大学普通化学第六版第5章精品课件

1、首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页1物质结构基础物质结构基础第5章首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页2第第5章章 内容内容 5.1 原子结构的近代概念原子结构的近代概念 5.2 多电子原子的电子分布方多电子原子的电子分布方式和周期系式和周期系 5.3 化学键与分子间相互作用化学键与分子间相互作用力力* 5.4 晶体结构晶体结构首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页3一、氢原子光谱与玻尔理论一、氢原子光谱与玻尔理论1 1、氢原子光谱：为线状不连续光谱。、氢原子光谱：为线状不连续光谱。原子结构原子结构首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页4棱镜棱镜狭缝狭缝4

2、15nm435nm487nm660nm电子束氢放氢放电管电管 附图5.2 氢原子光谱示意图电子束首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页52.波尔理论波尔理论（1）定态假设：）定态假设：原子只能处于一系原子只能处于一系列列不连续的能量状态不连续的能量状态中，在这些状态中，在这些状态中原子是稳定的，叫中原子是稳定的，叫定态定态。（2）跃迁假设：）跃迁假设：原子的定态是不连续的，原子的定态是不连续的，故故原子光谱也是不连续的原子光谱也是不连续的。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页6玻尔（玻尔（NielsHendrikDavidBohr，18851962）丹麦物理学家丹麦物理学家首

3、页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页73、波尔理论的缺陷：、波尔理论的缺陷：（1 1）不能解释多电原子的光谱。）不能解释多电原子的光谱。（2 2）不能解释化学键本质。）不能解释化学键本质。（3 3）微观粒子与宏观物体不同，微观粒子）微观粒子与宏观物体不同，微观粒子遵循特有的运动规律。遵循特有的运动规律。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页8一、一、波、粒二象性波、粒二象性1. 光的波、粒二象性光的波、粒二象性20世纪初，爱因斯坦提出了质能转换关系世纪初，爱因斯坦提出了质能转换关系 E E = = mcmc2 2 , , = h / p = h / mc c 为光速为光速, h

4、为普朗克常数为普朗克常数: h =6.626 10-34Js1 ， p为光子的动量。为光子的动量。5.1 原子结构的近代概念原子结构的近代概念首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页92. 微观粒子的波、粒二象性微观粒子的波、粒二象性19241924，德，德布罗衣布罗衣( (de Broglie) )提出：提出：微观粒子也具有波的性质，并假设：微观粒子也具有波的性质，并假设： = h / mv ： 粒子波的波长；粒子波的波长；V：粒子的速率，：粒子的速率，m：粒子的质量：粒子的质量首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页10电子衍射实验示意图电子衍射实验示意图图图5.1 电子衍射示

5、意图电子衍射示意图19271927年，粒子波的假设被电子衍射实验所证实。年，粒子波的假设被电子衍射实验所证实。定向电子射线定向电子射线晶片光栅晶片光栅衍射图象衍射图象首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页11波函数（波函数（ ）：）：是用空间坐标是用空间坐标x、y、z表表示示 的数学函数式，以表征原子中电子的的数学函数式，以表征原子中电子的运动状态。运动状态。波函数习惯上称为原子轨道波函数习惯上称为原子轨道3. 波函数与量子数波函数与量子数电子等微观粒子波是一种具有统计性的电子等微观粒子波是一种具有统计性的几率（概率）波。几率（概率）波。 首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页

6、12薛定谔方程薛定谔方程微观粒子运动的波动方程：微观粒子运动的波动方程：0)(822222222VEhmzyxE 为核外电子总能量，为核外电子总能量，V 为核外电子的势能，为核外电子的势能，h 为普朗克常数，为普朗克常数，m 为电子的质量。为电子的质量。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页13求解结果表明：求解结果表明： 波函数（波函数（ ）具体表达式与）具体表达式与三个参数有关三个参数有关-三个量子数三个量子数首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页14(1) 主量子数主量子数 n ： 表示核外表示核外电子电子运动的能量及运动的能量及电子离核的平均电子离核的平均距离；距离；n

7、 的取值：的取值：n = 1，2，3，量子数量子数 n = 1，2，3，4, 对应于电子层对应于电子层 K L，M，N, 首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页15(2) 角量子数角量子数 l ： l 的取值：的取值：l = 0, 1, 2, 3, (n 1) 确定原子确定原子轨道的形状轨道的形状 对于多电子原子，对于多电子原子，与与n共同确定原子轨共同确定原子轨道的能量。道的能量。l = 0, 1, 2, 3 s、 p、 d、 f 轨道轨道 球形、双球形、梅花形、球形、双球形、梅花形、 复杂复杂首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页16 首页首页 上一页上一页 下一页下一页

8、末页末页17首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页18 首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页19s轨道投影轨道投影yxpz轨道投影轨道投影zx+-dxy轨道投影轨道投影yx+-图图5.5 原子轨道角度分布图原子轨道角度分布图首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页20(3) 磁量子数磁量子数 m ： m 的取值的取值: m = 0，1， 2， 3. l ; 2l + 1个值个值 确定原子轨道的确定原子轨道的伸展方向伸展方向l0， m = 0，S轨轨道一个伸展方向；道一个伸展方向；l1， m = 0，1，P轨道有三个伸展方向；轨道有三个伸展方向；l2， m = 0，1，

9、2， d轨道有五个伸展方轨道有五个伸展方向；向；首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页21首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页22 首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页23p轨道轨道, m=-1,0,+1,有三个伸展方向有三个伸展方向首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页24d轨道轨道, m=-2,-1,0,+1,+2有五个伸展方向有五个伸展方向图5.3b 原子轨道伸展方向首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页25S轨道轨道:P轨道有三个等价轨道轨道有三个等价轨道:d轨道有五个等价轨道轨道有五个等价轨道:首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页

10、26(4) 自旋量子数自旋量子数ms：自旋平行自旋平行 ；自旋反平行自旋反平行 。ms +1/2、-1/ 2 (n, l, m,ms) 完整表征核外电子运动运动状态。完整表征核外电子运动运动状态。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页27n,l,m轨道 (r, , ) 1,0,0 1s2,0,0 2s2,1,0 2pz0/301area02/030)2(2141arearacos)(214102/030areara波函数波函数 (n, l, m)-原子轨道原子轨道首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页28二、电子云二、电子云 电子云：电子云：用黑点的疏密表示空用黑点的疏密表示空

11、间某间某单位体积内电子出现的概率单位体积内电子出现的概率（概率密度概率密度）分布的图形分布的图形首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页29yxayxbyxb附图附图5.8 电子云的统计概念（二维投影）电子云的统计概念（二维投影）a) 单张照片；单张照片；b) 二张照片二张照片 c)大量照片大量照片首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页30电子云与概率密度电子云与概率密度图5.9 电子云示意图a) s电子云；b) p电子云；c) d电子云首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页31 电子云的角度分布图电子云的角度分布图电子云的角度分布电子云的角度分布与原子轨道的角度与原子轨

12、道的角度分布之间的区别：分布之间的区别：图图5.6 电子云角度分布立体示意图电子云角度分布立体示意图形状较瘦形状较瘦没有正、负号没有正、负号首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页32一、多电子原子轨道的能级一、多电子原子轨道的能级5.2 多电子原子的电子分布方式多电子原子的电子分布方式 与周期系与周期系一个原子轨道能量最终由一个原子轨道能量最终由n、l 共同决定共同决定 首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页33 角量子数角量子数l 相同时，相同时，n越大，能量越高越大，能量越高 E1s E2s E3s E4s 主量子数主量子数n n相同时，相同时， l 越大，能量越高越大，能

13、量越高 E4s E4p E4d E4f首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页34 当当n n和和l都不同时，有都不同时，有能级交错现象能级交错现象。E5s E4dE4s E3d；E6s E4f E5d首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页35近似能级图近似能级图: : 7s 7s 6s 6s 4f 5d4f 5d 6p 6p 5s 5s 4d4d 5p 5p 4s 4s 3d3d 4p 4p 3s 3p 3s 3p 2s 2p 2s 2p 1s 1s能量逐渐升高能量逐渐升高能量逐渐升高能量逐渐升高首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页36二、核外电子分布原理与方式二、核

14、外电子分布原理与方式原子核外电子的分布要服从以下规则：原子核外电子的分布要服从以下规则： 泡里不相容原理泡里不相容原理 能量最低原理能量最低原理 洪德规则及特例洪德规则及特例首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页371. 泡里不相容原理泡里不相容原理 在同一个原子中在同一个原子中, ,不允许两个电子不允许两个电子的四个量子数完全相同。的四个量子数完全相同。 即，即，同一个原子轨道最多只能容同一个原子轨道最多只能容纳两个电子，且自旋相反。纳两个电子，且自旋相反。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页382. 能量最低原理能量最低原理核外电子在原子轨道上的排布，必须核外电子在原子轨

15、道上的排布，必须尽尽量占据能量最低的轨道。量占据能量最低的轨道。3. 洪德规则洪德规则 当电子在当电子在n, l 相同的数个相同的数个等价轨道等价轨道上上分布时，每个分布时，每个电子尽可能占据磁量子数电子尽可能占据磁量子数不同的轨道且自旋平行。不同的轨道且自旋平行。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页39例例5.15.1 碳碳原子原子: :(1s22s22p2)的两个的两个p电子在电子在p p轨轨道上如何分布？道上如何分布？ I II III共有以下三种排列方法：共有以下三种排列方法：图图5.4 两个电子在两个电子在p轨道上的分布轨道上的分布首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页

16、末页40洪德规则特例洪德规则特例当相同能量的轨道为全充满或半充满的状当相同能量的轨道为全充满或半充满的状态时，态时，能量较低能量较低。全充满全充满: : p p6 6或或d d1010或或f f1414半充满半充满: : p p3 3或或d d5 5或或f f7 72424Cr:Cr: 1s 1s2 22s2s2 22P2P6 63s3s2 23P3P6 62929u u ：1s1s2 22s2s2 22P2P6 63s3s2 23P3P6 6 42Mo、47Ag、79Au 3d3d5 54s4s1 1 , , 半充满比较稳定。半充满比较稳定。3d3d10104s4s1 1, , 全充满比较稳

17、定。全充满比较稳定。 首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页414.4.核外电子分布式核外电子分布式1111Na:1sNa:1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1 1616S:1sS:1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p4 4 2626Fe:1sFe:1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d6 64S4S2 22424Cr :1sCr :1s2 2S S2 22P2P6 63s3s2 23P3P6 63d3d5 54s4s1 12929u u ：1s1s2 22s2s2 22P2P6 63s3s2 23P3P6 6

18、3d3d10104s4s1 1 (1)(1)原子的电子分布式原子的电子分布式: :首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页42(2)原子的外层电子分布式原子的外层电子分布式 价电子构型价电子构型Na：3s3s1 1S:S: 3s3s2 23p3p4 4 Fe:Fe: 3d3d6 64s4s2 2 CrCr：3d3d5 54s4s1 1 u u ：3d3d10104s4s1 1 首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页43三、三、原子结构与元素性质的周期性原子结构与元素性质的周期性首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页44IA 0IIA元素周期表元素周期表IIIA IVA V

19、A VIAVIIAIIIB IVB VB VIBVIIBVIIIIB IIB首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页45（1）元素周期数）元素周期数=电子层数电子层数n（2）主族号）主族号=外层电子数外层电子数IA、IIA ：ns12IIIAVIIA ：ns2np151. 元素周期表中的周期与族号元素周期表中的周期与族号首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页46（3）IB、IIB族号族号ns电子数电子数价电子构型：价电子构型： (n-1)d10ns1, (n-1)d10ns2(4)IIIBVIIB族号（族号（n1）dns电子数电子数价电子构型：价电子构型：(n-1)d1-5ns2

20、VIII族族 ( (n n-1)-1)d dns ns 8 8、9 9、1010（5）零族）零族1s2或或ns2np6首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页472、元素周期表分区、元素周期表分区1s2ns 2np1-6P区元素区元素ns 1-2s区元区元素素(n-1)d1-8ns2d区元素区元素(n-1)d10ns1-2ds 区区元素元素(n-2)f1-14ns2 f 区元素区元素附图5.6 元素分区首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页483. 原子半径原子半径在同一周期中，在同一周期中，从左到右减小从左到右减小在同一族中，在同一族中，从上到下增加从上到下增加首页首页 上一页

21、上一页 下一页下一页 末页末页494. 电离能电离能同一周期：同一周期：自左至右，第一电离能一般增加。自左至右，第一电离能一般增加。 有一些波动。全充满或半充满结构较大有一些波动。全充满或半充满结构较大同一族同一族主族：主族：自上而下自上而下第一电离第一电离依次减小；依次减小；副族：副族：变化缓慢，规律不明显。变化缓慢，规律不明显。第一电离能：第一电离能：基态的基态的1mol1mol气态原子失去气态原子失去1mol1mol电子成为气态一价阳离子所需的能量电子成为气态一价阳离子所需的能量首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页505. 元素的电负性元素的电负性电负性：电负性：元素的原子在分

22、子中元素的原子在分子中吸引电子吸引电子的能力的能力。吸电子能力越强，电负性越大。吸电子能力越强，电负性越大。鲍林指定氟（氟（F）的电负性为）的电负性为4.0 在同一周期中，从左到右电负性增加在同一周期中，从左到右电负性增加 在同一族中，自上而下电负性下降。在同一族中，自上而下电负性下降。 首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页51一、一、 化学键化学键化学键：化学键：分子或晶体中相邻的原子分子或晶体中相邻的原子（离子）之间的强烈的相互作用。（离子）之间的强烈的相互作用。 5.3 化学键与分子间相互作用力化学键与分子间相互作用力化学键：化学键： 离子键、金属键、共价键。离子键、金属键、共

23、价键。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页52价键理论要点：价键理论要点：（1）1 1个个未成未成对对的电子只能和另一个的电子只能和另一个自旋方向相反的自旋方向相反的1 1个个未成对的电子配对。未成对的电子配对。（2）原子轨道重叠要）原子轨道重叠要对称性匹配对称性匹配， 并满足并满足最大重叠条件。最大重叠条件。3. 共价键共价键首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页53+图图5.12 共价键饱和性共价键饱和性共价键具有饱和性：共价键具有饱和性：共价键的数目取决共价键的数目取决未成对电子的数目。未成对电子的数目。共价键的特性：共价键的特性：首页首页 上一页上一页 下一页下一页

24、末页末页54 共价键具有方向性：共价键具有方向性：对称性匹配；最大对称性匹配；最大重叠。重叠。+附图附图5.11 共价键方向性共价键方向性首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页55 键和键和 键键 键键原子轨道沿着键轴以原子轨道沿着键轴以“头碰头头碰头”方式重叠。方式重叠。 键键图图5.15 s键和键和p键重叠方式示意图键重叠方式示意图首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页56 键键图图5.16 氮分子中三键示意图氮分子中三键示意图 键键原子轨道以原子轨道以“肩并肩肩并肩”方式重叠方式重叠。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页57二二.分子的极性和分子的空间构型分子的

25、极性和分子的空间构型 极性分子极性分子:分子中正、负电荷重心不分子中正、负电荷重心不能重合的分子则称为极性分子。能重合的分子则称为极性分子。 非极性分子非极性分子: :分子中正、负电荷重心分子中正、负电荷重心重合的分子称为非极性分子重合的分子称为非极性分子. .电偶极矩电偶极矩: = ql q：正、负电荷中心所带的电量正、负电荷中心所带的电量， l： 正、负电荷中心正、负电荷中心距离距离极性分子极性分子: 0;非非极性分子极性分子: =0首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页58 双原子分子：双原子分子：同种元素同种元素的双原子分子必然的双原子分子必然是是非极性分子非极性分子。异种元素

26、异种元素双原子分子必然双原子分子必然是极性分子是极性分子。例例：N2、H2、O2是非极性分子；是非极性分子；HF、HCl、HBr、HI是极性分子是极性分子 多原子分子：多原子分子：取决于取决于键的极性和分子的键的极性和分子的空间构型空间构型。空间结构对称空间结构对称的多原子分子是非极性分子。的多原子分子是非极性分子。例：例：CH4是非极性；是非极性；NH3是极性分子是极性分子 首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页593.3.杂化轨道理论和分子空间构型杂化轨道理论和分子空间构型杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点: :(1(1）能级相近的原子轨道互相杂化）能级相近的原子轨道互相杂化; ;(

27、2)(2)几个轨道参加杂化几个轨道参加杂化, ,形成几个杂化轨形成几个杂化轨道；道；(3)(3)杂化轨道成键能力更强。杂化轨道成键能力更强。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页60杂化轨道的类型及应用杂化轨道的类型及应用1)sp杂化杂化:由由1个个s轨道和轨道和1个个p轨道混杂而成轨道混杂而成图5.18 sp杂化轨道首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页61sp成键杂化轨道特征成键杂化轨道特征:键角：键角： 180，分子空间构型：分子空间构型：直线型。直线型。 典型分子：典型分子： BeCl2, HgCl2, O =C=O, HCCH等等首页首页 上一页上一页 下一页下一页

28、末页末页622)sp2杂化杂化:由由1个个s轨道和轨道和2个个p轨道混杂而成。轨道混杂而成。ClBClClC CHHHHBCl3和CH2CH2的空间构型首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页63sp2杂化轨道成键特征：杂化轨道成键特征：键角：键角：120,分子空间构型：分子空间构型：平面正三角形。平面正三角形。典型分子：典型分子： BX3, AlCl3, H2C=CH2首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页643)等性等性sp3杂化杂化:由由1个个s轨道和轨道和3个个p轨道混杂而成。轨道混杂而成。附图5.16 sp3杂化轨道HCHHH甲烷的空间构型甲烷的空间构型首页首页 上一页

29、上一页 下一页下一页 末页末页65sp3杂化轨道成键特征：杂化轨道成键特征：键角键角:10928 ，分子空间构型分子空间构型:正四面体。正四面体。典型分子：典型分子： C H4, CX4, SiH4, SiX4, C(金刚石金刚石), SiC等。等。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页66NHHH.OHH. .NH3空间构型为三角锥形空间构型为三角锥形, H2O空间构型为空间构型为“V”形形4)sp3不等性杂化不等性杂化:由由1个个s轨道和轨道和3个个p轨道混杂轨道混杂而成，而成，其中其中有一个杂化轨道含有一对有一个杂化轨道含有一对孤对电子孤对电子。首页首页 上一页上一页 下一页下一

30、页 末页末页671. 取向力取向力 取向力取向力分子固有电偶极之间的作用力，分子固有电偶极之间的作用力，存在于极性分子存在于极性分子之间之间。距离较远时距离较近时相互接近取向力示意图取向力示意图三三. 分子间相互作用力分子间相互作用力首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页682. 诱导力诱导力诱导力诱导力: :固有偶极与诱导偶极之间的作固有偶极与诱导偶极之间的作用力用力. .+-+-诱导力产生的示意图诱导力产生的示意图存在于极性分子与非极性分子之间存在于极性分子与非极性分子之间;极性分子与极性分子之间。极性分子与极性分子之间。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页693. 色散

31、力色散力色散力色散力: :瞬间偶极之间的相互作用称为色散力。瞬间偶极之间的相互作用称为色散力。普遍存在于所有分子中普遍存在于所有分子中. .同类型分子，同类型分子，相对分子质量越大，其色散力越大相对分子质量越大，其色散力越大例：例： 卤素单质按色散力从大到小：卤素单质按色散力从大到小：I2, Br2, Cl2, F2; 卤化氢按色散力从大到小：卤化氢按色散力从大到小：HI, HBr, HCl, HF首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页704. 氢键氢键氢键氢键: :电负性很大的原子电负性很大的原子X（F、O、N）与与H原子成键时，由于原子成键时，由于X吸引电子的能力吸引电子的能力很强

32、，使氢原子带有较多正电荷，它与很强，使氢原子带有较多正电荷，它与另一个电负性大且半径又小的原子另一个电负性大且半径又小的原子Y （F、O、N）形成氢键：形成氢键：XHY首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页71分子中有分子中有F FH H键、键、O OH H键或键或N NH H键的分子之键的分子之间能形成氢键。间能形成氢键。如：如： HFHF、H H2 2O O、NHNH3 3、无机含氧酸、无机含氧酸(HNO(HNO3 3、H H2 2SOSO4 4、H H3 3BOBO3 3等等) ) 、有机羧酸（、有机羧酸（COOHCOOH）、醇）、醇( (OH)OH)、胺胺(NH(NH2 2)

33、)、蛋白质等分子之间都存在氢键。、蛋白质等分子之间都存在氢键。而而乙醛（乙醛（CHCH3 3 CHO CHO）和丙酮（）和丙酮（CHCH3 3COCOCHCH3 3）等醛、）等醛、酮、醚分子之间则不能形成氢键。酮、醚分子之间则不能形成氢键。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页725. 分子间力和氢键对物质性质的影响分子间力和氢键对物质性质的影响熔点和沸点熔点和沸点:同类单质和化合物的熔同类单质和化合物的熔点和沸点随分子摩尔质量的增加而点和沸点随分子摩尔质量的增加而升高。升高。含氢键的化合物熔点和沸点含氢键的化合物熔点和沸点比无氢键的高比无氢键的高. HFHF、 HClHCl、 HBr

34、HBr、 HIHI沸点（沸点（。）：）：、 8585、5757、 3636因因HFHF分子分子间间存在氢键存在氢键，其熔点和沸点比同类型的氢其熔点和沸点比同类型的氢化物要高，出现化物要高，出现反常反常现象。现象。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页73溶解性溶解性-相似相溶原理相似相溶原理:溶质与溶剂之间有溶质与溶剂之间有相似的结构、极性等，有利于溶质的溶解。相似的结构、极性等，有利于溶质的溶解。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页74 一、晶体的基本类型和性质一、晶体的基本类型和性质1.1.离子晶体离子晶体（1 1） 晶格结点上的微粒晶格结点上的微粒正、负离子。正、负离子

35、。（2 2） 微粒间作用力微粒间作用力离子键。作用力离子键。作用力随随离子电荷的增多和半径的减少而增强离子电荷的增多和半径的减少而增强。（3 3） 晶体中不存在独立的简单分子。例晶体中不存在独立的简单分子。例如如NaClNaCl晶体晶体, ,表示表示NaNa+ +:Cl:Cl=1:1=1:1。 5.4 晶体结构晶体结构首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页75（4 4） 晶体的特性晶体的特性熔点高、硬度大；熔点高、硬度大；延展性差；延展性差；一般易溶于极性溶剂；一般易溶于极性溶剂；熔融态或水溶液均易导电。熔融态或水溶液均易导电。 在相同类型的典型离子晶体中在相同类型的典型离子晶体中，离

36、子的电荷越多，半径越小，晶体离子的电荷越多，半径越小，晶体的熔点越高，硬度越大。的熔点越高，硬度越大。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页76例例1 1：离子晶离子晶体体正 、 负 离 子正 、 负 离 子半径半径正、负离子正、负离子电荷数电荷数熔点熔点硬度硬度NaFNaF2.302.301 ,1 ,1 19939932.32.3CaOCaO2.312.312 ,2 ,2 2261426144.54.5首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页77离 子离 子晶体晶体正 离 子正 离 子半径半径正 、 负 离 子正 、 负 离 子电荷数电荷数熔点熔点硬度硬度CaOCaO0.99

37、0.99 2, 2, 2 226142614 4.54.5MgOMgO0.66 0.66 2, 2, 2 228522852 5.55.56.56.5例例2：首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页78在同一周期中，在同一周期中，自左而右自左而右随着正随着正离子电荷数的增多，离子电荷数的增多，离子半径离子半径逐逐渐渐减少减少, , 如，如， NaNaMgMg2 2;K;KCaCa2 2ScSc3 3, ,同一元素，随着同一元素，随着正离子电荷数的增多，离正离子电荷数的增多，离子半经减少子半经减少。 如如 Fe2+Fe2+Fe3+Fe3+在同一族中在同一族中，自上而下离子半经逐渐增大自上而

38、下离子半经逐渐增大。如，如，I IBrBrClClF F 离子与电荷的规律如下：离子与电荷的规律如下：首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页792.2.原子晶体原子晶体. .(1)(1)晶格结点上的微粒晶格结点上的微粒原子。原子。（2 2）微粒间作用力）微粒间作用力共价键共价键。（3 3）晶体中不存在独立的简单分子。）晶体中不存在独立的简单分子。例如方石英（例如方石英（SiOSiO2 2）晶体）晶体, ,表示表示Si:O=1:2Si:O=1:2。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页80（4 4）晶体的特性）晶体的特性熔点高、硬度大熔点高、硬度大；延；延展性差；一般溶剂中不溶；

39、是电的展性差；一般溶剂中不溶；是电的绝绝缘体缘体或或半导体半导体。常见的原子晶体有。常见的原子晶体有金金刚石（刚石（C C）和可作半导体材料的单晶和可作半导体材料的单晶硅硅（SiSi）、锗）、锗(Ge)(Ge)、砷化镓、砷化镓(GaAs)(GaAs)、以、以及碳化硅及碳化硅(SiC)(SiC)和方石英和方石英(SiO(SiO2 2) )。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页813.3.分子晶体分子晶体 (1)(1)晶格结点上的微粒晶格结点上的微粒极性分子或极性分子或非极性分子。非极性分子。（2 2）微粒间作用力）微粒间作用力分子间力（还分子间力（还有氢键）。在同类型的分子中，分有氢键

40、）。在同类型的分子中，分子间力随分子量的增大而增大。子间力随分子量的增大而增大。首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页82（3 3）晶体中存在独立的简单分子。）晶体中存在独立的简单分子。例如例如COCO2 2晶体晶体, ,表示一个分子。表示一个分子。 (4(4）晶体的特性）晶体的特性熔点抵、硬度小熔点抵、硬度小( (随分子量的增大而增大随分子量的增大而增大) )；延展性；延展性差；其溶解性遵循差；其溶解性遵循“相似者相溶相似者相溶”。( (有的易溶于有机溶剂有的易溶于有机溶剂) ) 首页首页 上一页上一页 下一页下一页 末页末页834 4金属晶体金属晶体 (1)(1)晶格结点上的微粒晶格结点上的微粒原子或正离子。原子或正离子。（2 2）微粒间作用力）微粒间作用力金属键。金属键。（3 3）晶体中不存在独立的简单分子。）晶体中不存在独立的简单分子。（4 4）晶体的特性）晶体的特性是电和热的良导体，是电和热的良导体，熔点较高、硬度较大；优良的变形性熔点较高、硬度较大；优良的变形性和金属光泽。和金属光泽。 首页首页 上一页上一