基础化学-第4章-分子结构cz2011课件.ppt

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本 章 内 容 掌握内容: ?离子的电子构型,离子的极化作用、变形性;?共价键的本质及特征、σ键、π键、配位键;利用杂化轨道理论解释分子的空间构型;利用价层电子对互斥理论推测分子的空间构型和杂化轨道类型;?配合物的定义、组成、命名;配合物的价键理论,中心离子的杂化轨道类型,配离子的空间构型;内轨型、外轨型配合物及其稳定性和磁性;?氢键、分子间力的类型及存在范围。 熟悉(理解)内容: 离子的极化作用对离子化合物性质的影响;共价键的形成;键价理论在解释配合物结构、组成及性质方面的应用;分子的极性、变形性及其对共价化合物性质的影响;一般化学键与氢键的异同。 较强的静电吸引力 分子间形成了较强的结合力 分子内氢键阻碍了分子间氢键的形成,因此。 —取向作用—变形 极化作用 配位单元可以是阳离子阴离子或是中性分子。 配位化合物是电中性的 配合物的内界是特征部分,不可缺少。 配位数也就是配位键的数目 内界外界都要写上电荷。 中心离子的空轨道进行杂化;配体 提供的孤对电子进入杂化轨道形成配键; 中心离子的杂化方式决定配合物的空间构型 杂化轨道包括价电子轨道,还包括能量相近的空轨道。 极化作用大小由极化能力和变形性决定。 离子势来衡量。 跟电场强度有关;d电子对核的屏蔽作用较小,有效核电荷大。但如果复杂离子的电荷高时,也有一定极化能力。 负离子因为是对电子的诱导,所以电荷越少,诱导力越强。 产生电场弱,极化能力弱,自身变形性大。 复杂离子中心原子的氧化数高,对称性高,结构紧密,因此变形性小。 阳离子极化力强。阴离子半径较大,外壳层上有较多的电子,容易发生变形,极化率高。 一般正离子引起负离子的极化是主要的,所以负离子的极化率比正离子的极化率大,且离子半径愈大,极化率愈大 氢键具有方向性 氢键的方向尽可能地与H-X键轴保持同一方向,即 X?H……Y在同一直线上(Y孤电子对的对称轴一致) 氢键具有饱和性 氢键形成后,再有电负性高的原子靠近时,受到已结合X和Y原子的排斥作用,即一个H原子只能形成一个氢键。 氢键的特点 氢键的键能与元素的电负性有关 氢键的强弱与X、Y的电负性有关,它们的电负性越大,氢键越强。 另外还有原子半径有关:Cl原子的电负性虽大,但原子半径较大,形成的氢键很弱。 弱键 一般认为氢键主要是静电力导致的。氢键又不同于共价键,它的键能比共价键小得多,E < 40kJ·mol-1 ,稍强于范德华力。 F、N、O 氢键对物质物理性质的影响 分子间氢键和分子内氢键对物质性质的影响不同 分子间氢键使物质的熔点、沸点升高,溶液的密度、粘度、溶解度增大; 分子内氢键使化合物熔点、沸点降低,气化热、升华热减小,溶解度减小。 m.p. = 45°C m.p. = 114°C 本章作业: P 324 2, 6, 7, 8, 9 P 368 1, 2, 3, 4 第8题要求列表写出各分子(离子)的VP、LP、电子对构型、分子(离子)构型和中心原子的杂化类型 预习:物质的聚集状态(教材第3章) * 都知道物质是由分子组成的,但是有没有思考过这几个问题: 相互作用之后形成什么?化学键 形成之后是什么样的一个构型?——分子结构、构型,以水和CO2为例说明。 分子和分子之间靠什么作用力在相互作用呢?分子间作用力 这个作用力的实质是什么?静电作用 * * * 1916年美国化学家路易斯提出了共价键的概念:原子原子之间共用电子对——共价键——经典的共价键理论; * 1927年海特勒&伦敦将量子力学应用到分子结构上,阐述了共价键的本质;Pauling建立了现代价键理论——电子配对 1932年密歇根&洪特提出了分子轨道理论,从此就形成一个完整的体系结构。 完整共价键理论包括:价键理论;杂化轨道理论;价层电子互斥理论;分子轨道理论 * 以乙烯(1个σ1个π)和氨气(3个σ)为例说明是那些是π键那些是σ键? 共同点都是共价键。Σ键和π键的稳定行呢?σ键>π键的。 不同的原子提供单电子(即成键原子各提供单电子)。但如果是由一个提供空轨道,另一个提供孤对电子呢?那会形成什么呢? * 其基本要点:成键时能级相近的原子轨道相混杂,形成新的价电子轨道——杂化轨道; 杂化前后轨道数目不变; 杂化后轨道伸展方向,形状发生改变。 氢键的种类 注:正常共价键与配位键的区别仅在于键的形成过程中 价层电子对互斥理论能很好的解释分子的空间构型,但无法解释另外一些试验事实,如:O2分子具有顺磁性(即具有未成对的单电子),而按价层电子互斥理论, 无单电子。这就是该理论的局限性。 原子在相互接近时,都具有达到稳定的稀有气体电子结构的趋势。 静电作用包括电荷吸引和原子核排斥和电子排斥

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