第三节杂化轨道理论和分子的几何构型

绪论化学：在分子、离子和原子层次上，研究物质的组成和结构以及物质的化学性质和化学变化及其内在联系的科学。应注意的问题：（1）化学变化的特点：原子核组成不变，发生分子组成或原子、离子等结合方式的改变；（2）认为物理变化不产生质变，不生成新物质是不准确的，如：12H+31H==42He+10n是质变，产生了新元素，但属于物理变化的范畴；（3）化学变化也有基本粒子参加，如：2AgCl==2Ag+Cl2就有光子参加；（4）物质无机化学：除去碳氢化合物及其大多数衍生物外，对所有元素和他们的化合物的性质和反应进行研究和理论解释的科学。（莫勒提法）怎样学习无机化学？你所积累的好的学习方法都适于学习无机化学。课前预习，带着问题听课。提倡写预习笔记。课上精力集中，边听边看边想边记，眼、耳、手、脑并用。课后趁热复习，按时完成作业，及时消化，不欠账。提高自学能力，讨论课积极发言。随时总结，使知识系统化。达到书越读越薄之目的。理论联系实际，做好化学实验。第一章常用的物理量----物质的量【课程安排】4课时【教学目标】1.知识与技能目标：（1）使学生领会物质的量、摩尔、摩尔质量、阿伏伽德罗常数、气体摩尔体积、物质的量浓度的基本含义。（2）使学生理解物质的量、摩尔质量、阿伏伽德罗常数、气体摩尔体积、物质的量浓度等各物理量之间的相互关系，学会用物质的量来计量物质。（3）掌握用物质的量浓度来表示溶液的组成，掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法。（4）学会用物质的量进行有关化学反应的简单计算。2.过程与方法目标：通过引导学生对自己熟悉问题的分析，让他们学会怎样从中提炼总结出解决问题的科学方法。通过模拟科学家解决实际问题的探究活动，让学生感受科学家在面对实际问题时，如何分析、联想、类比、迁移、概括和总结，如何建立数学模型，培养他们解决实际问题的能力。3.情感态度与价值观目的：通过模拟科学家解决实际问题的探究活动，激发学生探索未知世界的兴趣，让他们享受到探究未知世界的乐趣。通过配制一定物质的量浓度溶液的实践活动，培养学生严谨认真的科学态度和精神。【教学重点、难点】1.知识上重点、难点：物质的量的含义和应用。2.方法上重点、难点：如何寻找、选择解决问题的途径，建立数学模型。【课前准备】学生课前探讨，完成下列表格：假定我们有一篓面值一元的硬币，假定每一硬币的形状、体积、质量是相同的，我们通过哪些方法或途径可以知道这篓硬币的个数？序号方法或途径方法一方法二……【教学过程】第一课时[交流、研讨]在开始今天的化学课之前，请同学们先回答我们布置的课前智力游戏：假定我们有一篓面值一元的硬币，假定每一硬币的形状、体积、质量是相同的，我们通过哪些方法或途径可以知道这篓硬币的个数？（媒体显示）序号方法或途径方法一方法二方法三方法四方法五方法六方法七方法八……直接数数先称量出一个硬币的质量，再用硬币的总质量除以一个硬币的质量先称量出100个硬币的质量，用硬币的总质量除以100个硬币的质量，再乘以100先称量出一个硬币的体积，再用硬币的总体积除以一个硬币的体积先称量出100个硬币的体积，用硬币的总体积除以100个硬币的体积，再乘以100先测量出一个硬币的厚度，再将硬币垒起来，用硬币的总厚度除以一个硬币的厚度先测量出100个硬币的厚度，再将硬币垒起来，用硬币的总厚度除以100个硬币的厚度，然后乘以100用模具（比如一木板上刻有许多凹槽，每一凹槽中正好卡入10个硬币）计量（银行常用）……［建立模型］我把上述方法总结为两种方法模型：直接计量和换算。前者直接获得硬币个数，后者通过引入中间物理量搭桥，换算出硬币个数。［讲述、媒体显示］模型一：直接计量（方法一）模型二：引入中间物理量换算（方法二～方法八）[引言]下面我们来研究一个化学上经常遇到的宏观物质的质量、体积与构成它的微观粒子数之间的关系问题。也就是第三节所讲述的内容。［讲述、媒体显示］第三节化学中常用的物理量――物质的量一、物质的量、阿伏伽德罗常数、摩尔、摩尔质量[引言]首先我们来分析C+O2==CO2反应：［讲述、媒体显示］C+O2==CO2宏观上：12克32克44克微观上：1个C原子一个O2分子一个CO2分子[联想质疑]实际生产或科学实验中，碳、氧气、二氧化碳是可称量的，固体反应原料是按照一定的质量比例、气体反应原料是按照一定的体积比例投入的，但化学反应是在碳原子与氧分子之间一个一个地进行的，碳原子、氧分子以及反应生成的二氧化碳分子都是难于称量的微观粒子，如何建立起宏观物质的质量、体积和其所含微观粒子数之间的联系呢？或者说已知宏观物质的质量或体积，如何求出它所含有的微粒个数？已知微粒个数，如何求出它的质量或体积？［媒体显示］宏观物质质量、体积――――――――――――――微粒个数[思考探究]结合前面解决一篓硬币有多少个的方法模型，请尽可能多地列举出知晓一定质量或体积的宏观物质中含有多少个微观粒子的方法或途径。（以碳粉、碳原子为例说明）（媒体显示）序号方法或途径方法一方法二方法三方法四方法五......▼一个一个地数▼先称量出1个微观粒子的质量，然后再用宏观物质的质量除以1个微观粒子的质量，计算出微观粒子个数。▼先称量出由某一数目的微观粒子所组成的微粒集体的质量，然后再用宏观物质的质量除以微粒集体的质量，再乘以微粒集体所含有的微粒数,计算出碳原子个数。▼先测量出1个微观粒子的体积，然后再用宏观物质的体积除以1个微观粒子的体积，计算出微观粒子个数。▼先数出1cm3宏观物质所含有的微观粒子个数，然后再根据宏观物质的总体积,计算出微观粒子个数。......[分析评价]方法一可以看作是属于模型一的，直接计量；方法二～五可以看作是属于模型二的，引入中间物理量换算。微观粒子的质量和体积都很小，我们无法用肉眼直接看见或计数，因此,我们可以否定方法一。同样的理由，我们也可以排除方法二、方法四。由于不同的微粒的体积不一定相同，我们没有1cm3的各种宏观物质中所含微粒的个数的现成的数据，方法五不具有普遍性，如果采用方法五求一定质量物质中所含微观粒子数，我们还需要做大量的工作。但我们有现成的表示原子相对质量的相对原子量，只要我们适当确定方法三中构成微粒集体的微粒数目，使得这一微粒集体的质量是可以称量的，也许我们能够找到一条具有普遍意义的解决问题的有效途径。[建立模型]根据方法三，我们把这一微观粒子集体所含微粒数目暂定为NA个，建立下列数学模型：[讲述、媒体显示]物质所含微粒数＝×NA[引导点拨]如何确定这“一定数目NA”，这“一定数目NA”究竟为多少比较适宜呢？国际上规定：0.012kg12C所含碳原子数目即为NA。这样规定有什么好处？①NA个微观粒子所形成的微粒集体的质量在几克到几百克之间，质量大小适宜，便于换算，可以称量。［讲述、媒体显示］我们把0.012Kg12C中所含碳原子个数称作“阿伏伽德罗常数”即NA，大约为6.02×10将通过方法三建立的数学模型中的NA用“阿伏伽德罗常数”代替，并作变形：[讲述、媒体显示]＝［讲述］我们把上述比值用一个特定的物理量――物质的量表示，并规定其单位为摩尔（mol），即：[讲述、媒体显示]物质的量(mol)＝＝［讲述］物质的量便是我们在建立物质的质量与其所含微粒数时所引入的新的物理量，通过它建立起了宏观物质和微观粒子之间的桥梁。由上述关系式可以看出，当物质的量等于1mol时：物质所含微粒数＝阿伏伽德罗常数物质的质量＝阿伏伽德罗常数个微粒的质量所以：1mol的物质中含有阿伏伽德罗常数个微粒；阿伏伽德罗常数个微粒的质量即1mol物质的质量。我们把1mol物质（即单位物质的量的物质）的质量叫做摩尔质量。因此：[讲述、媒体显示]物质的量(mol)＝＝n=N／NA=m/M[提问总结、概括整合](媒体显示)▼在建立物质的质量和其所含微粒数的联系时，我们引入了什么新的物理量？▼物质的量与物质质量、物质所含微粒数之间是如何换算的？▼什么是阿伏伽德罗常数？▼1mol物质的质量如何确定？什么是摩尔质量？它与1mol物质的质量是否为同一概念？▼物质的量的含义什么？摩尔是什么？任何1mol物质中都含有多少个微粒？乙烯甲醛乙酸乙烯甲醛乙酸表示氢原子表示碳原子表示氧原子物质的质量(g)物质的量(mol)微粒数（个）÷摩尔质量(g/mol)×摩尔质量(g/mol)×阿伏伽德罗常数÷阿伏伽德罗常数每摩尔物质的质量，数值上等于物质的式量，单位为g/mol12g碳12C中所含碳原子的个数，大约为6.02×10以阿伏伽德罗常数个微粒所组成的微粒集体作标准，表示一定量的物质中含有多少个这样的微粒集体的物理量物质的量的单位,任何1mol物质中都含有阿伏伽德罗常数个微粒常规训练（略）拓展延伸：▼请在互联网或有关图书上查询七个国际基本物理量及其单位，这些物理量的含义分别是什么？▼已知国际千克原器的质量是不变的。如果我们在确定原子量时，以一个碳原子质量的1／24作标准，则水分子的式量为多少？18克水中含有多少个水分子？▼物质的量可以用来计量原子、分子、离子、质子、中子、电子等各种微观粒子，也可计量这些微观粒子的特定组合。C2H4(乙烯)、HCHO（甲醛）、C2H4O2（乙酸）三种分子的组成可以分别用下图表示从组成的角度看，可以把每个分子中的一个碳原子和两个氢原子组合成一特定的整体，则上述三种物质可以表示为(CH2)2、(CH2)O、(CH2)2O2，三种物质所形成的混合物可看作是这一整体和氧原子组成的。已知由这三种物质组成的某混合物中，碳元素的质量分数为a%，则该混合物中，氧元素的质量分数是多少？第二课时［引言］引入了物质的量后，建立起了宏观物质与其所含微观粒子之间的桥梁。今天我们继续探讨1mol物质的质量与体积有什么特点。［媒体显示］二、气体摩尔体积［交流、研讨］阅读P21表1－3－1，相邻同学相互研讨。［提问交流］［媒体显示］问题结论1mol物质的质量在数值上有什么特点？数值上等于其式量，单位为克相同的温度、压强下，1mol的不同物质的体积在数值上有什么特点？固体、液体物质体积无明显规律，气体物质体积基本相同［总结］从表1－3－1我们获得这样的结论：1mol物质的质量在数值上等于其式量，单位为克。相同的温度、压强下，1mol不同气体物质的质量不同，但体积基本相同。［讲述、媒体显示］一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占有的体积叫做气体摩尔体积（Vm，单位L/mol）。n=V/Vm［拓展延伸］同温(T)、同压(P)下，相同体积(V)的气体所含有的气体物质的量(n)或分子数(N)是否相同？同温(T)、同压(P)下，气体的体积(V)和气体的物质的量(n)之间存在什么关系？同温(T)、同体积(V)下，气体的压强(P)和气体的物质的量(n)之间存在什么关系？［讲述、媒体显示］标准状况（简写为STP，指0℃，1.01×105Pa）下，1mol任何气体都占有大约22.4升的体积，这个体积叫做标况下气体摩尔体积÷22.4L/mol×22.4L÷22.4L/mol×22.4L/mol物质的质量(g)物质的量(mol)微粒数（个）÷摩尔质量(g/mol)×摩尔质量(g/mol)×阿伏伽德罗常数÷阿伏伽德罗常数标况下气体体积（L）[概括整合](媒体显示)［迁移、应用］常规训练（略）［拓展延伸］▼查阅有关书籍，想一想决定物质体积大小的因素有哪些？不同条件、不同状态的物质，决定其体积大小的主要因素是什么？如何从理论上解释相同条件下，不同气体的摩尔体积为什么相同？▼尽可能多地列举出求标况下1mol气体质量的方法。▼自己动手用硬纸皮制作一个体积为22.4升的立方体，感受其大小。第三课时［引言］初中阶段，我们学习了用质量分数表示溶液的组成。通过质量分数，我们可以求出一定质量的溶液中含有多少溶质。但是，在化学计算中，我们更多的应用到物质的量，因此，我们需要用物质的量表示溶液的组成――物质的量浓度――以单位体积溶液所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量。［讲述、媒体显示］三、物质的量浓度以单位体积溶液所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度(CB)CB=n/Vn―――溶质B的物质的量（mol）V―――溶液的体积（L或m3等）CB―――溶质B的物质的量浓度（mol/L、mol/m3等）［迁移、应用］将53gNa2CO3固体溶于水配成0.5升溶液，所得Na2CO3溶液物质的量浓度是多少？1mol/L的H2SO4溶液中CH+、CSO42-分别是多少？将1molNaCl、1molCaCl2溶于水配成1升溶液，所得溶液中各离子物质的量浓度是多少？[概括整合](媒体显示)×溶液体积（L）÷×溶液体积（L）÷溶液体积（L）÷22.4L/mol×22.4L/mol物质的质量(g)物质的量(mol)微粒数（个）÷摩尔质量(g/mol)×摩尔质量(g/mol)×阿伏伽德罗常数÷阿伏伽德罗常数标况下气体体积（L）溶液的物质的量浓度（mol/L）［媒体显示］请用NaCl固体配制250ml0.5mol／L的NaCl溶液。[交流研讨]你认为配制溶液的大致步骤有哪些?需要哪些仪器？如何提高溶液配制的精确度？计算：需要NaCl0.5mol/L×0.25L计算：需要NaCl0.5mol/L×0.25L×58.5g/mol=7.3g需要多少溶质？计算配制溶液需要哪些仪器？容量瓶上有哪些标识？选择250ml容量瓶、150ml烧杯、适当长度的玻棒、称量范围为100g的托盘天平将容量瓶、烧杯、玻棒分别用自来水、蒸馏水各洗三遍如何洗涤仪器？准备仪器称量：用托盘天平称量7.3gNaCl固体。称量称量时要注意什么？溶解：将NaCl固体放入烧杯中，加入50ml水溶解。溶解转移：将NaCl溶液沿着玻棒小心转移到容量瓶中，然后每次用30ml水洗涤烧杯2～3次，将洗涤液转移到容量瓶中。转移溶解后若有明显的温度改变，能否立即转移溶液？如何保证尽可能将溶质全部转移到容量瓶中？定容、摇匀：向容量瓶中加水至其容积的2/3时，轻轻振荡容量瓶，然后继续加水至凹液面的最低点与刻度线平齐，塞好瓶塞，倒转容量瓶3～4次，使溶液混合均匀定容摇匀加水至容量瓶容积的2/3时，为什么要轻轻振荡容量瓶？定容时要注意什么？装瓶贴签：将溶液转移到试剂瓶中，贴上标签。装瓶贴签［拓展延伸］某同学在配制NaCl溶液的实验中出现了如下情形，试分析对所配溶液浓度的影响操作实情对溶液物质的量浓度的影响称量前未调零点，天平指针偏向左边要称取7.3gNaCl固体，将药品放在右边托盘上称量容量瓶洗涤后未干燥未洗涤溶解NaCl固体的烧杯加水至容量瓶容积的2/3时，未轻轻振荡容量瓶定容时眼睛处于仰视的位置摇匀后发现凹液面的最低点低于刻度线，再加水至刻度线第四课时［引言］引入物质的量后，不仅解决了一定量的宏观物质中含有多少微粒数的问题，而且也为根据化学反应计算带来极大的方便。［讲述、媒体显示］点燃四、物质的量与化学反应点燃2H2+O22H2O从质量角度：4g32g36g从分子数角度：2分子1分子2分子从物质的量角度：2mol1mol2mol从标况下气体体积角度：44.8L22.4L从任意相同条件气体体积角度：2体积1体积［迁移应用］▼分别从质量角度、微观粒子数角度、物质的量角度、从标况下气体体积角度、从任意相同条件气体体积角度分析化学反应2NO+O2===2NO2中各物质间的数量关系。▼P24交流研讨▼在标准状况下。CH4气体0．224升，充分燃烧时消耗O2多少摩尔？生成水多少克？如果将生成的CO2气体用2mol/L的NaOH溶液吸收，需要多少毫升的NaOH溶液？[拓展延伸]▼如何用质量分数为98％，密度为1.84g/ml的浓硫酸配制250ml2mol/L的稀硫酸？▼试探讨溶液的质量分数与物质的量浓度的换算关系第二章碱金属碱土金属教学目标：1、掌握碱金属、碱土金属的结构与性质、性质与存在，性质与用途的关系。2、掌握碱金属、碱土金属各种氧化物的结构和性质；3、掌握碱金属、碱土金属氢氧化合物的溶解度、碱性变化规律、盐类的溶解性、热稳定性变化规律4、了解碱金属、碱土金属单质及各种元素化合物的用途。重点：1、单质及化合物结构、性质；2、氢氧化物碱性变化规律。难点：碱金属、碱土金属过氧化物、超氧化物结构、性质。教学方法：布置预习题目，以讨论式为主，重点讲解，做适量习题。教学内容：1、碱金属、碱土金属包括哪些元素？为何称碱土金属？ⅠA族的Li、Na、K、Rb、Cs，其氧化物溶于水呈强碱性，称碱金属，ⅡABe、Mg、Ca、Sr、Ba，由于Ca、Sr、Ba的氧化物性质介于碱性和土性之间，所以称碱土金属。习惯上把铍、镁也包括。2、碱金属、碱土金属有哪些基本的共性？变化规律如何？ⅠAⅡA外层电子ns1ns2次外层电子(n-i)s2p6(Li除外)(n-i)s2p6（Be除外）主要氧化数+1+2核电荷zz+1原子半径大较大伏电子能力很强强3、Li+Na+K+Ba+各有什么味道？甜、咸、苦4、制取碱金属有哪些主要方法？电解熔融NaCl时为何加CaCl2？置换反应中与金属活泼性顺序矛盾吗？为什么？(1)电解熔盐法：2NaCl==2Na+Cl2加入CaCl2可降低NaCl的熔点，防止Na挥发（NaCl熔点1073K，Na沸点1156K，混盐熔点873K）熔融混合物密度比Na大，Na浮于面上，减少分散性。(2)热还原法：K2CO3+2C==2K+3CO2KF+CaCl2==CaF2+2K+2C(3)金属置换法:KCl+Na==NaCl+K2RbCl+Ca==CaCl+CaCl2+2Rb2CsAlO2+Mg==MgAl2O4+2Cs(4)热分解法:2KCN==2K+2C+N22MN3==2M+3N2M=NaKRbCs5、碱金属,碱土金属与H2O反应有何不同?如何保存碱金属?为什么?2M+2H2O==2MOH+H2↑(M=LiNaKRbCsφθLi+/Li最小，但Li熔点高,反应热不会使之熔化，又因为Li(OH)溶解度小.覆盖于Li的表面，阻碍反应进行，所以Li与H2O反应不如其余碱金属激烈.Se+H2O(g)==BeO+N2↑Mg+H2O==Mg(OH)2+H2↑M+2H2O=M(OH)2+H2↑Li浸在液态蜡中或封存固体石蜡中,其余碱金属存放于煤油中.因为4Li+O2==2Li2O6Li+O2==2Li3N4Na+O2==2Na2O6.碱金属溶于液态氨的情况如何?M(s)+(x+y)NH3(l)==M(NH3)+x+e(NH3)y-痕量杂质(过度金属盐,氧化物)存在,可发生Na+NH3(l)==NaNH2+1/2H27碱金属、碱土金属有那几种氧化物，主要性质有那些?如何制取?普氧化物ⅠAⅡA制法:Na2O2+2Na==2Na2OCaCO3=Δ=CaO+CO2↑2KNO3+10K==6K2O2Sr(NO3)2=Δ=2SrO+4NO2↑+O2↑性质:Rb2OCs2OM2O+H2O==2MOHCaO+N2O==Ca(OH)2CaO+SiO2==CaSiO3过氧化物含O22-[KK(σs)2(σ2S*)2(σ2p)2(π2p)4(π*2p)4]键级=1制法4Na+O2==2Na2O2BaO+O2===2BaO22Na2O+O2==2Na2O2性质:Na2O2+2H2O==2NaOH+H2O2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2BaO2+H2SO4==BaSO4+H2O2Na2O2+MnO2==Na2MnO43Na2O2+Cr2O3==2Na2CrO4+Na2O超氧化物:含O2-[KK(σs)2(σ2S*)2(σ2p)2(π2p)4(π*2p)3]键级一个σ健键级比O2小相溶性小于O2有单电子顺磁性/制法钾铷铯在过量氧气中燃烧可得.KO2橙黄RbO2深棕CsO2深黄性质:1)与H2O反应:2MO2+2H2O==O2+H2O2+2MOH2)与CO2反应:4MO2+2CO2==2M2CO3+3O2臭氧化物3KOH(s)+2O2(g)==2KO3(s)+KOHH2O(s)+1/2O2(g)KO3用液氨重结晶得桔红色KO3晶体,会缓慢分解为KO2+O28举例说明碱金属氢氧化物的突出性质写主要的反应式NaOH为力:强碱性2Al+2NaOH+6H2O==2Na[Al(OH)4]+3H2↑Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2OSi+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑Si+2NaOH==NaSiO3+H2O腐蚀性:NaOH腐蚀玻璃实验室盛NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞吸湿性NaOH吸水、可干燥剂.9碱土金属氧化物溶解性水溶液碱土金属变化规律如何?为什么?→方向溶解度碱性都递增.解释:溶解度碱性与离子势（φ=z/r）成反比同族由上至下r↑φ↓同周期由至右z↓r↑φ↓所以溶解性碱性规律如此10碱金属和部分碱土金属氢化物是也何种键结合的?重要性质有那些?2M+H2==2MH(M=碱金属)M+H2=MH2H-半径在F-与Cl-之间,性质类似相应碱金属碱土金属卤化物ΦθH2/H-=-2.25VH-是强氧化剂如TiCl4+4NaH==Ti+4NaCl+2H2↑可与水反应做发氢材料LiH+H2O==LiOH+H2↑CaH2+2H2O==Ca(OH)2+2H2↑11.锂钠难溶盐主要有那些?组成上有何特点?Na[sb(OH)6]白色NaAc.Zn(Ac)2..3UO2(Ac)2.9H2O黄绿色KClO4白K4[PtCl6]淡黄K[B(C6H5)4]白特点大的阴离子与K+.Na+组成12碱土金属溶解性有何特点碱土金属中除氯化物硝酸盐MgSO4.MgCrO4易溶于水之外.余者碳酸盐硫酸盐草酸盐铬酸盐皆难溶于水.硫酸盐铬酸盐溶解度按Ca-Sr-Ba顺序减低，草酸钙在钙盐中溶解度最小。13什么是焰色反应？各金属离子颜色反应色彩如何？挥发性盐在无色火焰中灼烧时，火焰呈现出一定颜色叫“焰色反应”Li+Na+K+Rb+Cs+Ca2+Sr2+Ba2+红黄紫紫红红橙红红黄绿14为什么从Li+Cs+的盐其水合物减少因为从Li+Cs+离子半经增大,对外来电子引力减弱,所以盐水合能递减.锂盐有几种主要类型!写出通式光卤石类,通式MⅠCl.MgCl2.6H2O其中MⅠ=K+.Rb+Cs+KCl.MgCl2.6H2O矾类M2ⅠSO4.MgSO4.6H2O其中MⅠ=K+Rb+Cs+K2SO4.MgSO4.6H2O矾类MⅠMⅢ(SO4)2.12H2O其中MⅠ=Na+K+Cs+Rb+MⅢ=Al3+.Cr3+.Fe3+.Co3+.V3+例如KCl(SO4)2.12H2O16.LiNO3.NaNO3.KNO3热分解反映式如何?Mg2+Ba2+碳酸盐热稳定性如何?为什么?4LiNO3==2Li2O+4NO2↑+O2↑2NaNO3==2NaNO2+O2↑2KNO3==2KNO2+O2↑碱土金属碳酸盐MCO3==MO+CO2↑按Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+顺序,分解温度递增因为电荷Z=2相同,但半径r递增,所以φ=z/r递减,对co32-中o2-的极化作用递减,所以MCO3稳定性递增,所以分解温度递增.第三章卤素教学目标：1掌握卤素单质、氢化物、含氧酸及其盐的制法、性质和变化规律；2熟悉卤素单质和次卤酸及其盐繁盛歧化反应的条件和递变规律；3了解拟卤素、卤素互化物、多卤化物的结构、性质和用途。重点：卤素含氧酸及其盐结构、性质；卤素单质、次卤酸根的歧化。难点：卤素含氧酸及其盐结构及变化规律。教学方法：布置预习题目，课堂讨论，重点总结。教学内容：1为什么F的氧化数只有-1，而Cl、Br、I有多种氧化数？F的电负性最大，与其它元素成键时只能吸引电子或共用的电子对偏向F，所以只有负氧化数；F的价电子层结构为2S22p5,下一个能级轨道是3S，与2P轨道能级差很大，2P轨道上的成对电子不会拆开进入3S轨道，只有一个2P轨道是单电子，氧化数只有-1。Cl、Br、I有同层的d轨道，nsnp上的成对电子可激发到nd轨道上而形成3、5、7个单电子轨道，若与电负性更大的元素成键，可有+1、+3、+5、+7氧化数。2F的电子亲合势比Cl小，F2的离解能比Cl2小，F2的氧化性比Cl2大，各为什么？F原子半径特别小，价电子密度大，接受一个电子时，引起电子间排斥力较大，部分抵消F获得一个电子成为F-所释放的能量，而使F的电子亲合势比Cl小；F2分子中由于F的原子半径小，价电子密度大，两个F原子价电子间排斥力大，因而使F2离解能减小；氧化性比较：1/2F2(g)1/2×155->F(g)-322F-(g)-515F-(aq)1/2Cl2(g)1/2×243Cl(g)-348.7Cl-(g)可见，由于F2(g)的离解能小，而F-(g)水合能大，而使1/2F2(g)成为F-(aq)，放出的能量多，因而F2(g)的氧化性强。（氟比氯活泼）3卤素单质x2随分子量增大，熔沸点升高，颜色加深，为什么？X2为非极性分子晶体，分子间力主要为色散力，随分子量增大，色散力增大，熔沸点升高，可见光照射到物体上，一部分光被吸收，物体显示的是未被吸收部分的复合颜色。X2的分子轨道电子激发：(σnp)2(πnp)4(π*np)4(σnp)2(πnp)4(π*np)3(σ*np)1随原子序数增加，激发所需能量依次降低，F2吸收可见光中能量较高，波长较短那部分光，显示出波长较长部分的复合光——黄光；而##主要吸收能量较低，波长较长的那部分光，而显示出波长较短的那部分的复合光——紫光；Cl2.Br2分别显黄绿、棕红色也可同样说明。4由NaBr.NaI制NX，用什么酸合适，为什么？举例。用非氧化性和非挥发性的酸合适，因为产物HBr.HI有挥发性和还原性例如用H3PO4可NaBr+H3PO4==Δ==NaH2PO4+HBr↑NaI+H3PO4==Δ==NaH2PO4+HI↑用H2SO4(浓)则不可NaBr+H2SO4(浓)==NaHSO4+HBr↑2HBr+H2SO4(浓)==SO2↑+Br2+2H2ONaI+H2SO4(浓)==NaHSO4+HI↑8HI+H2SO4(浓)==H2S↑+4I2+=4H2O5各种卤酸根的结构有何不同？如何判断的？XO-XO2-XO3-XO4-价电子数4444杂化态Sp3Sp3Sp3Sp3电子对构型正四面体正四面体正四面体正四面体离子构型直线V型三角锥型正四面体作业：2、3、4、5、6、7、8第四章原子结构和原子周期系教学目标：1.学会一个规则：斯莱特规则;2.掌握两个效应：屏蔽效应、钻穿效应;3.掌握三个原理：能量最低、保里不相容、洪特规则;4.掌握四个量子数：n、l、l、ms5.掌握五个分区：s、p、d、ds、f6.掌握六对概念;7.掌握七个周期;8.掌握八个主族八个副族。重点：1.原子核外电子排布三个原理，核外电子的四个量子数；2.元素周期表的结构其及元素性质变化规律。难点：屏蔽效应、钻穿效应概念及应用；教学方法：讲授与讨论相结合，做适量练习题和作业题。教学内容：§1-1经典物理学对原子结构的认识原子的核形结构1708年卢瑟福通过α粒子散射实验确认：原子是由中央带正电的原子核和周围若干绕核旋转的电子组成。遇到的问题：电子绕核运动，将不断辐射电磁波，不断损失能量，最终将落到核上，原子因此而消亡实际与此相反，原子是稳定存在的，急需找到理论解释。1-2原子光谱的规律性1光谱一束光通过分光棱镜折射后再屏幕上得到一条彩带或线形亮条前者称连续光谱后者称线形光谱太阳光电灯光为连续光谱原子光谱为线形光谱图1-12氢原子光谱里德堡方程RH=1.097×107M-1n1<n2n1=2,n2=3,4,5,6为可见光区四条谱线§1-2玻尔的原子结构理论玻尔假设（1913年）：1原子具有一系列能量不连续的定态定态时不辐射能量能量最低的定态为基态其余为激发态2频率规则原子中电子可以由一个定态跃迁至另一个定态这时电子吸收或辐射能量频率v=∣ΔE∣/h,h为普郎克常数3量子化规则在定态电子绕核运动的角动量必须为h/2π的整数倍mvr=nh/2π电子绕核运动的向心力等于电子与原子核间的静电引力即mv2/r=ze24πξ0r2可导出电子定态能量公式En=-2.18×10-18z2/n2(J)或En=-13.6z2/n2(eV)例计算氢原子电离能I解I=E∞-E1=0-(-2.18×10-12)=2.18×10-18(J)§1-3微观粒子的波粒二象性光的波粒二象性P12图1-3光的小孔衍射图1905年爱因斯坦提出光子说认为具有波性干涉衍射的光也具有粒性光子有质量m动量p能量ξ=mc23-2微观粒子的波粒二象性1924年，德布罗意提出实物粒子也具有波粒二象性，λ=h/p=h/mvP13图1-4电子衍射图表明电子具有波性。例1-3(1)求300V的电压下加速电子的波长(2)10g以1000m.s-1飞行的子弹波长,说明了什么?解:(1)电子的速度波长λ=h/mv=6.626×10-34/9.11×10-31×1.03××107=7.06×10-11(m)(2)子弹λ=h/mv=6.626×10-34/0.01×103=6.63×10-35(m)(可忽略)所以宏观物体其波长是可在忽略范围,宏观物体一般不研究波性.作业:P39-13-3测不准原理ΔxΔPx≥h/2π(微观粒子)例1-4电子运动的速度约106ms-1测定误差10%电子位置误差为多少?解:Δx≥h/2πΔPx=h/2πmΔv=6.26×10-34/2×3.14×9.1×10-31×106×0.1=1.2×10-9(m)§1-4氢原子和类氢离子(单电子体系)的结构薛定谔方程φ(x.y.z)φ(r.θ.φ).φ(n.l.m)微波函数的表示方法.4-1四个量子数δ解薛定谔方程时,引入三个量子数:1主量子数n取值对应与电子层n1234567电子层KLMNOPQ作用：(1)决定原子轨道能量起主要作用:n越大能量越高;E=-13.6/n2(2)决定电子离原子核距离n越大离核越远.2角量子数L取值:n一定L=0.1.作用(1)多电子原子中和一起决定电子能级:n同l越大,能量越高;(2)确定原子轨道的形状L0123符号Spdf形状球哑铃花瓣复杂3磁量子数m(1)取值L一定m=0.±1.±2……(2n+1)LM空间运动状态种类数00s11+10-1PxPzPy32+2+10-1-2dxydxzdyzdz2dx2y253+3+2+10-1-2-3f(t个)7(2)作用:决定原子轨道的空间取向.ψ(n.l.m)波函数也叫原子轨道函数,简称原子轨道,是薛定谔方程的合理解.所以n.l.m.三个量子数可确定原子轨道.4自旋量子数ms取值+1/2.-1/2或用↑↓表示一个轨道可容纳两个电子,但自旋必须相反.↑↓总之:决定原子核外电子能量需n.l(单电子体系只需n)决定原子轨道需n.l.mψn.l.m为波函数决定电子轨道状态需n.l.m.ms四个量子数.4-2原子轨道的空间分布图:1波函数ψn.l.m(vφθ)中简称原子轨道几率密度∣ψn.l.m(vφθ)∣2简称电子云ψ=R(r).Y(θψ)为径象部分(决定原子轨道大小)Y(θψ)为角度部分(决定原子轨道形状)3Y(θψ)角度部分图形:P19~P21y与y2区别:原子轨道y图形(p.d)胖,有+.-对称性区别电子云y2图形(p.d)瘦,无+.-对称性区别补充4-3电子核外空间的径向分布函数D(r)原子在原子核外距离r的一薄层球壳中的几率随半径变化时的分布情况规律:1电子在核外空间出现总几率为12离核越近,几率密度越大3几率最大处是距离核某一距离的球壳H的r=ao=52.9pm4D(r)的峰值(极值)为(n-l)个nl3s3-0=3个峰3p3-1=2个峰3d3-2=1个峰§1—5原子核外电子排布和元素周期表5-1屏蔽效应和钻穿效应1屏蔽效应：把其它电子对选定电子的排斥作用，看作降低了部分核电荷的吸引作用，称为屏蔽效应。单电子体系E=-13.6z2/n2(eV)=-2.18×10-18z2/n2(J)多电子体系E=-13.6z2/n2(eV)=--13.6(z-σj)(eV)σ为屏蔽常数，用斯莱特规则求之核外电子分组：1s∣2s.2p∣3s.3p∣3d∣4s.4p∣4d∣4f∣5s.5p∣5d∣5f……1在j之后电子σij=02与j同组电子σij=0.35(1s为0.30)3j为ns.np电子，(n-1)层电子σij=0.85(n-2)层以内σij=1.04j为d.f电子，低组的电子σij=1.0例1C原子1s22s22p2各轨道能量是多少？解：1sσ1s=0.3z*1s=6-0.3=5.7例2：求K原子3d.4s轨道能量，第19个电子进入哪个轨道？解：K1s22s22p63s23p64s1或3d1σ4s=1.0×10+0.85×8=16.8E4s=-13.6×(19-16.8)2/42=-4.11(eV)σ3d=1.0×18=18E3d=-13.6×(19-18)2/32=-1.51(eV)第19个电子进入4s轨道1s22s22p63s23p64s1例3：Ca的第20号电子应进入哪个轨道？解：σ3d=1.0×18=18E3d=-13.6×(20-18)2/32=-6.044(eV)σ4s=1.0×10+0.85×8+0.35=17.15E4s=-13.6×(20-17.15)2/42=-6.904(eV)Ca的第20号电子应进入4s轨道1s22s22p63s23p64s2例4：Sc1s22s22p63s23p63d14s2成为+1价离子时，应先失哪个电子？解：σ3d=1.0×18=18E3d=-13.6×(21-18)2/32=-13.6(eV)σ4s=1.0×10+0.85×9+0.35=18E4s=-13.6×(21-18)2/42=-7.65(eV)E4s>E3d应先失4s电子例5：T:1s22s22p63s23p63d24s2成为+1价离子时，应先失哪个电子？σ3d=0.35+18=18.35E3d=-13.6×(22-18.55)2/32=-20.13(eV)σ4s=1.0×10+0.85×10+0.35=18.85E4s=-13.6×(22-18.85)2/42=-8.434(eV)E4s>E3d应先失4s电子2钻穿效应：由于角量子数l不同，电子的径向分布几率不同，电子钻到核附近的几率密度不同，因而能量不同的现象，称钻穿效应。主量子数n相同，角量子数l越小，D(r)的峰(极值)越多，第一个小峰钻到核附近的几率密度越大，σ越小，钻穿效应越大，能量越低。例：D(r)对r作图(见第4节)，所以E3S>E3p>E3d3徐光宪规则：n+0.71L越大，能量越高。整数位为能级组序数，能级组对应于周期。与电子层不同。见24页，图1-10计算n+0.71L作业：4题、5题。5-2原子核外电子排布1原子核外电子排布三原理：(1)保里不相容原理：每个原子轨道最多容纳两个电子，且自旋又相反；(2)最低能量原理：原子中的电子尽可能排布到能量低的原子轨道上；(3)洪特规则原理：能量相同轨道上排布电子，尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。例如特例，等价轨道全充满、全空，半充满为稳定状态。P3d5f7:p6d10f14练习：解释K、Ca、Cr、Cu、Mo、Pd、Ag、Au等原子的电子排布。5-3元素周期表元素所在周期数与最外层电子主量子数相同；各周期元素数目等于相应能级组原子轨道能容纳的电子数。周期一为特短二三短四五长六特长七未完元素数目28183223原子轨道ss.ps.p.ds.p.d.f.2族：相同价电子结构的原子的元素排成一列，称一族。(1)主族族序数=最外层电子数=最高氧化数(2)副组：ⅢB~ⅦB=(n-1)d+ns电子数(3~7)ⅠB.ⅡB=NS[(n-1)d10存在]电子数Ⅷ（n-1）d+ns电子数8、9、10。3区(1)s区ⅠA(s1).ⅡA(S2)(2)p区ⅢA~ⅧAs2p1~s2p6(3)d区ⅢB~Ⅷ(n-1)d1~10ns0~2(4)ds区ⅠB.ⅡB(n-1)d10ns1~2(5)f区镧。锕系(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2作业：熟练元素周期表。6、7题§1-6元素性质的周期性变化规律6-1原子半径，主要三种：共价半径：同种元素双原子分子核间距的一半；H2.O2.Cl2……金属半径：金属晶体中两原子核间距的一半；Cu.Ag范德华半径：稀有气体等但原子分子晶体中，两原子核间距的一半。这种半径因无化学键而偏大。原子半径变化规律：1同周期左à右，原子半径递减#稀有气体例外#主族明显，副族变化小；ⅠB.ⅡB族稍大；镧系变化更小，但导致其后zr145pmHf144pm2同族由上à下，原子半径递增(个别例外，如Zr与Hf)6-2电离能(I)元素一个基态的气态原子失去一个电子，成为正一价气态离子所需要的能量，称第一电离能I1，依次有I2.I3……。1I的影响因素：(1)原子的电荷越高，电离能越高；(2)原子的半径越大，电离能越低；(3)稳定的电子层结构#全充满、半充满#电离能越高。2I的变化规律：(1)同一元素I1<I2<I3(2)同周期元素随原子序数递增而递增，但有特殊（全满Be.Mg半满N.P）(3)同族由上而下，半径↑I↓，I1最大的是He最小的是Cs3电离能的应用：(1)衡量原子或离子失电子难易程度，I越小，越易失电子；(2)判断元素氧化态：若In+1>>In，氧化态为n，P36表1-6(3)是电子层结构的实验左证“I突然改变很大，是另一电子层开始。6-3电子亲合能(势)：某元素的一个基态的气态原子得到一个电子形成气态负一价气态离子，所放出能量，称该元素第一电子亲合能Y1……（有用E表示）。依次有Y2……需要说明问题：(1)Y=-ΔH第一电子亲合能Y1为正值，数值越大，越易获得电子；(2)第二电子亲合能Y2为负值，X-(g)+e-X2-吸热。(3)每一电子亲合能最大的不是第二周期而是第三周期元素，如YCL>YF，YS>YO因为第二周期原子半径小，价电子密度大，价电子间排斥力强，便加合一个电子，放出能量减小。作业：8、9、10。6-4电负性：原子对成键电子的吸引能力的量度。设：XAXB为A.B元素电负性，εAA.εAB.εBB为键能公式为：XA—XB=0.102—[εAB—(εAAεBB)1/2]1/2规定：XF=3.98，可通过公式来求氟化物另一元素电负性：如：HF中通过公式可得XH=2.2电负性变化规律：(1)同周期左右X↑(2)同族上下X↓主族明显，副族次之电负性最大F，最小CS小于2为金属，大于2为非金属。本章小结一个规则：斯莱特规则两个效应：屏蔽效应，钻穿效应三个原理：能量最低，保里不相容，洪特规则四个量子数：n、l、l、ms五个分区：s、p、d、ds、f六对概念：波函数几率密度角度分布能级组电离能价层电子数原子轨道电子云径向分布周期电子亲合能元素的族序数七个周期八个主族(含0族)，八个副族(含Ⅷ族)第五章分子结构与晶体结构第一节离子键一、离子键的形成和特征1、离子键的形成

电负性I1或Y1（KJ/mol）电离能很小的金属原子：Na0.9496

K0.8419电子亲合能很大的非金属原子：Cl3.0-348.8

O3.5-141电负性相差大的元素相遇，一失电子，一得电子，它们之间以静电引力相结合，形成离子键。④：阳阴离子间具有静电引力，两原子的电子云间存在排斥力，两原子核间存在相互排斥力，当两原子接近到一定距离，引力=斥力，（此时整个体系能量最低），形成离子键。2、离子键的特征①本质：阴、阳离子间的静电引力②无方向性、饱和性只要空间允许，尽可能多地吸引带相反电荷的离子（任何方向，尽可能多）。但总体来说，有一定比例。二、离子的特性1、离子的电荷离子化合物AmBn：An+，Bm-+n﹥+3，很少见2、离子的电子层结构简单阴离子的电子构型，一般与同周期希有气体原子电子层构型相同。简单的阳离子构型：3、离子半径将阴阳离子看成是保持着一定距离的两个球体。d=r++r-单位：pm（10-12m）规律：①同一元素：负离子半径＞原子半径＞正离子半径低价负离子半径＞高价负离子半径低价正离子半径＞高价正离子半径例：②同一周期从左到右，阳离子：正电荷数↑，半径↓

阴离子：负电荷数↓，半径↓③同一主族电荷数基本相同，从上到下，半径↑（∵电子层增加）离子半径↓，离子间引力↑，离子键强度↑，熔、沸点↑，硬度↑

第二节共价键理论

1916年，路易斯提出共价键理论。靠共用电子对，形成化学键，得到稳定电子层结构。定义：原子间借用共用电子对结合的化学键叫作共价键。对共价键的形成的认识，发展提出了现代价键理论和分子轨道理论。一、价键理论（电子配对法）1、氢分子共价键的形成和本质（应用量子力学）当两个氢原子（各有一个自旋方向相反的电子）相互靠近，到一定距离时，会发生相互作用。每个H原子核不仅吸引自己本身的1s电子还吸引另一个H原子的1s电子，平衡之前，引力＞排斥力，到平衡距离d，能量最低：E0﹤2E，形成稳定的共价键。H原子的玻尔半径：53pm，说明H2分子中两个H原子的1S轨道必然发生重叠，核间形成一个电子出现的几率密度较大的区域。这样，增强了核间电子云对两核的吸引，削弱了两核间斥力，体系能量降低，更稳定。（核间电子在核间同时受两个核的吸引比单独时受核的吸引要小，即位能低，∴能量低）2、价键理论要点①要有自旋相反的未配对的电子H↑+H↓-→H↑↓H表示：H:H或H-H②电子配对后不能再配对即一个原子有几个未成对电子，只能和同数目的自旋方向相反的未成对电子成键。如：N：2s22p3，N≡N或NH3这就是共价键的饱和性。③原子轨道的最大程度重叠（重叠得越多，形成的共价键越牢固）3、共价键的类型①σ键和π键（根据原子轨道重叠方式不同而分类）s-s：σ键，如：H-Hs-p：σ键，如：H-Clp-p：σ键，如：Cl-Cl

π键，单键：σ键双键：一个σ键，一个π键叁键：一个σ键，两个π键例：N≡Nσ键的重叠程度比π键大，∴π键不如σ键牢固。

σ键π键原子轨道重叠方式头碰头肩并肩能单独存在不能单独存在沿轴转180O符号不变符号变牢固程度牢固差含共价双键和叁键的化合物重键容易打开，参与反应。②非极性共价键和极性共价键根据共价键的极性分（电子云在两核中的分布），由同种原子组成的共价键为非极性共价键。例：H2，O2，N2等一般来说，不同种原子组成的共价键为极性共价键。例：HCl，H2O，NH3等共价键极性的强弱，可由成键原子的电负性的大小来表示。极性共价键是非极性共价键和离子键的过渡键型。③配位共价键(配位键)原子或离子有空轨道有孤对电子配位键的离子或分子很普遍（第九章）

二、键参数表征共价键的物理量叫键参数。键能：共价键的强度键长、键角：以共价键形成的分子的空间构型（几何构型）1、键能：衡量共价键强弱的物理量。指298.15K，101.3KPa条件下，AB（g）-→A（g）+B（g）所需的E（KJ/mol）双原子分子，其键能=离解能D，如Cl2，HCl多原子分子，指的是平均键能：例：CH4D1=435.1KJ/mol；D2=443.5KJ/mol；D3=443.5KJ/mol；D4=338.9KJ/mol；E（C-H）=（D1+D2+D3+D4）/4=415.25KJ/mol2、键长（用X射线法）：成键的两个原子核之间的距离。两个原子共价半径之和=键长键长越短，键能越大，共价键越牢固。3、键角键长和键角确定，分子构型就确定了。价键理论比较简明地阐述了共价键的形成过程和本质，并成功地解释了共价键的饱和性和方向性，但在解释分子的空间构型（结构）方面发生一定困难。

第三节杂化轨道理论和分子的几何构型

CH4，C的四价问题1931年，Pauling、Slater在价键理论的基础上，提出杂化轨道理论。一、杂化轨道的概念①什么叫杂化轨道？能量相近的原子轨道混合起来，重新组成一组能量相同的轨道，这一过程，称原子轨道杂化，组成的新轨道叫杂化轨道。②原子轨道杂化后，使一头肥大，电子云分布更集中，成键能力更强。原子轨道

杂化轨道成键能力：S﹤P﹤SP﹤SP2﹤SP3二、杂化轨道的类型和分子的几何构型①SP杂化和分子的几何构型例：HgCl2Hg5d106s2BeCl2，ⅡB族形成的AB2型分子都为直线形。②SP2杂化和分子的几何构型例：BF3③SP3杂化和分子的几何构型例：CCl4如CH4，SiH4，SiCl4，CCl4等三、不等性杂化1、有孤对电子参加的不等性杂化①H2O分子的几何构型孤对电子不成键，能量较低，对成键电子云排斥更大，使两个O-H键角压缩成104.5O，（而正四面体型为109.5O）（两孤对电子之间夹角＞109.5O）斥力：孤对电子-孤对电子＞孤对电子-成键电子＞成键电子-成键电子②NH3的几何构型2、无孤对电子参加的不等性杂化C2H4的分子构型：--部分杂化三个sp2杂化轨道与两个H及另一个C成σ键，一个p轨道与C成π键。第四节晶体的特征一、晶体的一般概念1、晶体与非晶体晶体：固体内部微粒（原子、分子或离子）呈有规则的空间排列。非晶体：固体内部微粒（原子、分子或离子）排列毫无规则。如玻璃、沥青、炉渣、石蜡等2、晶体的特性①有一定的几何外形（指晶体外形，与物质外观有区别）②有固定的熔点（纯晶体）③各向异性：指在不同方向上有不同的光学、电学、热学等性质。例如石墨沿层方向易断裂，层方向的导电率高于竖方向导电率近1万倍。这是由于其层状结构决定的。∴结构决定性质。非晶体无上述特性。二、晶体内部结构根据X射线对晶体物质的研究，晶体是由组成晶体的微粒（分子、原子或离子）在三维空间中作有规则排列而组成的。1、微粒在空间有规则地重复构成了一定的几何形状，称为晶格；2、在晶体中切割出一个能代表晶格一切特征的最小单元，称为晶胞。注意：晶胞与周围晶胞都是以离子键结合；正立方体型晶格，为面心立方晶胞。结点：微粒排列在结点上，结点的总和构成晶格。晶胞在空间上、下、左、右、前、后重复排列就形成宏观的晶体。根据微粒的不同，晶体可分为：晶体结点上排列的微粒种类微粒间作用力离子晶体阴、阳离子静电作用原子晶体原子共价键分子晶体分子范德华力、氢键金属晶体金属原子金属键第五节离子晶体一、离子晶体的特征1、由于正、负离子静电作用较强（离子键的键能较大），所以离子晶体一般有较高的熔（b.p.）、沸点（m.p.）2、熔、溶状态有优良的导电性3、不存在单个分子，(NaCl)nNaCl：是化学式。二、离子晶体的类型离子种类不同，离子间的排列是多种多样的。三类典型结构：配位数晶体类型实例4ZnS型ZnO，BeS，CuI等6NaCl型Li+，Na+，K+，Rb+的卤化物Mg2+，Cu2+，Sr2+，Ba2+的氧化物和硫化物8CsCl型CsBr，CsI，TiCl等配位数：晶体内任一离子或原子周围最接近的其它微粒数目。三、晶格能指在标准状态下，破坏1mol晶体，使之成为气态阴阳离子，需吸收的能量。离子键的稳定程度（熔、沸点，硬度）用晶格能来衡量。对AB型化合物：①离子电荷数↑，晶格能↑，→熔点↑，硬度↑②离子半径↓，晶格能↑，→

熔点↑，硬度↑

第六节原子晶体

以共价键结合形成巨大分子，作用力极强。物理性质：硬度高（刻划法，分十级）；熔点极高，熔融也不导电。单质：金刚石（C），单质硅（Si），硼（B）化合物：SiC，石英。

第七节分子间力和分子晶体

一、分子间作用力1、分子的极性任何以共价键结合的分子中，存在带正电荷的原子核、带负电荷的电子。∴分子中存在正电荷中心（"+"极）、负电荷中心（"-"极）两中心重合，整个分子无极性，称为非极性分子；两中心不重合，整个分子有极性，称为极性分子。①由共价键结合的双原子分子，键的极性和分子极性一致；例：O2、N2、H2、Cl2非极性键，非极性分子。HI、HBr极性键，极性分子。②由共价键结合的多原子分子，键的极性与分子极性不完全一致，而与几何构型有关③分子极性的大小通常用偶极矩来度量。μ=q×dμ：偶极矩，由实验测得；是矢量，方向从正极到负极q：原子的正或负中心，一端的电荷量，单位：库仑（C），1个电子的电量=1.602×10-19Cd：正负电荷中心间距离，单位：米（m），其数量级相当于原子距离，≈10-11mμ≈10-30C·m测定μ，①可判断分子极性大小；②可判断多原子分子是否具有对称结构。2、分子的变形性①什么叫分子的变形性？在外电场作用下，分子中的正负电荷中心的位置发生改变，产生"诱导偶极"，这种现象称为分子的极化或变形极化。分子受极化后，分子外形发生改变，称为分子的变形。②影响分子变形性的内在因素分子中的原子数越多，原子半径越大（分子越大），分子中电子数越多，变形性越大。③分子在外电场作用下的变形程度，用极化率α来度量3、分子间力①分子间力范德华，1873年首先提出，又称为范德华力。说明分子间距离很近时，存在作用力。ⅰ）色散力（一切分子之间）一段时间内某一瞬间总的情况（由于原子核、电子云的不断运动）色散力与分子的变形性（以极化率度量）成正比，与分子间距离R6成反比。色散力↑，熔、沸点↑。ⅱ）诱导力极性分子非极性分子产生诱导偶极诱导力与极性分子的μ2成正比与被诱导分子的变形性成正比与分子间距离的R6成反比发生在非极性分子与极性分子之间及极性分子与极性分子之间。ⅲ）取向力（极性分子与极性分子之间）诱导力与极性分子的μ2成正比与T成反比与分子间距离的R6成反比非极性分子之间，存在：色散力P224，表8-5极性分子与非极性分子间：色散力、诱导力极性分子之间，存在：色散力、取向力、诱导力②分子间作用力的特性ⅰ）分子间作用力是存在于分子间的一种永久性吸引作用。ⅱ）是一种短程力，作用范围：300-500pm，因此，只有当分子之间距离很近时，才有分子间作用力。当距离很远时，这种力消失。ⅲ）没有方向性和饱和性。（分子间力实质为静电引力）ⅳ）强度为化学键的1/10～1/100。ⅴ）除μ很大的分子（如H2O）外，分子间作用力以色散力为主。③分子间作用力对物质物理性质的影响4、氢键氢化物ⅦAHFHClHBrHI

b.p.（℃）19.5-84.9-67-35.4

ⅥAH2OH2SH2SeH2Te

ⅤANH3PH3AsH3SbH3①氢键形成的条件O、N、F电负性大，原子半径小，具有孤对电子，易形成氢键。

FONCl

χ4.03.53.03.0

共价半径(pm)64667099从左到右形成氢键能力减弱。注意：ⅰ）不同分子亦会形成氢键

H3N……H-O-Hⅱ）分子内亦会形成氢键

②氢键的强度和性质ⅰ）强度：比化学键小得多与分子间力相同数量级，是键能的1/20。ⅱ）具有方向性和饱和性③氢键的形成对物质b.p.、m.p.的影响显著升高二、物质溶解度原理结构相似者（溶剂、溶质结构相似）易溶，即"相似相溶"L-L：CH3OH，C2H5OH在水（H-O-H）中易溶S-L：离子型盐易溶于氢键型溶剂（极性大）；非极性化合物易溶于非极性或低极性溶剂。三、分子晶体作用力极性分子如：冰范德华力（氢键）非极性分子如：干冰CO2（S）、I2、P4、S8范德华力（色散力）固体熔化，直到气化，不打断共价键，仅破坏分子间力，氢键。分子间力比化学键弱，∴m.p.低，硬度小。第八节金属晶体金属最外层上电子少，与原子核联系松弛，自由电子能在整个金属上运动。可传热、导电结合力为金属键：既无方向性，又无饱和性可相对位移，不破坏金属键，较好延展性。出现金属阳离子，与金属原子产生作用力。第九节离子极化1931年，德国化学家法扬斯（Fijans）首先提出了离子极化作用，常称法扬斯学派。一、基本观点先把化学键看作纯粹的离子键，但正负离子不是简单的点电荷，核外有电子层结构，考虑相互作用，相互的电子云会发生重叠，使离子键带有一定程度的共价性。二、离子极化作用（离子间的相互极化）三、离子极化力和变形性1、主极化的一方--（一般是正离子）提供电场。其强度用极化力表示，极化力指离子使其它离子变形（即极化）的能力。半径↓，正电荷数↑,极化力↑电荷相同，半径相近时：18，18+2电子型＞9-17电子型＞8电子型2、被极化的一方--（一般是负离子）在电场作用旧，发生变形。其变形性大小用极化率来度量。半径↑，负电荷数↑,变形性↑负电荷相同，半径相近时：18电子型＞18+2电子型＞9-17电子型＞8电子型四、离子极化的后果1、对化学键键型的影响AgFAgClAgBrAgI离子晶体过渡型晶体共价型晶体极化力不变，而变形性↑2、离子极化作用导致化合物的颜色变深AgClAgBrAgI白色淡黄色黄色相互极化作用越强,颜色越深。3、离子极化作用导致化合物的溶解度降低AgFAgClAgBrAgI易溶由于极性降低,溶解度依次降低4、离子极化作用对卤化物m.p.的影响共价性↑，m.p.↓离子极化理论还不完善，尚在继续研究。

第十节混合型晶体

晶格结点上粒子间作用力并不完全相同。例：石墨C：2s22p2三个sp2杂化轨道，生成σ键一个p轨道，生成大π键（共价键）层内：C--C间以sp2-sp2杂化轨道形成σ键，p-p形成大π键，键长为142pm由于生成大π键，使其具有导电性，可作电极材料层间：C--C间只存在分子间作用力，键长335pm故其质软、具有润滑性，可作润滑剂，铅笔芯。本章要求明确化学键的含义及其基本类型。理解离子键、共价键的形成条件和本质。了解共价键的理论要点；掌握共价键的特征，会区分极性键和非极性键，σ键п键；了解键参数的意义。了解杂化轨道理论的要点；掌握以SP、SP2、SP3杂化轨道成键的分子空间几何构型，以水、氨分子为代表的不等性杂化轨道成键的分子空间几何构型。掌握分子间力、分子间力的特点、氢键及其形成条件，及其它们对物质的某些物理性质的影响。掌握极性分子和非极性分子的含义及其区别。了解晶体和非晶体的区别，结合具体物质掌握晶体的基本类型及其特点。了解离子极化及离子极化对化合物性质的影响。重点掌握从价键理论理解共价键的形成、特性（方向性、饱和性）和类型（σ键、π键）。熟练掌握杂化轨道类型（SP、SP2、SP3）与分子构型的关系。了解不同类型晶体的特性。了解晶胞、晶格、配位数及晶格能的概念。掌握离子极化、分子间力、氢键及其对物质性质的影响。第六章化学反应速度教学目标：1.理解化学反应速度，基元反应，反应基数等概念；2.掌握浓度和温度对化学反应速度的影响；3.了解质量作用定律，活化能，活化配合物，催化剂等概念。重点：1.反应速度表示法2.反应基数及确定方法3.阿累尼乌斯公式4.活化能难点：1.确定反应基数的方法2.阿累尼乌斯公式及其应用教学方法：讲授为主，辐以讨论及习题课。教学内容：§4-1化学反应速度1-1化学反应速度：单位时间内反应物浓度的减少和生成物浓度的增加。单位：mol•L-1•S-1（时间也可min-1,h-1）例：2N2O5(g)═4NO2(g)+O2(g)r(N2O5)=-dc(N2O5)/dtr(NO2)=dc(NO2)/dtr(O2)=dc(O2)/dt推广到一般式：aA+bB=eE+fF-dc(A)/a•dt=-dc(B)/b•dt=dc(E)/e•dt=dc(F)/f•dt1-2化学反应速度实验测定：N2O5分解（340K），测定数据见P111表4-1以N2O5浓度为纵坐标，时间为横坐标，可得c-t曲线图4-1在曲线上任一点做切线，斜率=-dc(N2O5)/dt就是反应速度。§4-2浓度对反应速度的影响P112图4-2为反应速度与N2O5浓度的关系图可见：N2O5分解速度和N2O5浓度成正比：v=K•c(N2O5)K为速度常数，是c(N2O5)=1mol•L-1时K=v,即：单位浓度时的反应速度。例1：340K温度下，c(N2O5)=0.16mol•L-1时，分解速度v=0.056mol•L-1•min-1,求：速度常数及c(N2O5)=0.1时的反应速度。解：(1)∵v=K•c(N2O5)∴K=v/c(N2O5)=0.056/0.16=0.35min-1(2)v=K•c(N2O5)=0.35×0.1=0.035mol•L-1•min-1对于2N2O5═4NO2+O2反应,速度表达式可为:v(N2O5)=-dc(N2O5)/dt=K1·c(N2O5)v(NO2)=dc(NO2)/dt=K1·c(N2O5)v(O2)=dc(O2)/dt=K3·c(N2O5)可见:1/2K1=1/4K2=K3推广为一般式：aA+bB=eE+fF其v=k·cm(A)cn(B)每一个化学反应，其速度方程以实验测定为准，如：2H2O2=2H2O+O2v=k·c(H2O2)S2O82-+2I-=2SO42-+I2v=c(S2O82-)·c(I-)等，由实验确定。P114例2，由实验数据确定反应的速度方程：设：v=k·cm(A)cn(B)代入第一组数据v1=k·c1m(A)cn(B)——(1)代入第二组数据v2=k·c2m(A)cn(B)——(2)（1）/（2）得：v1/v2=c1m(A)/c2m(A)两边取对数m=lg(v1/v2)/lg(c1m(A)/c2m(A))=1同样，用（1）、（4）组数据n=2∴速度方程为：v=k·c(A)c2(B)k的量纲取决于反应级数，P115表。n级反应k单位为：(mol•L-1)1-n•S-1或(mol-1•L)n-1•S-12-3反应机理:化学反应经历的途径，也叫反应历程。1反应类型：(1)基元反应：经一次碰撞即完成的反应；(2)简单反应：由一个基元反应构成的化学反应；(3)复杂反应：由两个以上的基元反应构成的化学反应。例3P115~P116复杂反应速度决定于最慢的基元反应，称为决速步骤。2反应分子数：基元反应中反应物的质点数。例：单分子反应：H3O2+→H++H2O2I2→2I双分子反应：H++H2O2→H3O2+2I→I2三分子反应：HOBr+H++Br-→H2O+BrH2+2I→2HI3质量作用定律：基元反应的反应速度与各反应物浓度的系数次方的乘积成正比。如:aA+bB→dD为基元反应，则v=k·ca(A)cb(B)作业：1、2、3题。§4-3温度对化学反应速度的影响3-1阿累尼乌斯公式K=Aexp(-Ea/RT)或K=A·e-Ea/RT为经验公式。两边取对数：lnK=-Ea/RT+lnA或为:lgK=-Ea/2.3RT+lgA若lgK对1/T作图（P117图4-3）,得直线，其斜率为-Ea/2.3R，截距lgA，若已知对应的K1.T1和K2.T2，则有：lnK1=-Ea/RT1+lnA——（1）lnK2=-Ea/RT2+lnA——（2）(2)-(1)lnK2-lnK1=Ea/R(1/T1-1/T2)即lnK2/K1=Ea/R[(T2-T1)/T2T1]此为速度常数与温度关系的重要公式，应用如下：例5：2NOCl(g)=2NO(g)+Cl2(g)实验测得：300K时K=2.8×10-5L·mol-1·s-1400K时K=7.0×10-1L·mol-1·s-1求反应的活化能。解：∵lnK2/K1=Ea/R[(T2-T1)/T2T1]∴Ea=R[(T2-T1)/T2T1]·lnK2/K1=8.314×400×300/(400-300)×ln(7.0×10-1/2.8×10-5)=1.01×105(J·mol-1)=101KJ·mol-1答：该反应活化能为101KJ·mol-1作业：4、5题P118例6：某反应Ea=1.14×105J·mol-1在600K温度下，K1=0.75J·mol-1·s-1求：700K温度下的速度常数为多少？（找一学生板书，其余人练习）解：∵lnK2/K1=Ea/R[(T2-T1)/T2T1]∴lnk2/0.75=1.14×105(700-600)/8.314×700×600k2=20(J·mol-1·s-1)答：700K时反应速度常数为20J·mol-1·s-13-2活化能阿累尼乌斯定义：由普通分子变成活化能分子至少需要吸收的能量。塔尔曼定义：活化能Ea是活化分子的平均能量(E※)与反应物分子平均能量(E)之差。即：Ea=E※-E塔尔曼活化能可定量，应用较广。解释P119图4-4，图4-5由正、逆反应活化能不同，可推求正、逆反应热效应ΔrH。注意事项：1图4-5仅用于基元反应；2阿累尼乌斯公式即适用于基元反应，也适应大多数非基元反应；3一般反应活化能在60-250KJ·mol-1之间。作业：6、7题。§4-4催化剂对化学反应速度的影响催化剂：凡能改变化学反应速度，而其本身的组成，化学性质和质量在反应前后保持不变的物质。催化机理：P120图4-6结论是：1催化剂对反应的影响是通过改变反应机理实现的；2催化剂不改变反应的始、终态，ΔrG与催化剂存在与否无关，催化剂不能改变反应方向，也不能改变平衡状态，只能改变到达到平衡的时间；3催化剂同等程度改变正、逆反应速度。作业：8题。第七章电离平衡教学目标：1理解酸碱的电离理论，质子理论和电子理论，会用这些理论解释有关反应和现象；2掌握电离平衡有关理论及公式，掌握影响电离平衡移动的因素及相关计算；3掌握盐