大学化学分子结构和晶体结构第二次课讲解.pptxVIP

第3章 分子结构和晶体结构; 学习基本要求; §3.1 离子键和离子晶体 §3.2 共价键和原子晶体 §3.4 分子间作用力﹑氢键和分子晶体 §3.6 离子的极化;§3.2 共价键和原子晶体; 1927 年德国化学家Heitler 和 London将量子力学引入化学，用以处理H2的分子结构，初步揭示了共价键的本质。;;;共价键的本质;价键理论基本论点;;;最大重叠; Cl 的 3pz 和 H 的 1s 轨道重叠，只有沿着 z 轴重叠，才能保证最大程度的重叠，而且不改变原有的对称性。;H Cl H O H N N;3. 共价键的键型;;x;?键与?键的差异;19;价键理论的局限性 ; 杂化轨道理论（1931年由美国化学家Linus Pauling 提出）是解释多原子分子结构的一种理论。多原子分子在成键时可以不用原来的原子轨道，而用重新组合的原子轨道（杂化轨道）来成键，这样使成键时可以更有效地重叠，就是说杂化轨道比原来的原子轨道成键能力更强。;1. 杂化轨道的概念和基本要点 ;杂化轨道理论要点;2. 杂化轨道的基本类型和空间构型 ;;;;;;(2) sp2 杂化 ; ;32;(3) sp3 杂化 ;;35;3. 等性杂化和不等性杂化;;例如：H2 O;;;补充：分子的磁性 顺磁性物质: 物质的分子中含有未成对电子，单电子本身自旋运动所产生的自旋磁矩和电子绕核运动所产生的轨道磁矩产生耦合。 ? 逆磁性物质：分子中电子成对 ? 磁性的测定： 磁天平;3.2.3 分子轨道理论（1932年）;①分子轨道: 描述分子中电子运动的波函数; ②在分子中， 电子不从属于某个原子，而是在遍及 整个分子范围内运动; ③分子中每个电子的运动状态用分子轨道波函数Ψ来描述， |?| 2同样表示分子中某个电子在空间某处出现的几率密度； ④分子轨道常用σ，π，...等符号来表示分子轨道的名称;;;; 成键轨道;（1）形成σ分子轨道的线性组合类型;px-px原子轨道的组合(如：Cl-Cl);（2）形成π分子轨道的线性组合类型;;4. 同核双原子分子的分子轨道能级图;;第二周期同核双原子分子:B2 （Li2，Be2，B2，C2，N2);第二周期同核双原子分子：O2 (O2和F2); 分子结构可用分子轨道表示 分子轨道式：表示分子中电子排布的表达式，它表明分子中电子的排布； （1）分子中???子排布的原则 能量最低原则（电子排布由低到高） Pauling原理（每个轨道上最多两个电子） 洪特规则（电子尽可能以自旋方向相同的方式分占不同的轨道）;（2）第一二周期同核双原子分子的结构 ① H2分子的结构 ; ②对于N及N以前的同核双原子及其离子;;③对于O2和F2的同核双原子及其离子;3.2.4 键参数;;;多原子分子，多次离解能的平均值=键能。;;3. 键长;4. 键角;3.2.5 原子晶体;69;70;71;小结