大学化学(小学教育专业).ppt

第三节 分子结构; 分子是由原子组成的，是物质能独立存在并保持其化学特性的最小微粒，是参加化学反应的基本单元，而分子又是由原子通过化学键形成的。所以，除原子结构知识外，还应掌握化学键理论、分子空间结构理论等。 化学键：分子中直接相邻的两个（或多个）原子之间的相互作用。 化学键类型：离子键、共价键、金属键。;（一）离子键的形成 离子键理论认为：当电负性很小的活泼金属原子和电负性很大的活泼非金属原子相互靠近时，前者易失去电子变成阳离子，后者易得到电子变成阴离子。 正、负离子靠静电引力作用结合在一起，这种静电引力作用称为离子键。; Cl ＋ e → Cl- 1s22s22p63s23p5 1s22s22p63s23p6 ; IA、IIA金属阳离子（Be除外）与VIA、VIIA非金属阴离子可形成典型的离子型化合物。 （二）离子键的特征(三个) (1) 由正负??子形成（静电作用力） (2)无方向性和饱和性：; 离子是带电体，可近似地看成一个弥漫着电子云的圆球，离子电荷分布是球形对称的，所以离子能从任何方向吸引带相反电荷的离子；而且尽可能多地吸引异号离子，只受空间大小的限制，没有方向性。 ; 如：NaCl晶体，每个Na+周围有6个Cl-，每个Cl-周围也有6个Na+。; 如CsCl晶体，每个Cs+周围有8个Cl-，每个Cl-周围也有8个Cs+; 一个离子周围排列的反离子数目主要决定于正、负离子的半径比（r+/r-)，比值越大，周围排列的离子数目越多。;（3）离子键具有部分共价性;　　离子键理论不能解释双原子分子及电负性相近的原子组成的分子，必需用共价键理论－共用电子对理论来解释这类分子的形成与特性。;（一） 现代价键理论;; 价键理论的要点： （1）二成键原子必需有成单的、自旋相反的电子，在相互接近时，才有可能轨道重叠、形成稳定共价键。 （2）成键电子的原子轨道重叠时，要满足二条件： 对称性匹配——原子轨道同号重叠有效 最大重叠原理——沿原子轨道键轴方向发生最大程度地重叠，才可形成稳定共价键。;（二）共价键的特点; －;（1）? 键——“头碰头”（原子轨道重叠部分在两核连线上，呈圆柱形，受核吸引力大，牢固。）;（2）? 键——“肩并肩”（原子轨道重叠部分不在两核连线上，镜面反对称，受核吸引力小，不牢固，易断，所以? 键电子易参加反应。）; (3) 配位键 形成条件：成键原子一方有孤对电子， 另一方有空轨道。;C：;分子极性的量度 —— 偶极矩μ:;常见分子的偶极矩μ(×10－30 C·m) D＝3.33×10-30C·m;　　正、负电荷重心不重合者，分子有极性，是极性分子 。如：异核双原子， NH3等 ;对于双原子分子：键有极性、分子就有极性 (键的极性与分子的极性一致，而且键越强、分子的极性也越强)。 HF>HCl>HBr>HI ; 共价键是共价化合物分子内部原子间的相互作用。许多的共价分子组成了共价型物质，分子与分子之间存在相互的作用力，注意力大小的不同决定了物质的状态。 这种 分子间的相互作用称为分子间力， 又叫范德瓦尔斯力（或范德华力）。; 1、 取向力 当极性分子相互靠近时，它们的固有偶极间相互作用，两个分子在空间按照异极相邻的状态取向。由于固有偶极的取向而引起的分子间的力叫做取向力。; 当极性分子和非极性分子靠近时，非极性分子受极性分子电场的作用，原来重合的正、负电荷重心分离开来产生诱导偶极。诱导偶极与极性分子固有偶极间的作用力即为诱导力。另一方面，诱导偶极又反作用于极性分子，使其偶极长度增加，进一步加强了相互吸引力。;决定诱导作用强弱的因素： 极性分子的偶极矩： μ愈大，诱导作用愈强。 非极性分子的极化率： α愈大，诱导作用愈强。; 3、色散力 非极性分子中电子在不断运动，某一瞬间，正负电荷的重心发生位移，从而产生瞬时偶极。靠近的两分子间由于同极相斥异极相吸，瞬时偶极间总是处于异极相邻的状态。瞬时偶极之间相互吸引，这种分子间力叫做色散力。;非极性分子的瞬时偶极之间相互作用; 虽然瞬时偶极存在的时间极短，但偶极异极相邻的状态总是不断地重复着，所以任何分子(不论极性与否)相互靠近时，都存在 着色散力。 同族元素单质及其化合物，随分子量的增加，分子体积越大，瞬时