第二章第二節(jié)分子的立體構(gòu)型PPT

1、一、形形色色的分子一、形形色色的分子 1 1、雙原子分子（、雙原子分子（直線型直線型）例如）例如HClHCl、O2 直線型直線型：CO2、HCN、CS2V V型：型：H2O、SO22 2、三原子分子的空間結(jié)構(gòu)、三原子分子的空間結(jié)構(gòu) 4 4、五原子分子的空間結(jié)構(gòu)、五原子分子的空間結(jié)構(gòu) 正四面體：正四面體：CCl4、 CH4 3 3、四原子分子的空間結(jié)構(gòu)、四原子分子的空間結(jié)構(gòu) 平面三角平面三角型型：SO3、HCHO 三角錐三角錐型型：NH3 直線直線型型：C2H2正四面體：正四面體：P4二、價層電子對互斥（二、價層電子對互斥（VSEPRVSEPR）理論）理論 （ Valence Shell Ele

2、ctron Pair Repulsion ） 共價分子中，中心原子周圍電子對排布的共價分子中，中心原子周圍電子對排布的幾何幾何構(gòu)型構(gòu)型主要主要取決于中心原子取決于中心原子的的價層電子價層電子對的數(shù)對的數(shù)目。目。價層電子對價層電子對各自占據(jù)的位置傾各自占據(jù)的位置傾向于彼此分向于彼此分離得盡可能離得盡可能的遠(yuǎn)，此時電子對的遠(yuǎn)，此時電子對之間的之間的斥力最小斥力最小，整個，整個分子最穩(wěn)定分子最穩(wěn)定。 1 1、理論要點、理論要點 價層電子對包括價層電子對包括成鍵的成鍵的電子對電子對和和孤電子對孤電子對不包括不包括成鍵的成鍵的電子對電子對 ！ 2 2、價層電子對數(shù)計算、價層電子對數(shù)計算 確定中心原子價層

3、電子對數(shù)目確定中心原子價層電子對數(shù)目 a為中心原子價電子數(shù)，為中心原子價電子數(shù)，x為與中心原子結(jié)合的為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)，原子數(shù)，b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)。受的電子數(shù)。價層電子對數(shù)價層電子對數(shù)配位原子數(shù)孤電子對數(shù)配位原子數(shù)孤電子對數(shù) 鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù)鍵電子對數(shù)孤電子對數(shù) 離子離子計算孤電子對數(shù)目時，計算孤電子對數(shù)目時，陽離子的陽離子的a為中為中心原子的價電子數(shù)減去離子的電荷數(shù)，陰離心原子的價電子數(shù)減去離子的電荷數(shù)，陰離子的子的a為中心原子的價電子數(shù)加上離子的電為中心原子的價電子數(shù)加上離子的電荷數(shù)（絕對值）荷數(shù)（絕對值） 孤電子對數(shù)孤電子對

4、數(shù) (a-xb)化學(xué)式化學(xué)式 價層電價層電子對數(shù)子對數(shù) 結(jié)合的原結(jié)合的原子數(shù)子數(shù)孤對電子孤對電子對數(shù)對數(shù)HCNSO2NH2BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+SO420 1 2 0 1 0 0 0 2 2 2 3 3 4 4 4 0 4 2 34 3 4 4 4 4 4 化學(xué)化學(xué)式式 價層電子對價層電子對數(shù)數(shù) 結(jié)合的原結(jié)合的原子數(shù)子數(shù)孤對電子孤對電子對數(shù)對數(shù)H2OSO3NH3CO2SF4SF6PCl5PCl3CH42 0 1 0 1 0 0 1 2 3 3 2 4 6 5 3 0 4 4 34 2 5 6 5 4 4 確定價層電子對構(gòu)型確定價層電子對構(gòu)型 價層電子價層電子對數(shù)目對數(shù)目23

5、456價層電子價層電子對構(gòu)型對構(gòu)型直直線線平面平面三角形三角形正四正四面體面體三角三角雙錐雙錐正八正八面體面體3 3、確定分子構(gòu)型、確定分子構(gòu)型 在價層電子對構(gòu)型的基礎(chǔ)上，去掉孤電子對在價層電子對構(gòu)型的基礎(chǔ)上，去掉孤電子對就是分子的構(gòu)型就是分子的構(gòu)型 注意：孤對電子的存在會改變鍵合電子對注意：孤對電子的存在會改變鍵合電子對 的分布方向，從而改變化合物的鍵角的分布方向，從而改變化合物的鍵角電子間排斥力大?。弘娮娱g排斥力大?。?孤對電子間孤對電子與鍵合電子間鍵合孤對電子間孤對電子與鍵合電子間鍵合電子間電子間價層電子價層電子對數(shù)目對數(shù)目電子對電子對的空間的空間構(gòu)型構(gòu)型鍵電鍵電子對數(shù)子對數(shù)孤電子孤電子

6、對對 數(shù)數(shù)電子對的電子對的排列方式排列方式分子的分子的空間構(gòu)空間構(gòu)型型實實 例例2直直 線線20直直 線線BeCl2CO23平面三平面三角形角形30平面三平面三角形角形BF3SO321V型型SnBr2PbCl2價層電價層電子對數(shù)子對數(shù)目目電子對的電子對的空間構(gòu)型空間構(gòu)型鍵電鍵電子對數(shù)子對數(shù)孤電子孤電子對對 數(shù)數(shù)電子對的電子對的排列方式排列方式分子的分子的空間構(gòu)型空間構(gòu)型實實 例例4正四面正四面體形體形40正四面正四面體形體形CH4CCl4NH4SO4231三角錐三角錐形形NH3PCl3SO32H3O+22V型型H2OH2S價層電價層電子對數(shù)子對數(shù)目目電子對的電子對的空間構(gòu)型空間構(gòu)型鍵電鍵電子對

7、數(shù)子對數(shù)孤電子孤電子對對 數(shù)數(shù)電子對的電子對的排列方式排列方式分子的分子的空間構(gòu)型空間構(gòu)型實實 例例5三角三角雙錐雙錐50三角雙錐三角雙錐PCl541變形變形四面體四面體SF432T型型BrF323直線型直線型XeF21.下列物質(zhì)中分子立體結(jié)構(gòu)與水分子相似的是下列物質(zhì)中分子立體結(jié)構(gòu)與水分子相似的是 ACO2 BH2S CPCl3 DSiCl42.下列分子立體結(jié)構(gòu)其中屬于直線型分子的是下列分子立體結(jié)構(gòu)其中屬于直線型分子的是 AH2O BCO2 CC2H2 DP43.下列分子立體結(jié)構(gòu)其中屬正八面體型分子的下列分子立體結(jié)構(gòu)其中屬正八面體型分子的 AH3O + BCO32 CPCl5 DSF6 B B

8、C D 本節(jié)重點：本節(jié)重點： 會利用會利用VSEPR理論得出理論得出孤電子對數(shù)孤電子對數(shù)價層電子對構(gòu)型價層電子對構(gòu)型分子構(gòu)型分子構(gòu)型 三、雜化軌道理論三、雜化軌道理論 1 1、理論要點、理論要點 同一原子中能量相近的同一原子中能量相近的不同不同種種原子軌道原子軌道 在成鍵過程中在成鍵過程中重新組合重新組合，形成一系列能量相等，形成一系列能量相等的新軌道的過程的新軌道的過程叫雜化叫雜化。形成的。形成的新軌道新軌道叫叫雜化雜化軌道軌道, ,用于形成用于形成鍵或容納孤對電子鍵或容納孤對電子 雜化軌道數(shù)目等于各參與雜化的原子軌道雜化軌道數(shù)目等于各參與雜化的原子軌道 數(shù)目之和數(shù)目之和 雜化軌道成鍵能力強

9、，有利于成鍵雜化軌道成鍵能力強，有利于成鍵 雜化雜化軌道成鍵軌道成鍵時，時，滿足滿足化學(xué)鍵化學(xué)鍵間間最小排斥最小排斥原理原理，不同不同的的雜化雜化方式，方式，鍵角鍵角大小大小不同不同 雜化軌道又雜化軌道又分為等性分為等性和和不等性雜化不等性雜化兩種兩種 2 2、雜化類型、雜化類型 sp3雜化雜化 基態(tài)基態(tài) 激發(fā)激發(fā) 2s2pC雜化雜化 激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài) sp3C雜化2s2p以以C原子為例原子為例1個個s軌道和軌道和3個個p軌道雜化形成軌道雜化形成4個個sp3雜化軌道雜化軌道 構(gòu)型構(gòu)型 10928 正四面體型正四面體型 4個個sp3雜化軌道可形成雜化軌道可形成4個個鍵鍵價層電子對數(shù)為價層電子對數(shù)為4

10、的中心原子的中心原子采用采用sp3雜化方式雜化方式 sp2雜化雜化 基態(tài)基態(tài) 激發(fā)激發(fā) 2s2pC雜化雜化 激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài) 2s2p以以C原子為例原子為例1個個s軌道和軌道和2個個p軌道雜化形成軌道雜化形成3個個sp2雜化軌道雜化軌道 構(gòu)型構(gòu)型 120 平面三角形平面三角形 sp22pC雜化剩下剩下的一個未參與雜化的一個未參與雜化的的p軌道用于軌道用于形成形成鍵鍵 +-+-+-3個個sp2雜化軌道可形成雜化軌道可形成3個個鍵鍵 價層電子對數(shù)為價層電子對數(shù)為3的中心原子的中心原子采用采用sp2雜化方式雜化方式 sp雜化雜化 基態(tài)基態(tài) 激發(fā)激發(fā) 2s2pC雜化雜化 激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài) 2s2p以以C原子為

11、例原子為例1個個s軌道和軌道和1個個p軌道雜化形成軌道雜化形成2個個sp雜化軌道雜化軌道 構(gòu)型構(gòu)型 180 直線型直線型 sp2pC雜化剩下剩下的兩個未參與雜化的的兩個未參與雜化的p軌道軌道用于用于形成形成鍵鍵 +-2個個sp雜化軌道可形成雜化軌道可形成2個個鍵鍵 價層電子對數(shù)為價層電子對數(shù)為2的中心原子采的中心原子采用用sp雜化方式雜化方式 除除C原子外，原子外，N、O原子均有以上雜化原子均有以上雜化當(dāng)發(fā)生當(dāng)發(fā)生sp2雜化時，孤對電子優(yōu)先參與雜化雜化時，孤對電子優(yōu)先參與雜化單電子所在軌道優(yōu)先不雜化，以利于形成單電子所在軌道優(yōu)先不雜化，以利于形成鍵鍵 N、O原子雜化時，因為有孤對電子的存在原子

12、雜化時，因為有孤對電子的存在稱為不等性雜化稱為不等性雜化 其它雜化方式其它雜化方式 dsp2雜化、雜化、sp3d雜化、雜化、sp3d2雜化、雜化、d2sp3雜化、雜化、 sp3d2雜化雜化例如：例如：sp3d2雜化：雜化：SF6構(gòu)型：四棱雙錐構(gòu)型：四棱雙錐 正八面體正八面體 此類雜化一般是金屬作為中心原子此類雜化一般是金屬作為中心原子用于形成配位化合物用于形成配位化合物 價層電價層電子對數(shù)子對數(shù)目目23456價層電價層電子對構(gòu)子對構(gòu)型型直線直線平面平面三角三角形形正四正四面體面體三角三角雙錐雙錐正八正八面體面體雜化類雜化類型型spsp2sp3四、配合物理論簡介四、配合物理論簡介 1 1、配位鍵

13、、配位鍵 定義：定義：共用電子對由共用電子對由一個原子單方一個原子單方 提供提供給另一個原子共用所形成的給另一個原子共用所形成的共價鍵共價鍵稱配位鍵。稱配位鍵。 表示方法表示方法 形成條件形成條件 AB HN HH H 一個原子有一個原子有孤對電子孤對電子，另一個原子有，另一個原子有空軌道空軌道。 ？H3O+ 2 2、配位化合物、配位化合物 配合物的形成配合物的形成 天藍(lán)色天藍(lán)色溶液溶液藍(lán)色藍(lán)色沉淀沉淀深藍(lán)色深藍(lán)色溶液溶液Cu(OH)2H2OCu H2OH2OOH22+深藍(lán)色深藍(lán)色晶體晶體Cu(NH3) 4 SO4H2O加乙醇加乙醇并靜置并靜置 NH3Cu H3NH3NNH32+CuSO4溶液

14、溶液 滴加氨水滴加氨水 繼續(xù)滴繼續(xù)滴加氨水加氨水 Cu(OH)2 + 4NH3 = Cu(NH3)42+ + 2OH 藍(lán)色沉淀藍(lán)色沉淀深藍(lán)色溶液深藍(lán)色溶液Cu2+ 2NH3H2O = Cu(OH)2+ 2NH4+藍(lán)色溶液藍(lán)色溶液藍(lán)色沉淀藍(lán)色沉淀配合物概念配合物概念通常把某些金屬離子（或原子）與某些分通常把某些金屬離子（或原子）與某些分子或離子（稱為配體子或離子（稱為配體 ）以配位鍵結(jié)合形成）以配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配合物。的化合物稱為配合物。 配合物的組成配合物的組成 Ag(NH3)2 OH內(nèi)界內(nèi)界外界外界（配離子）（配離子）Ag(NH3)2+ Ag+中心離子中心離子 （有時可能（有時可能

15、是中心原子）是中心原子） NH3配體：其中配體：其中N為配位原子為配位原子配體：配體：NH3、H2O、X 、CO 、CN 、S CN 主要是鐵、鈷、鎳、銅、銀、金、主要是鐵、鈷、鎳、銅、銀、金、鉑等鉑等 過渡金屬過渡金屬如如Ni(CO)4和和Fe(CO)5配位數(shù)：配體的個數(shù)配位數(shù)：配體的個數(shù) Fe2+的檢驗：的檢驗： K3Fe(CN)6鐵氰化鉀鐵氰化鉀配體配體(CN )內(nèi)界內(nèi)界Fe(CN)6 3 外界外界K+中心離子中心離子Fe 3+(CN )6配位原子配位原子配位數(shù)配位數(shù)Co(NH3)4Cl2 Cl 常見配合物常見配合物 Fe3+ + 3SCN = Fe(SCN)3黃色黃色血紅色血紅色Fe3

16、+ + nSCN = Fe(SCN)n 3-n (n=1-6)Fe3+的檢驗的檢驗 血紅色血紅色銀氨溶液的配制銀氨溶液的配制 AgOH+2NH3H2O = Ag(NH3)2+ OH +2H2O Ag+ NH3H2O = AgOH+ NH4+ 白色沉淀白色沉淀 二氨合銀離子二氨合銀離子無色無色 冰晶石冰晶石 冰晶石冰晶石(六氟合鋁酸鈉六氟合鋁酸鈉)：Na3AlF6 配合配合物的空物的空間結(jié)構(gòu)間結(jié)構(gòu)配位數(shù)是配位數(shù)是2時時:直線形直線形,如如Ag(NH3)2+配位數(shù)是配位數(shù)是3時時:平面三角形平面三角形,如如HgI3 配位數(shù)配位數(shù)是是4時時四面體四面體,如如ZnCl4 2平面正方形平面正方形,如如

17、Cu(NH3)42+ H2OCu H2OH2OOH22+ NH3Cu H3NH3NNH32+1個個Cu2+與與4個個O形成形成的結(jié)構(gòu)為平面正方形的結(jié)構(gòu)為平面正方形 1個個Cu 2+與與4個個N形成形成的結(jié)構(gòu)為平面正方形的結(jié)構(gòu)為平面正方形 一、鍵的極性和分子的極性一、鍵的極性和分子的極性 1 1、鍵的極性、鍵的極性 非極性非極性共價鍵（非極性鍵）共價鍵（非極性鍵） 按共用電子對的偏移按共用電子對的偏移 極性共價鍵極性共價鍵 非極性共價鍵非極性共價鍵 由同種原子形成化學(xué)鍵由同種原子形成化學(xué)鍵 原子帶相同電性，化合價相同原子帶相同電性，化合價相同 極性極性共價鍵（極性鍵）共價鍵（極性鍵） HClHC

18、l+-由不同種原子形成化學(xué)鍵由不同種原子形成化學(xué)鍵 電負(fù)性大（非金屬性強）的原子電負(fù)性大（非金屬性強）的原子帶負(fù)電，顯負(fù)價帶負(fù)電，顯負(fù)價 2 2、分子的極性、分子的極性 非極性非極性分子分子 正負(fù)電荷中心重合的分子正負(fù)電荷中心重合的分子 a.大部分單質(zhì)分子大部分單質(zhì)分子 O3除外！除外！ b.對稱性很好的分子對稱性很好的分子直線直線形形AB2 正三角正三角形形AB3 正四面體正四面體形形AB4 其他正多面體其他正多面體形、對稱性好的平面形形、對稱性好的平面形例：例：CO2 例：例：BF3、SO3 例：例：CH4 、 CCl4 例：例：C60 、C6H6、C2H4 、C2H2 極性極性分子分子

19、正負(fù)電荷中心不重合的分子正負(fù)電荷中心不重合的分子 大部分化合物分子大部分化合物分子 化學(xué)式化學(xué)式是否極是否極性分子性分子化學(xué)式化學(xué)式是否極是否極性分子性分子H2OHCNSO3SO2NH3HCHOCO2BF3SF4CH3OHSF6CH3C(CH3) 3PCl5CH2=CH2PCl3PH3CH4CHCH是是 是是 是是 是是 是是 是是 是是 是是 是是 否否 否否 否否 否否 否否 否否 否否 否否 否否 A、由非極性鍵構(gòu)成的分子一般是非極性分子由非極性鍵構(gòu)成的分子一般是非極性分子 B、極性鍵結(jié)合形成的分子不一定為極性分子極性鍵結(jié)合形成的分子不一定為極性分子二、范德華力及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響二、范

20、德華力及其對物質(zhì)性質(zhì)的影響 1 1、范德華力、范德華力 把分子聚集在一起的作用力叫做分把分子聚集在一起的作用力叫做分子間作用力又叫范德華力子間作用力又叫范德華力相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量 分子的極性分子的極性 相對分子質(zhì)量越大相對分子質(zhì)量越大范德華力越大范德華力越大 2 2、影響范德華力的因素、影響范德華力的因素 分子極性越大分子極性越大范德華力越大范德華力越大 3 3、范德華力對物質(zhì)性質(zhì)的影響、范德華力對物質(zhì)性質(zhì)的影響 化學(xué)鍵影響的是分子的穩(wěn)定性（化學(xué)性質(zhì)）化學(xué)鍵影響的是分子的穩(wěn)定性（化學(xué)性質(zhì)） 范德華力影響的是分子熔沸點等（物理性質(zhì)）范德華力影響的是分子熔沸點等（物理性質(zhì)） 三、氫鍵三、氫鍵

21、 1 1、氫鍵的定義、氫鍵的定義 -150-125-100-75-50-2502550751002345CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸點沸點/周期周期一些氫化物沸點一些氫化物沸點 由已經(jīng)與電負(fù)性很大的由已經(jīng)與電負(fù)性很大的原子形成共價鍵的氫原原子形成共價鍵的氫原子與另一個電負(fù)性很大子與另一個電負(fù)性很大的原子之間的作用力的原子之間的作用力 除范德華力以外的除范德華力以外的另一種分子間作用另一種分子間作用力，不是化學(xué)鍵力，不是化學(xué)鍵2 2、表示方法、表示方法 AHB A、B為為N、O、F “”表示共價鍵表示共價鍵 “”表示

22、形成的氫鍵表示形成的氫鍵 例如：氨水中的氫鍵例如：氨水中的氫鍵 NHN NHO OHN OHO 3 3、氫鍵的分類、氫鍵的分類 分子內(nèi)氫鍵分子內(nèi)氫鍵 分子間分子間氫鍵氫鍵 4 4、氫鍵的特征、氫鍵的特征 飽和性飽和性 方向性方向性 一個氫原子只能形成一個氫鍵一個氫原子只能形成一個氫鍵 分子間氫鍵為直線型分子間氫鍵為直線型 分子內(nèi)氫鍵成一定角度分子內(nèi)氫鍵成一定角度 中心原子有幾對孤對電子就中心原子有幾對孤對電子就可以形成幾條氫鍵可以形成幾條氫鍵 5 5、對物質(zhì)性質(zhì)的影響、對物質(zhì)性質(zhì)的影響 氫鍵一種分子間作用力，影響的是物理性質(zhì)氫鍵一種分子間作用力，影響的是物理性質(zhì) 熔、沸點熔、沸點 溶解性溶解性

23、 分子分子間間氫鍵使物質(zhì)熔點氫鍵使物質(zhì)熔點升高升高分子分子內(nèi)內(nèi)氫鍵使物質(zhì)熔點氫鍵使物質(zhì)熔點降低降低若可以形成氫鍵，則能增大物質(zhì)溶解度若可以形成氫鍵，則能增大物質(zhì)溶解度 其他方面其他方面 冰的密度小于水冰的密度小于水 形成締合分子形成締合分子 四、溶解性四、溶解性 1 1、溫度、溫度 溶解性的影響因素溶解性的影響因素 2 2、壓強、壓強 3 3、相似相溶、相似相溶 4 4、氫鍵、氫鍵 5 5、化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng) 非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。 五、手性五、手性 連有四個不同的原子或原子團的碳原子。連有四個不

24、同的原子或原子團的碳原子。手性碳原子：手性碳原子： 手性異構(gòu)體：手性異構(gòu)體：具有完全相同的組成和原子排列的一對分子。具有完全相同的組成和原子排列的一對分子。又稱為對映異構(gòu)體。又稱為對映異構(gòu)體。 手性分子：手性分子： 有手性異構(gòu)體的分子。有手性異構(gòu)體的分子。1下列化合物中含有手性碳原子的是下列化合物中含有手性碳原子的是( )A.CCl2F2 B.CH3CHCOOHC.CH3CH2OH D.CHOH 練習(xí)：練習(xí)：CH2OHCH2OHOH1下列化合物中含有手性碳原子的是下列化合物中含有手性碳原子的是( )A.CCl2F2 B.CH3CHCOOHC.CH3CH2OH D.CHOH CH2OHCH2OH

25、OHA.OHCCHCH2OH B. OHCCHCClC.HOOCCHCCCl D.CH3CHCCH3 HClOHBrOHClHBrBrCH3CH32下列化合物中含有下列化合物中含有2個個“手性手性”碳原子的是碳原子的是( )A.OHCCHCH2OH B. OHCCHCClC.HOOCCHCCCl D.CH3CHCCH3 HClOHBrOHClHBrBrCH3CH32下列化合物中含有下列化合物中含有2個個“手性手性”碳原子的是碳原子的是( )六、無機含氧酸分子的酸性六、無機含氧酸分子的酸性 1 1、利用規(guī)律、利用規(guī)律 無機含氧酸可以寫成無機含氧酸可以寫成(HO)mROn，含氧含氧酸的強度隨著分子

26、中連接在中心原子上酸的強度隨著分子中連接在中心原子上的 非 羥 基 氧 的 個 數(shù) 增 大 而 增 大 ， 即的 非 羥 基 氧 的 個 數(shù) 增 大 而 增 大 ， 即(HO)mROn中，中，n值越大，酸性越強。值越大，酸性越強。 2 2、最高價含氧酸酸性、最高價含氧酸酸性 非金屬性強的元素，其最高價含氧酸酸性強非金屬性強的元素，其最高價含氧酸酸性強 一、晶體與非晶體一、晶體與非晶體1 1、晶體與非晶體、晶體與非晶體 晶體晶體具有規(guī)則幾何外形的固體具有規(guī)則幾何外形的固體 非晶體非晶體沒有規(guī)則幾何外形的固體沒有規(guī)則幾何外形的固體 又稱玻璃體又稱玻璃體 2 2、晶體與非晶體性質(zhì)對比、晶體與非晶體性

27、質(zhì)對比 自范性微觀結(jié)構(gòu)各向異性 熔沸點晶體非晶體有有 無無 原子在三維空原子在三維空間里呈周期性間里呈周期性有序排列有序排列 原子排列相原子排列相對無序?qū)o序 強度、導(dǎo)強度、導(dǎo)熱性、光熱性、光學(xué)性質(zhì)等學(xué)性質(zhì)等 無無 有固定有固定熔沸點熔沸點 無固定無固定熔沸點熔沸點 自范性自范性 晶體能晶體能自發(fā)自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì) 自范性前提：晶體生長的速率適當(dāng)自范性前提：晶體生長的速率適當(dāng) 本質(zhì)差異 各向異性各向異性 不同方向上，性質(zhì)有差異不同方向上，性質(zhì)有差異 3 3、晶體形成的途徑、晶體形成的途徑 熔融態(tài)物質(zhì)凝固熔融態(tài)物質(zhì)凝固 氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液

28、態(tài)直接凝固( (凝華凝華) ) 溶質(zhì)從溶液中析出溶質(zhì)從溶液中析出 3 3、晶體的鑒別、晶體的鑒別 物理性質(zhì)差異物理性質(zhì)差異 如：外形、硬度、熔點、折光率如：外形、硬度、熔點、折光率 最科學(xué)的方法是對固體進(jìn)行最科學(xué)的方法是對固體進(jìn)行X-X-射線衍射實驗射線衍射實驗 1、下列關(guān)于晶體與非晶體的說法正確的是、下列關(guān)于晶體與非晶體的說法正確的是 A、晶體一定比非晶體的熔點高、晶體一定比非晶體的熔點高 B、晶體有自范性但排列無序、晶體有自范性但排列無序 C、非晶體無自范性而且排列無序、非晶體無自范性而且排列無序 D、固體、固體SiO2一定是晶體一定是晶體2、區(qū)別晶體與非晶體最可靠的科學(xué)方法是、區(qū)別晶體與

29、非晶體最可靠的科學(xué)方法是 A、熔沸點、熔沸點 B、硬度、硬度 C、顏色、顏色 D、x-射線衍射實驗射線衍射實驗CD課堂練習(xí)課堂練習(xí)二、晶胞二、晶胞 1 1、晶胞、晶胞: :描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元 晶胞是無形的，是人為劃定的晶胞是無形的，是人為劃定的2 2、晶胞特征、晶胞特征 一般是一般是平行六面體平行六面體 晶體由晶胞晶體由晶胞“無隙并置無隙并置”而成而成 平行六平行六面體面體無無隙隙并并置置3 3、三種典型立方晶體結(jié)構(gòu)、三種典型立方晶體結(jié)構(gòu) 4.4.晶胞中原子個數(shù)的計算晶胞中原子個數(shù)的計算 晶胞晶胞頂角頂角原子為原子為8個晶胞共用，每個晶胞占個晶胞共用，每個晶胞占1/8

30、 晶胞晶胞棱上棱上原子為原子為4個晶胞共用，每個晶胞占個晶胞共用，每個晶胞占1/4 晶胞晶胞面上面上原子為原子為2個晶胞共用，每個晶胞占個晶胞共用，每個晶胞占1/2 晶胞晶胞內(nèi)部內(nèi)部的原子為的原子為1個晶胞獨自占有，即為個晶胞獨自占有，即為1 1：1C2DEFXY3Z2、下圖依次是金屬鈉、下圖依次是金屬鈉(Na)、金屬鋅、金屬鋅(Zn)、碘、碘(12)、金剛石金剛石(C)晶胞的示意圖，數(shù)一數(shù)，它們分別平均晶胞的示意圖，數(shù)一數(shù)，它們分別平均含有幾個原子含有幾個原子?NaZnI2金剛石金剛石3、鈣、鈣-鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。觀察鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。觀察鈣鈣-鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)，求該晶體中，鈣、鈦礦晶胞

31、結(jié)構(gòu)，求該晶體中，鈣、鈦、氧的微粒個數(shù)比為多少？鈦、氧的微粒個數(shù)比為多少？(8 + 6 )3 =1281214、下圖是、下圖是CO2分子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，分子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖，其中有多少個原子？其中有多少個原子？一、分子晶體一、分子晶體 1 1、分子晶體、分子晶體 概念：概念： 只含分子的晶體只含分子的晶體 組成微粒：組成微粒： 分子分子 粒子間作用力：粒子間作用力： 分子內(nèi)原子間以共價鍵結(jié)合分子內(nèi)原子間以共價鍵結(jié)合相鄰分子間靠分子間作用力（范德相鄰分子間靠分子間作用力（范德華力、氫鍵）相互吸引華力、氫鍵）相互吸引 化學(xué)式就是分子式化學(xué)式就是分子式 2 2、常見的分子晶體、常見的分子晶

32、體所有非金屬氫化物所有非金屬氫化物部分非金屬單質(zhì)部分非金屬單質(zhì)部分非金屬氧化物部分非金屬氧化物幾乎所有的酸幾乎所有的酸絕大多數(shù)有機物的晶體絕大多數(shù)有機物的晶體3 3、結(jié)構(gòu)特征、結(jié)構(gòu)特征 分子間作用力分子間作用力 范德華力范德華力 氫鍵氫鍵 若分子間只有范德華力時若分子間只有范德華力時 以以1個個分子為中心，分子為中心，周圍有周圍有12個緊鄰個緊鄰分子，即分子，即分子分子密堆積密堆積結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)CO2干冰干冰晶胞晶胞 若分子間主要為氫鍵時若分子間主要為氫鍵時 以以1個個分子為中心，分子為中心，周圍有周圍有4個相鄰個相鄰分子，即分子，即分子分子非密堆積非密堆積結(jié)構(gòu)。如結(jié)構(gòu)。如：HF 、NH3、冰等、冰

33、等 4 4、物理性質(zhì)、物理性質(zhì) 熔沸點較低熔沸點較低;易升華易升華 硬度很小硬度很小 固態(tài)和熔融狀態(tài)時都不導(dǎo)電固態(tài)和熔融狀態(tài)時都不導(dǎo)電只有酸的水溶液中有的導(dǎo)電只有酸的水溶液中有的導(dǎo)電 相似相溶原理相似相溶原理 1.1.下列性質(zhì)適合于分子晶體的是下列性質(zhì)適合于分子晶體的是( )( ) A. A.熔點熔點10701070，易溶于水，水溶液導(dǎo)電，易溶于水，水溶液導(dǎo)電 B.B.熔點熔點10.31 10.31 ，液態(tài)不導(dǎo)電、水溶液能導(dǎo)電，液態(tài)不導(dǎo)電、水溶液能導(dǎo)電 C.C.易溶于易溶于CSCS2 2、熔點、熔點112.8 112.8 ，沸點，沸點444.6444.6 D. D.熔點熔點97.8197.81

34、，質(zhì)軟、導(dǎo)電、密度，質(zhì)軟、導(dǎo)電、密度0.97g0.97gcm3cm3BCBC2.2.共價鍵、離子鍵和范德華力是構(gòu)成物質(zhì)粒子間的不共價鍵、離子鍵和范德華力是構(gòu)成物質(zhì)粒子間的不同作用方式，下列物質(zhì)中，只含有上述一種作用的是同作用方式，下列物質(zhì)中，只含有上述一種作用的是 ( )( )A.A.干冰干冰 B.B.氯化鈉氯化鈉 C.C.氫氧化鈉氫氧化鈉 D.D.碘碘B B練習(xí)練習(xí): :3.3.下列分子晶體：下列分子晶體：H H2 2O O HCl HCl HBr HBr HI HI CO CO N N2 2 H H2 2熔沸點由高到低的順序是熔沸點由高到低的順序是( )( ) A. A. B. B. C.

35、 C. D. D. C C5 5下列過程中，共價鍵被破壞的是下列過程中，共價鍵被破壞的是( ) ( ) A A碘升華碘升華 B B溴蒸氣被木炭吸附溴蒸氣被木炭吸附 C C酒精溶于水酒精溶于水 D DHClHCl氣體溶于水氣體溶于水4.4.當(dāng)當(dāng)S0S03 3晶體熔化或氣化時，下述各項中發(fā)生變化晶體熔化或氣化時，下述各項中發(fā)生變化的是的是( )( ) A. A.分子內(nèi)化學(xué)鍵分子內(nèi)化學(xué)鍵 B.B.分子間距離分子間距離 C.C.分子構(gòu)型分子構(gòu)型 D.D.分子間作用力分子間作用力 BDBDD D6.6.下列有關(guān)共價化合物的說法：具有較低的熔、沸下列有關(guān)共價化合物的說法：具有較低的熔、沸點點 不是電解質(zhì)不

36、是電解質(zhì) 固態(tài)時是分子晶體固態(tài)時是分子晶體 都是由都是由分子構(gòu)成分子構(gòu)成 液態(tài)時不導(dǎo)電，其中一定正確的是液態(tài)時不導(dǎo)電，其中一定正確的是( )( ) A. A. B. B. C. C. D. D. D D7 7已知氯化鋁的熔點為已知氯化鋁的熔點為190(2190(2202202lOlO5 5Pa)Pa)，但它在，但它在180180即開始升華。即開始升華。 (1)(1)氯化鋁是氯化鋁是_。( (填填“離子化合物離子化合物”“”“共共價化合物價化合物”) ) (2) (2)無水氯化鋁在空氣中強烈的無水氯化鋁在空氣中強烈的“發(fā)煙發(fā)煙”，其原因是，其原因是_。 (3)(3)設(shè)計一個可靠的實驗，判斷氧化鋁

37、是離子化合物設(shè)計一個可靠的實驗，判斷氧化鋁是離子化合物還是共價化合物。你設(shè)計的實驗是還是共價化合物。你設(shè)計的實驗是_。 (4)(4)在在500K500K和和1.011.0110105 5PaPa時，它的蒸氣密度時，它的蒸氣密度( (換算為換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時標(biāo)準(zhǔn)狀況時) )為為11.92g11.92gL L1 1，試確定氯化鋁在蒸氣狀態(tài)時，試確定氯化鋁在蒸氣狀態(tài)時的化學(xué)式為的化學(xué)式為_。共價化合物共價化合物AlAl2 2ClCl6 6氯化鋁與空氣中的水蒸氣發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生氯化鋁與空氣中的水蒸氣發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生HClHCl氣體，氣體，HClHCl在空氣中形成酸霧而在空氣中形成酸霧而“發(fā)煙發(fā)煙”。 在

38、其熔融狀態(tài)下，試驗其是否導(dǎo)電；若不導(dǎo)電是共價化合物。在其熔融狀態(tài)下，試驗其是否導(dǎo)電；若不導(dǎo)電是共價化合物。1 1、下列物質(zhì)屬于分子晶體的化合物是（、下列物質(zhì)屬于分子晶體的化合物是（ ）A A、石英、石英 B B、硫磺、硫磺 C C、干冰、干冰 D D、食鹽、食鹽C練習(xí)練習(xí)2 2、干冰氣化時，下列所述內(nèi)容發(fā)生變化的是、干冰氣化時，下列所述內(nèi)容發(fā)生變化的是A A、分子內(nèi)共價鍵、分子內(nèi)共價鍵 B B、分子間作用力、分子間作用力C C、分子鍵距離、分子鍵距離 D D、分子間的氫鍵、分子間的氫鍵BC3 3、冰醋酸固體中不存在的作用力是（、冰醋酸固體中不存在的作用力是（ ）A A、離子鍵、離子鍵 B B、

39、極性鍵、極性鍵 C C、非極性鍵、非極性鍵 D D、范德華力、范德華力A4、水分子間存在著氫鍵的作用，使、水分子間存在著氫鍵的作用，使水分子彼此結(jié)合而成（水分子彼此結(jié)合而成（H2O）n。在。在冰中每個水分子被冰中每個水分子被4個水分子包圍形個水分子包圍形成變形的正四面體，通過成變形的正四面體，通過“氫鍵氫鍵”相相互連接成龐大的分子晶體，其結(jié)構(gòu)如互連接成龐大的分子晶體，其結(jié)構(gòu)如圖：試分析：圖：試分析：1mol 冰中有冰中有 mol氫鍵？氫鍵？H2O的熔沸點比的熔沸點比H2S高還是低？為高還是低？為什么？什么？2氫鍵氫鍵 二、原子晶體二、原子晶體 1 1、原子晶體、原子晶體 概念：概念：原子間以共

40、價鍵相結(jié)合而形成原子間以共價鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體 ，又稱共價晶體，又稱共價晶體 組成微粒：組成微粒： 原子原子 粒子間作用力：粒子間作用力：共價鍵共價鍵無分子式無分子式化學(xué)式表示原子最簡整數(shù)比化學(xué)式表示原子最簡整數(shù)比 2 2、常見原子晶體、常見原子晶體 某些非金屬單質(zhì)：某些非金屬單質(zhì)： 某些非金屬化合物：某些非金屬化合物：硼（硼（B）、硅（）、硅（Si）鍺（鍺（Ge）、金剛石（）、金剛石（C）等）等 SiC、BN、SiO2、Al2O3等等3 3、結(jié)構(gòu)特征、結(jié)構(gòu)特征 晶體中只存在共價鍵，無單個分子存在；晶體中只存在共價鍵，無單個分子存在；晶體為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。晶體為空

41、間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。金剛石金剛石 二氧二氧化硅化硅 4 4、原子晶體的物理性質(zhì)、原子晶體的物理性質(zhì) 熔沸點高熔沸點高 硬度大硬度大 一般不導(dǎo)電一般不導(dǎo)電 難溶于溶劑難溶于溶劑 在在SiO2晶體中，每個晶體中，每個Si原子和（原子和（ ）個）個O原原子形成（子形成（ ）個共價鍵即每個）個共價鍵即每個Si原子周圍原子周圍結(jié)合（結(jié)合（ ）個）個O原子；同時，每個原子；同時，每個O 原子和原子和（ ）個）個Si原子相結(jié)合。在原子相結(jié)合。在SiO2晶體中，最晶體中，最小的環(huán)是（小的環(huán)是（ ）元環(huán)。）元環(huán)。( )單個的單個的SiO2分子存在。分子存在。 4 4 4 2 12 沒有沒有 一、金屬鍵一、金屬鍵 1 1

42、、金屬鍵、金屬鍵 金屬離子金屬離子與與自由電子自由電子之間強烈的相互作用之間強烈的相互作用 定義定義 本質(zhì)本質(zhì) 電子氣理論電子氣理論 金屬原子的價電子發(fā)生脫落，金屬原子的價電子發(fā)生脫落，形成金屬陽離子和自由電子形成金屬陽離子和自由電子 自由電子被所有原子所共用自由電子被所有原子所共用從而把所有的金屬原子維系在一起從而把所有的金屬原子維系在一起 無飽和性無飽和性無方向性無方向性2 2、金屬晶體、金屬晶體 金屬離子與自由電子通過金屬鍵結(jié)合金屬離子與自由電子通過金屬鍵結(jié)合而成的晶體叫做金屬晶體而成的晶體叫做金屬晶體粒子間的作用力：粒子間的作用力： 金屬鍵金屬鍵 構(gòu)成金屬晶體的粒子：構(gòu)成金屬晶體的粒子

43、： 金屬離子、自由電子金屬離子、自由電子 常見金屬晶體常見金屬晶體 ：金屬、合金：金屬、合金3 3、金屬性質(zhì)與電子氣理論、金屬性質(zhì)與電子氣理論 金屬導(dǎo)電性金屬導(dǎo)電性 電子氣的運動是沒有一定方向的，但在外電子氣的運動是沒有一定方向的，但在外加電場的條件下，自由電子定向運動形成加電場的條件下，自由電子定向運動形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電電流，所以金屬容易導(dǎo)電金屬的導(dǎo)熱性金屬的導(dǎo)熱性 自由電子在運動時與金屬離子碰撞，把自由電子在運動時與金屬離子碰撞，把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分，從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度。從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度。 高溫下熱運動劇烈，

44、因此電子的定向移高溫下熱運動劇烈，因此電子的定向移動程度減弱，所以，隨著溫度的升高，動程度減弱，所以，隨著溫度的升高，金屬的導(dǎo)電性減弱金屬的導(dǎo)電性減弱 金屬的延展性金屬的延展性 金屬離子和自由電子間相互作用沒有方向性，金屬離子和自由電子間相互作用沒有方向性，在外力作用下各原子層就會發(fā)生相對滑動，在外力作用下各原子層就會發(fā)生相對滑動，但不會改變原來的排列方式，而且彌漫在金但不會改變原來的排列方式，而且彌漫在金屬原子間的電子氣可以起到類似軸承中滾珠屬原子間的電子氣可以起到類似軸承中滾珠之間潤滑劑的作用之間潤滑劑的作用 金屬鍵的強弱與金屬鍵的強弱與離子半徑、離子電荷離子半徑、離子電荷有關(guān)有關(guān) 金屬的

45、熔點、硬度金屬的熔點、硬度 金屬的熔點、硬度與金屬鍵的強弱有關(guān)金屬的熔點、硬度與金屬鍵的強弱有關(guān)離子半徑離子半徑越小越小或離子所帶電荷或離子所帶電荷越多越多，則金屬，則金屬鍵鍵越強越強，金屬的熔沸點，金屬的熔沸點越高越高、硬度、硬度越大越大。二、金屬晶體的原子堆積模型二、金屬晶體的原子堆積模型 1 1、幾個概念、幾個概念 配位數(shù)配位數(shù)：在晶體中與每個微粒緊密相鄰：在晶體中與每個微粒緊密相鄰 且距離相等的微粒個數(shù)且距離相等的微粒個數(shù)空間利用率空間利用率：晶體的空間被微粒占滿的體積百分?jǐn)?shù)晶體的空間被微粒占滿的體積百分?jǐn)?shù)用來表示緊密堆積程度用來表示緊密堆積程度 金屬的二維堆積方式金屬的二維堆積方式

46、非密置層非密置層 配位數(shù)為配位數(shù)為4 密置層密置層 配位數(shù)為配位數(shù)為6 2 2、金屬的三維堆積方式、金屬的三維堆積方式 簡單立方堆積簡單立方堆積 唯一金屬唯一金屬釙釙 簡單立方堆積的配位數(shù)簡單立方堆積的配位數(shù) =6 簡單立方堆積的空間占有率簡單立方堆積的空間占有率 =52% 球半徑為球半徑為r 正方體邊長為正方體邊長為a =2r 體心立方堆積（鉀型）體心立方堆積（鉀型） K、Na、Fe 體心立方堆積的配位數(shù)體心立方堆積的配位數(shù) =8 體心立方堆積的空間占有率體心立方堆積的空間占有率 =68% 體對角線長為體對角線長為c 面對角線長為面對角線長為b 棱線長為棱線長為a 球半徑為球半徑為r c2=b2+a2 b2=a2+a2 c=4r (4r)2=3a2六方最密堆積（鎂型）六方最密堆積（鎂型） Mg、Zn、Ti ABABA123456六方最密堆積的配位數(shù)