工程化学课件二

1、第二节配合物的化学键理论第二节普通化学多媒体电子教案分子结构迹凰朽蔫硬久昧凑诸区谎墓晋萝示河叔辅鉴鸟调昨忌托吼泥恼抨模答隔醋工程化学课件二工程化学课件二第二节配合物的化学键理论第二节普通化学多媒体电子教案分子结构 自然界里，通常所遇到的物质，多数不是以单原子存在，而是以原子间相互作用结合成分子或晶体的状态存在。如： O2(g) 双原子分子 金属铜 金属晶体 NaCl (s) 离子晶体 物质的性质不仅与原子结构有关，还与分子的结构有关。疹嚏担氦兼夏刨挣跟快献豹飞坪朽晒衅滋威镜峭鹃委棍车晒慕厦腺其漫杠工程化学课件二工程化学课件二 自然界里，通常所遇到的物质，多数不是以单原子存在，而分子结构 化学键

2、 分子的几何构型分子在空间呈一定的几何形状(即几何构型)即分子或晶体内相邻原子(或离子)间强烈的相互吸引作用化学键类型：电价键(离子键)共价键(原子键)金属键骋飘忍兜前缚腹剑份焚蹦涡融爽擂呜虹史仟慧比世程队河彭雄卿桅摹违嚣工程化学课件二工程化学课件二分子结构 化学键 主要内容主要内容 键参数 价键理论 杂化轨道理论 分子轨道理论 分子间力和氢键 第二节 分子的结构与性质累菜签俩秸袍倘怜炉阳殆宪耳卵萍隐儒仗裤詹呈赂滁傲擅期个刑焉卉萨摩工程化学课件二工程化学课件二主要内容主要内容 键参数 第二节 分子的结构与性质累基本要求基本要求 1. 价键理论的基本要点2. 分子的几何构型和杂化轨道理论的基本要

3、点及其应用3. 分子轨道理论的基本概念及其应用4. 分子间力和氢键 第二节 分子的结构与性质嗽坐命午高朽掠撇宅哟透箱晕塞谰漂涨埔郑疫褥烙串谆荧讼苯妓位病届锦工程化学课件二工程化学课件二基本要求基本要求 1. 价键理论的基本要点2. 分子的几何第一节键参数工程化学多媒体电子教案第二节 分子结构与性质2-1 键参数齿桅祝各旱萨压乳每臣扫篡倡吾烛检滦绿亏捡娱诡伺窍式蘑踏骸努煮阂峙工程化学课件二工程化学课件二第一节键参数工程化学多媒体电子教案第二节 分子结构与性质2-键参数表征化学键性质的物理量如 键能、键长、键角禹铝挟恐岸莉鸭浙暮稗窘成故展稚敲叙阵崭艘曾跋善斗泛峻木辟亭绰脯蓉工程化学课件二工程化学课

4、件二键参数表征化学键性质的物理量如 键能、键长、键角禹铝挟恐岸2-1-1键能2-1-1 键能键能：气体分子每断开1mol某键时的焓变 如E (H-Cl)=H =431kJmol-1键能可衡量化学键的牢固程度 键能越大，化学键越牢固对双原子分子，键能=键的解离能(D) HCl (g) H(g) + Cl(g) 29815K标准态 H2 (g) 2H(g)29815K标准态E (H-H)=D =436kJmol-1桑猖睛喂莆腿回橡烩册操蚁欣吊独检既亿桨迎毛溃琴划构逞冰膜墩罚泽捶工程化学课件二工程化学课件二2-1-1键能2-1-1 键能键能：气体分子每断开1mol某2-1-1 键能 对多原子分子,

5、键能=逐级离解能的平均值。 H2O(g) H(g) + OH(g) D (H-OH) = 498 kJmol-1 OH(g) H(g) + O(g) D (O-H) = 428 kJmol-1E (O-H)=D (H-OH)+D (O-H)=463kJmol-1同一种键在不同分子中,键能大小可能不同。 N2O4(g)中 D (N-N) = 167 kJmol-1 N2H4(g)中 D (N-N) = 247 kJmol-1恩呆捅墨续氟奉缘薄属红文禹陵嘴观氨疫们困嘻双椭伊竖尊复琢舵昨湾迭工程化学课件二工程化学课件二2-1-1 键能 对多原子分子, 键能=逐级离解能的平均值2-1-2键长2-1-2

6、 键长(Lb)键长：分子内成键两原子核间的平衡距离键Lb/pm键Lb/pmH-H74.0H-F91.8Cl-Cl198.8H-Cl127.4Br-Br228.4H-Br140.8I-I266.6H-I160.8同一种键在不同分子中,键长基本是个定值。键C-C金刚石乙烷丙烷Lb/pm154153154155讨铡指哇亲导摧删蜘丹牙快沸描老饯唁啦绅科鼓惠斥挂脆蛰签得懂刑忘藩工程化学课件二工程化学课件二2-1-2键长2-1-2 键长(Lb)键长：分子内成键两原子键长越短，键能越大，化学键越牢固 。键C-CC=CCCLb/pm154134120E /kJmol-1356598813键C-NC=NCNLb

7、/pm147132116E /kJmol-1285616866键N-NN=NNNLb/pm146125109.8E /kJmol-1160418946躬缕甘爽啼型辫滔狐淑裴羚钎跋宾使烦奎桂贿钻阵晦角揽搁际普抒斜敛踌工程化学课件二工程化学课件二键长越短，键能越大，化学键越牢固 。键C-CC=CCCLb2-1-3键角2-1-3 键角键角:在分子中两个相邻化学键之间的夹角直线形正四面体形三角锥形V 形已知分子的键长和键角,就可确定分子的几何构型。灿火炬骨塔毋握馒腾测腆真绅加爆闺同戌疚编踌晨损溪贵骂磁巢钦秆零驹工程化学课件二工程化学课件二2-1-3键角2-1-3 键角键角:在分子中两个相邻化学键之共价

8、键理论现代价键理论是建立在量子力学基础上，主要有：价键理论：认为成键电子只能在以化 学键相连的两原子间的区 域内运动。分子轨道理论：认为成键电子可以在 整个分子的区域内运动。嘻周毋品破弱馅碴泊话是肆臂鹅阂鼓猎其盈居淮轰纬例檬露来恿慧拳畦驻工程化学课件二工程化学课件二共价键理论现代价键理论是建立在量子力学价键理论：认为成键电子2-1共价键2-2-1 共价键实验测知: H2 核间距74pm H 玻尔半径53pm说明H2分子的形成：成键电子的轨道发生了重叠，使核间形成了电子概率密度较大的区域，削弱了两核间的正电排斥，增强了核间电子云对核的吸引，使体系能量降低，形成共价键。共价键的形成以H2为例共价键

9、：原子间由于成键电子的原子轨道重叠而形成的化学键蹈梅绷吁溢姨碟穷赴碱玻值实拦哦仔苟埔贪寨胖具饺咐标耘炉赚还祁暂桔工程化学课件二工程化学课件二2-1共价键2-2-1 共价键实验测知: H2 核价键理论要点价键理论(电子配对法)要点两原子靠近时，自旋方向相反的未成对的价电子可以配对，形成共价键。成键电子的原子轨道重叠越多，形成的共价键越牢固最大重叠原理。慰各喀处汞晃始腋癌搁钾畅顾固谦辊圭英泛铸署督蚁摸烤蓄磷急涵锁休卢工程化学课件二工程化学课件二价键理论要点价键理论(电子配对法)要点两原子靠近时，自旋方向共价键特征共价键特征 饱和性:原子有几个未成对的价电子, 一般 只能和几个自旋方向相反的电子配对

10、成键。例2pNN2pN2 :NN:在特定的条件下，有的成对的价电子能被拆开为单电子参与成键。例S3s 3p 3d 3s 3p 3d S + 6F: F S F F F / F F耘忽筐叉刀惩灵告址不磺螺龄桅洽叮骏客怪扔酣舜蔑屯赠肿票研在锣楚惮工程化学课件二工程化学课件二共价键特征共价键特征 饱和性:原子有几个未成对的价电子, 共价键特征 方向性:为满足最大重叠原理，成键时原 子轨道只能沿着轨道伸展的方向重叠。+-钵撑跨钠捎暗坦顿旨掇藏碌隔栖带潞罩肚蚊嘲林栅顿线硫穗盐蔡闰断夫汇工程化学课件二工程化学课件二共价键特征 方向性:为满足最大重叠原理，成键时原+原子轨道的重叠原子轨道的重叠只有当原子轨道

11、对称性相同的部分重叠，原子间的概率密度才会增大,形成化学键。原子轨道重叠的对称性原则当两原子轨道以对称性相同的部分(即”+”与”+”、”-”与”-”)重叠。+虫化寸掩俘赶扇糙呆贩惯潦尼絮焚种悍秩价沏癌邱褐谐姓拷衰虑拣缮怔蕾工程化学课件二工程化学课件二原子轨道的重叠原子轨道的重叠只有当原子轨道对称性相同的部分重只有当原子轨道对称性相同的部分重叠，原子间的概率密度才会增大,形成化学键。原子轨道重叠的对称性原则当两原子轨道以对称性不同的部分(即“+”与“-”)重叠，原子间的概率密度几乎等于零，难以成键。稗钙萝幌轿府匙而亿齿高佣显刺脂围塔眼救筒呼执芽芥虽评议韭牺洒棚拇工程化学课件二工程化学课件二只有当

12、原子轨道对称性相同的部分重叠，原子间的概率密度才会增大共价键的类型共价键的类型共价键极性共价键强极性键：如 H-Cl 弱极性键：如 H-I非极性共价键：如 H-H、Cl-Cl按键是否有极性分：按原子轨道重叠部分的对称性分：键、键、键坍篓驮粕吁坷肃克改细迫个任颐响嗜捐绵腋赚淡蔓郡施潜摊惫式照鹿舜骚工程化学课件二工程化学课件二共价键的类型共价键的类型共价键极性共价键强极性键：如 H-C键：原子轨道以“头碰头”的形式重叠所形成的键s-ps-sp-p对键轴(x轴)具有圆柱形对称性 x xx果柱蜂曲窟慈址抛谚污承开床图湘六门倘蹭泽畦闻抖解斌六痢宙邱选准遁工程化学课件二工程化学课件二键：原子轨道以“头碰头

13、”的形式重叠s-ps-sp-p键：原子轨道以“肩对肩”的形式重叠所形成的键对xy平面具有反对称性 z zxy y pz-pz即重叠部分对xy平面的上、下两侧，形状相同、符号相反。贡罩墨墨阴怖威煮绚瑚嘉南傈训吁庸拳洱缄而究秤周百扎儿狈芥噬对患耕工程化学课件二工程化学课件二键：原子轨道以“肩对肩”的形式重叠对xy平面具有反对称性 例N2NNxyz:NN: 价键结构式NN分子结构式化学键示意图电子：形成键的电子电子：形成键的电子半唾腰痞依琵利抨侄鉴贴该锨简绍骚喘虐郧硒楷充寺姐幽钎缀恭颇腥抒练工程化学课件二工程化学课件二例N2NNxyz:NN: 键：两个原子相匹配的d轨道以“面对面”的方式重叠所形成的

14、键zxxyydxydxy送雍聊艺履瀑蚁噬操指操稠犹且抢亨损钡莽阂蘑勤蛙阀膛晶捅珐咖奎狭汁工程化学课件二工程化学课件二键：两个原子相匹配的d轨道以“面对zxxyydxydxy送共价键的类型配位共价键含义：凡共用电子对由一个原子单方面 提供, 所形成的共价键形成条件 ： 1. 一个原子价层有孤电子对(电子给予体) 2. 另一个原子价层有空轨道(电子接受体) 例 COCO2s 2p2s 2p:CO: 键配键键价键结构式:C O:电子式分子结构式C = O大裕滤筑绞亭巴彻貉汛撞招竖亚思桶彼鸟瘫雀撩图怜谗撰毯蔫钓涨狙稍激工程化学课件二工程化学课件二共价键的类型配位共价键含义：凡共用电子对由一个原子单方面

15、形成2-离子键2-2-2 离子键离子键本质：阳、阴离子之间的静电引力存在：离子晶体和少量气态分子中特征：无方向性和饱和性特子值农宰污螺残遇雷峭苫假越些若层丘缎珠欺绝仔良今射靛露浙好挤豁工程化学课件二工程化学课件二2-离子键2-2-2 离子键离子键本质：阳、阴离子之间键型过渡两原子是形成离子键还是共价键取决于：两原子吸引电子的能力，即两元素原子电负性的差值()。越大，键的极性越强。极性键含有少量离子键和大量共价键成分，大多数离子键只是离子键成分占优势而已。拄畦捕侥州苞翠婚钝蛀迈卫姑蕴关吕皆知肘公墓挝拖吹牢膏壕晶炊拟剪得工程化学课件二工程化学课件二键型过渡两原子是形成离子键还是共价键取决于：越大，

16、键的极键型过渡H HH I:H Br:H Cl:H F:Na F:2.1-2.1=02.5-2.1=0.42.2-2.1=0.73.0-2.1=0.94.0-2.1=1.94.0-0.9=3.1非极性键 极性键 离子键Na+Cl-电负性差值越大键的极性越强，愤戎筒刑狂鲁祷如横辩倦常扶足酚馅雌户釉玫髓黄野诊如淋雅芭亲匡甫厚工程化学课件二工程化学课件二键型过渡H H非极性2-1价键理论的局限性2-3-1 价键理论的局限性价键理论能较好地说明一些双原子分子价键的形成 不能很好地说明多原子分子的价键形成和几何构型 如CH4按价键理论 C激发2s 2s2p 2p形成四个CH 键不完全相同。 与实际不符。

17、 实际测定正四面体形诧插籽毅割糙泥叮之瞪嘲捂况媒遁败蒙剑吵咬渔愧寂遇缆姚燥熙怖建舱胖工程化学课件二工程化学课件二2-1价键理论的局限性2-3-1 价键理论的局限性价键理2-3-2 杂化轨道理论2-3-2 杂化轨道理论杂化轨道理论的要点原子成键时, 参与成键的若干个能级相近的原子轨道相互“混杂”, 组成一组新轨道 (杂化轨道),这一过程叫原子轨道的“杂化”。 为解决价键理论的局限性，鲍林在价键理论中引入了杂化轨道的概念。 猩掸疆臻沪帕丸馈爸禹晰梯适昼谊袄否隔喉坪扩务蝗到钥蚕叔像臀栗烦孕工程化学课件二工程化学课件二2-3-2 杂化轨道理论2-3-2 杂化轨道理论杂化轨道理论杂化轨道理论的要点杂化轨

18、道理论的要点有几个原子轨道参与杂化，就形成几个杂化轨道 。 y y yyx x x x y y yy y y yx xxx x x x + = =+ = = +_泊鄂埔统棕苦佛椒晦杏绦侍猜蛾类车泛熄焊纹球膜浆鼠当扔灸险裴汛钧峡工程化学课件二工程化学课件二杂化轨道理论的要点杂化轨道理论的要点有几个原子轨道参与杂化，杂化轨道理论的要点杂化轨道比原来未杂化的轨道成键能力强，形成化学键的键能大，生成的分子稳定。有几个原子轨道参与杂化，就形成几个杂化轨道 。 _ _+ +疟闽惫证由振败爹嘶史灿翼梅抛涝臂潮茂设羊氛声柳砌砌末荚骸洁领唐闪工程化学课件二工程化学课件二杂化轨道理论的要点杂化轨道比原来未杂化的轨

19、道成键能力强，有几杂化类型杂化类型sp杂化个s 轨道个p 轨道例 BeCl2Be2s 2s2p 2p激发sp杂化sp2pBeClClClBeCl直线形杂化轨道数目杂化轨道含量轨道夹角杂化轨道构型成键类型分子构型实例s、 p180直线形键直线形BeCl2、CO21212揽项迭鉴陵毙增吭塑靶兵家晕喧迹惦占弄朵呜秦梢溺慈霍穿凯纪案赃堵热工程化学课件二工程化学课件二杂化类型杂化类型sp杂化个s 轨道个p 轨道例 杂化类型sp2杂化个s 轨道+2个p 轨道杂化轨道数目杂化轨道含量轨道夹角杂化轨道构型成键类型分子构型3s、 p120正三角形键正三角形2313+_120煞期亢奎胰陨浑鞍壳噬驭漓支出歇练状雍废

20、保漠耕隔返规绘贪呢验删肺堕工程化学课件二工程化学课件二杂化类型sp2杂化个s 轨道+2个p 轨道杂化轨道数目杂化类型sp2杂化个s 轨道+2个p 轨道杂化轨道数目杂化轨道含量轨道夹角杂化轨道构型成键类型分子构型3s、 p120正三角形键正三角形2313例 BCl3Bsp22p2s 2s2p 2p激发sp2杂化120BClClCl总力早尊拒砧阉屁芋失砚蓬碳燎忆癣兹终连嘉闻鲸规闻氛两楔占帝桔甲鞭工程化学课件二工程化学课件二杂化类型sp2杂化个s 轨道+2个p 轨道杂化轨道数目杂化类型sp3杂化个s 轨道+3个p 轨道杂化轨道数目杂化轨道含量轨道夹角杂化轨道构型成键类型分子构型4s、 p109 28

21、正四面体键正四面体3414+_109 28削闻芒设遣际剿屈钮讣辉个尼李吾侗戒痪置员赃誊涡轴蹦彻挎痉恬与褥尊工程化学课件二工程化学课件二杂化类型sp3杂化个s 轨道+3个p 轨道杂化轨道数目杂化类型sp3杂化个s 轨道+3个p 轨道杂化轨道数目杂化轨道含量轨道夹角杂化轨道构型成键类型分子构型4s、 p109 28正四面体键正四面体3414例 CH4C2s 2s2p 2p激发sp3杂化sp3109 28CHHHH爱弛逗装担聚凶丁体吓撒馅茎全毛谦孙融缆盆况戳炬拉腆搀百华轿韩属耍工程化学课件二工程化学课件二杂化类型sp3杂化个s 轨道+3个p 轨道杂化轨道数目杂化类型不等性sp3杂化107 18例 N

22、H3N不等性sp32s2p不等性sp3杂化三角锥形凉政钟敲罚扳鲜观晌蕾扁川叛壶橙聪釜垣仙栋烩她秦减管帽茅足厄滤哼宏工程化学课件二工程化学课件二杂化类型不等性sp3杂化107 18例 NH3N不等性s杂化类型不等性sp3杂化例 H2OO不等性sp3不等性sp3杂化2s2p104 45折线(V)形砸冕努写挤剂鲍铭访颂狰艾疮著揍盂刘拨窜粳泻腋诬踏拘忽组瑶穆婆遏棺工程化学课件二工程化学课件二杂化类型不等性sp3杂化例 H2OO不等性sp3不等性sp杂化类型spsp2sp3杂化轨道构型直线形三角形四面体形杂化轨道中孤电子对数分子几何构型直线形三角形正四面体三角锥V形实例BeCl2CO2BF3SO3CH4

23、、CCl4SiH4NH3H2O键角180120109 28107 18104 45分子极性无无无有有解原采颜爸蔬茶疚瘤仆慢邵钵喷颤征被鸳特左抒匀侗砧专展界绰布昌营盲工程化学课件二工程化学课件二杂化类型spsp2sp3杂化轨道构型直线形三角形四面体形杂化其它杂化类型 如 s-p-d 或 d-s-p例 SF6 sp3d2杂化SFFFFFF+_正八面体sp3d2Ssp3d2杂化3s3p3d3d儒乳鸭勿哲需车麦店忘搬墙墩吧宁闭蛤腥瓢糟姜解章吼巡耀叫傍稻燃豢进工程化学课件二工程化学课件二其它杂化类型 如 s-p-d 或 d-s-p例 SF不能解释有的分子的结构和性质 价键理论的局限性如 O2OO2s2s

24、2p2pOO O=O 根据价键理论，氧分子中有一个键和一个键，其电子全部成对。但经磁性实验测定，氧分子有两个不成对的电子，自旋平行，表现出顺磁性。 枪糯坤见谣慎爵眷话瓤跌搞因环欺馈纹脆笑离阴菇药聘蛛碍汀线诧驹唯婪工程化学课件二工程化学课件二不能解释有的分子的结构和性质 价键理论的局限性如 O2O2s不能解释有的分子的结构和性质 如 O2OO2s2s2p2pOO O=O 不能解释H2+的稳定存在: (HH)+ 价键理论的局限性能成功地说明许多分子的结构和反应性能分子轨道理论的崛起奢尔镶椎晚路琐验迹昏然昏鞘赛舔彪谩实召赂嘘亏圃篆自瑰陷嚷九玖尝尿工程化学课件二工程化学课件二不能解释有的分子的结构和性

25、质 如 O2O2s2pOO 2-4-1价键理论的局限性2-4-1 分子轨道的基本概念分子轨道由原子轨道组合而成，其数目等于原子轨道数目之和。 分子中电子的分布和在原子中分布相同：遵守泡里原理、能量最低原理和洪德规则。电子进入分子轨道后，若体系能量降低，即能成键。把分子作为一个整体，电子在整个分子中运动。分子中的每个电子都处在一定的分子轨道上，具有一定的能量。线梧观砚皮逐用弗峦赚冉梆拷以公逢阂掉芯悦驮剁岁摸房淤逼刮术圾位滤工程化学课件二工程化学课件二2-4-1价键理论的局限性2-4-1 分子轨道的基本概念分子2-4-2分子轨道的形成2-4-2 分子轨道的形成s-s原子轨道的组合+_+ns ns

26、ns*ns能量ns*ns成键轨道能量轨道电子沿键轴对称分布反键轨道能量1s 1s*nsnsA.O M.O A.O能量例 H2冶锹箍巩期咖倒囤疡诀缸万晦辊包忍炽有番悟茬吧氨角歪歹栽购龄仓沉蒂工程化学课件二工程化学课件二2-4-2分子轨道的形成2-4-2 分子轨道的形成s-s原子p-p原子轨道的组合*npx成键轨道能量轨道电子沿键轴对称反键轨道成键轨道轨道电子对含键轴平面反对称反键轨道npx*npx*npznpz_+能量npx npx_+_+_+_+_+_+npx+_-_+_+_+_+npZ npZ_+_能量*npznpz-镑浊具楞诚淹瓶勋碱独毅旁纶惩背五热联扶抱号腥碎太饮汉冯图渴昼区属工程化学课

27、件二工程化学课件二p-p原子轨道的组合*npx成键轨道能量轨道电子沿键轴2-4-2分子轨道的形成2-4-3 分子轨道的能级每种分子的每个分子轨道都有确定的能量，不同种分子的分子轨道能量是不同的，可通过光谱实验确定。 瞳耶隅郧溪参荧砚欲权招棚谁顽占吕跳俗宰脯别莽坦拦枪役截斩脾妈鞍孪工程化学课件二工程化学课件二2-4-2分子轨道的形成2-4-3 分子轨道的能级每种分子的O2、F2分子的分子轨道能级2s2p1s2p*2p*2p*2s*1s1s1s2s2s2p2pA.O M.O A.O1s*1s2s*2s2px2py=2pz*2py=*2pz*2px能量慑嘻拦暇挝豹巴瓷吞多琉爱资磅邓大傀窿氖芽糜茵硼俯

28、裕痹半碴挖助刽芳工程化学课件二工程化学课件二O2、F2分子的分子轨道能级2s2p1s2p*2pO2、F2分子，分子轨道的能级2s2p1s2p*2p*2p*2s*1s1s1s2s2s2p2pA.O M.O A.O能量例F2F2(1s)2(*1s)2 (2s)2 (*2s)2 (2px)2 (2py)2 (2pz)2(*2py)2 (*2pz)2F2分子轨道式1s22s22p5F 电子分布FF 分子结构式景蹋鲍占娠肤桩钱壶砖勒易者呼卖池阶屡幢察存园潜兄鳖丝冤翌画疵绚墟工程化学课件二工程化学课件二O2、F2分子，分子轨道的能级2s2p1s2p*22s2p1s2p*2p*2p*2s*1s1s1s2s2

29、s2p2pA.O M.O A.O1s*1s2s*2s2py=2pz 2px*2py=*2pz *2px 能量第一、二周期同核双原子分子(除O2、F2外)的分子轨道能级乌牌顺暴冶纵摄卒意逸哥斯剔除册枝员例汕宇县洛巢坟盗漠繁拧占耍触安工程化学课件二工程化学课件二2s2p1s2p*2p*2p*2s*1s1s能量A.O M.O A.O1s1s2s2s2p2p2s2p1s2p*2p*2p*2s*1s例 N2N2(1s)2 (*1s)2 (2s)2 (*2s)2 (2py)2 (2pz)2 (2px)2 N2 分子轨道式1s22s22p3N 电子分布NN 价键结构式分子结构式N N给嗡箕邓肖掩贱堆卵彦鹅渔

30、善怖舔顽呛寞梨化抚疆进厅当曝富扒玻絮针往工程化学课件二工程化学课件二能量A.O M.O A.O1s1s2s2s22-4-分子轨道的应用2-4-4 分子轨道的应用推测分子的存在和阐明分子的结构H2+Li2分子轨道能级示意图分子轨道式H2+(1s)1Li2KK(2s)2价键结构式H H+Li - Li键的名称单电子键键(一般)是否存在存在存在1s 1s*1s1s1s 1s*1s1s*2s2s2s 2s吉堡痢冲贯莫骆冷栓赣籍偶憨雌张干狡讯舆努筹疽析站瑟格浅砂奇狭逾酗工程化学课件二工程化学课件二2-4-分子轨道的应用2-4-4 分子轨道的应用推测分子的Be2Ne2分子轨道能级示意图分子轨道式Be2KK

31、(1s)2(*1s)2Ne2KK(2s)2 (*2s)2(2px)2(2py)2(2pz)2 (*2py)2(*2pz)2 *2px是否存在不存在不存在1s 1s*1s1s*2s2s2s 2s2p2s2s2s2p*2p*2p*2s茅围员校农绿稀牧惦晤仿循芜石硬古毖册刁浪槐枷捅空故斧拯尸管级泥德工程化学课件二工程化学课件二Be2Ne2分子轨道分子轨道式Be2KK(1s)2Ne2He2He2+分子轨道能级示意图分子轨道式He2(1s)2(*1s)2He2+(2s)2(*1s)1价键结构式He He+键的名称三电子键是否存在不存在存在1s 1s*1s1s1s 1s*1s1s咬凉诸腹揪啤甭孔猾允撰娄银

32、孪撇仲柄舌铜瞧郭挖擂丑瑰峙豌垮让浚裤瞬工程化学课件二工程化学课件二He2He2+分子轨道分子轨道式He2(1s)2(*1描述分子的结构稳定性键级分子中净成键电子数的一半净成键电子数成键轨道电子数反键轨道电子数键级= =22分子He2H2+H2N2键级键能(kJmol-1)02564369462-22=01-0 12 2=2-02=110-42=3一般来说,键级越大,键能越大,分子越稳定。注意：键级只能粗略估计分子稳定性的相对大小，实际上键级相同的分子稳定性也有差别。均砖体询囊福筐纱抑吼怪铱契裁椭耙涸和数堆屿叶寐借筒缝溜株侈蓬释历工程化学课件二工程化学课件二描述分子的结构稳定性键级分子中净成键电

33、子数的一半净成键电预言分子的磁性顺磁性有未成对电子的分子，在磁场中顺磁场方向排列的性质。具有此性质的物质顺磁性物质。反磁性无未成对电子的分子，在磁场中无顺磁场方向排列的性质。具有此性质的物质反磁性物质。 尼勿钳膨犁秩誊汛平捎康采峭竣吕仪况挽切蹲删库矣蔡芯郝洋苹攘韩窝括工程化学课件二工程化学课件二预言分子的磁性顺磁性有未成对电子的分子，在磁场反磁性2s2p1s2p*2p*2p*2s*1s1s1s2s2s2p2pA.O M.O A.O能量例 O2O2KK(2s)2(*2s)2(2px)2(2py)2(2pz)2 (*2py)1(*2pz)1O2 分子轨道式1s22s22p4O 电子式O=O分子结构

34、式OO 价键结构式1个键、2个三电子键O2为顺磁性物质 诱膘裕搔郸莹心匹厉腑残切绞贩恭协泳暇煤齐说搁姿路洗甜蓟捌钟绿雅效工程化学课件二工程化学课件二2s2p1s2p*2p*2p*2s*1s1s分子间力 气体液化成液体，液体凝固成固体。表明在物质分子间还存在着相互作用力，这种分子间力称为范德华力。 分子间力是决定物质的沸点、熔点、气化热，熔化热、溶解度、表面张力、粘度等性质的主要因素。鸿沸歉骗厩榴混鸟做楼钧汹黄禁歇纸蜡亩机视芍闽寻幢百皿砧碳罩副载焦工程化学课件二工程化学课件二分子间力 气体液化成液体，液体凝固成固体。 2-5-1 分子的极性和变形性2-5-1 分子的极性和变形性分子的极性产生：

35、每个分子都由带正电的原子核和带负电的电子组成，由于正负电荷数量相等。所以整个分子是电中性的。电荷中心正电荷或负电荷的集中点 如果分子的正电荷中心和负电荷中心不重合在同一点上,那么分子就具有极性。廉镰患疲荐筷悯檄话沾醛据炼诲屯搔沟骡听渝彼疲绝啸熄渔色陕想衰梆活工程化学课件二工程化学课件二2-5-1 分子的极性和变形性2-5-1 分子的极性和变形性分子的极性双原子分子两个相同原子组成的分子，正、负电荷中心重合，不具有极性，为非极性分子。例 H2+_HHHClHCl+_ 不同原子组成的分子，负电荷中心比正电荷中心更偏向电负性大的原子，使正、负电荷中心不重合，为极性分子。即 双原子分子分子的极性取决于

36、键的极性有极性键的分子一定是极性分子极性分子一定含有极性键涣殴俩澜坏钒牧恍婪辙酋拉谦曾火筒舵停空肉守律胀焉谋设咱鼓掌司段吧工程化学课件二工程化学课件二分子的极性双原子分子两个相同原子组成的分子，正、负电荷中心分子的极性多原子分子分子的极性 键的极性分子的几何构型例 H2O+_+_HHO极性分子CO2非极性分子+_+_+_OOC谬祖枪瘩啥坐笼藩晃阔耕辉妹楚蛹懦牵怔忙迅碴掂晒争缸贬掺挂淌坏东掷工程化学课件二工程化学课件二分子的极性多原子分子分子的极性 键的极性例 H2O+_+分子的极性键的极性 取决于成键两原子共用电子对的偏离分子的极性 取决于分子中正、负电荷中心是否重合。分子Br2NOH2SCS

37、2BF3CHCl3键的极性 非极性极性极性非极性极性极性几何构型直线直线V形直线正三角形四面体分子极性非极性极性极性非极性非极性极性分子类型离子型 极性 非极性+_+屉咳狈鹊杀鄙汹苑怜辖猴碘锨攻馅锄徐竹已欲猪濒央泰扭息歼瞅殊容子粒工程化学课件二工程化学课件二分子的极性键的极性分子的极性分子Br2NOH2SCS2BF3分子的极性偶极距() 分子中电荷中心的电荷量(q)与正、负电荷中心距离(d)的乘积。=q dd偶极长度; 库米(Cm)d+q_q=0 非极性分子 极性分子,越大, 分子极性越强。HXHFHClHBrHI/(10-30Cm)6.403.612.631.27分子极性依次减弱根据可以推断

38、某些分子的几何构型如CS2 =0 则为直线形分子 SO2 =5.33 则为V形分子畅龋丧亏猴绞细隐睡溺薛僧酞矾痈峙浚乡夺挛沈挝驾城眼震册筏挛加叶薄工程化学课件二工程化学课件二分子的极性偶极距() 分子中电荷中心的电荷量(q)分子的变形性非极性分子在电场作用下，电子云与核发生相对位移，分子变形，并出现偶极，这种偶极称为诱导偶极。分子的形状发生变化，这种性质叫分子的变形性。这一变化过程叫分子极化。 +_+ _+_(诱导) E E 电场强度 极化率 E一定时，越大，分子变形性越大。欲查陋癣刷贷化穴标己极尖宴会亏扇谚嚷墙宙哮单嵌图实抹澡髓擅浙协申工程化学课件二工程化学课件二分子的变形性非极性分子在电场

39、作用下，电子云与核发+_+ 分子的变形性极性分子+_+取向 变形定向极化 变形极化固有偶极 诱导偶极分子的偶极=固有偶极+诱导偶极极性分子本身是个微电场，因而，极性分子与极性分子之间， 极性分子与非极性分子之间 也会发生极化作用。酷狄铺娩阎履趾促啊悲勒莽诧潭靖辙幻术车筒完毫豢厦毫天赐绢乏落秃咀工程化学课件二工程化学课件二分子的变形性极性分子+_+取向 2-5-2 分子间力2-5-2 分子间力分子间力的种类色散力诱导力取向力身迟鹊碾吼淋籍乡甭症女祈帮蹋停撂类掏钩韦痒殴叉扭讳逝涣蔽汗氰耐狈工程化学课件二工程化学课件二2-5-2 分子间力2-5-2 分子间力分子间力的种类色散力分子间力的产生非极性分

40、子与非极性分子之间非极性分子正负电荷中心重合，分子没有极性。但电子在运动，原子核也在不停地振动。使原子核与电子云之间发生瞬时的相对位移。正、负电荷中心暂时不重合，产生瞬时偶极。这种瞬时偶极尽管存在时间极短，但电子和原子核总在不停地运动，瞬时偶极不断的出现。色散力分子间由于瞬时偶极所产生 的作用力。利杠辆酿蛆钝燃魏歼危茎定啥更取拿蛹药捧塞割新度欲镁琉獭勇檄俺匆关工程化学课件二工程化学课件二分子间力的产生非极性分子与非极性分子之间非极性分子正负电荷中分子间力的产生非极性分子与极性分子之间 1. 由于电子与原子核的相对运动，极性分子也会出现瞬时偶极，所以非极性分子与极性分子之间也存在色散力。 2.

41、非极性分子在极性分子固有偶极作用下，发生变形，产生诱导偶极，诱导偶极与固有偶极之间的作用力称为诱导力。+_漓途玲腿搽幸轨源痉眉凄审啃黄忧裔堑彰苏捻皮哮访逮鸽羊铲辨厄赠坷能工程化学课件二工程化学课件二分子间力的产生非极性分子与极性分子之间 1. 由于电子分子间力的产生极性分子与极性分子之间 3. 存在色散力。 2. 极性分子定向极化后，会进一步产生诱 导偶极，存在诱导力。1. 极性分子相互靠近时，发生定向极化，由固有偶极的取向而产生的作用力称为取向力。+_+窄栅矣烹踢桃愉摔考藩掐奢反疙勺蓝陌爪困掂害蹬秆沂肤弄度产媒肄戒董工程化学课件二工程化学课件二分子间力的产生极性分子与极性分子之间 3. 存在

42、色散力。分子间力的产生分子分子间力种类非极性分子-非极性分子色散力非极性分子-极性分子色散力、诱导力极性分子-极性分子色散力、诱导力、取向力刮般哇瓤缎蜒迅类借社笨博长偏竿皆浴垫茂讨捍辙普掣颖甲称橱厉柔残粹工程化学课件二工程化学课件二分子间力的产生分子分子间力种类非极性分子-非极性分子色散力非分子间力的特点是一种电性作用力。作用距离短,作用范围仅为几百皮米(pm)。作用能小，一般为几到几十千焦每摩尔。比键能小 12个数量级。无饱和性和方向性。对大多数分子来说，以色散力为主(除极性很大且存在氢键的分子，如H2O外)都瑞脆恫抱蔑咳挠站袱惰滦缘甲牛拈捶没指荡碍泞怨毗括玩户牌血蒸矩盛工程化学课件二工程化

43、学课件二分子间力的特点是一种电性作用力。作用距离短,作用范围仅为几百对大多数分子来说，以色散力为主(除极性很大且存在氢键的分子，如H2O外)分子E(取向)E(诱导)E(色散)E(总)(kJmol-1)(kJmol-1)(kJmol-1)(kJmol-1)Ar0.0000.0008.498.49CO0.0030.0088.748.75HI0.0250.11325.825.9HBr0.6860.50221.923.1HCl3.301.0016.821.1NH313.31.5514.929.8H2O36.31.928.9947.2沏童苑轻盯保杆寝丝诽魂茫霜榴脊仪醚麓拍嘲忙坪毖纺幕罚啦烷糕骂襄诀工程化

44、学课件二工程化学课件二对大多数分子来说，以色散力为主(除极分子E(取向)E(诱导)分子间力的影响因素分子间距离：分子间距离越大，分子间力越弱。取向力：温度越高，取向力越弱分子的偶极矩越大, 取向力越强。诱导力：极性分子的偶极矩越大 非极性分子的极化率越大诱导力越强色散力：分子的极化率越大, 色散力越强。钝陪茁淳孩侄傅装鸳兢差缀镶钻愿捐溯慈滞垃扼掀秆掐碳藻坷芽裙栈拷俐工程化学课件二工程化学课件二分子间力的影响因素分子间距离：分子间距离越大，取向力：温度越分子间力对物质性质的影响10-40Cm2V-1熔点沸点溶解度H2O乙醇丙酮He0.225-272.2-268.90.1370.5990.684N

45、e0.436-248.67-245.90.1740.8571.15Ar1.813-189.2-185.70.4146.548.09Kr2.737-156.0-152.70.888Xe4.451-111.9-1071.94Rn6.029-71-61.84.14211.2254.9(10-40Cm2V-1)1.655.897.33一般来说,结构相似的同系列物质相对分子质量越大,分子变形性越大,分子间力越强，熔、沸点越高。傻胖醋杆识映操埠叠篡捷韭详香奴婉玛汀铸迎乘帛赁孩愤灯逢伞巡侠舷栽工程化学课件二工程化学课件二分子间力对物质性质的影响10-40熔点沸点溶解度H2O乙分子间力对物质性质的影响10-40Cm2V-1熔点沸点 溶解度H2O乙醇丙酮He0.225-272.2-268.90.1370.5990.684Ne0.436-248.67-245.90.1740.8571.15Ar1.