化学南航无机化学考研真题4课件

1-4双原子分子轨道理论（MO）一、基本要点：1、作为一种近似处理，认为MO是由AO线性组合而成，MO的数目等于组成分子的各原子轨道之和。2、原子轨道要有效地线性组合成MO，必须遵守以下三条原则：（1）对称性原理（2）能量相近（3）最大重叠

1-4双原子分子轨道理论（MO）13、若MO由两个符号相同的原子轨道叠加而成，其能量低于原子轨道的能量，称为成键MO,若由两个符号相反的AO叠加而成，其能量高于AO能量，称为反键分子轨道，处于它们之间的还有非键轨道，根据MO的对称性不同，将其分为σ-MO轨道和π-MO。4、电子在MO上排布也遵循原子轨道电子轨道排布三原则:不相容原理、能量最低原理和洪特规则3、若MO由两个符号相同的原子轨道叠加而成，其能量低于原子轨2二、能级图

适用于O2、F2、Ne2

第一、二周期其他双原子分子a）NF、CFb）CO、BN、BO、CN、NO

二、能级图

3第二周期不同原子双原子分子的能级图类似于上面两图，，一般可根据价电子数判断属于哪种，如（1）价电子为10的CO是N2的等电子体，用b图；（2）BN、BO、CN等价电子数都少于10，也常用b；（3）价电子数为12的NF是O2的等电子体，与a相同；（4）NO、CF价电子数为11，恰好介于N2和O2之间，NO类似于b；CF类似于a。第二周期不同原子双原子分子的能级图类似于上面两图，，一般可根4三、MO的应用1、判断化合物稳定性、磁性例1：写出下列分子的分子轨道电子排布式，并指出哪些分子不能存在？哪些是顺磁性？B2；C2；O2；Ne2例2：写出CN；CN+；CN-的分子轨道电子排布式，并比较它们的键能、键长和磁性。

三、MO的应用51-5离域π键一、

概念离域π键也叫大π键，是由三个或三个以上的原子形成的π键，不同于两原子间的π键二、生成离域π键条件1、原子都在同一平面上2、每一原子有一互相平行的p轨道3、p电子的数目小于p轨道总数目的两倍.1-5离域π键6三、应用：1.增加化合物的稳定性2.例：O3（π34）;CO2（2个π34）;NO2（π33）;NO3-（π46）;CO32-（π46）等.三、应用：71-6等电子体原理一、

概念：具有相同的通式AXm，而且价电子总数相等的分子或离子具有相同的结构特征（包括分子的立体构型、化学键类型），这个原理称为“等电子体原理”1-6等电子体原理8二、常见的几种类型：1.CO2,CNS-,NO2+,N3-具有相同的通式，价电子总数为16，因而具有相同的结构—直线型分子，中心原子上没有孤对电子而取SP杂化轨道，形成直线型σ骨架，键角1800，分子里有两套π34P-P大π键。

二、常见的几种类型：91、CO32-,NO3-,SO3等离子或分子具有相同的通式，总价电子数为24，所以有相同的结构-平面三角型，中心原子上没有孤对电子而取SP2杂化轨道，分子形成σ骨架，有一套π46P-P大π键。2、SO2,O3,NO2-等离子或分子价电子总数为18，中心原子取SP2杂化轨道，中心原子上有1对孤对电子（处于分子平面上），分子立体结构为V型（或角型，折线型），有一套π34P-P大π键。1、CO32-,NO3-,SO3等离子或分子具103、SO42-,PO43-,ClO4-等离子总价电子总数为32，中心原子有4个σ键，故采取SP3杂化形式，都是四面体立体结构。4.PO33-,SO32-,ClO3-等离子总价电子总数为26，中心原子有4个σ轨道，（3个σ键，和1对占据σ轨道的孤对电子），价层电子对互斥模型为四面体，而离子构型为三角锥体。

3、SO42-,PO43-,ClO4-等离子总111-7分子间力及氢键一、分子间力概念：分子间力-范德华力，包括取向力、诱导力、色散力。取向力发生在极性分子之间；诱导力存在于极性分子与非极性分子以及极性分子与极性分子之间。色散力存在于任何分子之间。三种力中除了少数极性很大的分子（如H2O，HF等）以取向力为主外，绝大多数分子却以色散力为主，分子色散力大小与分子变形性有关，一般来说，分子的体积越大，其变形性越大，则色散力也越大。

1-7分子间力及氢键12二、分子间力特点:1、较弱（几个至几十个kJ/mol,比化学键小1~2个数量级）2、近程力，在几个Å，无方向性和饱和性3、取向力与温度有关，诱导力和色散力与温度无关.二、分子间力特点:13三．氢键:

是指氢原子与电负性大，半径小，且具有孤对电子的原子X（F、O、N等）键合的，还能同另一电负性较大的原子Y结合成新的键，叫氢键。

三．氢键:14四、氢键特点及类型：1、特点：有方向性和饱和性，比分子间力强，比化学键弱2、类型：分子间氢键，分子内氢键五、分子间力及氢键对物质性质的影响主要对物质的熔沸点；汽化热；熔化热；溶解度和粘度有较大的影响。但分子间氢键和分子内氢键对物质的影响不同，分子间氢键使物质的熔沸点等升高，而分子内氢键使熔沸点等降低。四、氢键特点及类型：15例1判断下列各对分子间存在何种类型的分子间作用力？（1）C2H6和CCl4

（2）NH3和C6H6

（3）CH3COOH和H2O（4）CO2和H2O（5）CHCl3和CH2Cl2

（6）HCHO和H2O例1判断下列各对分子间存在何种类型的分子间作用力？16例2下列化合物哪些化合物自身分子间能形成氢键？（1）CH3Cl（2）H2O2

（3）CH3CHO（4）H3BO3

（5）H3PO4（6）（CH3）2O（7）CH3COCH3（8）C6H5NH2例2下列化合物哪些化合物自身分子间能形成氢键？171-8键参数一、键能它是

衡量化学键牢固程度的键参数，键能越大，键越牢固。对双原子分子而言，键能是在标准大气压Pº和298K下，将1mol气态分子AB的化学键断开，成为气态的中性原子A和B所需的能量。双原子分子的键能和键离解能量是等同的。但对多原子分子,键能和键离解能量是不同的。

1-8键参数18二、键长分子中成键原子和核间的平均距离称为键长（也称为核间距）。在两个确定原子之间，键长越短，则键越强越牢固。三、键角1、分子中相邻两键之间的夹角称为键角。键角是决定分子空间构型的主要因素。

二、键长192、影响键角因素（1）中心原子杂化类型：sp；sp2；sp3；sp3d2等之间：180º；120º；109.5º；90º（2）中心原子孤对电子数：孤对越多，键角越小如sp3杂化CH4；NH3；键角依次为：109.5º;107.3º;104.5º（3）多重键

多重键所包含的电子越多，斥力比单键大，使得分子内含多重键的键角变大，单键间的键角变小，例如sp2杂化的COF2：

2、影响键角因素20（4）电负性在中心原子具有孤对电子的ABn型分子中，当A相同，B不同时，随B的电负性增大，A-B成键电子对偏向B，从而减少成键电子对之间的斥力，使其键角减小，例如：PI3PBr3PCl3PF3的键角依次为：102º；101º；100.1º；97.8º（4）电负性在中心原子具有孤对电子的ABn型分子中，当21如B相同而A不同，则随着A电负性增大，A-B间成键电子对偏向A，从而增大成键电子间的斥力，使其键角增大。如：SbH3；AsH3；PH3；NH3为91.3º；91.8º；93.3º；107.3º如B相同而A不同，则随着A电负性增大，A-B间成键电子对偏向22例1：在下列多对分子中，哪个分子键角大？说明原因：（1）HgCl2和BCl3

（2）CF4和PF3

(3)SiF4和SF6（4）SnCl2和SCl2

（5）OF2和Cl2O（6）PF3和NF3

例1：在下列多对分子中，哪个分子键角大？说明原因：23四、键的极性成键两原子正负电荷中心不重合则化学键就有极性。引起化学键极性的主要原因是成键两原子电负性的差异，电负性差越大，键的极性越大。另外，双原子分子键的极性与分子的极性是一致的，但对多原子分子来说，分子是否有极性不仅要看键是否有极性，还与分子的空间构型有关。

四、键的极性24例2：比较下列各对分子偶极矩μ的大小，并简要说明理由（1）PH3和NH3

（2）BF3和NF3（3）NH3和NF3

（4）CH3-O-CH3和C6H6

例2：比较下列各对分子偶极矩μ的大小，并简要说明理由25习题：

1.填空题：（1）根据键级的大小，判断N2+与N2，以及O2与O2-的键长大小_____.

（2）由原子轨道组合成分子轨道必须要遵守的三个原则是____,_____,______,

（3）.硼原子用sp3杂化轨道形成4个σ键化合物是_____.（4）.硫原子形成6个σ键化合物是_____.

习题：1.填空题：262.选择题：(1)ClO3F的构型属于（）A.直线B.平面四方C.平面三角D.四面体

(2)下列分子中，偶极距不为零的分子是：（）A.BeCl2；B.BF3C.NF3D.C6H6

2.选择题：27(3).下列化合物中既存在离子键，共价键，又存在配位键的是：（）A.NH4FB.NaOHC.H2SD.BaCl23、比较NaCl、MgO、CuO、BaO，哪一种离子晶体的熔点最高？

(3).下列化合物中既存在离子键，共价键，又存在配位键的是284、填空：阳离子的极化能力与

有关，电荷越高，极化作用越

，半径越大，极化作用越

。半径越大，阳离子的变形性越

，阳离子电子构型以

和

变形性最大，

次之，最差的为

。阴离子极化和变形性对简单离子来说和阳离子类似，复杂阴离子的变形性在电荷相等时，半径越大则变形性越

，相对复杂的阴离子变形性较

，中心原子氧化数越高，则整个阴离子变形性越

。

4、填空：阳离子的极化能力与有关，电荷越高，极化作用越295.试用价层电子对互斥理论判断下列分子或离子的空间构型：I3+，I3-，SO2Cl2，IO2F2-，ClF3，IF5，ICl4-，PO43-，SO32-，ClO2-，SF6，PCl5，O35.试用价层电子对互斥理论判断下列分子或离子的空间构型：306.根据分子轨道理论判断各组物质中稳定性和磁性大小。⑴NO+，NO，NO-；⑵O2+，O2，O2-，O22-

。

6.根据分子轨道理论判断各组物质中稳定性和磁性大小。311-4双原子分子轨道理论（MO）一、基本要点：1、作为一种近似处理，认为MO是由AO线性组合而成，MO的数目等于组成分子的各原子轨道之和。2、原子轨道要有效地线性组合成MO，必须遵守以下三条原则：（1）对称性原理（2）能量相近（3）最大重叠

1-4双原子分子轨道理论（MO）323、若MO由两个符号相同的原子轨道叠加而成，其能量低于原子轨道的能量，称为成键MO,若由两个符号相反的AO叠加而成，其能量高于AO能量，称为反键分子轨道，处于它们之间的还有非键轨道，根据MO的对称性不同，将其分为σ-MO轨道和π-MO。4、电子在MO上排布也遵循原子轨道电子轨道排布三原则:不相容原理、能量最低原理和洪特规则3、若MO由两个符号相同的原子轨道叠加而成，其能量低于原子轨33二、能级图

适用于O2、F2、Ne2

第一、二周期其他双原子分子a）NF、CFb）CO、BN、BO、CN、NO

二、能级图

34第二周期不同原子双原子分子的能级图类似于上面两图，，一般可根据价电子数判断属于哪种，如（1）价电子为10的CO是N2的等电子体，用b图；（2）BN、BO、CN等价电子数都少于10，也常用b；（3）价电子数为12的NF是O2的等电子体，与a相同；（4）NO、CF价电子数为11，恰好介于N2和O2之间，NO类似于b；CF类似于a。第二周期不同原子双原子分子的能级图类似于上面两图，，一般可根35三、MO的应用1、判断化合物稳定性、磁性例1：写出下列分子的分子轨道电子排布式，并指出哪些分子不能存在？哪些是顺磁性？B2；C2；O2；Ne2例2：写出CN；CN+；CN-的分子轨道电子排布式，并比较它们的键能、键长和磁性。

三、MO的应用361-5离域π键一、

概念离域π键也叫大π键，是由三个或三个以上的原子形成的π键，不同于两原子间的π键二、生成离域π键条件1、原子都在同一平面上2、每一原子有一互相平行的p轨道3、p电子的数目小于p轨道总数目的两倍.1-5离域π键37三、应用：1.增加化合物的稳定性2.例：O3（π34）;CO2（2个π34）;NO2（π33）;NO3-（π46）;CO32-（π46）等.三、应用：381-6等电子体原理一、

概念：具有相同的通式AXm，而且价电子总数相等的分子或离子具有相同的结构特征（包括分子的立体构型、化学键类型），这个原理称为“等电子体原理”1-6等电子体原理39二、常见的几种类型：1.CO2,CNS-,NO2+,N3-具有相同的通式，价电子总数为16，因而具有相同的结构—直线型分子，中心原子上没有孤对电子而取SP杂化轨道，形成直线型σ骨架，键角1800，分子里有两套π34P-P大π键。

二、常见的几种类型：401、CO32-,NO3-,SO3等离子或分子具有相同的通式，总价电子数为24，所以有相同的结构-平面三角型，中心原子上没有孤对电子而取SP2杂化轨道，分子形成σ骨架，有一套π46P-P大π键。2、SO2,O3,NO2-等离子或分子价电子总数为18，中心原子取SP2杂化轨道，中心原子上有1对孤对电子（处于分子平面上），分子立体结构为V型（或角型，折线型），有一套π34P-P大π键。1、CO32-,NO3-,SO3等离子或分子具413、SO42-,PO43-,ClO4-等离子总价电子总数为32，中心原子有4个σ键，故采取SP3杂化形式，都是四面体立体结构。4.PO33-,SO32-,ClO3-等离子总价电子总数为26，中心原子有4个σ轨道，（3个σ键，和1对占据σ轨道的孤对电子），价层电子对互斥模型为四面体，而离子构型为三角锥体。

3、SO42-,PO43-,ClO4-等离子总421-7分子间力及氢键一、分子间力概念：分子间力-范德华力，包括取向力、诱导力、色散力。取向力发生在极性分子之间；诱导力存在于极性分子与非极性分子以及极性分子与极性分子之间。色散力存在于任何分子之间。三种力中除了少数极性很大的分子（如H2O，HF等）以取向力为主外，绝大多数分子却以色散力为主，分子色散力大小与分子变形性有关，一般来说，分子的体积越大，其变形性越大，则色散力也越大。

1-7分子间力及氢键43二、分子间力特点:1、较弱（几个至几十个kJ/mol,比化学键小1~2个数量级）2、近程力，在几个Å，无方向性和饱和性3、取向力与温度有关，诱导力和色散力与温度无关.二、分子间力特点:44三．氢键:

是指氢原子与电负性大，半径小，且具有孤对电子的原子X（F、O、N等）键合的，还能同另一电负性较大的原子Y结合成新的键，叫氢键。

三．氢键:45四、氢键特点及类型：1、特点：有方向性和饱和性，比分子间力强，比化学键弱2、类型：分子间氢键，分子内氢键五、分子间力及氢键对物质性质的影响主要对物质的熔沸点；汽化热；熔化热；溶解度和粘度有较大的影响。但分子间氢键和分子内氢键对物质的影响不同，分子间氢键使物质的熔沸点等升高，而分子内氢键使熔沸点等降低。四、氢键特点及类型：46例1判断下列各对分子间存在何种类型的分子间作用力？（1）C2H6和CCl4

（2）NH3和C6H6

（3）CH3COOH和H2O（4）CO2和H2O（5）CHCl3和CH2Cl2

（6）HCHO和H2O例1判断下列各对分子间存在何种类型的分子间作用力？47例2下列化合物哪些化合物自身分子间能形成氢键？（1）CH3Cl（2）H2O2

（3）CH3CHO（4）H3BO3

（5）H3PO4（6）（CH3）2O（7）CH3COCH3（8）C6H5NH2例2下列化合物哪些化合物自身分子间能形成氢键？481-8键参数一、键能它是

衡量化学键牢固程度的键参数，键能越大，键越牢固。对双原子分子而言，键能是在标准大气压Pº和298K下，将1mol气态分子AB的化学键断开，成为气态的中性原子A和B所需的能量。双原子分子的键能和键离解能量是等同的。但对多原子分子,键能和键离解能量是不同的。

1-8键参数49二、键长分子中成键原子和核间的平均距离称为键长（也称为核间距）。在两个确定原子之间，键长越短，则键越强越牢固。三、键角1、分子中相邻两键之间的夹角称为键角。键角是决定分子空间构型的主要因素。

二、键长502、影响键角因素（1）中心原子杂化类型：sp；sp2；sp3；sp3d2等之间：180º；120º；109.5º；90º（2）中心原子孤对电子数：孤对越多，键角越小如sp3杂化CH4；NH3；键角依次为：109.5º;107.3º;104.5º（3）多重键

多重键所包含的电子越多，斥力比单键大，使得分子内含多重键的键角变大，单键间的键角变小，例如sp2杂化的COF2：

2、影响键角因素51（4）电负性在中心原子具有孤对电子的ABn型分子中，当A相同，B不同时，随B的电负性增大，A-B成键电子对偏向B，从而减少成键电子对之间的斥力，使其键角减小，例如：PI3PBr3PCl3PF3的键角依次为：102º；101º；100.1º；97.8º（4）电负性在中心原子具有孤对电子的ABn型分子中，当52如B相同而A不同，则随着A电负性增大，A-B间成键电子对偏向A，从而增大成键电子间的斥力，使其键角增大。如：SbH3；AsH3；PH3；NH3为91.3º；91.8º；93.3º；107.3º如B相同而A不同，则随着A电负性增大，A-B间成键电子对偏向53例1：在下列多对分子中，哪个分子键角大？说明原因：（1）HgCl2和BCl3

（2）CF4和PF3

(3)SiF4和SF6（4）SnCl2和SCl2

（5）OF2和Cl2O（6）PF3和NF3

例1：在下列多对分子中，哪个分子键角大？说明原因：54四、键的极性成键两原子正负电荷中心不重合则化学键就有极性。引起化学键极性的主要原因是成键两原子电负性的差异，电负性差越大，键的极性越大。另外，双原子分子键的极性与分子的极性是一致的，但对多原子分子来说，分子是否有极性不仅要看键是否有极性，还与分子的空间构型有关。

四、键的极性55例2：比较下列各对分子偶极矩μ的大小，并简要说明理由（1）PH3和NH3

（2）BF3和NF3（3）NH3和NF3

（4）CH3-O-CH3和C6H