第三章化学键-2方案.ppt

美国加利福尼亚大学伯克利分校的科学家罗伯特·福 尔等人经过研究发现，壁虎的每只脚底部长着数百万根 极细的刚毛，而每根刚毛末端又有约400根至1000根更 细的分支。这种精细结构使得刚毛与物体表面分子间的 距离非常近，从而产生分子引力。虽然每根刚毛产生的 力量微不足道，但累积起来就很可观。根据计算，一根 刚毛能够提起一只蚂蚁的重量，而100万根刚毛虽然占 地不到一个小硬币的面积，但可以 提起20公斤力的重量。如果壁虎同 时使用全部刚毛。就能够支持125 公斤力。科学家说，壁虎实际上只 使用一个脚，就能够支持整个身体。 指水分子彼此间通过氢键形成笼，将外来中性分子或离子(Cl2, CH4, Ar, Xe等)包于笼内的水合物(分子晶体). 包合水合物 一个非常令人感兴趣的问题！ 1 m3可燃“冰”能释放164 m3的CH4气体，推算可燃冰的组成可能是8CH4· 46H2O 前景：可燃冰被西方学者称为“21世纪能源”或“未来新能源”。迄今为止，在世界各地的海洋及大陆地层中，已探明的“可燃冰”储量已相当于全球传统化石能源(煤、石油、天然气、油页岩等) 储量的两倍以上，其中海底可燃冰的储量够人类使用 1000 年。 缺点：天然气水合物在给人类带来新的能源前景的同时，对人类生存环境也提出了严峻的挑战。天然气水合物中的甲烷，其温室效应为 CO2 的 20 倍 开采：为了获取这种清洁能源，世界许多国家都在研究天然可燃冰的开采方法。科学家们认为，一旦开采技术获得突破性进展，那么可燃冰立刻会成为21世纪的主要能源。 * * * μ可用来表征分子极性的大小。若μ=0，表示分子是非极性分子, 如CO2。 非极性分子 极性分子 3.3 共价键的键能 键能: 在298K（25℃）和100kPa条件下,气态分子断开1mol化学键所需的能量。 1mol的CH4中有4mol C－H键 1mol的H2O中有2mol O－H键 不是直接测定值, 是平均近似值 化学变化的热效应来源于化学键改组时的键能变化。 CH4 + 2O2 ＝ CO2 + 2H2O 断开4mol C－H键需吸收的能量为4×415kJ＝1660kJ 形成2mol C＝O键放出的能量为2×798kJ＝1596kJ 断开2mol O＝O键需吸收的能量为2×498kJ＝996kJ 形成4mol O－H键放出的能量为4×465kJ＝1860kJ 例如: 按键能数据计算下列反应的热效应 分析 解： 例：由键能数据计算燃烧1mol液化气C4H10时所释放出的热量。反应方程式为： 2CH3-CH2-CH2-CH3 + 13O2 ═ 8CO2 + 10H2O C-C C-H H-O O=O C=O 331 415 465 498 798 键能数据（kJ·mol-1） 3.4 配位键和配位化合物 1)组成: 配合物定义：由一个简单正离子和几个中性分子或负离子结合形成的复杂离子叫配位离子,含配离子的化合物叫配位化合物。 ［Ag(NH3)2］+ 银氨络离子 [Cu(NH3)4]2+ SO42- Cl 1)组成: [Cu(NH3)4]2+ SO42- 配离子电荷 配位体数（配位数） 配位体 中心体（中心离子） 内 界 外界 内界即配离子；内、外界合称配合物。 3.4 配位键和配位化合物 配阳离子： [Ag(NH3)2]+ 相当于盐中正离子； 配离子又分： 中性配合物：Fe(CO)5 。 配阴离子： [Fe(CN)6]3- 相当于盐中负离子； 配位体：与中心体结合的离子或分子。 配位原子：配体中向中心体提供电子对的原子。 　　　　　如：[Cu(NH3)4]2+∶ NH3 - 配位体， N - 配位原子 NH3 NH3 [Ag(NH3)2]+ 5p 4d 5s 4d 5s 5p Ag+ [Ag(NH3)2]+ sp杂化 配位键：中心体与配位体之间的化学键。 [Cu(NH3)4]2+ 3 d 3 d 4 s 4 p 3 d 4 s 3 d d s p 2 杂 化 4 p C u 2 + d s p 2 杂 化