1
第三章 物质结构
铱星
§ 3-1 原子结构与元素周期律
1-1 电子的波粒二象性
2
1-2 波函数和原子轨道
1,核外电子层,
n 主层 亚层个数 电子能级
1 K 1 1s sharp
2 L 2 2s,2p principal
3 M 3 3s,3p,3d diffuse
4 N 4 4s,4p,4d,4f fundamental
3
薛定谔方程
2,波函数 Ψ,
Ψ＝ Ψ(q)
M(x,y,z)
M(r,θ,? )
O
M
M’
4
Ψ (r,θ,?) = R(r) · Y(θ,) ?
径向部分 角度部分
?? 4
11
2
1
00
3
0
113
0
1 ??????
??
a
r
ss
a
r
s eaYRea
5
3,原子轨道,atomic orbital A,O,
4,原子轨道的角度分布图 Y(θ,? ),
9
3 3d态,n=3,l=2,m=0,2,1 ??
2d3 z
n=3,l=2,m=0
22d3 yx ?
n=3,l=2
n=3,l=2
xyd3
n=3,l=2
xzd3
n=3,l=2
yzd3
15
1-3 概率密度
2?
和电子云
1,
2?
概率,1次／ 1万次 =10-4
概率密度,1次／ 1万次／ cm3=10-4 cm－ 3
概率 =概率密度×体积 ≤1
2,电子云,
? ? ? ???,YrR 222 ???
径向部分 角度部分
16
3,电子云的角度分布,? ?
??,Y 2
20
21
22
Y2图与 Y图的区别,
① Y2瘦一些,Y≤1,Y2≤Y。
② Y2都是 +号，习惯上不标出来。
23
1-4 四个量子数
1,主量子数 n
①平均距离
②能级 E(n)
③ n＝ 1,2,3,4,5,6,7,…,n ( 正整数）
主层 K,L,M,N,O,P,Q,…
2,角量子数 l
①形状
②能级 E(n,l)
③ l＝ 0,1,2,3,…,(n － 1) (一共 n个）
亚层 s,p,d,f,… 3d,
24
3,磁量子数 m
①伸展方向
②取值,m=-l,…,-2,-1,0,+1,+2,…,+l
(2l+1)个
Y(l,m),Y2(l,m)
4,自旋量子数 ms
①自旋方向
② +1／ 2 ↑
－ 1／ 2 ↓
1-5 屏蔽效应与近似能级图
1,屏蔽效应,
有效核电荷,Z′＝ Z－ σ,
25
26
简并轨道
27
2,鲍林的原子轨道近似能级图
28
1-6 核外电子的排布,
1,保里不相容原理,
主层亚层 主层 主层
n l m 轨道数 ms 最大容量
1 0 0 1 ± 1／ 2 2
2 ┬0 0 ┬4 ± 1／ 2 8
└1 -1,0,+1 ┘
┌0 0 ┐
3 ┤1 -1,0,+1 ├9 ± 1／ 2 18
└2 -2,-1,0,+1,+2 ┘ …
…
…
…
n n个 n2 ± 1／ 2 2n2
29
2,能量最低原理,
30
6C,1s22s22p2
↑↓
↑ ↑
↑ ↓
3,洪特规则,
↑ ↑ ↑ ↑ ↑↓ ↓ ↓ ↓ ↓
4,各亚层简并轨道的
全空状态,p0,d0,f0 ┐
半充满状态,p3,d5,f7 ├结构稳定
全充满状态,p6,d10,f14 ┘
原子实,一个原子中相当于上一周期稀
有气体元素结构的部分。 Na,［ Ne］ 3s1
31
过渡元素,Sc－ Zn 第一过渡系
Y－ Cd 第二过渡系
La－ Hg 第三过渡系
内过渡元素,Ce－ Lu＋ La,镧系元素
Th－ Lr＋ Ac,锕系元素
32
周期 Ⅵ B Ⅷ Ⅰ B
4 Cr 3d54s1 Cu 3d104s1
5 Mo 4d55s1 Pd 4d10 Ag 4d105s1
6 Au 5d106s1
d5s1 d10s1
33
2He
10Ne
18Ar
36Kr
54Xe
86Rn
83Bi,[Xe]6s24f145d106p3
[Xe]4f145d106s26p3
34
1-7 核外电子排布与元素周期律
价电子,Cr:［ Ar］ 3d54s1
Ce:［ Xe］ 4f15d16s2
价电子数,
价电子层（构型）（外围电子构型）,
Cu:［ Ar］ 3d104s1
1,元素的分组与周期表中的分区,
35
组 -区 族 价电子构型 纵行数
主族 A ┌① s Ⅰ A,Ⅱ A ns1－ 2 2
└② p Ⅲ A－ 0 ns2np1－ 6 6
┌过渡 ┌③ d Ⅲ B－ Ⅷ (n－ 1)d1－ 10ns0－ 2 8
副族 B┤ └④ ds Ⅰ B,Ⅱ B (n－ 1)d10ns1－ 2 2
└内过渡⑤ f 镧系、锕系 (n－ 2)f0－ 14(n－ 1)d0－ 2ns214
2,周期数 =电子主层数 =最外电子层的 n
36
3,族数,
①主族,最外层电子数
He:1s2,ns2np6 0族
②副族,
ds区：最外层电子数。 Zn:3d104s2 Ⅱ B族
d区,? ? 201011 ??? nsdn
d+s≤7,族数 =d＋ s。 Ti,3d24s2 Ⅳ B族
Mn,3d54s2 Ⅶ B族
d＋ s＞ 7,Ⅷ 族。 Fe,3d64s2 ┐ Ⅷ 族
Ni,3d84s2┘
4,最高正价 =族数
f区,4,Ⅷ 族：有的＜ 8,Ⅰ B,2,3,
0族：（ Kr,Xe,Rn)＞ 0,O:＜ 6,F:＜ 7
37
电负性
?
①定义,
1-8 周期表中元素性质的递变规律
38
②主族元素,→,↑
↓,↓
39
第三次复习课
第三章 物质结构（上）
一,原子轨道，波函数 ? ? ? ???,YrR ???
电子云，概率密度 ? ? ? ???,222 YrR ???
二、四个量子数的意义、取值和相互关系。
n l m
2 1 0
2 2 -1
3 0 0
3 1 1
2 0 -1
2 3 2
40
三,
??? ZZ '
鲍林近似能级图
四、原子核外电子的排布
1,四个原则
2,114种元素,19种例外，记 6种。
3,与周期系的关系,
41
元素 元素 原子 原子的电子结构式 周期表中 最高
名称 符号 序数 （原子实法） 周期 族 区 正价
锶
V
79
54［ Xe］ 4f145d106s26p4
六 Ⅲ A
Sr 38 36［ Kr］ 5s2 五 Ⅱ A s ＋ 2
钒 23 18［ Ar］ 3d34s2 四 Ⅴ B d ＋ 5
金 Au 54［ Xe］ 4f145d106s1 六 Ⅰ B ds ＋ 3
钋 Po 84 六 Ⅵ A p ＋ 6
铊 Tl 81 54［ Xe］ 4f145d106s26p1 p ＋ 3
五,χ的定义和变化规律
42
2He
10Ne
18Ar
36Kr
54Xe
86Rn
43
p129,5,量子数为 n=3,l=1的原子轨道符
号是什么？形状怎样？有几种空间取向？
共有几个轨道？可容纳多少电子？
答：原子轨道符号是 3p,
形状是两个曲面,
有 3种空间取向,
共有 3个轨道,
可容纳 6个电子。
44
6,试指出下列原子的电子分布式中，那种属
于基态、激发态或是错误的？
1s22s22p1
1s22p2
1s22s1
1s22s12p1
1s22s22p13d1
1s22s22p54f1
45
§ 3-2 化学键与分子间力
2-1 共价键
价键理论 （ Valent Bond Theory)
1,要点,
①原子轨道重叠
同号重叠，成键；
异号重叠，不成键。
46
②最大重叠原理。
③饱和性,
④方向性,
1 s
H ↑
3p
3 s ↑ ↓ ↑ ↓ ↑
C l ↑ ↓ p x
47
48
2,σ键和 π键,
49
50
2-2杂化轨道理论
C,2s22p2
51
B e C l
2
：
3 p
3 s ↑ ↓ ↑ ↓ ↑
Cl, ↑ ↓
2 p
2p
2 s 激发 2 s ↑
Be, ↑ ↓ ———→ ↑
2 p
杂化
sp
———→ ↑ ↑
π轨道
52
53
BF
3
,
2p
2 s ↑ ↓ ↑ ↓ ↑
F, ↑ ↓
2 p 2p
2 s ↑ 激发
2 s ↑ ↑
B, ↑ ↓ ———→ ↑
2 p
杂化 s p
2
———→ ↑ ↑ ↑
π轨道
54
55
CH
4
,
1s
H, ↑
2 p 2p
2 s ↑ ↑ 激发
2 s ↑ ↑ ↑
C, ↑ ↓ ———→ ↑
杂化
sp
3
———→ ↑ ↑ ↑ ↑
56
57
等性杂化 不等性杂化
58
NH
3
,1 s
H, ↑
2 p 不等性 s p
3
2 s ↑ ↑ ↑ sp
3
杂化 ↑ ↑ ↑
N, ↑ ↓ ———→ ↑ ↓
孤对电子
59
H 2 O, 1s
H, ↑
2p 不等性 s p
3
2s ↑ ↓ ↑ ↑ sp
3
杂化 ↑ ↑
O, ↑ ↓ ———→ ↑ ↓ ↑ ↓
孤对电子
60
2-3 键的极性和分子的极性,
1,非极性键,
2,极性键,
? + ? -
H ——— Cl
S —— Cl S —— O
? 2, 5 8 3, 1 6 2, 5 8 3, 4 4
? ?
0.5 8
＜ 0, 8 6
极性 小 大
61
62
3,极性分子与非极性分子
①非极性分子
63
②极性分子
4,偶极矩,??
＋ －
＋ －
＋ q － q
μ＝ q · d
q,偶极电量
d,偶极长
μ,偶极矩,1德拜 =3.33564× 10-30库 ·米
非极性分子,μ = 0
极性分子,μ＞ 0
64
2-4 分子间力与氢键,
1,分子间力
化学键能,100～ 800 kJ·mol－ 1
范德华力能量：几～几十 kJ·mol－ 1
① 分子的极化,
⑴非极性分子,
②极性分子,
μ ＝ 0
＋│ －＋ │－ 产生诱导偶极 μ 诱
－＋ 永久偶极 μ 永
＋│ － ＋ │－ μ 永 + μ 诱
65
② 分子间力,
⑴取向力：极－极 μ永
⑵诱导力：极－极 μ诱
极－非
⑶色散力：极－极 μ瞬
极－非
非－非 ※
⑴没有方向性、饱和性。
⑵分子间力 ∝ 1／ r7。
⑶ 除了 H2O等少数分子,
以色散力为主。
66
3,氢键,
X—— H Y
F,O,N F,O,N F
↑
(C, H － C ≡ N, F ← C － H)
↓
F
氢键键能＜ 40 kJ·mol－ 1
氢键与分子间力的区别,
①有方向性、饱和性。
②可以存在于分子间、内。
67
O
O N
O
H
H
H 有氢键，缔合。 H H 没有氢键，
｜
｜
｜
｜ 不缔合。
乙醇,H － C － C － O － H 二甲醚,H － C － O － C － H
｜
｜ b.p., 78.3 ℃ ｜
｜ b,p., - 25 ℃
H
H 高
H H 低
68
第四次复习课
第三章 物质结构（下）
69
一、化学键和分子间力
化学键 分子间力
键能：（ 100～ 800） kJ·mol－ 1 能量：（几～几十） kJ·mol－ 1 ┌────┴────┐ ┌ ┌────┴────┐
离子键 共价键 金属键 氢键 取向力 诱导力 色散力
存在 主要离 有限分 金属晶 （内）｜（间） └───┬───┘
子晶体 子内 体 有｜有 有限分子间
原子晶 限｜限
体 分｜分
子｜子
内｜间
└────┬────┘ 分子晶体
本质 静电引力 电子共用 自由电子 通过 H μ永 μ诱 μ瞬
方向性 － √ － √ － － －
饱和性
70
二、共价键,V.B.理论,杂化轨道理论
参加杂化的轨道数 =σ键数 +孤对电子的对数
分
子
式
价
键
结
构
式
杂
化
轨
道
数
中
心
原
子
杂
化
类
型
分
子
构
型
键
角
是
否
极
性
分
子
H g Cl
2
Cl
｜
Cl — Hg
2 Hg sp 直线型 180 ° 非
B Br
3
Br — B — Br
｜
Br
3 B sp
2
平面三
角形
120 ° 非
S iH
4
H
｜
H — Si — H
｜
H
4 Si sp
3
正四面
体
109 °
28 ′
非
71
－
｜
｜
＝＝
2
O
OSO
O
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
分
子
式
价
键
结
构
式
杂
化
轨
道
数
中
心
原
子
杂
化
类
型
分
子
构
型
键
角
是
否
极
性
分
子
PCl
3
Cl
｜
Cl — P:
｜
Cl
4 P
不等性
sp
3
三角锥 极
Cl
2
O
Cl
｜
,O:
｜
Cl
4 O
不等性
sp
3
V 形 极
CS
2
S ＝ C ＝ S 2 C sp 直线型 180 ° 非
SO
4
2 －
4 S
不等性
sp
3
四面体 极
72
三、分子间力与氢键,
1,
①苯和 CCl4 ② 氦和水 ③ CO2气体
非 非
色散力
非 极
色散力
诱导力
非
色散力
④ HBr气体 ⑤甲醇和水
极
色散力
诱导力
取向力
极 极
色散力
诱导力
取向力
氢 键
73
2,
NH3,C6H6,CHF3,C2H6,C2H5OH,
√
间
× √
间 ×
√
间
CH2O,HNO3,HCN,H3BO3
× √
内
√
间
√
间
74
15.判断下列叙述是否正确
⑶由不同元素的原子形成的共价键为极性共价键。
⑷由极性共价键形成的分子必为极性分子。
⑸分子的空间构型由杂化轨道决定，如 H2O中氧
为不等性 sp3杂化,H2O分子为四面体型。
⑹色散力是分子瞬时偶极之间的作用力，故它只存
在于非极性分子之间。
75
分
子
式
价
键
结
构
式
杂
化
轨
道
数
中
心
原
子
杂
化
类
型
分
子
构
型
键
角
是
否
极
性
分
子
Hg C l
2
Cl
｜
Cl — Hg
2 Hg sp 直线型 180 ° 非
B B r
3
Br — B — Br
｜
Br
3 B sp
2
平面三
角形
120 ° 非
16,
76
分
子
式
价
键
结
构
式
杂
化
轨
道
数
中
心
原
子
杂
化
类
型
分
子
构
型
键
角
是
否
极
性
分
子
PCl
3
Cl
｜
Cl — P:
｜
Cl
4 P
不等性
sp
3
三角锥 极
Cl
2
O
Cl
｜
,O:
｜
Cl
4 O
不等性
sp
3
V 形 极
CS
2
S ＝ C ＝ S 2 C sp 直线型 180 ° 非
77
17,
分
子
式
价
键
结
构
式
杂
化
轨
道
数
中
心
原
子
杂
化
类
型
分
子
构
型
键
角
是
否
极
性
分
子
B Cl
3
Cl — B — Cl
｜
Cl
3 B sp
2
平面三
角形
120 ° 非
NCl
3
,.
Cl — N — Cl
｜
Cl
4 N
不等性
sp
3
三角锥
型
极
78
18,键 分子
Br2 非极性 非极性
CO2 极性 非极性
H2O 极性 极性
CH4 极性 非极性
PH3 极性 极性
19,
⑴ CO2 N2
⑵ NH3 BF3
⑶ BrCl IF
第三章 物质结构
铱星
§ 3-1 原子结构与元素周期律
1-1 电子的波粒二象性
2
1-2 波函数和原子轨道
1,核外电子层,
n 主层 亚层个数 电子能级
1 K 1 1s sharp
2 L 2 2s,2p principal
3 M 3 3s,3p,3d diffuse
4 N 4 4s,4p,4d,4f fundamental
3
薛定谔方程
2,波函数 Ψ,
Ψ＝ Ψ(q)
M(x,y,z)
M(r,θ,? )
O
M
M’
4
Ψ (r,θ,?) = R(r) · Y(θ,) ?
径向部分 角度部分
?? 4
11
2
1
00
3
0
113
0
1 ??????
??
a
r
ss
a
r
s eaYRea
5
3,原子轨道,atomic orbital A,O,
4,原子轨道的角度分布图 Y(θ,? ),
9
3 3d态,n=3,l=2,m=0,2,1 ??
2d3 z
n=3,l=2,m=0
22d3 yx ?
n=3,l=2
n=3,l=2
xyd3
n=3,l=2
xzd3
n=3,l=2
yzd3
15
1-3 概率密度
2?
和电子云
1,
2?
概率,1次／ 1万次 =10-4
概率密度,1次／ 1万次／ cm3=10-4 cm－ 3
概率 =概率密度×体积 ≤1
2,电子云,
? ? ? ???,YrR 222 ???
径向部分 角度部分
16
3,电子云的角度分布,? ?
??,Y 2
20
21
22
Y2图与 Y图的区别,
① Y2瘦一些,Y≤1,Y2≤Y。
② Y2都是 +号，习惯上不标出来。
23
1-4 四个量子数
1,主量子数 n
①平均距离
②能级 E(n)
③ n＝ 1,2,3,4,5,6,7,…,n ( 正整数）
主层 K,L,M,N,O,P,Q,…
2,角量子数 l
①形状
②能级 E(n,l)
③ l＝ 0,1,2,3,…,(n － 1) (一共 n个）
亚层 s,p,d,f,… 3d,
24
3,磁量子数 m
①伸展方向
②取值,m=-l,…,-2,-1,0,+1,+2,…,+l
(2l+1)个
Y(l,m),Y2(l,m)
4,自旋量子数 ms
①自旋方向
② +1／ 2 ↑
－ 1／ 2 ↓
1-5 屏蔽效应与近似能级图
1,屏蔽效应,
有效核电荷,Z′＝ Z－ σ,
25
26
简并轨道
27
2,鲍林的原子轨道近似能级图
28
1-6 核外电子的排布,
1,保里不相容原理,
主层亚层 主层 主层
n l m 轨道数 ms 最大容量
1 0 0 1 ± 1／ 2 2
2 ┬0 0 ┬4 ± 1／ 2 8
└1 -1,0,+1 ┘
┌0 0 ┐
3 ┤1 -1,0,+1 ├9 ± 1／ 2 18
└2 -2,-1,0,+1,+2 ┘ …
…
…
…
n n个 n2 ± 1／ 2 2n2
29
2,能量最低原理,
30
6C,1s22s22p2
↑↓
↑ ↑
↑ ↓
3,洪特规则,
↑ ↑ ↑ ↑ ↑↓ ↓ ↓ ↓ ↓
4,各亚层简并轨道的
全空状态,p0,d0,f0 ┐
半充满状态,p3,d5,f7 ├结构稳定
全充满状态,p6,d10,f14 ┘
原子实,一个原子中相当于上一周期稀
有气体元素结构的部分。 Na,［ Ne］ 3s1
31
过渡元素,Sc－ Zn 第一过渡系
Y－ Cd 第二过渡系
La－ Hg 第三过渡系
内过渡元素,Ce－ Lu＋ La,镧系元素
Th－ Lr＋ Ac,锕系元素
32
周期 Ⅵ B Ⅷ Ⅰ B
4 Cr 3d54s1 Cu 3d104s1
5 Mo 4d55s1 Pd 4d10 Ag 4d105s1
6 Au 5d106s1
d5s1 d10s1
33
2He
10Ne
18Ar
36Kr
54Xe
86Rn
83Bi,[Xe]6s24f145d106p3
[Xe]4f145d106s26p3
34
1-7 核外电子排布与元素周期律
价电子,Cr:［ Ar］ 3d54s1
Ce:［ Xe］ 4f15d16s2
价电子数,
价电子层（构型）（外围电子构型）,
Cu:［ Ar］ 3d104s1
1,元素的分组与周期表中的分区,
35
组 -区 族 价电子构型 纵行数
主族 A ┌① s Ⅰ A,Ⅱ A ns1－ 2 2
└② p Ⅲ A－ 0 ns2np1－ 6 6
┌过渡 ┌③ d Ⅲ B－ Ⅷ (n－ 1)d1－ 10ns0－ 2 8
副族 B┤ └④ ds Ⅰ B,Ⅱ B (n－ 1)d10ns1－ 2 2
└内过渡⑤ f 镧系、锕系 (n－ 2)f0－ 14(n－ 1)d0－ 2ns214
2,周期数 =电子主层数 =最外电子层的 n
36
3,族数,
①主族,最外层电子数
He:1s2,ns2np6 0族
②副族,
ds区：最外层电子数。 Zn:3d104s2 Ⅱ B族
d区,? ? 201011 ??? nsdn
d+s≤7,族数 =d＋ s。 Ti,3d24s2 Ⅳ B族
Mn,3d54s2 Ⅶ B族
d＋ s＞ 7,Ⅷ 族。 Fe,3d64s2 ┐ Ⅷ 族
Ni,3d84s2┘
4,最高正价 =族数
f区,4,Ⅷ 族：有的＜ 8,Ⅰ B,2,3,
0族：（ Kr,Xe,Rn)＞ 0,O:＜ 6,F:＜ 7
37
电负性
?
①定义,
1-8 周期表中元素性质的递变规律
38
②主族元素,→,↑
↓,↓
39
第三次复习课
第三章 物质结构（上）
一,原子轨道，波函数 ? ? ? ???,YrR ???
电子云，概率密度 ? ? ? ???,222 YrR ???
二、四个量子数的意义、取值和相互关系。
n l m
2 1 0
2 2 -1
3 0 0
3 1 1
2 0 -1
2 3 2
40
三,
??? ZZ '
鲍林近似能级图
四、原子核外电子的排布
1,四个原则
2,114种元素,19种例外，记 6种。
3,与周期系的关系,
41
元素 元素 原子 原子的电子结构式 周期表中 最高
名称 符号 序数 （原子实法） 周期 族 区 正价
锶
V
79
54［ Xe］ 4f145d106s26p4
六 Ⅲ A
Sr 38 36［ Kr］ 5s2 五 Ⅱ A s ＋ 2
钒 23 18［ Ar］ 3d34s2 四 Ⅴ B d ＋ 5
金 Au 54［ Xe］ 4f145d106s1 六 Ⅰ B ds ＋ 3
钋 Po 84 六 Ⅵ A p ＋ 6
铊 Tl 81 54［ Xe］ 4f145d106s26p1 p ＋ 3
五,χ的定义和变化规律
42
2He
10Ne
18Ar
36Kr
54Xe
86Rn
43
p129,5,量子数为 n=3,l=1的原子轨道符
号是什么？形状怎样？有几种空间取向？
共有几个轨道？可容纳多少电子？
答：原子轨道符号是 3p,
形状是两个曲面,
有 3种空间取向,
共有 3个轨道,
可容纳 6个电子。
44
6,试指出下列原子的电子分布式中，那种属
于基态、激发态或是错误的？
1s22s22p1
1s22p2
1s22s1
1s22s12p1
1s22s22p13d1
1s22s22p54f1
45
§ 3-2 化学键与分子间力
2-1 共价键
价键理论 （ Valent Bond Theory)
1,要点,
①原子轨道重叠
同号重叠，成键；
异号重叠，不成键。
46
②最大重叠原理。
③饱和性,
④方向性,
1 s
H ↑
3p
3 s ↑ ↓ ↑ ↓ ↑
C l ↑ ↓ p x
47
48
2,σ键和 π键,
49
50
2-2杂化轨道理论
C,2s22p2
51
B e C l
2
：
3 p
3 s ↑ ↓ ↑ ↓ ↑
Cl, ↑ ↓
2 p
2p
2 s 激发 2 s ↑
Be, ↑ ↓ ———→ ↑
2 p
杂化
sp
———→ ↑ ↑
π轨道
52
53
BF
3
,
2p
2 s ↑ ↓ ↑ ↓ ↑
F, ↑ ↓
2 p 2p
2 s ↑ 激发
2 s ↑ ↑
B, ↑ ↓ ———→ ↑
2 p
杂化 s p
2
———→ ↑ ↑ ↑
π轨道
54
55
CH
4
,
1s
H, ↑
2 p 2p
2 s ↑ ↑ 激发
2 s ↑ ↑ ↑
C, ↑ ↓ ———→ ↑
杂化
sp
3
———→ ↑ ↑ ↑ ↑
56
57
等性杂化 不等性杂化
58
NH
3
,1 s
H, ↑
2 p 不等性 s p
3
2 s ↑ ↑ ↑ sp
3
杂化 ↑ ↑ ↑
N, ↑ ↓ ———→ ↑ ↓
孤对电子
59
H 2 O, 1s
H, ↑
2p 不等性 s p
3
2s ↑ ↓ ↑ ↑ sp
3
杂化 ↑ ↑
O, ↑ ↓ ———→ ↑ ↓ ↑ ↓
孤对电子
60
2-3 键的极性和分子的极性,
1,非极性键,
2,极性键,
? + ? -
H ——— Cl
S —— Cl S —— O
? 2, 5 8 3, 1 6 2, 5 8 3, 4 4
? ?
0.5 8
＜ 0, 8 6
极性 小 大
61
62
3,极性分子与非极性分子
①非极性分子
63
②极性分子
4,偶极矩,??
＋ －
＋ －
＋ q － q
μ＝ q · d
q,偶极电量
d,偶极长
μ,偶极矩,1德拜 =3.33564× 10-30库 ·米
非极性分子,μ = 0
极性分子,μ＞ 0
64
2-4 分子间力与氢键,
1,分子间力
化学键能,100～ 800 kJ·mol－ 1
范德华力能量：几～几十 kJ·mol－ 1
① 分子的极化,
⑴非极性分子,
②极性分子,
μ ＝ 0
＋│ －＋ │－ 产生诱导偶极 μ 诱
－＋ 永久偶极 μ 永
＋│ － ＋ │－ μ 永 + μ 诱
65
② 分子间力,
⑴取向力：极－极 μ永
⑵诱导力：极－极 μ诱
极－非
⑶色散力：极－极 μ瞬
极－非
非－非 ※
⑴没有方向性、饱和性。
⑵分子间力 ∝ 1／ r7。
⑶ 除了 H2O等少数分子,
以色散力为主。
66
3,氢键,
X—— H Y
F,O,N F,O,N F
↑
(C, H － C ≡ N, F ← C － H)
↓
F
氢键键能＜ 40 kJ·mol－ 1
氢键与分子间力的区别,
①有方向性、饱和性。
②可以存在于分子间、内。
67
O
O N
O
H
H
H 有氢键，缔合。 H H 没有氢键，
｜
｜
｜
｜ 不缔合。
乙醇,H － C － C － O － H 二甲醚,H － C － O － C － H
｜
｜ b.p., 78.3 ℃ ｜
｜ b,p., - 25 ℃
H
H 高
H H 低
68
第四次复习课
第三章 物质结构（下）
69
一、化学键和分子间力
化学键 分子间力
键能：（ 100～ 800） kJ·mol－ 1 能量：（几～几十） kJ·mol－ 1 ┌────┴────┐ ┌ ┌────┴────┐
离子键 共价键 金属键 氢键 取向力 诱导力 色散力
存在 主要离 有限分 金属晶 （内）｜（间） └───┬───┘
子晶体 子内 体 有｜有 有限分子间
原子晶 限｜限
体 分｜分
子｜子
内｜间
└────┬────┘ 分子晶体
本质 静电引力 电子共用 自由电子 通过 H μ永 μ诱 μ瞬
方向性 － √ － √ － － －
饱和性
70
二、共价键,V.B.理论,杂化轨道理论
参加杂化的轨道数 =σ键数 +孤对电子的对数
分
子
式
价
键
结
构
式
杂
化
轨
道
数
中
心
原
子
杂
化
类
型
分
子
构
型
键
角
是
否
极
性
分
子
H g Cl
2
Cl
｜
Cl — Hg
2 Hg sp 直线型 180 ° 非
B Br
3
Br — B — Br
｜
Br
3 B sp
2
平面三
角形
120 ° 非
S iH
4
H
｜
H — Si — H
｜
H
4 Si sp
3
正四面
体
109 °
28 ′
非
71
－
｜
｜
＝＝
2
O
OSO
O
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
分
子
式
价
键
结
构
式
杂
化
轨
道
数
中
心
原
子
杂
化
类
型
分
子
构
型
键
角
是
否
极
性
分
子
PCl
3
Cl
｜
Cl — P:
｜
Cl
4 P
不等性
sp
3
三角锥 极
Cl
2
O
Cl
｜
,O:
｜
Cl
4 O
不等性
sp
3
V 形 极
CS
2
S ＝ C ＝ S 2 C sp 直线型 180 ° 非
SO
4
2 －
4 S
不等性
sp
3
四面体 极
72
三、分子间力与氢键,
1,
①苯和 CCl4 ② 氦和水 ③ CO2气体
非 非
色散力
非 极
色散力
诱导力
非
色散力
④ HBr气体 ⑤甲醇和水
极
色散力
诱导力
取向力
极 极
色散力
诱导力
取向力
氢 键
73
2,
NH3,C6H6,CHF3,C2H6,C2H5OH,
√
间
× √
间 ×
√
间
CH2O,HNO3,HCN,H3BO3
× √
内
√
间
√
间
74
15.判断下列叙述是否正确
⑶由不同元素的原子形成的共价键为极性共价键。
⑷由极性共价键形成的分子必为极性分子。
⑸分子的空间构型由杂化轨道决定，如 H2O中氧
为不等性 sp3杂化,H2O分子为四面体型。
⑹色散力是分子瞬时偶极之间的作用力，故它只存
在于非极性分子之间。
75
分
子
式
价
键
结
构
式
杂
化
轨
道
数
中
心
原
子
杂
化
类
型
分
子
构
型
键
角
是
否
极
性
分
子
Hg C l
2
Cl
｜
Cl — Hg
2 Hg sp 直线型 180 ° 非
B B r
3
Br — B — Br
｜
Br
3 B sp
2
平面三
角形
120 ° 非
16,
76
分
子
式
价
键
结
构
式
杂
化
轨
道
数
中
心
原
子
杂
化
类
型
分
子
构
型
键
角
是
否
极
性
分
子
PCl
3
Cl
｜
Cl — P:
｜
Cl
4 P
不等性
sp
3
三角锥 极
Cl
2
O
Cl
｜
,O:
｜
Cl
4 O
不等性
sp
3
V 形 极
CS
2
S ＝ C ＝ S 2 C sp 直线型 180 ° 非
77
17,
分
子
式
价
键
结
构
式
杂
化
轨
道
数
中
心
原
子
杂
化
类
型
分
子
构
型
键
角
是
否
极
性
分
子
B Cl
3
Cl — B — Cl
｜
Cl
3 B sp
2
平面三
角形
120 ° 非
NCl
3
,.
Cl — N — Cl
｜
Cl
4 N
不等性
sp
3
三角锥
型
极
78
18,键 分子
Br2 非极性 非极性
CO2 极性 非极性
H2O 极性 极性
CH4 极性 非极性
PH3 极性 极性
19,
⑴ CO2 N2
⑵ NH3 BF3
⑶ BrCl IF
