分子结构(精)

离子极化:离子极化指的是在离子化合物中，正、负离子的电子云分布在对方离子的电场作用下，发生变形的现象。

离子极化能对金属化合物性质的影响配位数:直接同中心离子（或原子）配位的原子数目叫中心离子（或原子）的配位数。

晶体学中，配位数是晶格中与某一原子相距最近的原子个数。

晶格能:1mol离子化合物中的阴、阳离子从相互分离的气态结合成离子晶体时所放出的能量。

晶格能也可以说是破坏1mol晶体，使它变成完全分离的气态自由离子所需要消耗的能量。

用化学反应式表示时，相当于下面反应式的焓变的负值。

a Mz+(g) +b Xz-(g)→ MaXb(s) U=-ΔH氧原子的电子层结构是：到了二十世纪四十年代，顺磁共振光谱发现了，并且证实顺磁共振光谱是由分子或离子中存在着未成对电子而引起的。

顺磁共振光谱的实验证明氧分子有顺磁性，还证明氧分子里有两个未成对的电子。

这个实验说明原来的以双键结合的氧分子结构式不符合实际。

价键理论对这个事实怎样解释呢？它承认未成对电子的存在，认为氧分子里形成了两个三电子键，氧分子的结构式要这样表示：结构式中…代表三电子键。

两个氧原子间怎样会形成三电子键呢？根据保里原理，一个轨道只能容纳两个自旋相反的电子，所以三电子键是由在两个轨道的三个电子形成的。

形成一个三电子键放出的能量大约只有由一个电子对形成的单键放出的能量的一半，所以三电子键不稳定。

三电子键只有在两个相同的原子间或电负性相差极小的原子间才可能形成。

价键理论对于怎样形成三电子键还没有很明确的说明。

价键理论局限于把形成化学键的电子只处于相连的两个原子区域内。

后来，着眼于分子整体来研究分子结构的分子轨道法发展起来，应用于对氧分子结构的解释。

分子轨道法认为形成化学键的电子应在遍布整个分子的区域内运动。

氧分子由两个氧原子构成。

每个氧原子有8个电子，两个氧原子就有16个电子。

这16个电子中，4个电子处于K层，12个电子处于L层。

形成分子轨道的主要是L 层的电子理论基础价层电子对互斥理论的基础是，分子或离子的几何构型主要决定于与中心原子相关的电子对之间的排斥作用。

第一节纤维的分子结构和化学性质成纤高分子：1）线性、长链的分子结构，即使有侧基或支链，也比较短、小。

2）以碳原子为主链的构成元素，因此大多数纤维高分子是有机高分子，即有机纤维。

3）分子链有一定长度，分子间可以达到高的相互作用而有强度。

染整关注：纤维高分子与水有无结合基团、与染料分子有无作用点、与整理剂等有无结合点，是共价键结合、离子键结合、氢键结合还是范得华作用力结合。

例如：棉纤维麻纤维聚乙烯纤维聚丙烯纤维：分子结构差异大，左者所用染料和整理剂右者就无法使用。

一、纤维分类二、纤维素纤维的分子结构和化学性质纤维素分子结构式结构特点：1) 环上三个—OH，反应活性点2) 环间—O—，酸分解之，碱稳3) 链端：有一隐-CHO，M低还原性4) 链刚性，H-键多，强度高5）聚合度（二）纤维素分子化学性质1、与酸作用酸促使苷键水解:(反应式)酸作用情况酸使纤维素纤维织物初始手感变硬,然后强度严重下降。

纤维结构、酸的种类、作用时间、温度、纤维结构影响水解反应速率。

生产上应用：含氯漂白剂漂白后，稀酸处理，起进一步漂白作用；中和过剩碱；烂花、蝉翼等新颖印花处理。

用酸注意：稀酸、低温、洗净，避免带酸干燥。

2、与氧化剂作用纤维素氧化后分子断裂，基团氧化变化，织物强度损伤。

纤维素分子对不同氧化剂作用有不同的敏感程度。

强氧化剂完全分解纤维素。

中、低强度氧化剂在一定条件下氧化分解纤维素能力弱，可用来漂白织物。

注意：空气中O2在强碱、高温条件易氧化、脆损纤维素织物，应避免。

氧化反应：Cell-OH + [O] Cell-CHO, Cell-C=O, Cell-COOH氧化纤维素：还原型— -CHO，=C=O，潜在损伤酸型— -COOH注：纤维素分子对还原剂稳定。

常温稀碱中稳定，浓碱溶胀，高温稀碱有氧气易氧化、断裂苷键，强力下降。

浓碱溶胀：各向异性、不可逆。

径向溶胀大，纵向小反应:(酸性)纤维素分子与碱拟醇钠反应C2H5OH + NaOH=C2H5ONa + H2OCell-OH + NaOH=Cell-ONa+ H2O ;orCell-OH﹡NaOH反应可逆，水洗除碱，恢复纤维素分子，但纤维素纤维高层次结构被变化、不可逆---是棉织物丝光、碱缩处理理论根据。

原子结构和分子结构原子是由质子、中子等组成的原子核与核外电子所构成的。

有与胆汁和化合物的化学性质主要决定与核外电子运动的状态，因此，在化学中研究原子结构主要在于解决核外电子运动的规律。

我们对于核外电子排布，只要掌握一般排布规律，按电子在核外各亚层中分布情况表示即按 ,5,7,6,5,4,6,5,4,5,4,4,3,3,2,2,114221014261026262622f s p d fs p d s p s p s p s s 例如：原子序数为18的Ar 的电子排布为6262233221p s p s s 。

又如：原子序数为24的Cr 的电子排布为51626223433221d s p s p s s 而不是42626223433221d s p s p s s 根据光谱实验得到的结果，可归纳为一个规律：等价轨道在全充满、半充满或全空的状态是比较稳定的，也即下列电子结构是比较稳定的：半充满753f d p 或或; 全充满14106fd p 或或 全 空000f d p 或或 几种杂化轨道示意图：图一：sp 轨道杂化过程示意图(sp 过程.jpg)图二：sp 杂化轨道及2BeCl 分子的构型示意图(sp.jpg)图三：2sp 杂化轨道及3BF 分子的构型示意图图四：3sp 杂化轨道及4CH 分子的构型示意图分子间力（又称范德华力）是指除了原子间较强的作用力之外的在分子之间存在的一种较弱的相互作用力。

分子间力可分为色散力、诱导力和取向力三种。

一般来说，分子量越大，分子所含的电子数越多，分子间的色散力越大。

分子的极性强度越大，分子变形性大，分子间距离小，诱导力就大。

分子的极性越强，分子间的取向力越大。

在非极性分子之间只存在色散力；在极性分子和非极性分子间存在着色散力和诱导力；在极性分子之间，存在着色散力、诱导力和取向力。

对于类型相同的分子，其分子间力常随着分子量的增大而变大。

分子间力阅读阿，物质的熔点、沸点和硬度就越高。

2.2 分子的空间结构（精讲）考点一 孤电子对的计算【例1】（2022·四川宜宾·高二校考阶段练习）下列分子或离子中，含有孤电子对的是（） A ．H 2O B ．CH 4 C ．SiH 4 D ．NH +4【一隅三反】 1．（2022春·内蒙古赤峰·高二赤峰市元宝山区第一中学校考阶段练习）下列分子或离子中，不含有孤对电子的是（） A ．H 2O B ．H 3O + C ．NH 3 D ．NH 42．（2021·全国·高二课时练习）下列分子或离子的中心原子上未用于成键的价电子对最多的是A ．H 2OB ．HClC ．+4NH D ．PCl 33（202山西吕梁·高二统考期末）下列分子或离子中，含有孤对电子相同的是 A ．2H O 、2SO B ．3NF 、3BF C ．3NH 、4CH D ．2BeCl 、2CO考点二 价层电子互斥模型及其应用【例2-2】（2023山东临沂·高二校考期末）根据VSEPR 模型判断下列各组分子或离子空间结构相同的是A ．2SO 和2COB ．3BF 和3NHC ．3PH 和2H SD ．4CCl 和4NH +【例2-3】（2021秋·湖北省直辖县级单位·高二校考阶段练习）下列各组粒子的空间结构相同的是①NH 3和H 2O ；②NH 4+和H 3O +；③NH 3和H 3O +；④O 3和SO 2；⑤CO 2和BeCl 2。

A ．全部 B ．①②③⑤ C ．③④⑤ D ．②⑤【一隅三反】 1．（2021·高二课时练习）用价层电子对互斥理论判断4SiCl 分子的几何构型为 A ．正四面体型 B ．V 形 C ．三角锥型 D ．平面三角形2．（2023重庆沙坪坝·高二重庆一中校考期末）下列离子的VSEPR 模型与离子的空间立体构型一致的是A ．4ClO -B ．2NO -C ．3ClO -D ．23SO -3．（2022春·北京西城·高二校考期中）下列粒子的VSEPR 模型为四面体且其空间结构为V 形的是A ．SO 2B ．SO 24-C ．H 3O +D ．OF 24．（2022春·浙江舟山·高二统考期末）下表中各粒子的σ键电子对数、孤电子对数、和空间结构全部正确5．（2022秋·吉林·高二吉林一中校考阶段练习）关于CH 4、+3CH 、-3CH 三种粒子的说法，正确的是 A ．C 原子的杂化类型都相同 B ．CH 3+是三角锥形C ．CH 3-与BCl 3构型相同D ．CH 4与NH 4+VSEPR 模型相同考点三 杂化轨道及杂化类型【例4】（2023吉林通化·高二梅河口市第五中学校考期末）鲍林提出杂化轨道理论能解释分子的空间结构，【一隅三反】 1．（2023天津南开·高二天津市天津中学校考期末）下列分子的中心原子轨道杂化的类型相同的是 A ．3SO 与2SO B ．3BF 与3PCl C ．2BeCl 与2SCl D ．2H O 与2CS3．（2022春·黑龙江哈尔滨·高二校考阶段练习）根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断，下列结果4．（2022秋·重庆沙坪坝·高二重庆一中校考期中）价电子对互斥模型(VSEPR 模型)可有效解释和预测分子考点四综合运用【例4】（2022春·山东菏泽·高二校考开学考试）氮元素及其化合物在研究和生产中有许多重要用途。

《塑料成型加工基础》单元电子教材结晶高分子的结构模型高分子链在晶区中如何堆砌，什么是高聚物结晶结构的正确物理图像，许久以来一直是高分子科学工作者十分关注、又存在异议的问题。

经过人们50多年的研究探索和争论，从20世纪30年代的缨状胶束模型、50年代末规则折叠及60年代初非规则折叠模型、70年代末凝固模型至80年代初结晶-非晶中间层等这些有代表性模型的提出，人们对晶态高聚物的结构物理图像已越来越清晰了，但同时人们也领悟到高聚物结晶结构的复杂性。

实际上，由于高聚物结晶条件不同，晶区中高分子链的堆砌很难用一个统一模型描述。

一些结晶性高聚物从稀溶液缓慢结晶时，链运动较自由，有较充分规则排列时间，近邻规则折叠可能占优势。

若从熔体或橡胶态结晶，非邻位折叠（插线板模型）可能占优势。

另外，对于低晶性高聚物（如拉伸才能结晶的橡胶、聚氨酯类、乳胶人造丝等）可能用缨状胶束来说明更为适宜；也可能原先具有折叠链结构，经拉伸后部分转变为缨状胶束结构；反之，缨状胶束经热处理后可能转变为折叠链片晶结构。

正是由于高分子本身结构的复杂性及多重性，加上结晶条件不同，高聚物可能构筑及堆砌成千姿百态的结晶形态：单晶、片晶、球晶、伸直链结晶、串晶、树枝晶等。

一、缨状胶束模型多年来为大家所接受和公认的结晶高聚物结构模型是缨状胶束模型，如图1。

它认为在结晶高分子中存在许多胶束和胶束间区，胶束是结晶区，胶束间区是非晶区。

胶束是由许多高分子链段整齐排列而成，其长度远小于高分子链的总长度，所以一根高分子链可以穿过多个胶束区和胶束间区。

这种结构如一团乱毛线被随机扎成若干束的情形，如图2。

图1缨状胶束模型图2 缨状胶束模型理解示意图二、折叠链结构模型1957年，A. Keller等人从很稀（0.05-0.06%）的聚乙烯二甲苯溶液中用极缓慢的冷却速度成功培育得到大于50微米的菱形片状聚乙烯单晶。

用电镜测得单晶薄片的厚度约为10nm，其厚度与分子量无关。