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1、整理pptChapt 5、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 物質(zhì)結(jié)構(gòu):微觀粒子的波粒二象性 氫原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 多電子原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 原子結(jié)構(gòu)和元素周期律 分子結(jié)構(gòu): 離子鍵 共價(jià)鍵:價(jià)鍵理論 雜化軌道理論:等性和不等性雜化 分子的極性和分子間力 氫鍵整理ppt物質(zhì)結(jié)構(gòu) 微觀粒子的波粒二象性 氫原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 多電子原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 原子結(jié)構(gòu)和元素周期律整理ppt微觀粒子的波粒二象性 1、氫原子光譜和Bohr理論 1.1 連續(xù)光譜(continuous spectrum ):一束白光通過(guò)三棱鏡折射后,可以分解成赤橙黃綠藍(lán)靛紫等不同波長(zhǎng)的光譜,稱(chēng)之為連續(xù)光譜。例如:自然界中,雨后天空的彩
2、虹是連續(xù)光譜。白熾固體、液體、高壓氣體等。 整理ppt 1.2 線狀光譜(原子光譜,line spectrum ):以火焰、電弧、電火花等方法灼燒化合物時(shí),化合物發(fā)出不同頻率的光線,光線通過(guò)三棱鏡折射,由于折射率不同,在屏幕上得到一系列不連續(xù)的譜線,稱(chēng)之為線狀光譜。 整理ppt1.3 氫原子光譜在真空管中充入少量 H2 (g),通過(guò)高壓放電,氫原子被激發(fā)發(fā)光,這些光經(jīng)過(guò)三棱鏡分成一系列按波長(zhǎng)大小排列的線狀光譜。特征:不連續(xù)的線狀光譜有規(guī)律H H H H除氫原子外,其他原子也可以產(chǎn)生特征的發(fā)射譜線,我們可以利用原子的特征譜線來(lái)鑒定原子的存在。 整理ppt22111()2Rnn = 3,4,5,6
3、,Balmer(瑞士)公式(瑞士)公式2212111()RnnRydberg(瑞典)公式(瑞典)公式整理ppt1.4 玻爾理論(經(jīng)典電磁理論及有核原子模型與原子光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)生矛盾)1)提出的原因:經(jīng)典電磁理論認(rèn)為 電子繞核作高速圓周運(yùn)動(dòng), 發(fā)出連續(xù)電磁波 連續(xù)光譜, 電子能量 墜入原子核原子湮滅 事實(shí): 氫原子光譜是線狀(非連續(xù))光譜; 原子沒(méi)有湮滅。丹麥物理學(xué)家丹麥物理學(xué)家N.Bohr整理ppt2)玻爾理論的要點(diǎn): 在普朗克量子論(E=h)、愛(ài)因斯坦光子學(xué)說(shuō)、和盧瑟福有核原子模型的基礎(chǔ)上提出。 核外電子只能在一些特定半徑的圓形軌道上運(yùn)動(dòng),即電子運(yùn)動(dòng)的角動(dòng)量必須等于h/2整數(shù)倍。P = mv
4、r = nh/2 在一定軌道中運(yùn)動(dòng)的電子具有一定的能量,稱(chēng)定態(tài)。核外電子只能在定態(tài)軌道上運(yùn)動(dòng), 且既不吸收也不輻射能量;不同定態(tài)軌道能量不同,且不連續(xù)。整理ppt 通常原子所處的能量最低狀態(tài)(電子在離核較近,能量較低軌道上運(yùn)動(dòng))?;鶓B(tài)基態(tài): : 原子中電子處于離核較遠(yuǎn),能量較高軌道上運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。 激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài): : 與兩個(gè)定態(tài)軌道間能量差E的關(guān)系為:EEEhh終始式中h為普朗克常數(shù)(6.62610-34Js)局限性:失敗的原子模型 無(wú)法解釋多電子原子、分子以及固體的光譜 整理ppt 1、光的二象性 普朗克量子論以及愛(ài)因斯坦光子說(shuō):E =h 相對(duì)論中的質(zhì)能聯(lián)系定律:E= mc2 波長(zhǎng)與動(dòng)量P之間
5、的關(guān)系: P = mc = E/c = h/c = h/ 整理ppt2、電子的波粒二象性 1924 年,法國(guó)青年物理學(xué)家 de Broglie大膽地提出電子也具有波粒二象性的假說(shuō)。并預(yù)言:對(duì)于質(zhì)量為me,運(yùn)動(dòng)速率為的電子,其相應(yīng)的波長(zhǎng)可由下式給出: ehhmpvvq P:動(dòng)量,m:光子質(zhì)量(粒子性)q : 光的頻率, : 光的波長(zhǎng)(波動(dòng)性) qh = 6.626 10-34J.s( Planck常數(shù))整理ppt電子衍射實(shí)驗(yàn):1927年, 兩位美國(guó)科學(xué)家進(jìn)行了電子衍射實(shí)驗(yàn), 證實(shí)了德布羅意關(guān)系式的正確性。整理pptv22v2hhxpxmhmx ,W.Heisenberg(海森堡)(海森堡) 原理
6、原理. . 如果位置測(cè)不準(zhǔn)量如果位置測(cè)不準(zhǔn)量為為 x, 動(dòng)量測(cè)不準(zhǔn)量為動(dòng)量測(cè)不準(zhǔn)量為 p, 則其數(shù)學(xué)表則其數(shù)學(xué)表達(dá)式為達(dá)式為: :整理ppt22222228()()mEVxyzh 式中: 稱(chēng)為波函數(shù), 是核外電子出現(xiàn)區(qū)域的函數(shù); E為原子的總能量; V為原子核對(duì)電子的吸引能( ); m為電子的質(zhì)量; h為普朗克常數(shù); x、y、z為電子的空間坐標(biāo)。二階偏微分方程:二階偏微分方程:22V-rz e原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)整理ppt解薛定諤方程式時(shí),為方便起見(jiàn),將直角坐標(biāo)(x,y,z)變換為球極坐標(biāo)(r,):xrsin cos ,yrsin sin ,zrcos ,r2 x2 + y2 + z2球坐標(biāo)
7、與直角坐標(biāo)的關(guān)系氫原子的薛定諤方程求解整理ppt 從薛定諤方程解出來(lái)的波函數(shù),是球坐標(biāo) 的函數(shù)式,記為 常將波函數(shù)分解為兩個(gè)函數(shù)的乘積: R(r)稱(chēng)為波函數(shù)的徑向部分,Y(,)稱(chēng)為波函數(shù)的角度部分。 電子在原子核外空間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),可以用波函數(shù) 來(lái)描述,每一個(gè) 就表示電子的一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài),通常把波函數(shù)稱(chēng)為原子軌道。( , , )( )( , )rR rY ,r ( , , )r 整理ppt氫原子的某些波函數(shù)、徑向波函數(shù)和角度波函數(shù) 軌道 (r, , ) R(r) Y( , ) 1s 2s 2px 2py 2pz0301er aa03012er aa140230011(2)e42raraa02300
8、1(2)e8raraa3cos4023001()e24raraa0230011()ecos42raraa0230011()esin cos4 2r ara a0230011()esin sin4 2r ara a023001()e24raraa023001()e24raraa3sincos43sinsin414整理ppt主量子數(shù) n意義: 表示核外電子離核的遠(yuǎn)近和電子能量的高低。 取值: 1, 2, 3, 4, . n, 為正整數(shù), 與電子層相對(duì)應(yīng)用符號(hào): K, L, M, N1, 2, 3, 4 對(duì)于單電子體系,n 決定了電子的能量。n 的數(shù)值越大, 電子距離原子核遠(yuǎn), 則具有較高的能量。整
9、理ppt2). 角量子數(shù) l意義: 決定了原子軌道的形狀. 取值: 受主量子數(shù)n的限制, 對(duì)于確定的n, l可為: 0, 1, 2, 3, 4, . (n-1), 為n個(gè)取值 , 符號(hào): s, p, d, f, (亞層)n = 4, l = 0 : 表示軌道為第四層的4s軌道, 形狀為球形l = 1 : 表示軌道為第四層的4p軌道,形狀為啞鈴形l = 2 : 表示軌道為第四層的4d軌道,形狀為花瓣形l = 3 : 表示軌道為第四層的4f軌道, 形狀復(fù)雜整理ppt s軌道 p軌道 d軌道整理ppt單電子原子中電子的能量由 n 決定多電子原子中電子的能量由 n 和 l 共同決定多電子原子:E4s
10、E4p E4d E4f分別對(duì)應(yīng) l: 0 , 1, 2 , 3所以n相同時(shí),多電子原子的電子的l大的能量高,離核越遠(yuǎn)。單電子原子: E4s = E4p = E4d = E4f分別對(duì)應(yīng) l: 0 , 1, 2 , 3所以n相同時(shí),單電子原子中,電子能量與l無(wú)關(guān)整理ppt3). 磁量子數(shù)m:原子軌道或電子云在空間的伸展方向,其值決定了角度函數(shù)的空間取向。 m 取值受 l 的影響, 對(duì)于給定的 l , m 可取: 個(gè)值.例如: l = 3, 則 , 2l+1=7 共7個(gè)值。意義: 對(duì)于形狀一定的軌道( l 相同電子軌道), m 決定其空間取向. 0123l , , ,0123m , , ,整理ppt
11、l = 2, d 軌道, m 取值為5個(gè)伸展方向, (dxy,dxz,dyz,dx2-y2,dz2)整理ppt整理pptm 只決定原子軌道的空間取向, 不影響軌道的能量。因此 n 和 l 一定, 軌道的能量則為一定, 空間取向(伸展方向)不影響能量。1)電子層, 電子距離核的遠(yuǎn)近, 軌道能量高低;2)軌道的形狀; 3)軌道在空間分布的方向。利用三個(gè)量子數(shù)即可將一個(gè)原子軌道描述出來(lái)。思考題: 當(dāng)n為3時(shí), l ,m 分別可以取何值?軌道的名稱(chēng)怎樣? (n,l,m):表明整理ppt14313 95 131657 n電子層l電子亞層m軌道數(shù) 1 K 0 1s 0 1 2 L 0 1 2s 2p 0
12、1,0,+1 3 M 0 1 2 3s 3p 3d 0 4 N 0 1 2 3 4s 4p 4d 4f 0 電子層、電子亞層、原子軌道與量子數(shù)之間的關(guān)系。電子層、電子亞層、原子軌道與量子數(shù)之間的關(guān)系。1,0, 12, 1,0, 1, 2 1,0, 12, 1,0, 1, 23, 2, 1,0, 1, 2, 3 整理ppt4)自旋量子數(shù)(ms):在原子軌道中運(yùn)動(dòng)的電子作所謂的自旋運(yùn)動(dòng),因而產(chǎn)生磁矩。自旋量子數(shù)決定電子在空間的自旋方向,自旋量子數(shù)只有2個(gè)值, +1/2, -1/2,通常用“”“”表示。綜上所述:原子中每一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以用四個(gè)量子數(shù)(n,l,m,ms)來(lái)描述;而波函數(shù)則由三個(gè)量
13、子數(shù)( n,l,m)來(lái)描述。問(wèn):用四個(gè)量子數(shù)描述4d電子在核外空間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。整理ppt波函數(shù)圖象原子軌道的圖象表示 n,l,m = Rn,l (r) Yl,m (, )圖形中的正負(fù)號(hào)代表Yl,m (, )在該區(qū)域中是正值還是負(fù)值,這些正負(fù)號(hào)以及Y的極大值空間取向?qū)τ谠又g能否成鍵以及成鍵的方向起著重要作用。整理ppt對(duì)于基態(tài)氫原子核外的一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng),假定我們能用高速照相機(jī)攝取一個(gè)電子在某一瞬間的空間位置,然后對(duì)在不同瞬間拍攝的千百萬(wàn)張照片上電子的位置進(jìn)行考察,則會(huì)發(fā)現(xiàn)明顯的統(tǒng)計(jì)性規(guī)律。即:電子經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域是一個(gè)球形空間。將這些照片疊加起來(lái)的圖形,就稱(chēng)為電子云。它表示了電子在某一空間出現(xiàn)
14、的幾率。 2代表空間上某一點(diǎn)電子出現(xiàn)的概率密度代表空間上某一點(diǎn)電子出現(xiàn)的概率密度電子云圖像整理ppt波函數(shù)角度分布(H原子)整理ppt電子云角度分布整理ppt注意: 1. 軌道的 |Y(, )|2比Y(, )的圖形“瘦”, 比較苗條,這是因?yàn)閅總是小于1。 2. |Y(, )|2無(wú)正負(fù), 而Y(, )有正負(fù)。這種正負(fù)只是Y(, )計(jì)算中取值的正負(fù)(在成鍵中代表軌道的對(duì)稱(chēng)性, 不是電荷的正負(fù))整理ppt多電子原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)屏蔽效應(yīng)(減少有效電荷數(shù)) 在多電子原子中,每個(gè)電子不僅受到原子核的吸引,而且還受到其他電子的排斥。由于電子都在高速不停地運(yùn)動(dòng)著,要準(zhǔn)確地確定電子之間的排斥作用是不可能
15、的。通常采用一種近似的處理方法,把其余電子對(duì)某個(gè)指定電子的排斥作用簡(jiǎn)單地看成是它們抵消了一部分核電荷。這種將其他電子對(duì)某個(gè)指定電子的排斥作用歸結(jié)為對(duì)核電荷的抵消作用稱(chēng)為屏蔽效應(yīng)。整理ppt 通常把電子實(shí)際所受到的核電荷有效吸引的那部分核電荷稱(chēng)為有效核電荷,以Z*表示 Z* = Z - 式中為屏蔽常數(shù),可以通過(guò)斯萊特(Salter)規(guī)則來(lái)進(jìn)行計(jì)算 。 對(duì)于多電子原子來(lái)說(shuō),由于屏蔽效應(yīng),使每一個(gè)電子的能量為:2182()2.18 10( )zEJn 整理ppt 鉆穿效應(yīng)(增加有效電荷數(shù)) n值較大的電子在離核較遠(yuǎn)的地方出現(xiàn)的概率大,但是在離核較近的地方也有出現(xiàn)的概率。外層電子鉆入原子核附近而使體系
16、能量降低的現(xiàn)象叫做鉆穿效應(yīng)。整理ppt鉆穿效應(yīng)主要表現(xiàn)在穿入內(nèi)層的小峰上,峰的數(shù)目(n-l)越多,鉆穿效應(yīng)越大。如果鉆穿效應(yīng)大,電子云深入內(nèi)層,內(nèi)層對(duì)它的屏蔽效應(yīng)減小,即變小,Z*變大,能量較低。 E3d E4s, 就是4s電子的穿透效應(yīng)較3d電子強(qiáng)的緣故。3d與與4s軌道的徑向分布圖軌道的徑向分布圖整理ppt多電子原子軌道的能級(jí) 一般有: E1s E2s E3s (l相同) Ens Enp End Enf(n相同) E4s E3d E4p(能級(jí)交錯(cuò)) E5s E4d E5p (能級(jí)交錯(cuò)) E6s E4f E5d ns (n-1)d (n-2)f ll) 越大,則越容易失去電子。整理ppt當(dāng)書(shū)
17、寫(xiě)原子序數(shù)較大的原子核外電子排布式時(shí),寫(xiě)一大串的話就相當(dāng)麻煩。由于內(nèi)層電子在化學(xué)反應(yīng)中基本不變,決定元素化學(xué)性質(zhì)的主要是外層電子,因此為了簡(jiǎn)便,往往只寫(xiě)出原子的價(jià)電子排布。價(jià)電子排布:主族元素,只寫(xiě)出最外層ns、np軌道的電子排布;副族元素,只寫(xiě)出(n-1)d、ns軌道的電子排布。 整理ppt 例如:29Cu: 核外電子排布: 1s22s22p63s23p63d104s1 電子構(gòu)型:Ar 3d104s1 價(jià)電子: 3d104s1 Ar:原子實(shí)或者原子芯整理ppt原子結(jié)構(gòu)與元素周期律1、核外電子排布和周期表的關(guān)系(1)周期表(2)原子的電子結(jié)構(gòu)和族(3)元素分區(qū) 2、原子結(jié)構(gòu)與元素基本性質(zhì)(1)
18、原子半徑(2)電離能(3)電子親和能(4)電負(fù)性整理ppt周期表 元素周期律是指元素的性質(zhì)隨著核電荷數(shù)的遞增而呈現(xiàn)出的周期性變化的規(guī)律,因此周期律產(chǎn)生的基礎(chǔ)是核電荷的遞增。 原子最外層電子排布呈現(xiàn)周期性變化,即最外層電子構(gòu)型重復(fù)從ns1開(kāi)始到ns2np6結(jié)束。周期表是周期律的表現(xiàn)形式。整理ppt周期表 元素周期表共有七個(gè)橫行,每一橫行為一個(gè)周期,共有七個(gè)周期。 元素在周期表中所屬周期數(shù)等于該元素基態(tài)原子的電子層數(shù),也等于元素原子的最外電子層的主量子數(shù)。 周期數(shù)=電子層層數(shù),用大寫(xiě)的一、二、三、四等表示 周期表中有一個(gè)特短周期(2種元素)、兩個(gè)短周期(8種元素)、兩個(gè)長(zhǎng)周期(18種元素)、一個(gè)特
19、長(zhǎng)周期(32種元素)和一個(gè)未完成周期。 整理ppt原子的電子結(jié)構(gòu)和族 元素周期表共有18個(gè)縱行,除(第八,九,十)3個(gè)縱行為第族外,其余15 個(gè)縱行,每一個(gè)縱行為一個(gè)族。 元素周期表共有16個(gè)族,除了稀有氣體(0族)和族外,有七個(gè)A族和七個(gè)B族。 A族由長(zhǎng)周期元素和短周期元素組成,也稱(chēng)主族;B族只由長(zhǎng)周期元素組成,也稱(chēng)副族。 整理ppt原子的電子結(jié)構(gòu)和族 主族元素的族數(shù)A=最外電子層的電子數(shù)(價(jià)電子數(shù)),用羅馬數(shù)字I、II、III、IV等來(lái)表示 副族元素的族數(shù)B=(最外電子層的電子數(shù))+(次外層d電子數(shù)),(IB、IIB和VIII族除外) 例如:(n-1)d6-8ns2,VIII (n-1)d
20、10ns1-2,IB或者IIB整理ppt元素分區(qū) 最后一個(gè)電子填入的位置 s區(qū):ns1-2 p區(qū):ns2np1-6 d區(qū):(n-1)d1-8ns2(少數(shù)除外,全滿、半滿) ds區(qū):(n-1)d10ns1-2 f區(qū):(n-2)f1-14ns2(有例外,(n-1)d)整理pptns12ns2np16(n -1)d110 s12(n-2)f 114s區(qū)區(qū)p區(qū)區(qū)ds區(qū)區(qū)f區(qū)區(qū)過(guò)渡元素過(guò)渡元素內(nèi)過(guò)渡元素內(nèi)過(guò)渡元素超鈾元素超鈾元素整理ppt 某元素的原子序數(shù)是25,寫(xiě)出該元素原子的電子結(jié)構(gòu)式,并指出該元素的名稱(chēng)、符號(hào)以及所屬的周期和族。 已知某元素在周期表中位于第五周期、VIA族位置上。試寫(xiě)出該元素的基態(tài)
21、原子的電子排布、元素的符號(hào)、名稱(chēng)和原子序數(shù)。整理ppt198pm 360pm金屬半徑金屬半徑:范德華半徑范德華半徑:180pm99pm氯原子的氯原子的共價(jià)半徑共價(jià)半徑氯原子的氯原子的范德華半范德華半徑徑共價(jià)半徑共價(jià)半徑:256pm銅原子半徑銅原子半徑1. 1.原子半徑原子半徑: :128pm元素性質(zhì)的周期性決定原子半徑大小的決定原子半徑大小的主要因素主要因素: :有效核電荷有效核電荷; ;核外電子層數(shù)核外電子層數(shù). .整理ppt主族元素主族元素.主族元素主族元素原子半徑變化規(guī)律原子半徑變化規(guī)律從左到右從左到右 r r 減小減小從上到下從上到下 r r 增大。增大。整理ppt規(guī)律規(guī)律: :從上到
22、下從上到下, , r r略有增大略有增大. .從左到右從左到右, , r r 緩慢減小緩慢減小; ;副族元素副族元素原子半徑變化規(guī)律原子半徑變化規(guī)律整理ppt鑭系收縮:鑭系元素整個(gè)系列的原子半徑縮小 由于鑭系收縮的影響,使鑭以后元素的原子半徑與第五周期同族元素的原子半徑非常接近.例如:第五周期元素 Zr Nb Mo 原子半徑/pm因此,使Zr與Hf , Nb與Ta, Mo與W的性質(zhì)十分相似,在自然界常共生,且分離困難。第六周期元素 Hf Ta W原子半徑/pm159 143 137160 143 136整理ppt電離能(I) 基態(tài)的氣態(tài)原子失去1個(gè)電子成為+1價(jià)陽(yáng)離子所需的最低能量稱(chēng)為元素的第
23、一電離能;由+1價(jià)氣態(tài)陽(yáng)離子失去 1 個(gè)電子成為+2價(jià)氣態(tài)陽(yáng)離子所需的能量稱(chēng)為元素的第二電離能。隨著原子失去電子的增多,所形成的陽(yáng)離子的正電荷越來(lái)越多,對(duì)電子的吸引力增強(qiáng),使電子很難失去。因此,同一元素的各級(jí)電離能依次增大。通常所說(shuō)的電離能是指第一電離能。 整理ppt例如例如:Al(g) - e- Al+(g), I1 = 578 kJmol-1; Al+(g) - e- Al2+(g), I2 = 1817kJmol-1; Al2+(g) - e- Al3+(g), I3 = 2745kJmol-1; Al3+(g) - e- Al4+(g), I4 = 11578kJmol-1.可見(jiàn)可見(jiàn),
24、 I1 I2 I3 2.0為非金屬為非金屬(Si例外例外)增大增大減減小小整理ppt分子結(jié)構(gòu) 離子鍵 共價(jià)鍵:價(jià)鍵理論 雜化軌道理論:等性雜化和不等性雜化 分子的極性和分子間力 氫鍵整理ppt分子結(jié)構(gòu) 分子是物質(zhì)能獨(dú)立存在并且保持其化學(xué)特性的最小微粒。 在分子中將原子結(jié)合在一起的強(qiáng)烈相互作用通常叫做化學(xué)鍵 ,包括:離子鍵、共價(jià)鍵(價(jià)鍵理論和分子軌道理論)和金屬鍵 ,也包括分子間的相互作用 。整理ppt離子鍵 1、離子鍵的提出 1916年德國(guó)化學(xué)家柯塞爾,基于稀有氣體原子的電子層結(jié)構(gòu)特別穩(wěn)定的事實(shí),提出了離子理論。認(rèn)為,當(dāng)電負(fù)性很小的金屬原子和電負(fù)性很大的非金屬原子相互靠近時(shí),前者易失去電子變成
25、陽(yáng)離子,后者易得到電子變成陰離子。而正、負(fù)離子靠靜電引力作用結(jié)合在一起,這種靜電引力作用稱(chēng)為離子鍵。如NaCl的形成。 整理ppt Cl e- Cl- 1s22s22p63s23p5 1s22s22p63s23p6 ( =3.0 ) ArNa+,Cl-Na+ Cl- - Na+Cl- - (離子型分子離子型分子)靜電引力靜電引力 離子鍵離子鍵 Na - e- Na+ 1s22s22p63s1 1s22s22p6 ( = 0.9 ) Ne整理ppt離子鍵2、離子鍵的定義 原子間發(fā)生電子得失,形成正、負(fù)離子,并通過(guò)靜電作用而形成的化學(xué)鍵叫做離子鍵。3、離子鍵的特征(1)由正負(fù)離子形成(靜電作用力)
26、(2)沒(méi)有方向性:離子可近似地看成一個(gè)彌漫著電子云的圓球,由于離子的電荷分布是球形對(duì)稱(chēng)的,它在空間各個(gè)方向與帶相反電荷的離子的靜電作用是相同的,并不存在某一方向吸引力更大的問(wèn)題,因此離子鍵沒(méi)有方向性。整理ppt離子鍵(3)沒(méi)有飽和性只要空間條件允許,每一個(gè)離子可以吸引盡可能多的帶相反電荷的離子,并不受離子本身所帶電荷的限制,因此離子鍵也沒(méi)有飽和性。離子晶體中,每一離子周?chē)帕须姾上喾措x子的數(shù)目是固定的,其數(shù)目主要決定于正負(fù)離子的半徑比(r+/r-),比值越大,周?chē)帕械碾x子數(shù)目越多。整理ppt離子鍵(4)鍵的離子性大小取決于電負(fù)性差值大小 電負(fù)性差值越大,電子的偏向越明顯,相互作用越強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)表
27、明,電子的轉(zhuǎn)移不可能完全。因(r, ),任何一個(gè)電子都在全部空間出現(xiàn),只是幾率不同而已。 例如 CsF:成鍵作用中,離子性:92%,共價(jià)性:8% 當(dāng)X 1.7 時(shí),可視為離子鍵; X=1.7 離子性占50%,對(duì)單鍵而言,就可視為離子鍵。(但HF例外,X =1.78。)整理ppt所謂離子半徑,是根據(jù)離子晶體中正、負(fù)離子的核間距測(cè)出的,并假定正、負(fù)離子的平衡核間距為陰、陽(yáng)離子的半徑之和。離子半徑可用X 射線衍射法測(cè)定。離子半徑具有如下規(guī)律(1)同一種元素的負(fù)離子半徑大于原子半徑而正離子半徑小于原子半徑,且正電荷越多,半徑越小。例如:(一)離子半徑32(F)(F)(Fe )(Fe )(Fe)rrrr
28、r離子鍵整理ppt(2)同一周期電子層結(jié)構(gòu)相同的正離子的半徑,隨離子電荷增加而減小;而負(fù)離子的半徑隨離子電荷增加而增大。例如: 整理ppt(3)同一主族元素的電荷相同的離子的半徑,隨電子層數(shù)增加而增大。例如: 一般說(shuō)來(lái),當(dāng)離子所帶電荷相同時(shí),離子的半徑越小,正、負(fù)離子之間的吸引力就越大,相應(yīng)化合物的熔沸點(diǎn)也越高。(Li )(Na )(K )(Rb )(Cs )(F )(Cl )(Br )(I )rrrrrrrrr整理ppt 負(fù)離子半徑較大:130250Pm ; 正離子半徑較小:10170pm 周期表中:相鄰兩族元素左上方和右下方斜對(duì)角線上的正離子半徑近似相等-對(duì)角線規(guī)則, 如Li和Mg、Be和
29、Al、B和Si。 整理ppt 當(dāng)離子的半徑相近時(shí),離子的電荷越高,對(duì)帶相反電荷的離子的吸引力越強(qiáng),離子鍵的強(qiáng)度就越大,形成的離子型化合物的熔沸點(diǎn)也越高。(二)離子的電荷整理ppt (三)離子的電子層構(gòu)型 (1)2 電子構(gòu)型:最外層電子構(gòu)型為 1s2,如Li+,Be2+ 等。 (2)8 電子構(gòu)型: 最外層電子構(gòu)型為 ns2np6,如 Na+,Ca2+,Al3+ 等。 (3)18 電子構(gòu)型:最外層電子構(gòu)型為 ns2 np6nd10 ,如 Ag+ ,Zn2+ 等 。整理ppt (4)182 電子構(gòu)型:次外層有18 個(gè)電子,最外層有2 個(gè)電子,電子構(gòu)型為 : (n-1)s2(n-1)p6(n-1)d1
30、0ns2,如Sn2+、Pb2+、Bi3+等 (5)9-17電子型構(gòu):最外層有917個(gè)電子,電子構(gòu)型為 ns2np6nd19,如Fe3+、Cr3+等。 非8電子構(gòu)型的正離子與一些負(fù)離子(Cl-、I-等)形成的化學(xué)鍵,不是典型的離子鍵,而是一類(lèi)由離子鍵向共價(jià)鍵過(guò)渡的化學(xué)鍵。整理ppt離子鍵理論的貢獻(xiàn)及局限性 說(shuō)明了離子化合物的形成和特性,但不能說(shuō)明雙原子分子及電負(fù)性相近的元素原子如何形成化合物。整理ppt共價(jià)鍵 1、共價(jià)鍵理論的提出 根據(jù)八電子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性事實(shí),Lewis 認(rèn)為分子中原子間可以共享電子對(duì)而使每一個(gè)原子具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 Lewis 認(rèn)為:分子中的每個(gè)原子都有達(dá)到穩(wěn)定的稀有氣體結(jié)構(gòu)的傾向,
31、在非金屬原子組成的分子中,原子達(dá)到稀有氣體穩(wěn)定結(jié)構(gòu)不是通過(guò)電子的得失,而是通過(guò)共用一對(duì)或幾對(duì)電子來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這種由共用電子對(duì)所形成的化學(xué)鍵稱(chēng)為共價(jià)鍵。整理ppt共價(jià)鍵 Lewis 學(xué)說(shuō)的成功之處: 解釋了一些簡(jiǎn)單非金屬原子之間形成共價(jià)分子的過(guò)程及其與離子鍵之間的區(qū)別,其結(jié)構(gòu)式簡(jiǎn)單明了,已被大量采用。 Lewis 學(xué)說(shuō)的局限: 未能闡明共價(jià)鍵的本質(zhì)和特性; 不能解釋某些分子的極性; 沒(méi)有說(shuō)明這種鍵的實(shí)質(zhì),適應(yīng)性不強(qiáng)。 在解釋BCl3、PCl5等其中的原子未全部達(dá)到稀有氣體結(jié)構(gòu)的分子時(shí),遇到困難。 整理ppt共價(jià)鍵整理ppt共價(jià)鍵 2、價(jià)鍵理論 德國(guó)Heitler和London首先把量子力學(xué)理論應(yīng)用
32、到分子結(jié)構(gòu),Pauling 等加以發(fā)展后建立了現(xiàn)代價(jià)鍵理論,簡(jiǎn)稱(chēng)VB理論。價(jià)鍵理論的基本要點(diǎn): (1)兩個(gè)原子接近時(shí),自旋方式相反的未成對(duì)電子可以配對(duì)形成共價(jià)鍵。 (2)一個(gè)原子含有幾個(gè)未成對(duì)電子,通常就能與其他原子的幾個(gè)自旋相反的未成對(duì)電子配對(duì)形成共價(jià)鍵。也就是說(shuō),一個(gè)原子所形成的共價(jià)鍵的數(shù)目不是任意的,一般受未成對(duì)電子數(shù)目的限制,這就是共價(jià)鍵的飽和性。 (3)成鍵的原子軌道重疊越多,兩核間電子出現(xiàn)的概率密度就越大,形成的共價(jià)鍵就越牢固。因此,在可能情況下,共價(jià)鍵的形成將沿著原子軌道最大重疊的方向進(jìn)行,這就是原子軌道最大重疊原理,也即共價(jià)鍵具有方向性。整理ppt共價(jià)鍵 3、共價(jià)鍵的本質(zhì) 電子
33、自旋方式相反的兩個(gè)氫原子互相接近時(shí),兩個(gè)氫原子的1s軌道發(fā)生重疊,兩個(gè)原子核間形成一個(gè)電子出現(xiàn)的概率密度較大的區(qū)域,一方面降低了兩個(gè)原子核間的正電排斥,另一方面增加了兩個(gè)原子核對(duì)核間電子出現(xiàn)的概率密度較大區(qū)域的吸引,能量降低到最低值,易于成鍵。 而電子自旋方式相同的兩個(gè)氫原子相互接近時(shí),兩個(gè)原子軌道異號(hào)疊加,兩核間電子出現(xiàn)的概率密度降低,增大了兩個(gè)原子核的排斥力,使系統(tǒng)能量升高,不能形成化學(xué)鍵。整理ppt原子軌道重疊類(lèi)型:-+-+-+零重疊(無(wú)效重疊)正重疊(有效重疊)負(fù)重疊(無(wú)效重疊)同符號(hào)部分重疊.整理ppt共價(jià)鍵 4、共價(jià)鍵的特點(diǎn) 飽和性:組成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子必須具有未成對(duì)的電子,且它們
34、的自旋相反,因此共價(jià)鍵的數(shù)目受到未成對(duì)電子數(shù)的限制,具有飽和性。當(dāng)能級(jí)組中有能量接近的空軌道時(shí),電子可以遷入空軌道, PCl5,SF6, BeCl2, BF3 方向性:原子軌道沿著電子出現(xiàn)幾率最大的方向重疊成鍵原子軌道在疊加時(shí),對(duì)稱(chēng)性必須匹配,即原子軌道(波函數(shù))應(yīng)同號(hào)疊加,并且獲得最大疊加。因此共價(jià)鍵有方向性。整理ppt鍵 原子軌道沿鍵軸(兩原子核間聯(lián)線)方向以 “頭碰頭” 方式重疊所形成的共價(jià)鍵稱(chēng)為鍵。形成鍵時(shí),原子軌道的重疊部分對(duì)于鍵軸呈圓柱形對(duì)稱(chēng),沿鍵軸方向旋轉(zhuǎn)任意角度,軌道的形狀和符號(hào)均不改變。在鍵軸上成鍵,軌道重疊最大,最穩(wěn)定,鍵能最大。5、共價(jià)鍵的類(lèi)型共價(jià)鍵整理ppt整理ppt整
35、理ppt整理ppt鍵 原子軌道垂直于鍵軸以 “肩并肩” 方式重疊所形成的共價(jià)化學(xué)鍵稱(chēng)為鍵。形成鍵時(shí),原子軌道的重疊部分對(duì)等地分布在包括鍵軸在內(nèi)的平面上、下兩側(cè),形狀相同,符號(hào)相反,呈鏡面反對(duì)稱(chēng)。共價(jià)鍵整理ppt整理ppt 鍵鍵:整理ppt兩原子之間只能形成一個(gè)鍵而可形成多個(gè)鍵。兩個(gè)原子形成共價(jià)單鍵時(shí),原子軌道總是沿鍵軸方向達(dá)到最大程度的重疊,所以單鍵都是鍵;形成共價(jià)雙鍵時(shí),有一個(gè)鍵和一個(gè)鍵;形成共價(jià)三鍵時(shí),有一個(gè)鍵和兩個(gè)鍵 。共價(jià)鍵整理pptN2分子形成示意圖舉例舉例:整理ppt成鍵原子一方有孤對(duì)電子;另一方有空軌道.HNHHH4NH形成條件:例:例:(1)正常共價(jià)鍵(2)特殊共價(jià)鍵:配位鍵按
36、提供電子的情況不同配位鍵4BFFFBFF整理ppt 1、雜化軌道理論的提出VB法的成功之處:解釋了共價(jià)鍵的形成過(guò)程和本質(zhì), 即共價(jià)鍵的方向性,飽和性。 缺點(diǎn):不能解釋分子的空間構(gòu)型。 例如:CH4, 正四面體,四個(gè)C-H鍵相等,HCH=109028 VB法: C:2S22PX12PY1,只有2個(gè)單電子。只能形成二個(gè)C H。 若將2S2激發(fā) : 2S12PX12PY12PZ1,可形成四個(gè)C-H,但4個(gè)C-H鍵不等同,且空間結(jié)構(gòu)不符。 為了解釋CH4分子的空間構(gòu)型,Pauling(1931)提出了雜化軌道理論 .雜化軌道理論整理ppt雜化軌道理論 (1)雜化: 原子在形成分子時(shí),為了增強(qiáng)成鍵能力,
37、同一原子中能量相近的不同類(lèi)型的原子軌道重新組合,形成能量、形狀和方向與原軌道不同的新的原子軌道。這種原子軌道重新組合的過(guò)程稱(chēng)為原子軌道的雜化。 (2)雜化軌道: 所形成的新的原子軌道稱(chēng)為雜化軌道。 (3)等性雜化: 由不同類(lèi)型的原子軌道混合,重新組合成一組完全相同(能量相同,成分相同)的雜化軌道叫等性雜化。 (4)不等性雜化:由于雜化軌道中有不參加成鍵的孤對(duì)電子,而使各雜化軌道中成分不等同,這種雜化叫不等性雜化。整理ppt雜化軌道理論 3、軌道雜化的特性: (1)只有在形成分子的過(guò)程中,能量相近的原子軌道才能進(jìn)行雜化,孤立的原子不可能發(fā)生雜化。例如2s和2p可以發(fā)生雜化,而1s和2p則不可以發(fā)
38、生雜化。 (2)雜化軌道的成鍵能力比未雜化的原子軌道的成鍵能力強(qiáng)。 (3)雜化所形成的雜化軌道的數(shù)目等于參加雜化的原子軌道的數(shù)目。 (4)不同類(lèi)型的雜化,雜化軌道空間取向不同。整理ppt(一)sp雜化 由一個(gè)ns軌道和一個(gè)np軌道參與的雜化稱(chēng)為sp雜化,所形成的軌道稱(chēng)為sp雜化軌道。每一個(gè)sp 雜化軌道中含有1/2的p軌道成分和1/2的s軌道成分,雜化軌道間的夾角為 ,空間構(gòu)型為直線型。180。雜化軌道理論整理ppt整理ppt 由一個(gè)ns軌道和兩個(gè)np 軌道參與的雜化稱(chēng)為sp2 雜化,所形成的三個(gè)雜化軌道稱(chēng)為sp2 雜化軌道。每個(gè)sp2雜化軌道中含有1/3的s軌道和2/3的p軌道成分,雜化軌道
39、間的夾角為120,空間構(gòu)型為平面正三角形。 雜化軌道理論整理ppt整理ppt 由一個(gè)ns軌道和三個(gè)np軌道參與的雜化稱(chēng)為sp3雜化,所形成的四個(gè)雜化軌道稱(chēng)為sp3 雜化軌道。sp3雜化軌道的特點(diǎn)是每個(gè)雜化軌道中含有1/4的s軌道和3/4的p軌道成分。雜化軌道理論整理pptCH4的空間構(gòu)型為正四面體雜化軌道間的夾角為10928(A)sp3等性雜化整理ppt整理pptNH3 的空間構(gòu)型18107HNH(B)sp3不等性雜化整理pptH2O的空間構(gòu)型30104HOH整理ppt其它雜化類(lèi)型PCl5:中心P:3S23P3 p3s3激發(fā)SP3d雜化重疊成鍵整理ppt分子構(gòu)型:三角雙錐分子構(gòu)型:三角雙錐夾角
40、為:夾角為:120、90整理pptSF6 中心S:3S23P4 p3s3激發(fā)SP3d2雜化重疊成鍵3d 分子構(gòu)型:八面體分子構(gòu)型:八面體 夾角為:夾角為:90整理ppt整理pptsp雜化, 直線型, 如BeCl2, C2H2sp2雜化,平面三角形如BF3, CH2O, C2H4等sp3雜化,正四面體 如CH4,SiCl4等左:sp3d 雜化,三角雙錐,如PCl5;右:sp3d2 雜化,正八面體,如SF6等 等性雜化各雜化軌道中均有一個(gè)電子雜化軌道理論總結(jié)整理ppt不等性雜化的分子構(gòu)型不等性雜化部分雜化軌道中有不參加成鍵的孤對(duì)電子。孤電子對(duì)軌道由于電子密度大,斥力大得多,因此可以擠壓成鍵電子軌道
41、,結(jié)果使鍵角小于正常值。常見(jiàn)的不等性雜化原子和類(lèi)型如下中心原子雜化方式雜化軌道數(shù)孤電子對(duì)鍵角正常鍵角分子構(gòu)型示例N, Psp34110710928三角錐NH3,PH3O, Ssp34210410928角型H2O,H2S整理ppt整理ppt1、分子的極性:分子是否有極性取決于整個(gè)分子正負(fù)電荷中心是否重合。重合,非極性分子;不重合,則為極性分子。分子極性主要與鍵極性分子幾何構(gòu)型有關(guān)分子的極性和分子間力整理ppt分子的極性和分子間力 雙原子分子的極性主要取決于鍵的極性,而鍵的極性則主要與構(gòu)成鍵的兩原子電負(fù)性的相對(duì)大小有關(guān)。 對(duì)多原子分子來(lái)說(shuō),分子極性不僅取決于鍵的極性,還取決于分子的空間構(gòu)型。 分子
42、的極性大小常用分子的偶極矩來(lái)衡量。整理ppt偶極矩若正電(或負(fù)電)中心上的電荷的電量為 q , 正負(fù)電中心之間的距離為 d (稱(chēng)偶極矩長(zhǎng)), 則偶極矩為: qd的單位為庫(kù)米偶極矩越大,分子的極性就越強(qiáng)。整理ppt一些分子的分子電偶極矩與分子空間構(gòu)型H2N2CO2CS2CCl4CH4H2SH2ONH3 0 0 0 0 0 0 3.63 6.17 4.29直線形直線形直線形直線形正四面體正四面體角形角形三角錐形SO2CHCl3COO3HFHClHBrHIBF3 5.28 3.63 0.33 1.67 6.47 3.60 2.60 1.27 0角形四面體直線形角形直線形直線形直線形直線形平面正301
43、0C m3010C m分子分子分子空間構(gòu)型分子空間構(gòu)型三角形整理ppt 2、分子間力范德華力分子間力(范德華力)分子間相互作用力(范德華力、氫鍵、疏水作用)Van Der Waals 范德華(18371923)整理ppt(1)定向力:它產(chǎn)生于極性分子之間。當(dāng)兩個(gè)極性分子充分接近時(shí),產(chǎn)生同極相斥,異極相吸,使分子偶極定向排列而產(chǎn)生的靜電作用力。整理ppt(2)誘導(dǎo)力:當(dāng)極性分子與非極性分子充分接近時(shí),極性分子可使非極性分子變形而產(chǎn)生偶極稱(chēng)為誘導(dǎo)偶極.誘導(dǎo)偶極與固有偶極間的作用力叫誘導(dǎo)力。整理ppt(3)色散力:分子間由于瞬時(shí)偶極而產(chǎn)生的作用力叫色散力。瞬時(shí)瞬時(shí)偶極偶極整理ppt 色散力的大小主要
44、與分子的變形性有關(guān)。分子的極化率越大,色散力就越強(qiáng). 色散力不僅存在廣泛, 而且在分子間力中, 色散力經(jīng)常是重要的. 觀察下面數(shù)據(jù):kJ/mol 定向力 誘導(dǎo)力 色散力Ar 00 8.49 HCl 3.305 1.104 16.82整理ppt(4)分子間力的特點(diǎn): (a)永遠(yuǎn)存在于分子或原子間的一種作用力。(b)吸引力,作用能比化學(xué)鍵小一至兩個(gè)數(shù)量級(jí)。(c)一般沒(méi)有方向性和飽和性。(d)作用范圍只有幾個(gè)pm。(e)色散力是主要的分子間力。整理ppt 三種力相對(duì)大小為: 色散力 定向力 誘導(dǎo)力分子極性分子極性 色散作用色散作用 誘導(dǎo)作用誘導(dǎo)作用 定向作用定向作用 非非-非非 非非-極極 極極-極
45、極 整理ppt(5)分子間力對(duì)物質(zhì)物理性質(zhì)的影響:He Ne Ar Ke Xe分子量分子量色散作用色散作用分子間力分子間力沸點(diǎn)熔點(diǎn)沸點(diǎn)熔點(diǎn)水中溶解度水中溶解度小小大大低低高高小小小小小小大大大大大大整理ppt例題:室溫下F2和Cl2為氣體,Br2為液體,而I2為固體,為什么? 因?yàn)橐驗(yàn)?F2、Cl2、Br2和和I2都是非極性分子,都是非極性分子,存在色散力的作用,色散力隨分子量增大存在色散力的作用,色散力隨分子量增大而增強(qiáng),所以而增強(qiáng),所以F2、Cl2、Br2、I2分子間色分子間色散力逐漸增大,溶沸點(diǎn)隨分子量增大而依散力逐漸增大,溶沸點(diǎn)隨分子量增大而依次升高,因此室溫下次升高,因此室溫下F2和
46、和Cl2為氣體,為氣體,Br2為液體,而為液體,而I2為固體。為固體。 整理ppt 當(dāng)H原子與電負(fù)性很大、半徑很小的原子X(jué)以共價(jià)鍵結(jié)合為分子時(shí),由于成鍵電子強(qiáng)烈地偏向X原子,使H原子幾乎成為“赤裸”的質(zhì)子而具有較大的正電荷場(chǎng)強(qiáng)。因而這個(gè)H原子可與另一個(gè)電負(fù)性大、半徑小的Y原子產(chǎn)生定向吸引作用,形成XHY結(jié)構(gòu),其中H原子與Y原子間的作用力稱(chēng)為氫鍵。一、氫鍵的概念氫鍵整理ppt形成氫鍵的兩個(gè)條件: 1.與電負(fù)性大且 r 小的原子(F, O, N,Cl,S等)相連的 H ; 2. 在附近要有一個(gè)電負(fù)性很大, 半徑小的原子(F, O, N)。氫鍵氫鍵的強(qiáng)弱與這些元素的電負(fù)性大小和原子半徑大小有關(guān),這些
47、元素的電負(fù)性愈大,氫鍵愈強(qiáng);這些元素的原子半徑愈小,氫鍵也愈強(qiáng)。氫鍵的強(qiáng)弱順序?yàn)椋篎HF OHO NHN OHCl OHS整理ppt硝基苯酚硝基苯酚整理ppt 分子間存在氫鍵時(shí), 大大地影響了分子間的結(jié)合力, 故物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)將升高。 形成分子內(nèi)氫鍵時(shí), 勢(shì)必削弱分子間氫鍵的形成. 故有分子內(nèi)氫鍵的化合物的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)不高。典型的例子是對(duì)硝基苯酚和鄰硝基苯酚:整理ppt1.飽和性和方向性由于 H 的體積小, 1 個(gè) H 只能形成一個(gè)氫鍵.由于 H 的兩側(cè)電負(fù)性極大的原子的負(fù)電排斥, 使兩個(gè)原子在 H 兩側(cè)呈直線排列.2.氫鍵的強(qiáng)度介于化學(xué)鍵和分子間作用力之間,氫鍵的強(qiáng)弱與X和Y元素原子原子半徑
48、和電負(fù)性有關(guān).三、氫鍵的特點(diǎn)整理ppt 3.氫鍵對(duì)于物質(zhì)性質(zhì)的影響 HF、HCl、HBr、HI , 從范德華力考慮, 半徑依次增大, 色散力增加,熔沸點(diǎn)高, 故熔點(diǎn)沸點(diǎn)為 HI HBr HCl,。 但由于 HF 分子間有氫鍵,故 HF 的熔沸點(diǎn)在這里最高, 破壞了從左到右熔沸點(diǎn)升高的規(guī)律。H2O、NH3 由于氫鍵的存在, 在同族氫化物中熔沸點(diǎn)亦是最高。 H2O 和 HF 的分子間氫鍵很強(qiáng), 以致于分子發(fā)生締合, 以(H2O)2、 (H2O)3、(HF)2、(HF)3 形式存在, 而 (H2O)2 排列最緊密, 4時(shí), (H2O)2 比例最大, 故 4 時(shí)水的密度最大。整理ppt晶體結(jié)構(gòu) 固體物
49、質(zhì)可以分為晶體和非晶體兩類(lèi)。 晶體:具有規(guī)則幾何外形的固體。晶體中物質(zhì)微粒(分子、原子或離子)按一定的周期性和對(duì)稱(chēng)性按一定的周期性和對(duì)稱(chēng)性排列排列。整理ppt晶體結(jié)構(gòu) 晶體的特征: 有固定幾何形狀 有固定熔點(diǎn) 各向異性 能產(chǎn)生X-衍射圖整理ppt晶體的基本類(lèi)型晶體的分類(lèi)根據(jù)晶體中粒子間的相互作用力,可以分為: 離子晶體離子晶體晶體中的物質(zhì)微粒是正、負(fù)離子,粒子之間作用力是離子鍵。 原子晶體原子晶體晶體中的物質(zhì)微粒是原子,微粒之間的作用力是共價(jià)鍵。 金屬晶體金屬晶體晶體中的物質(zhì)微粒是金屬離子,微粒之間作用力是金屬鍵。 分子晶體分子晶體晶體中的物質(zhì)微粒是分子,微粒之間作用力是分子間作用力。整理pp
50、t離子晶體的特點(diǎn)A. 無(wú)確定的分子量 NaCl 晶體是個(gè)大分子,晶體中無(wú)單獨(dú)的NaCl 分子存在。NaCl 是化學(xué)式,因而 58.5 可以認(rèn)為是式量,不是分子量 。 B. 導(dǎo)電性 水溶液或熔融態(tài)導(dǎo)電,是通過(guò)離子的定向遷移完成的,而不是通過(guò)電子流動(dòng)導(dǎo)電 。 離子晶體整理pptC. 熔點(diǎn)沸點(diǎn)較高 NaCl MgO m. p. 801 C 2800 C b. p. 1413 C 3600 CD. 硬度高,延展性差因離子鍵強(qiáng)度大,所以硬度高 。但受到外力沖擊時(shí),易發(fā)生位錯(cuò),導(dǎo)致破碎 。離子晶體整理ppt+ + + 位錯(cuò)位錯(cuò)+ + + 受力時(shí)發(fā)生錯(cuò)位,使正正離子相切,負(fù)負(fù)離子相切,彼此排斥,離子鍵失去作
51、用,故離子晶體無(wú)延展性 。如 CaCO3 可 用于雕刻,而不可用于鍛造,即不具有延展性 。F整理ppt離子晶體 晶格:離子晶體中,組成晶體的正負(fù)離子在空間呈現(xiàn)規(guī)則的排列,間隔一定距離重復(fù)出現(xiàn),有明顯周期性,稱(chēng)為結(jié)晶格子,簡(jiǎn)稱(chēng)晶格。 晶胞:能表現(xiàn)晶體一切特征的最小的重復(fù)單元。晶胞不斷重復(fù)就構(gòu)成晶格。 晶格節(jié)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn):晶格上有規(guī)則排布的微粒。如 Cs+,Cl- 配位數(shù):離子周?chē)苯勇?lián)結(jié)的異號(hào)離子數(shù)。整理ppt三種典型的離子晶體NaCl型型晶格:面心立方配位比:6:6離子晶體整理pptCsCl型型晶格:簡(jiǎn)單立方配位比: 8:8整理pptZnS型晶格:面心立方配位比:4:4整理ppt離子晶體晶體的晶格能
52、晶體的晶格能298.15K,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,由氣態(tài)正、負(fù)離子形成單位物質(zhì)的,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,由氣態(tài)正、負(fù)離子形成單位物質(zhì)的量的離子晶體所釋放的能量稱(chēng)為晶體的晶格能。量的離子晶體所釋放的能量稱(chēng)為晶體的晶格能。離子晶體晶格能與離子電荷和離子半徑有關(guān)。rrZZEL晶格能越大,離子晶體越穩(wěn)定。熔點(diǎn)和硬度就相應(yīng)較高。例例 試判斷Na的鹵化物的熔點(diǎn)高低。解:離子F-、Cl-、Br-、I- 的電荷數(shù)相同,離子半徑從氟到碘增加,因此晶格能下降,熔點(diǎn)依次降低NaF:996;NaCl:801 ;NaBr:755 ;NaI:661 整理ppt原子晶體原子晶體中粒子的空間排列取決于共價(jià)鍵的方向和數(shù)量,如金剛石晶體,C原子采取
53、sp3雜化。原子晶體的特點(diǎn)原子晶體的特點(diǎn)一般具有低配位、硬度高,強(qiáng)度大與熔點(diǎn)高等特點(diǎn)。一般具有低配位、硬度高,強(qiáng)度大與熔點(diǎn)高等特點(diǎn)。除金剛石外,SiC,SiO2,Si3N4,BN,AlN等都是原子晶體。金剛石晶體的結(jié)構(gòu)SiO2晶體的結(jié)構(gòu)整理ppt分子晶體 分子晶體中,占據(jù)在點(diǎn)陣點(diǎn)上的物質(zhì)粒子是分子點(diǎn)陣點(diǎn)上的物質(zhì)粒子是分子。粒子之間的相互作用是分子間作用力分子間作用力。因此,分子晶體的熔點(diǎn)、分子晶體的熔點(diǎn)、硬度和強(qiáng)度都很差硬度和強(qiáng)度都很差,如干冰、冰等晶體。許多分子晶體還具有揮發(fā)性。 例例:判斷分子晶體 1):SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4 2):H2O、H2S、H2Se、H2Te
54、的熔點(diǎn)高低。 解解:分子晶體的熔點(diǎn)取決于粒子間的相互作用力。1)的順序:從左到右依次升高。2)中由于H2O晶體中粒子間存在氫鍵熔點(diǎn)特高,其它分子晶體的熔點(diǎn)從左到右升高。整理ppt 金屬晶體金屬晶體中, 金屬離子緊密堆積,依靠自由電子對(duì)金屬離子的引力結(jié)合。由于自由電子可以在整個(gè)金屬晶體的范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng),因此,金屬晶體又具有獨(dú)特的性質(zhì): 展延性展延性金屬離子之間可以錯(cuò)位移動(dòng)。 導(dǎo)電導(dǎo)熱性導(dǎo)電導(dǎo)熱性在外電場(chǎng)存在下,金屬中的自由電子可以定向移動(dòng)而導(dǎo)電或?qū)帷?金屬晶體的硬度、強(qiáng)度、熔點(diǎn)等相差很大金屬晶體的硬度、強(qiáng)度、熔點(diǎn)等相差很大具有高的價(jià)電子/半徑比的金屬一般具有高的溶點(diǎn)、強(qiáng)度和硬度,如鎢,反之,則熔點(diǎn)、硬度和強(qiáng)度都很低,如堿金屬和堿土金屬(Be除外)。整理ppt晶體的分類(lèi)金剛石整理ppt過(guò)渡型晶體有些固體物質(zhì),粒子與粒子之間存在著不止一種相互作用,如石墨晶體。C原子通過(guò)sp2雜化形成層狀架構(gòu),每個(gè)C原子剩余的一個(gè)p軌道互相平行形成大健。大健中的電子可以在整個(gè)平面內(nèi)離域運(yùn)動(dòng)。因此,石墨具有二維
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