基础化学 赵玉娥王传胜徐雅君 编 第8章 物质结构基础 第8章 物质结构基础.pptVIP

尚辅网 尚辅网 第8章 物质结构基础 8.1 原子结构和元素周期律 8.2 化学键理论概述 8.1.1 原子核外电子的运动特征 8.1.2 原子核外电子的排布 8.1.3 元素周期表 8.1.4 元素基本性质的周期性 8.1.1 原子核外电子的运动特征 1924 年， de Broglie提出：一切静止质量不为零的微观粒子具有波粒二象性的假设。并预言具有动量 P 的微观粒子，其物质波的波长为 ? ， 波函数的角度分布图又称原子轨道的角度分布图，是 Y（ ）随 变化的图形。 8.1.1.3 电子云 波函数?的物理意义曾引起科学家的长期争议，实际上与一般的物理量不同，它没有明确的、直观的物理意义，是一个描述核外电子运动的数学表达式。 但波函数绝对值的平方???2有明确的物理意义，它代表电子在核外空间某处单位体积内出现的概率，即电子在空间出现的概率密度。 ???2的空间图像就是电子运动的空间分布图。 8.1.1.4 四个量子数 （2）角量子数 l 物理意义： ① 描述原子轨道或电子云的形状； ② 表示同一电子层中具有不同的亚层； ③ 在多电子原子中，是确定能量的次要因素，与主量子数 n 一起决定电子的能量。 8.1.2.1 多电子原子轨道的能级 8.1.2.2 原子核外电子的排布原则 简并轨道在全充满（p6，d10，f 14）、半充满（p3，d5，f 7）和全空（p0，d0，f 0）时是比较稳定的。 8.1.2.3 基态原子中的电子排布 8.1.3 元素周期表 各周期中元素的数目与相应能级组的原子轨道的关系 8.1.4 元素基本性质的周期性 8.1.4.1 原子半径 8.1.4.2 电离能（I） 8.1.4.3 电子亲和能（Y） 8.1.4.4 电负性（X） 8.1.4.5 元素的金属性与非金属性 原子半径在周期表中的变化规律: （1）同一周期主族元素： 从左到右，原子半径明显减小。 （2）同一周期副族元素： 从左到右，原子半径减小比较缓慢。 但当次外层的 d 轨道全部充满形成18电子构型时，原子半径突然增大。 8.1.4.2 电离能 ( I ) 8.1.4.4 电负性（x) 8.2 化学键理论概述 8.2.1 离子键 8.2.2 共价键理论 8.2.3 杂化轨道理论 8.2.4 分子间作用力 8.2.1 离子键 8.2.2 共价键理论 8.2.2.1 共价键的形成和本质 8.2.2.2 价键理论的要点 8.2.2.3 共价键的特征 8.2.2.4 共价键的类型 8.2.2.5 共价键键参数 8.2.2.1 共价键的形成和本质 8.2.2.2 价键理论的要点 8.2.2.3 共价键的特征 8.2.2.4 共价键的类型 8.2.3 杂化轨道理论 8.2.3.1 杂化轨道理论的基本要点 8.2.3.2 杂化轨道类型 8.2.3.1 杂化轨道理论的基本要点 8.2.4 分子间作用力 8.2.4.1 分子的极性 8.2.4.2 范德华力 8.2.4.3 次级键和氢键 当H原子与电负性很大、半径很小的X原子（如F、O、N原子）形成H－X共价键时，共用电子对强烈地偏向于X原子，使H原子几乎成为一个裸露的质子。这种几乎裸露的质子没有内层电子，不会被其它原子的电子云排斥，反而能与电负性大、半径小并含有孤对电子的Y原子（如F、O、N原子）产生静电作用，从而形成氢键。 尚辅网 BeCl2, HgCl2 + + 180°直线型分子 尚辅网 三条sp2 杂化轨道的夹角为120o 空间构型为： 平面三角型 ＋ ＋ ＋ 120o （2） sp2 杂化 sp2 杂化就是同一个原子的一条 ns 轨道和二条 np 轨道杂化，形成三条等同的杂化轨道即为 sp2 杂化。Sp2 杂化轨道之间的夹角为120°。每条 sp2 杂化轨道含有1/3的 s 成分和2/3的 p 充分，空间构型为平面三角型 。 尚辅网 例：BF3 分子 B原子就是sp2杂化 B原子：价电子层结构：2s22p1 尚辅网 B原子sp2杂化， sp2杂化轨道含有1/3的s轨道和2/3的p轨道 尚辅网 BF3分子的空间结构 键角： 120 ° 分子构型：平面正三角形 尚辅网 BF3 尚辅网 以CH4 分子为例：C原子采取的就是sp3杂化 （3） sp3 杂化 C原子基态价电子层结构为：2s22p2 2p 2s 2s 2p 4sp3 基态 电子 跃迁