无机及分析化学：第四章 物质结构简介.pptVIP

第一节 微观粒子的运动特征 1. 氢原子光谱 2. 波尔理论 2. 波尔理论 2. 波尔理论 二、微观粒子的波粒二象性 一、薛定谔方程 ? (x,y,z) -----描述核外电子在空间运动的数学函数式(波函数)，即“原子轨道” ； m ----- 电子质量； h ----- Planck常数，h = 6.626? 10-34 J·s E -----电子总能量(动能 + 势能) / J V -----电子的 势能 / J 一、薛定谔方程 一、薛定谔方程 2. 角量子数 l 3. 磁量子数 m 量子数结构示意图： 2. 波函数与电子云图形 2. 波函数与电子云图形 2. 波函数与电子云图形 2. 波函数与电子云图形 二、多电子原子轨道近似能级图 四、原子核外电子的排布 四、原子核外电子的排布 四、原子核外电子的排布 四、原子核外电子的排布 一、核外电子排布与周期表的关系 原子半径变化的周期性 第五节 离子键 第六节 共价键 一、价键理论 一、价键理论 2．价键理论要点 3. 共价键的类型 4．键参数 二、杂化轨道理论 二、杂化轨道理论 二、杂化轨道理论 二、杂化轨道理论 2．杂化轨道的类型 一、键的极性和分子的极性 一、键的极性和分子的极性 二、分子间力 二、分子间力 1. 氢键的形成 作 业 P105 4-4 P106 4-10 4-17 4-18 4-19 习 题 习 题 第四章第七节 一、键的极性和分子的极性 判断分子极性的方法： 双原子分子：键有极性，分子有极性，如HCl、HBr；否则无极性，如H2、O2。 多原子分子：若分子结构对称，为非极性分子，如CO2、BCl3、CH4 ；若分子结构不对称，则为极性分子，如H2O、NH3、PCl3。 第四章第六节 2．价键理论要点 （3）原子轨道重叠时，总是沿着重叠最多的方向进行，重叠愈多，核间电子密度愈大，形成的共价键愈稳固。所以共价键尽可能沿着原子轨道最大重叠的方向形成，这称为共价键方向性（最大重叠原理）。 原子轨道重叠的方向性 （1）? 键 成键原子轨道沿两核的连线方向，以“头碰头”的方式发生重叠形成的共价键，称为? 键。特点是呈圆柱形对称。 第四章第六节 3. 共价键的类型 ?s-s ?s-p ?p-p （2）? 键 成键原子轨道沿两核轴线方向，以“肩并肩”的方式发生重叠形成的共价键称为? 键。特点是通过一个键轴的平面成镜面反对称。 第四章第六节 3. 共价键的类型 第四章第六节 3. 共价键的类型 例1：HF的生成 第四章第六节 3. 共价键的类型 例2：N2的生成 第四章第六节 配位键（共价键里的一种特殊形式） 形成条件：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道。 C: 2s22px12py12pz0 O: 2s22px12py12pz2 第四章第六节 3. 共价键的类型 H H — — CO分子的结构： 离子的结构： （1） 键能 离解焓（D）：298.15K及标准压力（100kPa）下，将1mol气态AB分子的键断开，使生成气态A、B原子过程所需要的能量。 双原子分子：离解焓等于键能（E）。 第四章第六节 4．键参数 例如， 第四章第六节 多原子分子，键能等于全部键的离解焓的平均值。 键能的大小顺序为单键＜双键＜叁键。 键能愈大，表示共价键强度愈大，分子愈稳定。 （2） 键长 共价键的键长是指构成共价键的两原子之间的核间距。键长愈短，表明键愈强，键愈牢固。 第四章第六节 4．键参数 例如，稳定性： HCl HI 键长： 单键 双键 叁键 第四章第六节 4．键参数 （3） 键角 分子中键与键之间的夹角称为键角。键角是确定分子空间构型的重要因素之一。一般而言，知道分子中的键角和键长数据，就可确定该分子在空间的几何构型。 CO2分子的键角 CH4分子的键角 第四章第六节 CH4的结构： C: 2s22px12py12pz 2s 2p H: 1s1 1s CH2 or CH4? C?H的键角多大？ 为了解释分子的空间结构，Pauling于1931年提出了“原子轨道杂化理论” ，认为：在同一个原子中能量相近的不同组类型(s, p, d······)的几个原子轨道波函数可以相互叠加而成同等数目的能量完全相同的杂化原子轨道。 第四章第六节 二、杂化轨道理论 CH4结构的形成： C: