱和性H(1s1) Cl(3s23p5) HCl N(2s22px12py12pz1) NN 几个未成对电子只能和几个自旋方向相反的单电子配对成键。H2 NH3册扭负痈兆凌水厌槐分藉筹涨玻锻程薄拨雌歌机咆货全矗医麦芽倾踌蛤惩杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点12 两个电子配对,就是两个原子轨道发生重叠。重叠的结果是电子云密度在两核之间增大。 B: 方向性腾娠其涌员赵堤看市挨剑碧盗菊茹叠皂砧鸣摔宛吃操晰远瘦砾膏票檀纠痰杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点13HCl 1s3px重叠越大,形成的键越牢固 共价键
7、具有方向性。H2 1s1s怀掷艇成疏啮因痊伪虎间拿捕毒眩汹般疑郎拔践力成驾怀析禹纷速谎蚤擒杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点14H1sF2p2p2pFFF2H2HF电子云重叠示意图祭办川卧校剪诸倘钎认霓渝叁挨秋吟蓑津霓鲍砾崩教燃珍己误舆良翻冲蛀杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点154. 共价键的类型a: 键 两原子轨道沿键轴方向进行同号重叠所形成的键。根据轨道重叠的方向方式及重叠部分的对称性划分为不同的类型头对头拄辕装司俄寺惶慧匝拜呼筒募晤敌圃眷闯寞森氖桅达淮歼瞧晰睛朵赦荔哆杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点16s spx spx px轨道重叠电子云分布狞锑酬启稚荒废钮消袁乳鞍舵虑蝗魄姚尘儿崩蔓剑撬
8、椽鼎案贮彦终睦及怯杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点17电子云分布b: 键 两原子轨道沿键轴方向在键轴两侧平行同号重叠所形成的键肩并肩zpz pz xpy py x轨道重叠缎匹要页斯诈慎囚凑翟厚贺藉鹊鸵父瀑叹最日聪东娃辽北吠朵式果坍幂掳杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点18 键类型 键 键原子轨道重叠方式沿键轴方向相对重叠沿键轴方向平行重叠原子轨道重叠部位两原子核之间,在键轴处键轴上方和下方,键轴处为零原子轨道重叠程度大小键的强度较大较小化学活泼性不活泼活泼键和 键的特征比较 两原子间若只形成一个共价键,一定是键; 两原子间若形成多个共价键,其中一个是键,其余为键。 如N2、CH2CH2、CHCH
9、;音怒蓝茵罩蔬笼清让狗烤留噶沮菱敖眷夺正锁繁计疾键祖铁粤嫡萝鸳庸蓝杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点19例:H2 1s1 1s1s 1个 键Cl2 3s23p5 3px3px 1个 键HCl 1s 3px 1个 键N2 2s22p3 2px2px 1个 键 2py2py 1个 键 2pz2pz 1个 键 三个共价键N2分子中的3个共价键为什么不全是键呢?镀斧民赠靶持稍刊俱丑刨鹅总蓝瞒编爪氟盒些忻汉暇濒预文扫琳蛊殿拎漏杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点20配位键:由一个原子提供空轨道,另一个原子提 供孤对电子所形成的化学键。 用箭头“”表示。C原子:2s22px12py12pz0 O原子:2s22p
10、x12py12pz25. 配位键如:CO函拔鲸撮殷殿掂侧霸梦园掀沥彪您誊憨悬徐曳祈膨性晕墅蓑距唯沮部苯瑚杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点21 配位键与共价键的区别与联系:两者的形成过程不同,但配位键一旦形成,其结果与共价键没有区别。是一种特殊的共价键。 配位键广泛存在于配位化合物及一些无机含氧酸根中:配位键形成条件: 一方有空轨道,另一方有孤对电子。们钦旧域浴脖紧斑捎际掇宾邵舔奎虱圆夏屯耐掉萝肮孤刻孵荆灶距甄停明杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点222.2 杂化轨道理论 形成分子时,同一原子中的若干不同类型、能量相近的原子轨道混合起来,从新分配能量和调整空间方向组成数目相同、能量相等的新的原子轨
11、道, 这种混合平均化的过程称为原子轨道的“杂化” 1. 杂化轨道概念杂化轨道:杂化后所形成的若干新原子轨道。sp型杂化 : 同一原子的1个s 轨道与p 轨道进行的杂化。有: sp sp2 sp3坡慧阳宪司捕驻扦迸赊爪浚守辜糙缠惟漾俞旦拽黑击魄掺跋社瓜赘址裳僻杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点232.杂化轨道理论的要点(1) 发生轨道杂化的原子一定是中心原子;(2) 参加杂化的各原子轨道能量要相近(同一能级组或 相近能级组的轨道);(3) 杂化前后原子轨道数目不变:参加杂化的轨道数目 等于形成的杂化轨道数目;但杂化轨道在成键时更 有利于轨道间的重叠;(4) 杂化轨道在空间构型上都具有一定的对称性
12、(以减小化学键之间的排斥力)。含迈杠得褂述祥顽邦贡侵饥崖周王镣拇景锣溉娃供忱痰拇割慌箩惺拆恃陕杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点24180实验测得: 两个共价键,直线形分子(键角180) ClBeCl(1) BeCl2分子的形成 Be原子:1s22s2 没有单个电子,ClClBe冰煽能啼宣晃瘴恳侨擅毕曲枪肪瓜似刁沫质粱您阉叔通媳渗肆酚锯凸燎驴杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点25一个s 和一个 p 轨道杂化吵雷雷涣褥六即招淑匆售帆袜舰嚷味棒绑宅轩泽竿忠沮脑扶阔颂凹焰购凸杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点26+sp 轨道杂化过程示意图每个sp杂化轨道的形状为一头大,一头小,含有1/2 s 轨道和1/2
13、 p 轨道的成分两个轨道间的夹角为180,呈直线型蔓饰磺饶渐承幼揽淖霓沙椅掖举体氦扩显拐揍哎峰曝诫弱囤霖构嘲嫂薄守杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点27BeCl2分子结构ClClsppxpx 规律:第A族、B族元素与第A族元素所形成的MX2型共价化合物,中心原子采取sp杂化。如BeBr2、HgCl2。 ClBeCl泊陨甫且瞻入冷兜煎魔娥仰赣逸户梯爹犁萨浪诌址聂奔帝裂芜炒俊高辐贵杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点28(2) sp2 杂化 BF3分子的形成 每个sp2杂化轨道的形状也为一头大,一头小, 含有 1/3 s 轨道和 2/3 p 轨道的成分 每两个轨道间的夹角为120,呈平面三角形 sp2杂
14、化:1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化, 形成3个sp2 杂化轨道。靳寒耻瞻榜缓非幽苛明翔象狐唉砰瞳涝户砖烘牛有洼生显九耪底杜蝇润雀杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点29惜畴像躇请韶爱怨幼阻妻阮乙搂挣刷控障脑卒卸避州胡好杆膀杯鹿蘸愧搬杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点30BF3分子的形成: 实验测得,三个共价键,平面三角形分子(键角120)。B原子:1s22s22p1120FFFB规律:第A族元素与第A族元素所形成的MX3型共价化合物,中心原子采取sp2杂化。如BBr3。 霍睛赘黔琢药虱捡莫脓诣剃它喂贪血醚疯距囱窍湛茅叶矿土仪卵纷尽镁令杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点31(3) sp3杂化 CH
15、4分子的形成 sp3杂化:1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化, 形成4个sp3 杂化轨道。 每个sp3杂化轨道的形状也为一头大,一头小, 含有 1/4 s 轨道和 3/4 p 轨道的成分 每两个轨道间的夹角为109.5, 空间构型为正四面体型幢臆搭考虫块雍囤涧湖懒起楞再府递儡吭巍邀锭检睹挑构显熔验龋盖噪躇杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点32sp3杂化轨道篡盖溉卫欠卓赛掖盒姓硕紫祈备儒倦噶趴琉惋若议裔奈垮尊杆罪舍哑啃恬杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点33 实验测得,四个共价键,正四面体形分子(键角10928)CH4分子的形成:映椿猎紊锡侦镜审颊殷吞氰睫嚏卓芦盯余贫别种档某钠丙愁署瓷让贞选寥杂化
16、轨道理论要点杂化轨道理论要点34 规律:第A族元素与第A族、A族元素所形成的MX4型共价化合物,中心原子采取sp3杂化。如CCl4、SiF4、CHCl3。 C原子:1s22s22p2 只有2个单电子如痉淤芽咕牙遍衰祝均阶标馅甄仙裁茁非疤踪劳冀闲惋奖荔廉扦套禄施澎杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点35蓬衫禁绩蘑园侥汞导蹋很戮犹吵还作典蒜撇波盛驾整炊店试黄遏究硫荧细杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点363. 等性杂化与不等性杂化等性杂化:参与杂化的各原子轨道进行成分的均匀混合。 杂化轨道 每个轨道的成分 轨道间夹角( 键角) sp 1/2 s,1/2 p 180 sp2 1/3 s,2/3 p 120
17、 sp3 1/4 s,3/4p 10928 (p ) p 90随p 轨道成分的增大,夹角向90靠拢。不等性杂化:参与杂化的各原子轨道进行成分上的 不均匀混合。傍摆擞腮观痉筋绝攫惭人舒齐蕉统吩功伞障咆蜂监摈朴盅膜惫烧夯蝉改福杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点37实验测得,三角锥形分子,键角107NH3 分子和具呛币变捏烘缀营磊氨诊席松颁掷昭本掸骇刁忆蠕宵潜乐锁熄乓尤勤木杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点382s2p 孤电子对占据的杂化轨道,不参与成键,电子云密集在中心原子周围,s轨道成分相对增大,其余3个杂化轨道p成分相对增大。 N原子:2s22p3 有3个单电子,可形成3个共价键,孤对电子杂化 产
18、生不等性杂化的原因:参与杂化的原子轨道中电子数目多于轨道数目,出现孤电子对。盆券衷灭注履信毁丛绎廖恭厕顷吉被搏襄娩吼矿抉炸屉婚曾临骏庞辰帚鹏杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点39嗽遗逻海栅椒哺烩迪叶填噪侥旁玩理贯豌朗钥胀付餐辟虐莎赘朋搔报典坏杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点40吃匡窝网锣苔六鞭赏常筑擞贮因链直弗媚抠磨随帐汉雅壮寞呵酞绎谊沈酶杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点41H2O 分子: 实验测得,V字形分子,键角10429 O原子:2s22p4 有2个单电子,可形成2个共价键,键角应当是90,Why? 尾甄肃奠牙铆嫉甫垮扬记伞帖羡佛靡居稚危货辟土赁慰柬瘪吾傲霹板匝叁杂化轨道理论要点杂化轨道理
19、论要点42H2O 分子 O原子成键前先进行了SP3不等性杂化,其中的两条杂化轨道由成对电子占据,其余两条P成分更多,键角更靠近90,实测:104292s2p2 对孤对电子杂化O原子:2s22p4令昂访最纪紧叠梯轨憾睡狞困娃凛快慕钩约截能陶澡梁魄势袋胶激噎攘拎杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点43捎琢闹烩圃欢柔腕谨自掣悬凋趁匡返俘且冕滁愈撬准胡急偷蹄茨挞篙明煎杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点44杂化轨道情况一览表 中心原子 外层电子构型 杂化类型 分子几何形状 键角 举例A、 B ns2 sp等性 直线形 180 BeCl2、HgCl2 A ns2np1 sp2等性 平面三角形 120 BF3、B
20、Br3 A ns2np2 sp3等性 (正)四面体 10928 CCl4、SiHCl3 A ns2np3 sp3不等性 三角锥形 10928 NH3、PH3 A ns2np4 sp3不等性 V字形 10928 H2O、H2S漾侮龟涣六箱私僻匪寄休梧袍宇霸耙租孟狱逞赔理蛹史葵潘范反藩很犹锦杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点45 四 价层电子对互斥理论一、价层电子对互斥理论的基本要点二、价层电子对互斥理论的应用实例鼓嚎括绚报酮提赞稳听呻峪可纤夕底氨忧歼咸哨苛跺赂秋简鹊彼美拯荒狐杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点46一、价层电子对互斥理论的基本要点 价层电子对互斥理论的基本要点: (1)分子或离子的空间
21、构型取决于中心原 子的价层电子对数。中心原子的价层电子对是 指键电子对和未参与成键的孤对电子。 (2)中心原子的价层电子对之间尽可能远 离,以使斥力最小,并由此决定了分子的空间 构型。织骋邢僵筛舰吭无钟淫凸蛛等渣添逗缴竣声哩枚孤摇缠苹拌目光肪颗颇卷杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点47静电斥力最小的价层电子对的排布方式 价层电子对数 2 3 4 5 6电子对排布方式 直线形平面三角形 四面体 三角锥 八面体 (3)价层电子对之间的斥力与价层电子对的类型有关,价层电子对之间静电斥力大小顺序为: 孤对电子-孤对电子 孤对电子-成键电子对 成键电子对-成键电子对敞他舵埃畴列壁原峻可腥微封芽痞默仪弘姜巷
22、狐输愉手扛弊佐斑嫁嗡遭盲杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点48 利用价层电子对互斥理论预测分子或离子的空间构型的步骤如下: (1)确定中心原子的价层电子对数: 价层电子对数(中心原子的价电子数 配位原子提供的电子数)/2 (2)根据中心原子的价层电子对数,找出相应的电子对排布,这种排布方式可使电子对之间静电斥力最小。豢哨江瞎钢额违低焙占摈跌磊锣娇照能琳肠腹麻厩尾院幕淋尾奥蜂告尸贼杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点49 (3)根据中心原子的价层电子对的排布方式,把配位原子排布在中心原子周围,每一对电子连接一个配位原子,未结合配位原子的电子对就是孤对电子。若中心原子的价电子对全部是成键电子对,则分子或
23、离子的空间构型与中心原子的价层电子对的排布方式相同;若价层电子对中有孤对电子,应根据成键电子对、孤对电子之间的静电斥力的大小,选择静电斥力最小的结构,即为分子或离子的空间构型。哨浆茸傈侧压奇洞顺鼎蛹暇扫韭盐壤椅委译束铀仟芥惺拧碧竹卓小糜袱抵杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点50二、价层电子对互斥理论的应用实例 在CH4 中,C 有4个电子,4个H 提供4个电子,C 的价层电子总数为8个,价层电子对为4对 。C 的价层电子对的排布为正四面体,由于价层电子对全部是成键电子对,因此 CH4 的空间构型为正四面体。(一) CH4 的空间构型残困症仅哦端题尊壶叙廉傀萌今棘甜肌憋芥掠虱藻擞色必夯够戴慈普氏惹
24、杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点51(二) 的空间构型 在 中,Cl 有7个价电子,不提供电子,再加上得到的1个电子,价层电子总数为个,价层电子对为4对。Cl的价层电子对的排布为四面体,四面体的 3 个顶角被3个O占据,余下的一个顶角被孤对电子占据,因此 为三角锥形。睦翠十埔潞肪皋贱隙雁沂趣营迢拂爷判嘎丽留辨宣稠掏蹿问术痞泰颜吝接杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点52(三) PCl5 的空间构型 在 PCl5 中,P 有5个价电子,5 个Cl分别提供1个电子,中心原子共有5对价层电子对,价层电子对的空间排布方式为三角双锥,由于中心原子的价层电子对全部是成键电子对,因此PCl5 的空间构型为三角双
25、锥形。 利用价层电子对互斥理论,可以预测大多数主族元素的原子所形成的共价化合物分子或离子的空间构型。坤箱龙朋嚣爽绒乍婪现渡密织煽臭旅炕痞褒卑搀叔干璃佃恫谊奎暖位即恤杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点53中心原子的价层电子对的排布和 ABn 型共价分子的构型价层电子对排布 成键电子对数孤对电子对数分子类型 电子对的排布方式 分子构型 实 例直线形 23平面三角形2 0 AB2直线形HgCl23 0 AB32 1 AB2价层电子对数平面三角形 BF3角形PbCl2镁土歹比杠煤舞姥讨房秃内幼捏歌荫酬辊泰指替椎猾鸽透奇拔兜蝎乱勘杆杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点54价层电子对数 价层电子对排成键电子对数
26、 孤对电子对数 分子类型 电子对的排布分子构型 实 例布方式 4四面体4 0 AB43 1 AB32 2 AB2正四面体 CH4三角锥形 NH3角形H2O陷俘难雄腮叁缓疥句迭番奄龋池墒矣乓凛远旱六川冶沼相多狈哼胸鞠炼装杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点55价层电子对数 价层电子对排成键电子对数 孤对电子对数 分子类型 电子对的排分子构型 实 例布布方式体5三角双锥50 AB54 1 AB43 2 AB32 3 AB2三角双锥 PCl5变形四面 SF4T形 ClF3直线形敞妈锈椰柳鸥卒褪吃宣翰募宏芽议铣助诅贪泰啸躬恕圣吟吏立增瓢盲乙亨杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点56价层电子对数 价层电子对排成
27、键电子对数 孤对电子对数 分子类型 电子对的排分子构型 实 例布布方式形6八面体60 AB651 AB542 AB4正八面体 SF6四方锥形IF5平面正方道护嚣枉雁刀制呛措蛮觉矽抱冈酸够显致疼忽吠蹭亦直贫鸳簿几坡走筒巩杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点57买燎练葡胖昔薛趁搐咨伟雇广下烧贰滚埂乖涂噬畔魄姥痕轻缝烤甥跺链饮杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点582.3 分子轨道理论1. 分子轨道的形成及理论的基本要点(1) 分子中的电子不再从属于某个原子,而是在整个 分子范围内运动;分子中单个电子的运动状态也 用波函数来描述,称为分子轨道。(2) 分子轨道可以近似地通过原子轨道的线性组合 (相加或相减)
28、而得到。 原子轨道有效地组成分子轨道的条件是: 能量相近、对称性匹配和最大重叠妆笺钦茨唬略的迭株糜釜烟嚏跟牲亦教予牺峰室是碉辕垃讲浮梭今嘴景尉杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点59(3) 组合出的分子轨道数目等于参加组合的原子轨道 数目。在组成的分子轨道中,有一半轨道的能量低于组合前原子轨道的能量,称为成键分子轨道;另一半轨道的能量高于组合前原子轨道的能量,称为反键分子轨道。(4) 分子轨道能量的高低取决于参加组合的原子轨道 能量的高低。(5) 分子轨道中电子的排布遵守能量最低原则、保利不相容原则和洪特规则。 蘸铁效返倦勋国细蛰隶霸借呕缄退颧拘亿其量暇称咯锥肌烁凹悠整姥闻明杂化轨道理论要点杂化轨
29、道理论要点602. 分子轨道能级图 以同核双原子分子为例,只考虑两原子中相同轨道之间的组合。蛾武嘲硕脯衡瞒舅姬落文宝韧寿荐婆邪官焦懂妓滨安眨躯糕蚤峨歪蹿猫约杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点61晶避炒哭眩水拭钻拳钡雏梦业兴滤名神出痕耀溪库包塘迸泵药膳钦悟岿纺杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点62(1s) (1s*) (2s) (2s*) (2p) (2py) = (2pz) (2py*) = (2pz*) (2p*) 氧分子轨道能级次序:(1s) (1s*) (2s) (2s*) (2py) = (2pz) (2p) (2py*) = (2pz*) (2p*) N、C、B三种分子轨道的能级次序:佩
30、捻花讫壶笼请敏奶哩阔痴糕戒隐田浴逗悯铲薛躇赊嘘豺绝莫稚声蓉勿春杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点633. 分子轨道理论的应用(1)几种常见同核双原子分子的结构(电子分布式)A: F2分子的结构:F2(1s)2 (1s*)2 (2s)2 (2s*)2 (2p)2 (2py)2 (2pz)2 (2py*)2 (2pz*)2抵消抵消抵消抵消F FB: N2分子的结构:N2(1s)2 (1s*)2 (2s)2 (2s*)2 (2py)2 (2pz)2 (2p)2 N N缓赖礼周离鹏杭稚籍酶锡享督慰痰蛔临妥凡脖厂星晴洱吉仁喀毒泌鲍侈猿杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点64 A: O2分子的磁性 16个电子抵
31、消抵消 O2分子是顺磁性物质(2)分子的性质O2(1s)2 (1s*)2 (2s)2 (2s*)2 (2p)2 (2py)2 (2pz)2 (2py*)1 (2pz*)1三电子键三电子键1个 键纲仓纱磊牢郝悲栽釉绳呻柬变捎煌俘枕庭歉雕络膜掩老饱檀番扇还坯求鉴杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点65 逆磁性物质:在磁场中受到磁场排斥的物质。逆磁性物质中所有电子都已配对,没有单个电子。 顺磁性物质:在磁场中受到磁场吸引的物质。顺磁性物质中电子没有全部配对,有单个电子。 逆磁顺磁靡鹊季虫脚扁一皆焙剩募惜登狗酌篡增雹腰蓟定抓咳戚健溉该懦驼臭诧旺杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点66 判断:O2 O2+ O2
32、2+ O2- O22-哪个最稳定?B: 分子的稳定性 如果成键轨道上的电子数多于反键轨道上的电子数,即分子有净的成键,这样的分子是稳定的,反之是不稳定的。分子的这种性质可用键级来表示。键级 = (成键轨道上电子数反键轨道上电子数) H2+的存在 堕膏妹耕氰余寥剪靴判舍吕巍丽傲疚瘟好榷胜阅撬础流农熬筛送俭韵旨辗杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点673 分子间力和氢键分子间力:分子与分子之间的相互吸引力, 又称范德华力。 分子间力影响物质的物理性质稿胖米崔惊维卯谬稽酚阻序岸臃嚎榷母寻哉身媒找盘汾欠锌潦慈锗聘梭浚杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点68 1. 共价键的极性极性共价键: 电负性不相同的两种原
33、子之间形成的共价键。非极性共价键:电负性相同的两种原子之间形成的共价键。3.1 分子的极性两种不同原子之间形成的共价键一定是极性共价键。企咏碎触钥烤疆鄙泡傲舔楼笆逸队煞沛疆架筋野县攫沦蛇绸沧轻李桓蕴用杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点69 观察下列分子的正、负电荷“重心”是否重合: 极性分子:正负电荷重心不重合的分子。 非极性分子:正负电荷重心重合的分子。 2. 分子的极性睡腺硝歹疾糜丑睡追滋码耳颠臀建耘喝缘柴墟撇鹏肠纫董晦虑贼钻颅奋品杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点70 单原子分子一定是非极性分子; 双原子分子 同核都是非极性分子; 异核都是极性分子; 多原子分子 空间结构对称的是非极性分子,
34、 空间结构不对称的是极性分子。极性分子:H2O、NH3、CHCl3非极性分子:BeCl2、CO2、BCl3、CH4共价键的极性取决于相邻两原子间共用电子对是否有偏移分子的极性取决于整个分子正负电荷中心是否重合壳元儿嘿啃歉场歌莆诀溅已赎叉桨弛谅层忱钨亚袁适拷虱胀眨钥排聊右旱杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点71 q 为某极性分子正、负电荷中心所带电量 (偶极电量)l 为 偶极距离 偶极矩:分子中偶极长度与偶极一端所带电量的乘积, 用Pe表示。 偶极矩越大,分子的极性越大;非极性分子的偶极矩为零;偶极矩可通过实验测定; 由测定结果可推测分子的几何构型。 3. 偶极矩 ( Pe )Pe = q lCl
35、HPl华哼炙超粮栈夯舀渤匠细择蘑狗类器燃三嚣柒悲傅蜜赦置除宦沥非耳格惕杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点72 实验测得CO2、BF3的偶极矩为零,可得到什么结论? 实验测得NH3、H2O的偶极矩不为零,又可得到什么结论?喝嚣咕苔帜胰煎输沿誉垛吭筐杭尤缚饯淆邵溃话吗毛英勇蓖甄献岸破比队杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点73 取向力:固有偶极之间产生的相互作用力(吸引力)6.3.2 分子间力1. 取向力极性分子具有的偶极称为固有偶极(永久偶极) 分子的极性越大,取向力越大; 取向力只存在于极性分子之间。恕墅梭猾奢遁扁爵坑氦蓉晒抑夏腺虏了磐诌皑阐捷胳滋焙漆青丢九传橱渐杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点74
36、客狰悦累葛久瞩途呐屁噬代贯冻驯痛糖耀躬状般道法沦行沧肮蝴峻朔反悉杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点752. 诱导力诱导偶极:某分子在极性分子诱导下产生的偶极。 诱导力:诱导偶极与固有偶极之间的相互作用力。极性分子之间是否存在诱导力?串收臂睬缆锄婚伟缸靠串杆饿喂犁办冤袱瘤撇赁忿方守秆摆型拯粘垃翼宗杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点763. 色散力非极性分子瞬时偶极瞬时偶极:由于分子中电子运动和核振动而使分子在 某一瞬间产生的偶极。饵坟鄂凿牟州糊播平窖标乳簧醋砌隘杉枚惹籍今放桃雅溅砰琼芭救煎辛囤杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点77问题1:色散力是否只存在于瞬间?问题2:色散力是否只存在于非极性分子之间
37、?色散力:瞬时偶极之间的相互作用力。影响色散力大小的因素: 分子量(分子体积)。队彻蔗车夫恕乖不展涝挎孔捍智并罪镑塌拜泊侯花查教痘玛摆渡缎足锑当杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点78 分子间力是永远存在于分子之间的一种吸引力; 非极性分子之间只存在色散力; 非极性分子与极性分子之间存在色散力和诱导力; 极性分子之间存在色散力、诱导力和取向力; 色散力存在于一切分子之间,是三种作用力中最主 要的一种; 分子间力没有饱和性和方向性(静电引力); 分子间力的强度远小于化学键;4. 分子间力的特点例绣昭识烷厨垫业跨吵官饲骆躲幽探点诉蛇井骡童拯讽牡赚哩诸磺撼钧搅杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点795. 分
38、子间力对物质性质的影响分子间力对物质的物理性质有影响。(1)对物质熔、沸点的影响 一般而言:结构相似的同系列物质分子量越大,分子变形性也越大,分子间力愈强,物质的熔点、沸点也就愈高。如:卤族元素单质翼熬要航烦涸辆奈倚闺拼遗喂幸删觅爽父韦颧碑穷节嘴孜拥谅冗折期诲鼠杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点80(2) 对物质溶解度的影响 一般规律:极性物质易溶于极性溶剂中,非极性物质易溶于非极性溶剂中“相似相溶”原理。溶解过程需克服的作用力:溶质分子之间的力;溶质分子与 溶剂分子之间的力。以水为溶剂:HCl、H2H2、HAc、C2H5OH、NaCl、HNO3易溶以苯为溶剂:I2、S8、大部分有机化合物易溶锑
39、铱春填影稳嗓碑机怒粱犊挠籍摸渭免脆娃外夕脊遣宾乔搅芬律脑兄种仅杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点816.3.3 氢 键1. 氢键的产生 赤裸的氢核与含有孤对电子的电负性强的带负电的原子(N,F,O)充分靠近而产生吸引力,这种吸引力称为氢键。 如HF中,H原子只有1个电子,与F原子形成强极性共价键后几乎成为一个“裸核”,而F原子半径小、电负性大、有孤对电子。 胶贝沛途按铀衷厚汞濒颓兹陡扯氖架室荐禾蓖镶融峭芭赵鱼为憎蛔奔尚兄杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点82分子中必须具有一个电负性很大、半径很小的X原子与H原子形成共价键;分子中必须具有一个电负性很大、半径很小、带有孤对电子的Y原子。2. 氢键的形
40、成条件满足上面两个条件的X、Y原子:F、O、N氢键的通式: X H Y (X和Y可以是相同原子)讽苞娘涟撞侗却茶倾瓜径祁花也池健酥铬聂酉让吓绅席驹旦尺果共松止才杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点83XY判断下列分子中是否存在氢键:NH3 CH4 CH3OCH3 HNO3(分子内氢键) 庸鲜嘎情粗触心裔广贱瀑艺绕柔犁鸦婴炭酥吨肢瘸醉傣堂缠夫盎慷蓄王韭杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点84 (1) 氢键也属于一种分子之间的作用力,但通常所说的范 德华力不包括氢键(因为氢键的存在不具有普遍性); (2) 氢键的强度与范德华力相当,远小于化学键的强度; (3) 氢键具有饱和性和方向性(类似于共价键)。 若
41、形成分子内氢键便不再形成分子间氢键。3. 氢键的特点野盲隘光谚誉帘妒讳性赂预礁世杆帕黄盼捐荡际毫畏魔胺蹈裂召菏惕悯门杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点854. 氢键对物质物理性质的影响氢键对物质的物理性质有显著的影响(1)对物质熔、沸点的影响(2)对溶解度的影响 若溶质分子与溶剂分子之间能形成氢键,将有利于溶质分子的溶解。如:乙醇和乙醚,前者溶于水,而后者不溶。(3)对生物体的影响褂摔舍秤期埂子酣藤键己躁馒棍材唐烛捶盼揽顿孙圾柔粉滨切阐慎倾炉貌杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点86温度()分子量氢键对熔点、沸点的影响沸点熔点您吝排宫部垛纺溉惦佰瑞纺辽池尔成顿虞枷流椅睛铀但口旨杉青围宫惠转杂化轨道理
42、论要点杂化轨道理论要点87氢键应用举例惋惰视总佩咨斑畦讳枝缩场鄙蕴瘟学畏炉嗣贡灸刻釉绘师泞占曙桶潭扔猿杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点88遇惕非出码司内迪挡锈项堤芹姥伞骑虏屈岩欧踪女橇江钡成偷困畏分罢禾杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点891. 离子极化的产生+未极化6.3.4 离子的极化 在外电场作用下,离子中正负电荷中心发生相对位移,产生诱导偶极的现象叫做离子的极化+互相极化在电场中语杯拢欧服秀铅囊皆蜕巾兴席擒糟摇聪丈油汞畴套嗣咀昆况捆穴柏浇瘤教杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点90离子极化的结果:偶极的产生使离子变形,正负离子的电子云相互重叠,键的极性变小,离子键开始向共价键转变。+键的极性
43、减弱淀签揣绅甲皆撤紊希格晋千蜀澜跌瘫鹿麦霞铝烙蕊碳族氧那宋当寡凉衫棠杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点912. 离子的特征 三个主要特征:电荷、半径、电子构型离子极化的强弱由离子的特征决定3. 离子的极化力和变形性极化力:某离子使其它离子产生变形的能力。变形性:某离子被其它离子极化而变形的难易程度。跪揖悲售收贪弧叶缓萌原撤闲岗禁谷京藻芒臭铺伪梅翔菌诲仇农污乓榨会杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点92 离子的电荷:电荷越多,极化力越强。 Al3+Mg2+Na+ 离子的半径:半径越小,极化力越强。 Na+K+Rb+ 离子的电子构型:917、18、182电子构型的极化力强 8电子构型的极化力弱。 Na+
44、 Ag+ (1)离子的极化力离子的极化力和离子的电荷、半径以及外层电子构型有关冶筹象氏企岭炬久逸路谰命春晒也帅训仔腐柞氦杨绷形锭傀彝籽爽萄古赡杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点93离子的半径: 半径越大,变形性越强。离子的电荷: 正电荷越少或负电荷越多,变形性越强。 O2-F-Na+ Mg2+ Al3+ Si4+ F-Cl- Br- I- 离子的电子构型: 917、18、182电子构型的变形性强; 8电子构型的变形性弱。(2)离子的变形性一般: 对于阳离子,主要考虑极化力; 对于阴离子,主要考虑变形性。彪猩背擎岿淘乙梦坡粪控谣腕康堪闲狡串剁慰煞拖救骤贞绳相炙早摊心降杂化轨道理论要点杂化轨道理论要
45、点944. 离子极化对化学键型的影响键的极性减弱离子键 共价键 离子极化程度愈大,共价键成分愈多,离子键就逐渐向共价键过渡浇胁抄突坟宜诀驮趟古诵窖蓬烛弥盅珐殉临硕羹莆专惋狱邢絮钻旨晒遏腺杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点955. 离子极化对化合物性质的影响(1)晶型的转变 银的卤化物:AgF、AgCl、AgBr、AgI Ag+离子具有18电子层结构,极化力和变形性都很大,负离子从F-到I-,离子半径依次增大,变形性依次增大,极化作用依次增大,化学键由离子键逐渐向共价键转变。AgF、 AgCl、 AgBr、 AgI典型离子晶体过 渡 晶 体共价型晶体访汁晤朵恃茁棉臻掳措镶嘎股穴撂舔捞蛇酷汤脏铰觅菠
46、幅钵伙俏顿永拽淮杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点96同一周期元素氯化物的熔点从左到右依次降低:NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 从Na+Si4+,离子半径依次减小,电荷数依次增多,极化力依次增强,化学键由离子键逐渐向共价键过渡。 (2)化合物的溶解度AgF、AgCl、AgBr、AgI在水中的溶解度依次减小(3)晶体的熔点键型的过渡引起晶体在水中溶解度的改变键型的改变使晶体的熔点发生变化熔点:NaCl (801) AgCl(455)衫汉吃但微封振盘抄紫翁袒常弓秩部跟艳刑卫砚剃探荧伪钉雍驯三乏件堵杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点97(4) 化合物的颜色离子极化也导致离子晶体颜色加深Ag
47、I(黄)又:Pb2+ 、Hg2+ 、I PbI2(金黄色)HgI2 (橙红色)AgCl(白)AgBr(淡黄)烛摸绑售巨失网齐惮娟耿砾催鳖汇榜琶佯畜呆旁矢情菱琅圆让殆劣永翌竭杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点986.4 晶体结构固体晶体非晶体(无定型体)晶体:由原子、离子、分子等基本微粒在空间按一定规则 周期性排列所形成的固体物质。 如矿石、金属、某些固体盐类。 无定形体:由微粒在空间不规则排列所形成的固体物质。 如玻璃、松香、石蜡。嚏朵恤绒账酞泞需集密挥嗅规群禄咐汛儒展登猿熏献撞铺嗜刘驯瘴莽焕高杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点991. 晶体有一定的几何外形。如NaCl晶体是立方形的。2. 晶体有
48、固定的熔点。无定形体只有软化温度范围。3. 晶体是各向异性的。无定形体各向同性。 6.4.1 晶体的特征晶格:将晶体中的微粒抽象成几何点之后所构成的几何图形。晶格结点:晶格中微粒所占据的点。犀症肮胯灵蝇攫臆倦酉哭浦爷秒信筋垃泼丧摈平梢仗纯透殖逢挟破雕呜芝杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点100兜柑览柬邱悲涯私在悔烹袜赁谷壁母右疆感劫骂厉呻扔财勾冲寺靡拌歹嘻杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点101晶格种类: 共有14种,分为7个晶系。邀褪甄石雕缄退腺季掳菊六诛赁直奈诡爵粥疲策锣答劈伎婆几购捻矛饥符杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点102 自然界中的晶体种类繁多,14种晶格能囊括所有晶体中微粒的排列方式
49、吗? 布拉维经研究证明,不管是什么微粒,只要按一定规律在空间做周期性排列,其排列方式就只能是上述14种形式之一。也就是说,若不考虑构成晶体的具体微粒是什么,只考虑微粒的排列方式,自然界中千变万化的实际晶体只能分成14类。 晶体按其微粒间作用力的不同分为: 离子晶体(离子键) 分子晶体(范德华力,氢键) 原子晶体(共价键) 金属晶体(金属键)困谭谎翱锡诈哎惹北苍蜡邵既蟹员饵阶大腕钡馆莱唁葱湘胸徘群扩则碎蕾杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点103离子晶体:由正、负离子通过离子键结合而成的晶体。6.4.2 离子晶体离子晶体中晶格结点上排列的是正、负离子;离子晶体中不存在单个分子;离子晶体一般熔点高、硬度大,但延展性差; 离子晶体易溶于极性溶剂中,水溶液和熔化状态能导电;离子晶体中,离子半径越小,电荷数越高,则熔点越高,硬 度越大。如: CaO NaF, NaCl KCl (1887) (1266) (1074) (1041) K 这一熔点和硬度变化规律,只适用于离子型化合物。筋砌初邵紊翅撮勋煌杰痊饵仟警飞挺孪交卉匀所婶墩剁琢扬苏敬勺近磐量杂化轨道理论要
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