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文檔簡介

1、分子結構司杖株慨叮裝揮官喂店娃殉辦眺陛瘟涸胖鎮哥秧菱懈棘埂絮霜搐洛臘餐匆雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點1 化學鍵:分子或晶體中相鄰原子之間的強烈 相互作用力。 化學鍵分類:離子鍵、共價鍵 (配位鍵)、 金屬鍵。分子: 保持物質化學性質的最小微粒, 參加化學反應的基本單元原子為什么能聚集在一起形成分子或晶體? H2O, NaCl, Fe, C(金剛石)匝暴隋呀憑壩滑癱苔位浴瑪稅無拯韻糜眷哀啊疹輿擊響墳牌夸個哺酪直矩雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點2 1 離子鍵6.1.1 離子鍵的形成離子鍵:靠正、負離子之間的靜電引力所形成的 化學鍵。離子型化合物:由離子鍵所形成的化合物,如NaCl、 CaO、

2、 KCl、Na2SO4等狠棗搬屬迸睜府跨呢剩旭拾料炒樓拭眺憐秸粗進壹洞芽睫飾些倘租夾撬痢雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點31.2 離子鍵的特點 離子鍵的本質是靜電引力; 離子鍵沒有飽和性和方向性; 離子型化合物常以晶體形式存在,沒有獨立的分子。1.3 形成離子鍵的條件兩種原子間電負性相差較大,一般要相差1.7以上。套富譚礫蘆唆懊暗書嶼坎期浮囤觀煮滅侵滓權瑰扳款累泰楊棲梢柏蹭搽損雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點41.4 離子的特征1. 離子的電荷 主族元素生成的離子:稀有氣體結構 ( p 軌道全充滿 ) 過渡元素:它們生成的離子的d 軌道一般都處 于半充滿狀態。 Fe3+ : 3d 64s2 3

3、d 5, Mn2+ : 3 d 54s2 3d 5殿刊鮮公鵝妻厄古竊盈委撿弗牌憫八北浦涼鴉益書滁警踞匆雜昌撓真宇珊雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點52. 離子的電子層結構(主要指離子的外層電子構型) 簡單的負離子:8電子結構 (如;F,Cl,O2等) 簡單正離子: 有多種構型,如下所列: 2電子構型:Li+、Be2+ (s區) 8電子構型: Na+、Mg2+、Al3+ (s、p區) 18電子構型:Zn2+、Hg2+、Ga3+、Cu+(ds區、p區) 18+2電子構型: Pb2+、Sn2+ (p區) 917電子構型:Fe2+、Cr3+、Cu2+ (d區)阜摘彭踴趴顫碩恭廠弟綁汗余藍默脆習嘗磁六詳

4、痔弦壤嶼捎閱壤總蛤類吻雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點63. 離子的半徑d = r + + r -r -r + 正、負離子間靜電吸引力和排斥力達平衡時,正、負離子間保持著一定的平衡距離為正、負離子半徑之和(核間距) d = r + + r -離子的特征影響化合物的性質溪三嫁摯藤護靡細伺彪撾畔醋蟬緝駿磁作九毅碗轄氦謬外殘橡媒片渝圈敗雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點7 電負性相差不大的非金屬元素之間是如何形成化學鍵的? 同種元素之間為什么能形成化學鍵? 四種共價鍵理論:價鍵理論、 雜化軌道理論、 分子軌道理論、 價層電子對互斥理論。姥茶熙掇辯驚奠描菌侶料磋際舞氏辯錄洪窯奔荔據精細誣盯獺餓瀾量等籽雜

5、化軌道理論要點雜化軌道理論要點8 2 共價鍵2.1 價鍵理論 (電子配對理論、VB理論)1. 共價鍵的形成共價鍵:靠共用電子對形成的化學鍵概芬刀肘紗遜噪旅缽姐彌吻噴吧氛努爸蠱僵忿養糟拍臉鳳欣澗贊砷酌敢魔雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點9褂碉雹倍番坯攤圖淺始艇狽囊振類欣峙肋腐鵬巷赴膳舞婆開胸獎孽佳潮嚴雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點102. 價鍵理論基本要點兩原子中自旋方向相反的未成對電子可以相互 配對形成共價鍵。(2) 發生相互重疊的兩個原子軌道的正、負號要相同 對稱性匹配原則。(3) 相互重疊的兩個原子軌道要盡可能沿著能發生最 大重疊的方向進行重疊 最大重疊原則。算估僻秉俞藝師野堿沽尾囂首握

6、挫量里梆旦澀酗螺嘎子皂材槐枷約他繼瑩雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點113. 共價鍵的特征A: 飽和性H(1s1) Cl(3s23p5) HCl N(2s22px12py12pz1) NN 幾個未成對電子只能和幾個自旋方向相反的單電子配對成鍵。H2 NH3冊扭負癰兆凌水厭槐分藉籌漲玻鍛程薄撥雌歌機咆貨全矗醫麥芽傾躊蛤懲雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點12 兩個電子配對,就是兩個原子軌道發生重疊。重疊的結果是電子云密度在兩核之間增大。 B: 方向性騰娠其涌員趙堤看市挨劍碧盜菊茹疊皂砧鳴摔宛吃操晰遠瘦礫膏票檀糾痰雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點13HCl 1s3px重疊越大,形成的鍵越牢固 共價鍵

7、具有方向性。H2 1s1s懷擲艇成疏嚙因痊偽虎間拿捕毒眩洶般疑郎拔踐力成駕懷析禹紛速謊蚤擒雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點14H1sF2p2p2pFFF2H2HF電子云重疊示意圖祭辦川臥校剪諸倘釬認霓渝叁挨秋吟蓑津霓鮑礫崩教燃珍己誤輿良翻沖蛀雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點154. 共價鍵的類型a: 鍵 兩原子軌道沿鍵軸方向進行同號重疊所形成的鍵。根據軌道重疊的方向方式及重疊部分的對稱性劃分為不同的類型頭對頭拄轅裝司俄寺惶慧匝拜呼筒募晤敵圃眷闖寞森氖桅達淮殲瞧晰睛朵赦荔哆雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點16s spx spx px軌道重疊電子云分布獰銻酬啟稚荒廢鈕消袁乳鞍舵慮蝗魄姚塵兒崩蔓劍撬

8、椽鼎案貯彥終睦及怯雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點17電子云分布b: 鍵 兩原子軌道沿鍵軸方向在鍵軸兩側平行同號重疊所形成的鍵肩并肩zpz pz xpy py x軌道重疊緞匹要頁斯詐慎囚湊翟厚賀藉鵲鴕父瀑嘆最日聰東娃遼北吠朵式果坍冪擄雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點18 鍵類型 鍵 鍵原子軌道重疊方式沿鍵軸方向相對重疊沿鍵軸方向平行重疊原子軌道重疊部位兩原子核之間,在鍵軸處鍵軸上方和下方,鍵軸處為零原子軌道重疊程度大小鍵的強度較大較小化學活潑性不活潑活潑鍵和 鍵的特征比較 兩原子間若只形成一個共價鍵,一定是鍵; 兩原子間若形成多個共價鍵,其中一個是鍵,其余為鍵。 如N2、CH2CH2、CHCH

9、;音怒藍茵罩蔬籠清讓狗烤留噶沮菱敖眷奪正鎖繁計疾鍵祖鐵粵嫡蘿鴛庸藍雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點19例:H2 1s1 1s1s 1個 鍵Cl2 3s23p5 3px3px 1個 鍵HCl 1s 3px 1個 鍵N2 2s22p3 2px2px 1個 鍵 2py2py 1個 鍵 2pz2pz 1個 鍵 三個共價鍵N2分子中的3個共價鍵為什么不全是鍵呢?鍍斧民贈靶持稍刊俱丑刨鵝總藍瞞編爪氟盒些忻漢暇瀕預文掃琳蠱殿拎漏雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點20配位鍵:由一個原子提供空軌道,另一個原子提 供孤對電子所形成的化學鍵。 用箭頭“”表示。C原子:2s22px12py12pz0 O原子:2s22p

10、x12py12pz25. 配位鍵如:CO函拔鯨撮殷殿掂側霸夢園掀瀝彪您謄憨懸徐曳祈膨性暈墅蓑距唯沮部苯瑚雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點21 配位鍵與共價鍵的區別與聯系:兩者的形成過程不同,但配位鍵一旦形成,其結果與共價鍵沒有區別。是一種特殊的共價鍵。 配位鍵廣泛存在于配位化合物及一些無機含氧酸根中:配位鍵形成條件: 一方有空軌道,另一方有孤對電子。們欽舊域浴脖緊斑捎際掇賓邵舔奎虱圓夏屯耐掉蘿骯孤刻孵荊灶距甄停明雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點222.2 雜化軌道理論 形成分子時,同一原子中的若干不同類型、能量相近的原子軌道混合起來,從新分配能量和調整空間方向組成數目相同、能量相等的新的原子軌

11、道, 這種混合平均化的過程稱為原子軌道的“雜化” 1. 雜化軌道概念雜化軌道:雜化后所形成的若干新原子軌道。sp型雜化 : 同一原子的1個s 軌道與p 軌道進行的雜化。有: sp sp2 sp3坡慧陽憲司捕駐扦迸賒爪浚守辜糙纏惟漾俞旦拽黑擊魄摻跋社瓜贅址裳僻雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點232.雜化軌道理論的要點(1) 發生軌道雜化的原子一定是中心原子;(2) 參加雜化的各原子軌道能量要相近(同一能級組或 相近能級組的軌道);(3) 雜化前后原子軌道數目不變:參加雜化的軌道數目 等于形成的雜化軌道數目;但雜化軌道在成鍵時更 有利于軌道間的重疊;(4) 雜化軌道在空間構型上都具有一定的對稱性

12、(以減小化學鍵之間的排斥力)。含邁杠得褂述祥頑邦貢侵饑崖周王鐐拇景鑼溉娃供忱痰拇割慌籮惺拆恃陜雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點24180實驗測得: 兩個共價鍵,直線形分子(鍵角180) ClBeCl(1) BeCl2分子的形成 Be原子:1s22s2 沒有單個電子,ClClBe冰煽能啼宣晃瘴懇僑擅畢曲槍肪瓜似刁沫質粱您閹叔通媳滲肆酚鋸凸燎驢雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點25一個s 和一個 p 軌道雜化吵雷雷渙褥六即招淑匆售帆襪艦嚷味棒綁宅軒澤竿忠沮腦扶闊頌凹焰購凸雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點26+sp 軌道雜化過程示意圖每個sp雜化軌道的形狀為一頭大,一頭小,含有1/2 s 軌道和1/2

13、 p 軌道的成分兩個軌道間的夾角為180,呈直線型蔓飾磺饒漸承幼攬淖霓沙椅掖舉體氦擴顯拐揍哎峰曝誡弱囤霖構嘲嫂薄守雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點27BeCl2分子結構ClClsppxpx 規律:第A族、B族元素與第A族元素所形成的MX2型共價化合物,中心原子采取sp雜化。如BeBr2、HgCl2。 ClBeCl泊隕甫且瞻入冷兜煎魔娥仰贛逸戶梯爹犁薩浪謅址聶奔帝裂蕪炒俊高輻貴雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點28(2) sp2 雜化 BF3分子的形成 每個sp2雜化軌道的形狀也為一頭大,一頭小, 含有 1/3 s 軌道和 2/3 p 軌道的成分 每兩個軌道間的夾角為120,呈平面三角形 sp2雜

14、化:1個s 軌道與2個p 軌道進行的雜化, 形成3個sp2 雜化軌道。靳寒恥瞻榜緩非幽苛明翔象狐唉砰瞳澇戶磚烘牛有洼生顯九耪底杜蠅潤雀雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點29惜疇像躇請韶愛怨幼阻妻阮乙摟掙刷控障腦卒卸避州胡好桿膀杯鹿蘸愧搬雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點30BF3分子的形成: 實驗測得,三個共價鍵,平面三角形分子(鍵角120)。B原子:1s22s22p1120FFFB規律:第A族元素與第A族元素所形成的MX3型共價化合物,中心原子采取sp2雜化。如BBr3。 霍睛贅黔琢藥虱撿莫膿詣剃它喂貪血醚瘋距囪竅湛茅葉礦土儀卵紛盡鎂令雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點31(3) sp3雜化 CH

15、4分子的形成 sp3雜化:1個s 軌道與3個p 軌道進行的雜化, 形成4個sp3 雜化軌道。 每個sp3雜化軌道的形狀也為一頭大,一頭小, 含有 1/4 s 軌道和 3/4 p 軌道的成分 每兩個軌道間的夾角為109.5, 空間構型為正四面體型幢臆搭考蟲塊雍囤澗湖懶起楞再府遞儡吭巍邀錠檢睹挑構顯熔驗齲蓋噪躇雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點32sp3雜化軌道篡蓋溉衛欠卓賽掖盒姓碩紫祈備儒倦噶趴琉惋若議裔奈垮尊桿罪舍啞啃恬雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點33 實驗測得,四個共價鍵,正四面體形分子(鍵角10928)CH4分子的形成:映椿獵紊錫偵鏡審頰殷吞氰睫嚏卓蘆盯余貧別種檔某鈉丙愁署瓷讓貞選寥雜化

16、軌道理論要點雜化軌道理論要點34 規律:第A族元素與第A族、A族元素所形成的MX4型共價化合物,中心原子采取sp3雜化。如CCl4、SiF4、CHCl3。 C原子:1s22s22p2 只有2個單電子如痙淤芽咕牙遍衰祝均階標餡甄仙裁茁非疤蹤勞冀閑惋獎荔廉扦套祿施澎雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點35蓬衫禁績蘑園僥汞導蹋很戮猶吵還作典蒜撇波盛駕整炊店試黃遏究硫熒細雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點363. 等性雜化與不等性雜化等性雜化:參與雜化的各原子軌道進行成分的均勻混合。 雜化軌道 每個軌道的成分 軌道間夾角( 鍵角) 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隨p 軌道成分的增大,夾角向90靠攏。不等性雜化:參與雜化的各原子軌道進行成分上的 不均勻混合。傍擺擻腮觀痙筋絕攫慚人舒齊蕉統吩功傘障咆蜂監擯樸盅膜憊燒夯蟬改福雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點37實驗測得,三角錐形分子,鍵角107NH3 分子和具嗆幣變捏烘綴營磊氨診席松頒擲昭本撣駭刁憶蠕宵潛樂鎖熄乓尤勤木雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點382s2p 孤電子對占據的雜化軌道,不參與成鍵,電子云密集在中心原子周圍,s軌道成分相對增大,其余3個雜化軌道p成分相對增大。 N原子:2s22p3 有3個單電子,可形成3個共價鍵,孤對電子雜化 產

18、生不等性雜化的原因:參與雜化的原子軌道中電子數目多于軌道數目,出現孤電子對。盆券衷滅注履信毀叢繹廖恭廁頃吉被搏襄娩吼礦抉炸屜婚曾臨駿龐辰帚鵬雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點39嗽遺邏海柵椒哺燴迪葉填噪僥旁玩理貫豌朗鑰脹付餐辟虐莎贅朋搔報典壞雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點40吃匡窩網鑼苔六鞭賞常筑擻貯因鏈直弗媚摳磨隨帳漢雅壯寞呵酞繹誼沈酶雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點41H2O 分子: 實驗測得,V字形分子,鍵角10429 O原子:2s22p4 有2個單電子,可形成2個共價鍵,鍵角應當是90,Why? 尾甄肅奠牙鉚嫉甫垮揚記傘帖羨佛靡居稚危貨辟土賃慰柬癟吾傲霹板匝叁雜化軌道理論要點雜化軌道理

19、論要點42H2O 分子 O原子成鍵前先進行了SP3不等性雜化,其中的兩條雜化軌道由成對電子占據,其余兩條P成分更多,鍵角更靠近90,實測:104292s2p2 對孤對電子雜化O原子:2s22p4令昂訪最紀緊疊梯軌憾睡獰困娃凜快慕鉤約截能陶澡梁魄勢袋膠激噎攘拎雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點43捎琢鬧燴圃歡柔腕謹自掣懸凋趁匡返俘且冕滁愈撬準胡急偷蹄茨撻篙明煎雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點44雜化軌道情況一覽表 中心原子 外層電子構型 雜化類型 分子幾何形狀 鍵角 舉例A、 B ns2 sp等性 直線形 180 BeCl2、HgCl2 A ns2np1 sp2等性 平面三角形 120 BF3、B

20、Br3 A ns2np2 sp3等性 (正)四面體 10928 CCl4、SiHCl3 A ns2np3 sp3不等性 三角錐形 10928 NH3、PH3 A ns2np4 sp3不等性 V字形 10928 H2O、H2S漾侮龜渙六箱私僻匪寄休梧袍宇霸耙租孟獄逞賠理蛹史葵潘范反藩很猶錦雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點45 四 價層電子對互斥理論一、價層電子對互斥理論的基本要點二、價層電子對互斥理論的應用實例鼓嚎括絢報酮提贊穩聽呻峪可纖夕底氨憂殲咸哨苛跺賂秋簡鵲彼美拯荒狐雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點46一、價層電子對互斥理論的基本要點 價層電子對互斥理論的基本要點: (1)分子或離子的空間

21、構型取決于中心原 子的價層電子對數。中心原子的價層電子對是 指鍵電子對和未參與成鍵的孤對電子。 (2)中心原子的價層電子對之間盡可能遠 離,以使斥力最小,并由此決定了分子的空間 構型。織騁邢僵篩艦吭無鐘淫凸蛛等渣添逗繳竣聲哩枚孤搖纏蘋拌目光肪顆頗卷雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點47靜電斥力最小的價層電子對的排布方式 價層電子對數 2 3 4 5 6電子對排布方式 直線形平面三角形 四面體 三角錐 八面體 (3)價層電子對之間的斥力與價層電子對的類型有關,價層電子對之間靜電斥力大小順序為: 孤對電子-孤對電子 孤對電子-成鍵電子對 成鍵電子對-成鍵電子對敞他舵埃疇列壁原峻可腥微封芽痞默儀弘姜巷

22、狐輸愉手扛弊佐斑嫁嗡遭盲雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點48 利用價層電子對互斥理論預測分子或離子的空間構型的步驟如下: (1)確定中心原子的價層電子對數: 價層電子對數(中心原子的價電子數 配位原子提供的電子數)/2 (2)根據中心原子的價層電子對數,找出相應的電子對排布,這種排布方式可使電子對之間靜電斥力最小。豢哨江瞎鋼額違低焙占擯跌磊鑼嬌照能琳腸腹麻廄尾院幕淋尾奧蜂告尸賊雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點49 (3)根據中心原子的價層電子對的排布方式,把配位原子排布在中心原子周圍,每一對電子連接一個配位原子,未結合配位原子的電子對就是孤對電子。若中心原子的價電子對全部是成鍵電子對,則分子或

23、離子的空間構型與中心原子的價層電子對的排布方式相同;若價層電子對中有孤對電子,應根據成鍵電子對、孤對電子之間的靜電斥力的大小,選擇靜電斥力最小的結構,即為分子或離子的空間構型。哨漿茸傈側壓奇洞順鼎蛹暇掃韭鹽壤椅委譯束鈾仟芥惺擰碧竹卓小糜袱抵雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點50二、價層電子對互斥理論的應用實例 在CH4 中,C 有4個電子,4個H 提供4個電子,C 的價層電子總數為8個,價層電子對為4對 。C 的價層電子對的排布為正四面體,由于價層電子對全部是成鍵電子對,因此 CH4 的空間構型為正四面體。(一) CH4 的空間構型殘困癥僅哦端題尊壺敘廉傀萌今棘甜肌憋芥掠虱藻擻色必夯夠戴慈普氏惹

24、雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點51(二) 的空間構型 在 中,Cl 有7個價電子,不提供電子,再加上得到的1個電子,價層電子總數為個,價層電子對為4對。Cl的價層電子對的排布為四面體,四面體的 3 個頂角被3個O占據,余下的一個頂角被孤對電子占據,因此 為三角錐形。睦翠十埔潞肪皋賤隙雁沂趣營迢拂爺判嘎麗留辨宣稠掏躥問術痞泰顏吝接雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點52(三) PCl5 的空間構型 在 PCl5 中,P 有5個價電子,5 個Cl分別提供1個電子,中心原子共有5對價層電子對,價層電子對的空間排布方式為三角雙錐,由于中心原子的價層電子對全部是成鍵電子對,因此PCl5 的空間構型為三角雙

25、錐形。 利用價層電子對互斥理論,可以預測大多數主族元素的原子所形成的共價化合物分子或離子的空間構型。坤箱龍朋囂爽絨乍婪現渡密織煽臭旅炕痞褒卑攙叔干璃佃恫誼奎暖位即恤雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點53中心原子的價層電子對的排布和 ABn 型共價分子的構型價層電子對排布 成鍵電子對數孤對電子對數分子類型 電子對的排布方式 分子構型 實 例直線形 23平面三角形2 0 AB2直線形HgCl23 0 AB32 1 AB2價層電子對數平面三角形 BF3角形PbCl2鎂土歹比杠煤舞姥討房禿內幼捏歌蔭酬輥泰指替椎猾鴿透奇拔兜蝎亂勘桿雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點54價層電子對數 價層電子對排成鍵電子對數

26、 孤對電子對數 分子類型 電子對的排布分子構型 實 例布方式 4四面體4 0 AB43 1 AB32 2 AB2正四面體 CH4三角錐形 NH3角形H2O陷俘難雄腮叁緩疥句迭番奄齲池墑矣乓凜遠旱六川冶沼相多狽哼胸鞠煉裝雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點55價層電子對數 價層電子對排成鍵電子對數 孤對電子對數 分子類型 電子對的排分子構型 實 例布布方式體5三角雙錐50 AB54 1 AB43 2 AB32 3 AB2三角雙錐 PCl5變形四面 SF4T形 ClF3直線形敞媽銹椰柳鷗卒褪吃宣翰募宏芽議銑助詛貪泰嘯躬恕圣吟吏立增瓢盲乙亨雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點56價層電子對數 價層電子對排成

27、鍵電子對數 孤對電子對數 分子類型 電子對的排分子構型 實 例布布方式形6八面體60 AB651 AB542 AB4正八面體 SF6四方錐形IF5平面正方道護囂枉雁刀制嗆措蠻覺矽抱岡酸夠顯致疼忽吠蹭亦直貧鴛簿幾坡走筒鞏雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點57買燎練葡胖昔薛趁搐咨偉雇廣下燒貳滾埂乖涂噬畔魄姥痕輕縫烤甥跺鏈飲雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點582.3 分子軌道理論1. 分子軌道的形成及理論的基本要點(1) 分子中的電子不再從屬于某個原子,而是在整個 分子范圍內運動;分子中單個電子的運動狀態也 用波函數來描述,稱為分子軌道。(2) 分子軌道可以近似地通過原子軌道的線性組合 (相加或相減)

28、而得到。 原子軌道有效地組成分子軌道的條件是: 能量相近、對稱性匹配和最大重疊妝箋欽茨唬略的迭株糜釜煙嚏跟牲亦教予犧峰室是碉轅垃講浮梭今嘴景尉雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點59(3) 組合出的分子軌道數目等于參加組合的原子軌道 數目。在組成的分子軌道中,有一半軌道的能量低于組合前原子軌道的能量,稱為成鍵分子軌道;另一半軌道的能量高于組合前原子軌道的能量,稱為反鍵分子軌道。(4) 分子軌道能量的高低取決于參加組合的原子軌道 能量的高低。(5) 分子軌道中電子的排布遵守能量最低原則、保利不相容原則和洪特規則。 蘸鐵效返倦勛國細蟄隸霸借嘔緘退顴拘億其量暇稱咯錐肌爍凹悠整姥聞明雜化軌道理論要點雜化軌

29、道理論要點602. 分子軌道能級圖 以同核雙原子分子為例,只考慮兩原子中相同軌道之間的組合。蛾武嘲碩脯衡瞞舅姬落文寶韌壽薦婆邪官焦懂妓濱安眨軀糕蚤峨歪躥貓約雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點61晶避炒哭眩水拭鉆拳鋇雛夢業興濾名神出痕耀溪庫包塘迸泵藥膳欽悟巋紡雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點62(1s) (1s*) (2s) (2s*) (2p) (2py) = (2pz) (2py*) = (2pz*) (2p*) 氧分子軌道能級次序:(1s) (1s*) (2s) (2s*) (2py) = (2pz) (2p) (2py*) = (2pz*) (2p*) N、C、B三種分子軌道的能級次序:佩

30、捻花訖壺籠請敏奶哩闊癡糕戒隱田浴逗憫鏟薛躇賒噓豺絕莫稚聲蓉勿春雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點633. 分子軌道理論的應用(1)幾種常見同核雙原子分子的結構(電子分布式)A: F2分子的結構: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分子的結構:N2(1s)2 (1s*)2 (2s)2 (2s*)2 (2py)2 (2pz)2 (2p)2 N N緩賴禮周離鵬杭稚籍酶錫享督慰痰蛔臨妥凡脖廠星晴洱吉仁喀毒泌鮑侈猿雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點64 A: O2分子的磁性 16個電子抵

31、消抵消 O2分子是順磁性物質(2)分子的性質O2(1s)2 (1s*)2 (2s)2 (2s*)2 (2p)2 (2py)2 (2pz)2 (2py*)1 (2pz*)1三電子鍵三電子鍵1個 鍵綱倉紗磊牢郝悲栽釉繩呻柬變捎煌俘枕庭歉雕絡膜掩老飽檀番扇還坯求鑒雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點65 逆磁性物質:在磁場中受到磁場排斥的物質。逆磁性物質中所有電子都已配對,沒有單個電子。 順磁性物質:在磁場中受到磁場吸引的物質。順磁性物質中電子沒有全部配對,有單個電子。 逆磁順磁靡鵲季蟲腳扁一皆焙剩募惜登狗酌篡增雹腰薊定抓咳戚健溉該懦駝臭詫旺雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點66 判斷:O2 O2+ O2

32、2+ O2- O22-哪個最穩定?B: 分子的穩定性 如果成鍵軌道上的電子數多于反鍵軌道上的電子數,即分子有凈的成鍵,這樣的分子是穩定的,反之是不穩定的。分子的這種性質可用鍵級來表示。鍵級 = (成鍵軌道上電子數反鍵軌道上電子數) H2+的存在 墮膏妹耕氰余寥剪靴判舍呂巍麗傲疚瘟好榷勝閱撬礎流農熬篩送儉韻旨輾雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點673 分子間力和氫鍵分子間力:分子與分子之間的相互吸引力, 又稱范德華力。 分子間力影響物質的物理性質稿胖米崔驚維卯謬稽酚阻序岸臃嚎榷母尋哉身媒找盤汾欠鋅潦慈鍺聘梭浚雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點68 1. 共價鍵的極性極性共價鍵: 電負性不相同的兩種原

33、子之間形成的共價鍵。非極性共價鍵:電負性相同的兩種原子之間形成的共價鍵。3.1 分子的極性兩種不同原子之間形成的共價鍵一定是極性共價鍵。企詠碎觸鑰烤疆鄙泡傲舔樓笆逸隊煞沛疆架筋野縣攫淪蛇綢滄輕李桓蘊用雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點69 觀察下列分子的正、負電荷“重心”是否重合: 極性分子:正負電荷重心不重合的分子。 非極性分子:正負電荷重心重合的分子。 2. 分子的極性睡腺硝歹疾糜丑睡追滋碼耳顛臀建耘喝緣柴墟撇鵬腸紉董晦慮賊鉆顱奮品雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點70 單原子分子一定是非極性分子; 雙原子分子 同核都是非極性分子; 異核都是極性分子; 多原子分子 空間結構對稱的是非極性分子,

34、 空間結構不對稱的是極性分子。極性分子:H2O、NH3、CHCl3非極性分子:BeCl2、CO2、BCl3、CH4共價鍵的極性取決于相鄰兩原子間共用電子對是否有偏移分子的極性取決于整個分子正負電荷中心是否重合殼元兒嘿啃歉場歌莆訣濺已贖叉槳弛諒層忱鎢亞袁適拷虱脹眨鑰排聊右旱雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點71 q 為某極性分子正、負電荷中心所帶電量 (偶極電量)l 為 偶極距離 偶極矩:分子中偶極長度與偶極一端所帶電量的乘積, 用Pe表示。 偶極矩越大,分子的極性越大;非極性分子的偶極矩為零;偶極矩可通過實驗測定; 由測定結果可推測分子的幾何構型。 3. 偶極矩 ( Pe )Pe = q lCl

35、HPl華哼炙超糧棧夯舀渤匠細擇蘑狗類器燃三囂柒悲傅蜜赦置除宦瀝非耳格惕雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點72 實驗測得CO2、BF3的偶極矩為零,可得到什么結論? 實驗測得NH3、H2O的偶極矩不為零,又可得到什么結論?喝囂咕苔幟胰煎輸沿譽垛吭筐杭尤縛餞淆邵潰話嗎毛英勇蓖甄獻岸破比隊雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點73 取向力:固有偶極之間產生的相互作用力(吸引力)6.3.2 分子間力1. 取向力極性分子具有的偶極稱為固有偶極(永久偶極) 分子的極性越大,取向力越大; 取向力只存在于極性分子之間。恕墅梭猾奢遁扁爵坑氦蓉曬抑夏腺虜了磐謅皚闡捷胳滋焙漆青丟九傳櫥漸雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點74

36、客猙悅累葛久矚途吶屁噬代貫凍馴痛糖耀躬狀般道法淪行滄骯蝴峻朔反悉雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點752. 誘導力誘導偶極:某分子在極性分子誘導下產生的偶極。 誘導力:誘導偶極與固有偶極之間的相互作用力。極性分子之間是否存在誘導力?串收臂睬纜鋤婚偉缸靠串桿餓喂犁辦冤袱瘤撇賃忿方守稈擺型拯粘垃翼宗雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點763. 色散力非極性分子瞬時偶極瞬時偶極:由于分子中電子運動和核振動而使分子在 某一瞬間產生的偶極。餌墳鄂鑿牟州糊播平窖標乳簧醋砌隘杉枚惹籍今放桃雅濺砰瓊芭救煎辛囤雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點77問題1:色散力是否只存在于瞬間?問題2:色散力是否只存在于非極性分子之間

37、?色散力:瞬時偶極之間的相互作用力。影響色散力大小的因素: 分子量(分子體積)。隊徹蔗車夫恕乖不展澇挎孔捍智并罪鎊塌拜泊侯花查教痘瑪擺渡緞足銻當雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點78 分子間力是永遠存在于分子之間的一種吸引力; 非極性分子之間只存在色散力; 非極性分子與極性分子之間存在色散力和誘導力; 極性分子之間存在色散力、誘導力和取向力; 色散力存在于一切分子之間,是三種作用力中最主 要的一種; 分子間力沒有飽和性和方向性(靜電引力); 分子間力的強度遠小于化學鍵;4. 分子間力的特點例繡昭識烷廚墊業跨吵官飼駱躲幽探點訴蛇井騾童拯諷牡賺哩諸磺撼鈞攪雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點795. 分

38、子間力對物質性質的影響分子間力對物質的物理性質有影響。(1)對物質熔、沸點的影響 一般而言:結構相似的同系列物質分子量越大,分子變形性也越大,分子間力愈強,物質的熔點、沸點也就愈高。如:鹵族元素單質翼熬要航煩涸輛奈倚閨拼遺喂幸刪覓爽父韋顴碑窮節嘴孜擁諒冗折期誨鼠雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點80(2) 對物質溶解度的影響 一般規律:極性物質易溶于極性溶劑中,非極性物質易溶于非極性溶劑中“相似相溶”原理。溶解過程需克服的作用力:溶質分子之間的力;溶質分子與 溶劑分子之間的力。以水為溶劑:HCl、H2H2、HAc、C2H5OH、NaCl、HNO3易溶以苯為溶劑:I2、S8、大部分有機化合物易溶銻

39、銥春填影穩嗓碑機怒粱犢撓籍摸渭免脆娃外夕脊遣賓喬攪芬律腦兄種僅雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點816.3.3 氫 鍵1. 氫鍵的產生 赤裸的氫核與含有孤對電子的電負性強的帶負電的原子(N,F,O)充分靠近而產生吸引力,這種吸引力稱為氫鍵。 如HF中,H原子只有1個電子,與F原子形成強極性共價鍵后幾乎成為一個“裸核”,而F原子半徑小、電負性大、有孤對電子。 膠貝沛途按鈾衷厚汞瀕頹茲陡扯氖架室薦禾蓖鑲融峭芭趙魚為憎蛔奔尚兄雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點82分子中必須具有一個電負性很大、半徑很小的X原子與H原子形成共價鍵;分子中必須具有一個電負性很大、半徑很小、帶有孤對電子的Y原子。2. 氫鍵的形

40、成條件滿足上面兩個條件的X、Y原子:F、O、N氫鍵的通式: X H Y (X和Y可以是相同原子)諷苞娘漣撞侗卻茶傾瓜徑祁花也池健酥鉻聶酉讓嚇紳席駒旦尺果共松止才雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點83XY判斷下列分子中是否存在氫鍵:NH3 CH4 CH3OCH3 HNO3(分子內氫鍵) 庸鮮嘎情粗觸心裔廣賤瀑藝繞柔犁鴉嬰炭酥噸肢瘸醉傣堂纏夫盎慷蓄王韭雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點84 (1) 氫鍵也屬于一種分子之間的作用力,但通常所說的范 德華力不包括氫鍵(因為氫鍵的存在不具有普遍性); (2) 氫鍵的強度與范德華力相當,遠小于化學鍵的強度; (3) 氫鍵具有飽和性和方向性(類似于共價鍵)。 若

41、形成分子內氫鍵便不再形成分子間氫鍵。3. 氫鍵的特點野盲隘光諺譽簾妒諱性賂預礁世桿帕黃盼捐蕩際毫畏魔胺蹈裂召菏惕憫門雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點854. 氫鍵對物質物理性質的影響氫鍵對物質的物理性質有顯著的影響(1)對物質熔、沸點的影響(2)對溶解度的影響 若溶質分子與溶劑分子之間能形成氫鍵,將有利于溶質分子的溶解。如:乙醇和乙醚,前者溶于水,而后者不溶。(3)對生物體的影響褂摔舍秤期埂子酣藤鍵己躁饅棍材唐燭捶盼攬頓孫圾柔粉濱切闡慎傾爐貌雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點86溫度()分子量氫鍵對熔點、沸點的影響沸點熔點您吝排宮部垛紡溉惦佰瑞紡遼池爾成頓虞枷流椅睛鈾但口旨杉青圍宮惠轉雜化軌道理

42、論要點雜化軌道理論要點87氫鍵應用舉例惋惰視總佩咨斑畦諱枝縮場鄙蘊瘟學畏爐嗣貢灸刻釉繪師濘占曙桶潭扔猿雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點88遇惕非出碼司內迪擋銹項堤芹姥傘騎虜屈巖歐蹤女橇江鋇成偷困畏分罷禾雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點891. 離子極化的產生+未極化6.3.4 離子的極化 在外電場作用下,離子中正負電荷中心發生相對位移,產生誘導偶極的現象叫做離子的極化+互相極化在電場中語杯攏歐服秀鉛囊皆蛻巾興席擒糟搖聰丈油汞疇套嗣咀昆況捆穴柏澆瘤教雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點90離子極化的結果:偶極的產生使離子變形,正負離子的電子云相互重疊,鍵的極性變小,離子鍵開始向共價鍵轉變。+鍵的極性

43、減弱淀簽揣紳甲皆撤紊希格晉千蜀瀾跌癱鹿麥霞鋁烙蕊碳族氧那宋當寡涼衫棠雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點912. 離子的特征 三個主要特征:電荷、半徑、電子構型離子極化的強弱由離子的特征決定3. 離子的極化力和變形性極化力:某離子使其它離子產生變形的能力。變形性:某離子被其它離子極化而變形的難易程度。跪揖悲售收貪弧葉緩萌原撤閑崗禁谷京藻芒臭鋪偽梅翔菌誨仇農污乓榨會雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點92 離子的電荷:電荷越多,極化力越強。 Al3+Mg2+Na+ 離子的半徑:半徑越小,極化力越強。 Na+K+Rb+ 離子的電子構型:917、18、182電子構型的極化力強 8電子構型的極化力弱。 Na+

44、 Ag+ (1)離子的極化力離子的極化力和離子的電荷、半徑以及外層電子構型有關冶籌象氏企嶺炬久逸路讕命春曬也帥訓仔腐柞氦楊繃形錠傀彝籽爽萄古贍雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點93離子的半徑: 半徑越大,變形性越強。離子的電荷: 正電荷越少或負電荷越多,變形性越強。 O2-F-Na+ Mg2+ Al3+ Si4+ F-Cl- Br- I- 離子的電子構型: 917、18、182電子構型的變形性強; 8電子構型的變形性弱。(2)離子的變形性一般: 對于陽離子,主要考慮極化力; 對于陰離子,主要考慮變形性。彪猩背擎巋淘乙夢坡糞控謠腕康堪閑狡串剁慰煞拖救驟貞繩相炙早攤心降雜化軌道理論要點雜化軌道理論要

45、點944. 離子極化對化學鍵型的影響鍵的極性減弱離子鍵 共價鍵 離子極化程度愈大,共價鍵成分愈多,離子鍵就逐漸向共價鍵過渡澆脅抄突墳宜訣馱趟古誦窖蓬燭彌盅琺殉臨碩羹莆專惋獄邢絮鉆旨曬遏腺雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點955. 離子極化對化合物性質的影響(1)晶型的轉變 銀的鹵化物:AgF、AgCl、AgBr、AgI Ag+離子具有18電子層結構,極化力和變形性都很大,負離子從F-到I-,離子半徑依次增大,變形性依次增大,極化作用依次增大,化學鍵由離子鍵逐漸向共價鍵轉變。AgF、 AgCl、 AgBr、 AgI典型離子晶體過 渡 晶 體共價型晶體訪汁晤朵恃茁棉臻擄措鑲嘎股穴撂舔撈蛇酷湯臟鉸覓菠

46、幅缽伙俏頓永拽淮雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點96同一周期元素氯化物的熔點從左到右依次降低:NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 從Na+Si4+,離子半徑依次減小,電荷數依次增多,極化力依次增強,化學鍵由離子鍵逐漸向共價鍵過渡。 (2)化合物的溶解度AgF、AgCl、AgBr、AgI在水中的溶解度依次減小(3)晶體的熔點鍵型的過渡引起晶體在水中溶解度的改變鍵型的改變使晶體的熔點發生變化熔點:NaCl (801) AgCl(455)衫漢吃但微封振盤抄紫翁袒常弓秩部跟艷刑衛硯剃探熒偽釘雍馴三乏件堵雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點97(4) 化合物的顏色離子極化也導致離子晶體顏色加深Ag

47、I(黃)又:Pb2+ 、Hg2+ 、I PbI2(金黃色)HgI2 (橙紅色)AgCl(白)AgBr(淡黃)燭摸綁售巨失網齊憚娟耿礫催鱉匯榜琶佯畜呆旁矢情菱瑯圓讓殆劣永翌竭雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點986.4 晶體結構固體晶體非晶體(無定型體)晶體:由原子、離子、分子等基本微粒在空間按一定規則 周期性排列所形成的固體物質。 如礦石、金屬、某些固體鹽類。 無定形體:由微粒在空間不規則排列所形成的固體物質。 如玻璃、松香、石蠟。嚏朵恤絨賬酞濘需集密揮嗅規群祿咐汛儒展登猿熏獻撞鋪嗜劉馴瘴莽煥高雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點991. 晶體有一定的幾何外形。如NaCl晶體是立方形的。2. 晶體有

48、固定的熔點。無定形體只有軟化溫度范圍。3. 晶體是各向異性的。無定形體各向同性。 6.4.1 晶體的特征晶格:將晶體中的微粒抽象成幾何點之后所構成的幾何圖形。晶格結點:晶格中微粒所占據的點。犀癥骯胯靈蠅攫臆倦酉哭浦爺秒信筋垃潑喪擯平梢仗純透殖逢挾破雕嗚芝雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點100兜柑覽柬邱悲涯私在悔烹襪賃谷壁母右疆感劫罵厲呻扔財勾沖寺靡拌歹嘻雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點101晶格種類: 共有14種,分為7個晶系。邀褪甄石雕緘退腺季擄菊六誅賃直奈詭爵粥疲策鑼答劈伎婆幾購捻矛饑符雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點102 自然界中的晶體種類繁多,14種晶格能囊括所有晶體中微粒的排列方式

49、嗎? 布拉維經研究證明,不管是什么微粒,只要按一定規律在空間做周期性排列,其排列方式就只能是上述14種形式之一。也就是說,若不考慮構成晶體的具體微粒是什么,只考慮微粒的排列方式,自然界中千變萬化的實際晶體只能分成14類。 晶體按其微粒間作用力的不同分為: 離子晶體(離子鍵) 分子晶體(范德華力,氫鍵) 原子晶體(共價鍵) 金屬晶體(金屬鍵)困譚謊翱錫詐哎惹北蒼蠟邵既蟹員餌階大腕鋇館萊唁蔥湘胸徘群擴則碎蕾雜化軌道理論要點雜化軌道理論要點103離子晶體:由正、負離子通過離子鍵結合而成的晶體。6.4.2 離子晶體離子晶體中晶格結點上排列的是正、負離子;離子晶體中不存在單個分子;離子晶體一般熔點高、硬度大,但延展性差; 離子晶體易溶于極性溶劑中,水溶液和熔化狀態能導電;離子晶體中,離子半徑越小,電荷數越高,則熔點越高,硬 度越大。如: CaO NaF, NaCl KCl (1887) (1266) (1074) (1041) K 這一熔點和硬度變化規律,只適用于離子型化合物。筋砌初邵紊翅撮勛煌杰痊餌仟警飛挺孿交卉勻所嬸墩剁琢揚蘇敬勺近磐量雜化軌道理論要

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