化學(xué)鍵和分子結(jié)構(gòu)

化學(xué)鍵和分子結(jié)構(gòu)第一頁，共一百零八頁，2022年，8月28日為什么要討論分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)？分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包含哪些內(nèi)容？1）分子中原子間的相互作用，即化學(xué)鍵問題；2）分子或晶體的空間構(gòu)型；3）分子與分子之間的相互作用；4）分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系。什么是化學(xué)鍵？元素的原子之間為什么能化合？化學(xué)鍵——分子或晶體中原子間的強(qiáng)相互作用。（>40kJ·mol-1）離子鍵共價(jià)鍵金屬鍵離子鍵第二頁，共一百零八頁，2022年，8月28日§9.1離子鍵理論§9.1.1離子鍵的形成§9.1.2離子鍵的特點(diǎn)§9.1.3離子的特征§9.1.4離子晶體§9.1.5晶格能第三頁，共一百零八頁，2022年，8月28日§9.1.1離子鍵的形成離子鍵理論：(1916年柯塞爾提出)1）當(dāng)活潑金屬的原子與活潑的非金屬原子相互化合時(shí)，均有通過得失電子而達(dá)到穩(wěn)定電子構(gòu)型的傾向；2）原子間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移而形成具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的正負(fù)離子，正負(fù)離子之間依靠靜電作用相互吸引，形成離子鍵。例如，NaCl的形成離子鍵第四頁，共一百零八頁，2022年，8月28日結(jié)論：★原子間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移形成的正負(fù)離子依靠靜電作用而形成的化學(xué)鍵叫做離子鍵；

★由離子鍵形成的化合物叫做離子型化合物；

★離子鍵形成的條件：電負(fù)性差較大。1、離子鍵的本質(zhì)是靜電作用；2、離子鍵沒有方向性；3、離子鍵沒有飽和性；4、鍵的離子性與元素的電負(fù)性有關(guān)。通常兩原子間電負(fù)性差時(shí)，形成離子鍵時(shí)，形成共價(jià)鍵§9.1.2離子鍵的特點(diǎn)離子的特征第五頁，共一百零八頁，2022年，8月28日◆離子的電荷

——相應(yīng)原子的得失電子數(shù)ⅠAⅡAⅦA◆離子的電子層構(gòu)型2電子構(gòu)型：最外層為2個(gè)電子；如8電子構(gòu)型：最外層為8個(gè)電子；如③18電子構(gòu)型：最外層為18個(gè)電子；如§9.1.3離子的特征END第六頁，共一百零八頁，2022年，8月28日④9-17電子構(gòu)型：最外層為9—17個(gè)電子；⑤（18+2）電子構(gòu)型：次外層18個(gè)電子，最外層2個(gè)電子；◆離子半徑核間距：離子半徑的變化規(guī)律：1）同一周期的主族元素正離子電荷數(shù)越大，半徑越小，負(fù)離子電荷數(shù)越小，半徑越小，2）同一主族，上→下，相同電荷離子半徑隨周期數(shù)↑而↑END第七頁，共一百零八頁，2022年，8月28日3）同一元素形成多種不同電荷離子時(shí)4）負(fù)離子半徑>原子半徑；正離子半徑<原子半徑5）周期表中相鄰族左上方與右下方對角線上的正離子半徑相似離子晶體第八頁，共一百零八頁，2022年，8月28日

●離子晶體——正、負(fù)離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體

●有關(guān)術(shù)語：結(jié)點(diǎn)、晶格、晶胞（1）離子晶體的特性：

1）晶格結(jié)點(diǎn)上的粒子：正離子、負(fù)離子

2）粒子間的作用力：靜電引力即離子鍵

3）晶體的一般性質(zhì)：溶、熔時(shí)能導(dǎo)電；熔、沸點(diǎn)較高，硬度較大；比較脆、延展性差。（2）離子晶體的類型

AB型離子化合物的典型晶體結(jié)構(gòu)類型

CsCl型

NaCl型ZnS型

晶胞形狀立方體立方體立方體

晶格類型簡單立方晶格面心立方晶格面心立方晶格

配位數(shù)

864

實(shí)例

CsBr，CsINaCl、KCl、KIBeO、BeSTlCl等LiF、CsF、MgOZnS、ZnO、HgONaBr、NaI等§9.1.4離子晶體圖第九頁，共一百零八頁，2022年，8月28日三種典型的離子晶體NaCl型晶胞中離子的個(gè)數(shù)：晶格：面心立方配位比：6:6(紅球－Na+,

綠球－Cl-)END第十頁，共一百零八頁，2022年，8月28日CsCl型晶胞中離子的個(gè)數(shù)：(紅球－Cs+,

綠球－Cl-)晶格：簡單立方配位比：8:8END第十一頁，共一百零八頁，2022年，8月28日晶胞中離子的個(gè)數(shù)：ZnS型(立方型)晶格：面心立方(紅球－Zn2+,

綠球－S2-)配位比：4:4晶格能第十二頁，共一百零八頁，2022年，8月28日（1）晶格能

相互遠(yuǎn)離的氣態(tài)正離子和氣態(tài)負(fù)離子結(jié)合成

1mol離子晶體時(shí)所釋放的能量。以“U”表示。單位：kJ·moL-1§9.1.5晶格能實(shí)驗(yàn)測定第十三頁，共一百零八頁，2022年，8月28日（2）實(shí)驗(yàn)測定（間接法）以NaCl（S）為例說明離子晶體形成過程的能量關(guān)系。玻恩—哈伯循環(huán)如下

Born-Haber據(jù)蓋斯定律：寫出KBr（s）的Born-Haber循環(huán)圖及U計(jì)算式？END第十四頁，共一百零八頁，2022年，8月28日Born-Haber循環(huán)K(g)Br(g)U-+KBr(s)+升華焓電離能氣化熱電子親和能影響因素第十五頁，共一百零八頁，2022年，8月28日影響晶格能的因素：①離子的電荷(晶體類型相同時(shí))②離子的半徑(晶體類型相同時(shí))③晶體的結(jié)構(gòu)類型④離子電子層結(jié)構(gòu)類型Z↑，U↑例：U(NaCl)<U(MgO)R↑，U↓例：U(MgO)>U(CaO)表晶格能對物理性質(zhì)的影響？born-Landé公式（理論計(jì)算公式）

請查閱《無機(jī)化學(xué)》（大連理工大編P302）第十六頁，共一百零八頁，2022年，8月28日

離子電荷數(shù)大,離子半徑小的離子晶體晶格能大,相應(yīng)表現(xiàn)為熔點(diǎn)高、硬度大等性能。晶格能對離子晶體物理性質(zhì)的影響：第十七頁，共一百零八頁，2022年，8月28日（3）U與離子晶體的性質(zhì)離子電荷高，正、負(fù)離子核間距小→離子鍵強(qiáng)→

U高→熔、沸點(diǎn)高、硬度大如：BaOSrOCaOMgOBeO核間距小↓U↑熔點(diǎn)↑硬度↑NaINaBrNaClNaF核間距小↓U↑熔點(diǎn)↑共價(jià)鍵第十八頁，共一百零八頁，2022年，8月28日§9.2共價(jià)鍵理論§

價(jià)鍵理論

鍵參數(shù)與分子的性質(zhì)

分子軌道理論＊

價(jià)層電子對互斥理論

雜化軌道理論

分子晶體和原子晶體第十九頁，共一百零八頁，2022年，8月28日9.2.1.1共價(jià)鍵的形成與本質(zhì)§

價(jià)鍵理論（VB法）END[引言]1916年，[美]化學(xué)家路易斯提出共價(jià)鍵理論，說明分子的形成。如，H2；HCl；但有局限：1）某些分子的中心原子最外層電子數(shù)不是稀有氣體結(jié)構(gòu)；但仍能穩(wěn)定存在；如，BF3；SF6；PCl5；2）不能解釋共價(jià)鍵的特性（方向性、飽和性等）；3）不能解釋單電子鍵H2+和O2的磁性；4）不能闡明電子共用的本質(zhì)。1927年海特勒和倫敦把量子力學(xué)應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)，獲得成功；后由鮑林等人發(fā)展形成了現(xiàn)代價(jià)鍵理論、雜化軌道理論、價(jià)層電子對互斥理論；1932年[美]密立根和[德]洪特提出MO理論。第二十頁，共一百零八頁，2022年，8月28日1.量子力學(xué)處理H2分子的結(jié)果

兩個(gè)氫原子電子自旋方式相反，靠近、重疊，核間形成一個(gè)電子幾率密度較大的區(qū)域。系統(tǒng)能量降低，形成氫分子。

核間距R0為74pm﹤2×53pm。

共價(jià)鍵的本質(zhì)——原子軌道重疊，核間電子幾率密度大吸引原子核而成健，本質(zhì)上是電性的。？為什么自旋相反的單電子能配對成鍵？？基態(tài)分子中核間電子云能密集？（P144）VB法要點(diǎn)第二十一頁，共一百零八頁，2022年，8月28日2.價(jià)鍵理論基本要點(diǎn)與共價(jià)鍵的特點(diǎn)價(jià)鍵理論基本要點(diǎn)：（P145）●能量最低原理：自旋相反的未成對電子配對成鍵后放出能量，使體系量降低。放出能量越多，鍵越穩(wěn)定。●電子配對原理：兩原子接近時(shí)，自旋相反的未成對電子可以配對形成共價(jià)鍵（形成條件）●原子軌道最大重疊原理：原子軌道盡可能按最大程度重疊，軌道重疊越多，電子在核間的幾率密度越大，健越牢，分子越穩(wěn)定。共價(jià)鍵的特點(diǎn)第二十二頁，共一百零八頁，2022年，8月28日共價(jià)鍵的特點(diǎn)：◆方向性：原子間總是盡可能沿原子軌道的最大重疊方向成鍵◆飽和性：一個(gè)原子有幾個(gè)未成對電子就只能與幾個(gè)自旋相反的未成對電子配對成鍵。HClHOHNN鍵型◆共價(jià)鍵的本質(zhì)是電性的兩核對共用電子對形成的負(fù)電區(qū)域的吸引?！艄灿秒娮訉Σ⒎莾H存在于兩個(gè)核之間。第二十三頁，共一百零八頁，2022年，8月28日1.σ鍵：

原子軌道沿核間聯(lián)線方向進(jìn)行同號重疊(頭碰頭)。9.2.1.2共價(jià)鍵的鍵型如，N2分子

重疊部分沿鍵軸呈圓柱形對稱，具有σ對稱性。圖第二十四頁，共一百零八頁，2022年，8月28日+－+－xx++--zz頭碰頭肩并肩第二十五頁，共一百零八頁，2022年，8月28日2.π鍵：

兩原子軌道垂直核間聯(lián)線并相互平行進(jìn)行同號重疊(肩并肩)。

重疊部分對通過鍵軸的平面具鏡面反對稱性，具π對稱性。NNππσ對比第二十六頁，共一百零八頁，2022年，8月28日σ鍵

π鍵軌道重疊方式“頭碰頭”“肩并肩”軌道重疊程度大小鍵能大小穩(wěn)定性高低試分析下列分子中的鍵型配位鍵第二十七頁，共一百零八頁，2022年，8月28日3.配位鍵形成條件：成鍵原子一方有孤電子對，另一方有空軌道。例：OC配位鍵普遍存在于離子和化合物中。雜化軌道第二十八頁，共一百零八頁，2022年，8月28日

雜化軌道理論雜化軌道理論的提出：VB法不能解釋分子的空間構(gòu)型；如，實(shí)驗(yàn)測定為四面體型激發(fā)2s2p2p2s1931年，鮑林提出軌化軌道理論，解釋了分子的空間構(gòu)型。要點(diǎn)第二十九頁，共一百零八頁，2022年，8月28日基本要點(diǎn)：（P157）成鍵時(shí)能級相近的價(jià)電子軌道混合雜化，形成新的價(jià)電子軌道——雜化軌道。雜化軌道數(shù)目＝參加雜化的原子軌道數(shù)。雜化后軌道伸展方向，形狀發(fā)生改變。9.2.2雜化軌道形成分子時(shí)，通常存在激發(fā)、雜化、軌道重疊等過程。SP雜化第三十頁，共一百零八頁，2022年，8月28日Be：2s21.sp雜化BeCl2的空間構(gòu)型為直線形ClClBespsp雜化Be采用sp雜化生BeCl2BeH2類似1個(gè)ns和1個(gè)np軌道組合SP軌道圖第三十一頁，共一百零八頁，2022年，8月28日兩個(gè)sp雜化軌道CO2第三十二頁，共一百零八頁，2022年，8月28日例如CO22s2p2p2s激發(fā)sp2p雜化σππσOCOOCOSP2第三十三頁，共一百零八頁，2022年，8月28日B：2s22p12.sp2雜化BF3的空間構(gòu)型為平面三角形120°

由1個(gè)ns軌道和2個(gè)np軌道組合而成END軌道夾角：120°第三十四頁，共一百零八頁，2022年，8月28日sp2sp2雜化其它如，圖第三十五頁，共一百零八頁，2022年，8月28日三個(gè)sp2雜化軌道SP3第三十六頁，共一百零八頁，2022年，8月28日CH4的空間構(gòu)型為正四面體C：2s22p23.sp3雜化軌道夾角：109°28′

由1個(gè)ns軌道和3個(gè)np軌道組合而成END第三十七頁，共一百零八頁，2022年，8月28日sp3其它如，圖第三十八頁，共一百零八頁，2022年，8月28日四個(gè)sp3雜化軌道等性與不等性第三十九頁，共一百零八頁，2022年，8月28日等性與不等性雜化：等性雜化：若干個(gè)原子軌道組合形成完全等同（能量、成份）軌道的雜化。不等性雜化：由于孤電子對的存在，使原子軌道組合形成不完全等同軌道的雜化。第四十頁，共一百零八頁，2022年，8月28日4.不等性sp3雜化分子空間構(gòu)型三角錐形NHHH‥其它如，H2O第四十一頁，共一百零八頁，2022年，8月28日

‥OHH‥分子構(gòu)型為“V”型其它如，sp3d第四十二頁，共一百零八頁，2022年，8月28日sp3d雜化（1個(gè)ns+3個(gè)np+1個(gè)nd）sp3d2第四十三頁，共一百零八頁，2022年，8月28日sp3d2雜化（1個(gè)ns+3個(gè)np+1個(gè)nd）小結(jié)第四十四頁，共一百零八頁，2022年，8月28日小結(jié)：雜化軌道的類型與分子的空間構(gòu)型中心原子Be(ⅡA)B(ⅢA)C,Si(ⅣA)N,P(ⅤA)O,S(ⅥA)Hg(ⅡB)直線形三角形四面體三角錐V型雜化軌道類型s+ps+(3)ps+(2)ps+(3)p參加雜化的軌道2443雜化軌道數(shù)成鍵軌道夾角分子空間構(gòu)型實(shí)例推斷第四十五頁，共一百零八頁，2022年，8月28日思考題：解釋CCl4，C2H2，CO2，NH4+，H3O+的分子構(gòu)型。已知：C2H2，CO2均為直線型；的構(gòu)型為：C=CHHHH

分子的空間構(gòu)型與雜化軌道的空間構(gòu)型一致為等性雜化不一致為不等性雜化VSEPR第四十六頁，共一百零八頁，2022年，8月28日基本要點(diǎn)：分子或離子的空間構(gòu)型與中心原子的價(jià)層電子對數(shù)目有關(guān)。價(jià)層電子對盡可能遠(yuǎn)離,以使斥力最小。LP-LP>LP-BP>BP-BP價(jià)層電子對=σ鍵電子對+孤對電子對(VP)(σBP)(LP)§9.2.3價(jià)層電子對互斥理論（VSEPR法）孤—孤孤—成成—成推斷步驟第四十七頁，共一百零八頁，2022年，8月28日推斷分子或離子的空間構(gòu)型的具體步驟：確定中心原子的價(jià)層電子對數(shù)，以AXm為例(A—中心原子,X—配位原子)：原則：①A的價(jià)電子數(shù)=主族序數(shù)；②配體：H和鹵素每個(gè)原子各提供一個(gè)價(jià)電子,氧與硫不提供價(jià)電子；③正離子應(yīng)減去電荷數(shù),負(fù)離子應(yīng)加上電荷數(shù)。例：VP()=(6+4×0+2)=4VP=1/2[A的價(jià)電子數(shù)+X提供的價(jià)電子數(shù)

±離子電荷數(shù)()]負(fù)正電子對與構(gòu)型第四十八頁，共一百零八頁，2022年，8月28日確定電子對的空間構(gòu)型：VP=2直線形VP=3平面三角形VP=4正四面體VP=5三角雙錐VP=6正八面體分子構(gòu)型第四十九頁，共一百零八頁，2022年，8月28日確定中心原子的孤對電子對數(shù)，推斷分子的空間構(gòu)型。①LP=0:分子的空間構(gòu)型=電子對的空間構(gòu)型VP=(2+2)=2直線形VP=(3+3)=3平面三角形VP=(4+4)=4四面體VP=(5+5)=5三角雙錐VP=(6+6)=6八面體例如：LP≠0第五十頁，共一百零八頁，2022年，8月28日②LP≠0：分子的空間構(gòu)型不同于電子對的空間構(gòu)型。34611212SnCl2平面三角形V形NH3四面體三角錐H2O四面體V形IF5八面體四方錐XeF4八面體平面正方形VPLP電子對的空間構(gòu)型分子的空間構(gòu)型例VP＝5第五十一頁，共一百零八頁，2022年，8月28日VP=5，電子對空間構(gòu)型為三角雙錐，LP占據(jù)軸向還是水平方向三角形的某個(gè)頂點(diǎn)？原則：斥力最小。例如：SF4VP=5LP=1SFFFFLP－BP(90o)32

結(jié)論：LP占據(jù)水平方向三角形,穩(wěn)定分子構(gòu)型為變形四面體(蹺蹺板形)。SFFFFF其它（孤－成）第五十二頁，共一百零八頁，2022年，8月28日515253VPLP電子對的空間構(gòu)型分子的空間構(gòu)型例三角雙錐變形四方體SF4三角雙錐T形ClF3三角雙錐直線形XeF2健角第五十三頁，共一百零八頁，2022年，8月28日進(jìn)一步討論影響鍵角的因素：①π鍵的存在，相當(dāng)于孤對電子排斥成鍵電子，使鍵角變小。例如：②中心原子和配位原子的電負(fù)性大小也影響鍵角。例如：N:FFF

中心原子電負(fù)性大者，鍵角較大；配位原子電負(fù)性大者，鍵角較小。C=CHHHHN:HHHP:HHHH思考第五十四頁，共一百零八頁，2022年，8月28日思考題：

解釋NO2+,O3,SnCl3-,OF2,ICl3,I3-,XeF5+,ICl4-等離子或分子的空間構(gòu)型,并指出其中心原子的軌道雜化方式。MO第五十五頁，共一百零八頁，2022年，8月28日

9.2.4.1分子軌道§9.2.4分子軌道理論*9.2.4.3關(guān)于原子軌道和分子軌道的對稱性9.2.4.2同核雙原子分子第五十六頁，共一百零八頁，2022年，8月28日9.2.4.1分子軌道分子軌道理論要點(diǎn)：1)分子中電子不屬于某些特定的原子，而是在整個(gè)分子內(nèi)運(yùn)動；每個(gè)電子的運(yùn)動狀態(tài)可用波函數(shù)ψ描述，則ψ——稱為分子軌道（MO）

——分子中電子在空間各處出現(xiàn)的幾率密度；2)MO由原子軌道AO線性組合而成；

MO數(shù)=相互化合原子的AO數(shù)3)每個(gè)原子軌道有相應(yīng)的能量和圖象分子的能量=分子中電子能量的總和按MO的對稱性分為σ軌道和π

軌道按MO的軌道能級大小可排列出分子軌道的近似能級圖4)MO中電子的排布也遵循AO軌道中電子排布的三原則。組合類型第五十七頁，共一百零八頁，2022年，8月28日例如：A+B→ABⅡⅡⅠ原子軌道線性組合的類型：成鍵MO：同號波函數(shù)疊加，兩核間幾率密度↑，

E(MO)﹤E(AO)反鍵MO：異號波函數(shù)疊加，兩核間幾率密度↓，

E(MO)﹥E(AO)S－S第五十八頁，共一百零八頁，2022年，8月28日反鍵分子軌道成鍵分子軌道

原子軌道

原子軌道1s1sσ*1sσ1s節(jié)面原子軌道與分子軌道的形狀。原子軌道與分子軌道的能量。s-s重疊P－P第五十九頁，共一百零八頁，2022年，8月28日原子軌道與分子軌道的形狀。2px,A2px,A2px,B2px,B原子軌道分子軌道反鍵成鍵p-p重疊“頭碰頭”平行第六十頁，共一百零八頁，2022年，8月28日2pZ,A2pZ,B原子軌道分子軌道反鍵成鍵原子軌道與分子軌道的形狀?！凹绮⒓纭苯M合原則第六十一頁，共一百零八頁，2022年，8月28日(成鍵三原則)原子軌道線性組合的原則：①能量相近——只有能量相近的AO才能組合成有效的MO。③對稱性匹配——只有對稱性相同的AO才能組成MO。②最大重疊——兩AO重疊程度越大，成鍵軌道能量較AO降低愈多，成鍵效應(yīng)愈強(qiáng)。非鍵分子軌道——AO組合后，能量的升高與降低（P173）互相抵消，MO的能量AO相同。同核雙原子第六十二頁，共一百零八頁，2022年，8月28日O2(O,F)9.2.4.2同核雙原子分子第二周期同核雙原子分子N2第六十三頁，共一百零八頁，2022年，8月28日N2（B,C,N)第二周期同核雙原子分子MO電子排布式第六十四頁，共一百零八頁，2022年，8月28日分子軌道電子排布式：或或有兩個(gè)三電子π鍵，具有順磁性。:OO:鍵級B.O=1/2(8-4)=2B.O=1/2(10-4)=3練習(xí)鍵級第六十五頁，共一百零八頁，2022年，8月28日

寫出下列分子或離子的分子軌道表示式，計(jì)算它們的鍵級，并預(yù)測分子的穩(wěn)定性，判斷有無順磁性分子。關(guān)于對稱性第六十六頁，共一百零八頁，2022年，8月28日*9.2.4.3關(guān)于原子軌道和

分子軌道的對稱性σ第六十七頁，共一百零八頁，2022年，8月28日π第六十八頁，共一百零八頁，2022年，8月28日

π對稱：繞x

軸旋轉(zhuǎn)180°，形狀不變，符號改變。例如：原子軌道pz，py，dxy，dxz，dyz為π對稱。鍵參數(shù)第六十九頁，共一百零八頁，2022年，8月28日9.2.5.1鍵級§9.2.5鍵參數(shù)9.2.5.5鍵的極性9.2.5.4鍵角9.2.5.3鍵長9.2.5.2鍵能第七十頁，共一百零八頁，2022年，8月28日鍵級B.O=1/2(8-4)=2B.O=1/2(10-4)=39.2.5.1鍵級鍵能第七十一頁，共一百零八頁，2022年，8月28日

在雙原子分子中，于100kPa下將氣態(tài)分子斷裂成氣態(tài)原子所需要的能量。D(H—Cl)=432kJ·mol-1,

D(Cl—Cl)=243kJ·mol-1

在多原子分子中，斷裂氣態(tài)分子中的某一個(gè)鍵，形成兩個(gè)“碎片”時(shí)所需要的能量叫做此鍵的解離能。9.2.5.2鍵能鍵解離能（D）END第七十二頁，共一百零八頁，2022年，8月28日雙原子分子：鍵能=鍵解離能

E(H－Ｈ)=D(H－Ｈ)多原子分子：鍵能=各個(gè)鍵的D的平均值鍵長通常，鍵能越大，鍵愈牢固，分子越穩(wěn)定。第七十三頁，共一百零八頁，2022年，8月28日

分子中兩原子核間的平衡距離稱為鍵長。例如，H2分子，l=74pm。－－－－－－－－9.2.5.3鍵長第七十四頁，共一百零八頁，2022年，8月28日

由表數(shù)據(jù)可見，H－F，H－Cl，H－Br，H－I鍵長依次遞增，而鍵能依次遞減；單鍵、雙鍵及叁鍵的鍵長依次縮短，鍵能依次增大，但與單鍵并非兩倍、叁倍的關(guān)系。鍵角鍵長越短，鍵越強(qiáng)，鍵越牢固第七十五頁，共一百零八頁，2022年，8月28日

鍵角和鍵長是反映分子空間構(gòu)型的重要參數(shù)，它們均可通過實(shí)驗(yàn)測知。9.2.5.4鍵角N:FFFC=CHHHHN:HHHP:HHHH——分子中兩相鄰化學(xué)鍵的夾角鍵的極性第七十六頁，共一百零八頁，2022年，8月28日

鍵矩是表示鍵的極性的物理量記作μ

。μ=q·l式中q為電量，l為核間距。μ為矢量，例如，實(shí)驗(yàn)測得H－Cl9.2.5.5鍵的極性非極性共價(jià)鍵：由于成鍵兩原子電負(fù)性相同，共用電子對均勻出現(xiàn)在兩原子之間，兩原子核正電荷重心與負(fù)電荷重心重合的共價(jià)鍵。極性共價(jià)鍵：由于成鍵兩原子電負(fù)性不相同，共用電子對偏向電負(fù)性大的原子，使電荷分布不對稱，正電荷重心與負(fù)電荷重心不重合的共價(jià)鍵。小結(jié)第七十七頁，共一百零八頁，2022年，8月28日鍵參數(shù)小結(jié)：鍵的極性——鍵矩(μ)鍵的強(qiáng)度鍵級(B·O)鍵能(E)分子的空間構(gòu)型鍵角()鍵長(l)分子晶體與原子晶體第七十八頁，共一百零八頁，2022年，8月28日分子晶體：由共價(jià)型非金屬的單質(zhì)和化合物分子組成的晶體。如分子晶體的特點(diǎn)：1）組成晶體的質(zhì)點(diǎn)是分子；2）質(zhì)點(diǎn)間的作用力是分子間作用力；3）分子晶體的一般性質(zhì)：熔、沸點(diǎn)低，硬度小，通常不導(dǎo)電。

分子晶體和原子晶體原子晶體第七十九頁，共一百零八頁，2022年，8月28日原子晶體：由共價(jià)型非金屬的單質(zhì)和化合物組成的晶體。原子晶體的特點(diǎn)：1）組成晶體的質(zhì)點(diǎn)是原子；2）質(zhì)點(diǎn)間的作用力是共價(jià)鍵；3）原子晶體的一般性質(zhì)：較高熔、沸點(diǎn)，硬度大，通常不導(dǎo)電、不導(dǎo)熱。如金屬鍵第八十頁，共一百零八頁，2022年，8月28日§9.3金屬鍵理論（自學(xué)）3-1金屬鍵的改性共價(jià)鍵理論1、什么是金屬鍵？為什么稱之為改性共價(jià)鍵理論？2、金屬的通性有哪些？3、用該理論如何解釋這些通性？3-2金屬鍵的能帶理論1、金屬能帶的形成？2、什么是滿帶？導(dǎo)帶？禁帶？3、金屬導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體的能帶結(jié)構(gòu)有何區(qū)別？4、用該理論如何解釋金屬的通性？3-1金屬晶體1、特點(diǎn)：組成晶體的質(zhì)點(diǎn)？質(zhì)點(diǎn)間的作用力？晶體的一般性質(zhì)？2、金屬晶體的晶格類型：體心立方、六方緊堆、面心立方晶體類型第八十一頁，共一百零八頁，2022年，8月28日晶體類型小結(jié)分子間力第八十二頁，共一百零八頁，2022年，8月28日9.4.1極性分子與非極性分子§9.4

分子間作用力9.4.3

離子的極化9.4.2分子間作用力9.4.4

氫鍵第八十三頁，共一百零八頁，2022年，8月28日1.分子的偶極矩(μ)：用于定量地表示極性分子的極性大小。極性分子正負(fù)電荷“重心”重合在一起的分子

μ≠0非極性分子正負(fù)電荷“重心”不重合在一起的分子μ=0雙原子分子：多原子分子：同核：O3（V字形）q為極上所帶電量，l為偶極長度。9.4.1極性分子與非極性分子異核：HX+－l推斷第八十四頁，共一百零八頁，2022年，8月28日非極性分子由非極性鍵組成的分子由極性鍵組成但分子空間構(gòu)型對稱極性分子由極性鍵組成且分子空間構(gòu)型不對稱偶極矩表鍵的極性的分子的構(gòu)型決定分子的極性。第八十五頁，共一百零八頁，2022年，8月28日分子的偶極矩μ(×10－30C·m)第八十六頁，共一百零八頁，2022年，8月28日2、分子的偶極永久偶極——極性分子中固有的偶極μ誘導(dǎo)偶極——在外電場作用下所產(chǎn)生的偶極瞬間偶極——在某一瞬間分子的正負(fù)電荷“重心”不重合時(shí)所產(chǎn)生的偶極。分子變形性：分子中電子云與核發(fā)生相對位移使分子外形發(fā)生變化的性質(zhì)。分子的極化：在外電場作用下產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極的過程。極化率第八十七頁，共一百零八頁，2022年，8月28日分子的極化率：

用于定量地表示分子的變形性大小。分子的變形性大小指的是正電中心與負(fù)電中心發(fā)生位移(由重合變不重合，由偶極長度小變偶極長度大)。外因：外加電場愈強(qiáng)，分子變形愈厲害；內(nèi)因：分子愈大，分子變形愈厲害。影響分子變形性大小的因素：極化率第八十八頁，共一百零八頁，2022年，8月28日分子的極化率α(×10－40C·m2·V－1)第八十九頁，共一百零八頁，2022年，8月28日

分子間具有吸引作用的根本原因：任何分子都有正、負(fù)電中心；任何分子都有變形的性能。9.4.2分子間作用（范德華力）1.取向力（趨向力)：

兩個(gè)固有偶極間存在的同極相斥、異極相吸的定向作用稱為取向力。分子離得較遠(yuǎn)趨向誘導(dǎo)影響因素？誘導(dǎo)力◆分子的極性越大，則取向力越大；◆溫度越高，則取向力越小；◆分子間距離越大，則取向力越小。存在于極性分子與極性分子間第九十頁，共一百零八頁，2022年，8月28日2.誘導(dǎo)作用(誘導(dǎo)力)：決定誘導(dǎo)作用強(qiáng)弱的因素：極性分子的偶極矩：

μ愈大，誘導(dǎo)作用愈強(qiáng)。非極性分子的變形性：變形性愈大，誘導(dǎo)作用愈強(qiáng)?！し肿娱g距離↓，誘導(dǎo)力↑誘導(dǎo)偶極與極性分子永久偶極間的作用力。分子離得較遠(yuǎn)分子靠近時(shí)色散力存在于：極性分子與非極性分子之間；極性分子與極性分子之間；第九十一頁，共一百零八頁，2022年，8月28日非極性分子的瞬時(shí)偶極之間的相互作用由于瞬時(shí)偶極而產(chǎn)生的分子間相互作用。3.色散作用(色散力)：一大段時(shí)間內(nèi)的大體情況色散力與分子變形性有關(guān)。變形性大,色散力大。分子間距離越小，色散力越大。每一瞬間思考存在于一切原子、離子、分子之間。第九十二頁，共一百零八頁，2022年，8月28日思考：1.取向作用的大小取決于什么因素？2.極性分子之間除了有取向作用以外，還有什么作用？力的大小第九十三頁，共一百零八頁，2022年，8月28日

分子間力是三種吸引力的總稱，其大小一般為幾kJ·mol－1，比化學(xué)鍵小1－2個(gè)數(shù)量級。分子間的吸引作用(×10－22

J)第九十四頁，共一百零八頁，2022年，8月28日分子間力的特點(diǎn)：

不同情況下，分子間力的組成不同。非極性分子之間：只有色散力；極性分子之間：有三種力，并以色散力為主，僅僅極性很大的H2O分子例外。極性分子與非極性分子之間：誘導(dǎo)力和色散力。

分子間力作用的范圍很小(一般是300－500pm)。

分子間作用力較弱，既無方向性又無飽和性。僅為幾~幾十kJ·mol-1對物理性質(zhì)的影響第九十五頁，共一百零八頁，2022年，8月28日分子量色散作用分子間力沸點(diǎn)熔點(diǎn)水中溶解度HeNeArKrXe小大小大小大小大低高小大

決定物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)、氣化熱、熔化熱、蒸氣壓、溶解度及表面張力等物理性質(zhì)的重要因素。分子間力的意義：離子極化變形性第九十六頁，共一百零八頁，2022年，8月28日描述一個(gè)離子對其他離子變形的影響能力。離子的極化力(f)：描述離子本身變形性的物理量。離子的極化率(α)：9.4.3離子極化未極化的負(fù)離子極化的負(fù)離子離子極化：離子在電場作用下，正負(fù)離子電荷重心偏離，產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極的現(xiàn)象。離子變形性：離子受極化而使外層電子云變形的作用。變形性第九十七頁，共一百零八頁，2022年，8月28日1.離子的變形性①離子半徑

r：r愈大，α愈大。

如，Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+；F－<Cl－<Br－<I－②負(fù)離子變形性大于正離子的變形性。③離子電荷：離子正電荷高的變形性小。如：O2->F->Ne>

Na+>

Mg2+>Al3+>Si4+④離子電荷：負(fù)離子電荷多的變形性大。如：S2－

>Cl－

⑤離子的電子層構(gòu)型:(18+2)e-,18e->9－17e->8e-

如：Cd2+>Ca2+；Cu+>Na+

r/pm97999695一般規(guī)律：極化力第九十八頁，共一百零八頁，2022年，8月28日2.離子極化力(f)

①離子半徑r：r

小者，極化力大。②離子電荷：電荷多者，極化力大。③離子的外層電子構(gòu)型：

f：(18+2)e-,18e->9－17e->8e-

當(dāng)正負(fù)離子混合在一起時(shí)，著重考慮正離子的極化力，負(fù)離子的極化率，但是18e構(gòu)型的正離子(Ag+,Cd2+等)也要考慮其變形性。一般規(guī)律：附加極化第九十九頁，共一百零八頁，2022年，8月28日離子的附加極化+－-++-+-+-+-+未極化使負(fù)離子變形使正離子變形負(fù)離子變形加劇

負(fù)離子被正離子極化產(chǎn)生的誘導(dǎo)偶極反過來誘導(dǎo)變形性大的正離子產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，正離子的誘導(dǎo)偶極又加強(qiáng)了對負(fù)離子的極化，使負(fù)離子的誘導(dǎo)偶極增大，這種效應(yīng)叫附加極化。極化結(jié)果第一百頁，共一百零八頁，2022年，8月28日3.離子極化的結(jié)果①鍵型過渡(離子鍵向共價(jià)鍵過渡)

Ag+I－r/pm

126+216