基础化学 第十章_分子结构zxy

31
BeCl2 直线形
激发
2s sp 2p
Be 1s22s2 4 Cl [Ne]3s23p5 17
杂化
2s 2p
2Cl
2p sp-p 2p 直线形
图10-7 BeCl2分子的空间构型
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CHCH 6C 直线形
2s sp H 2p 2p
22s22p2 1s
1H
1 1s
激发
2s p-p 2p
杂化
等性杂化：由原子轨道组合成的一组杂化轨道 中,s,p,d轨道成分相等
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不等性杂化：组合构成的一组杂化轨道中,s,p,d轨 道成分不相等 sp ，sp2， sp3 s – p杂化类型：
(一) sp杂化轨道及有关分子的空间构型 1 个ns与 1 个np杂化，形成 2 个 sp 杂化轨道 1个ns+ 1 个np 2个 sp 特点： 1/2s，1/2p，180，直线形
43
三、d-s-p杂化轨道及有关分子的空间构型 d区元素： ns、np、(n-1)d或nd p区元素：ns、np、nd 1.(n-1)d 、ns、np杂化类型 dsp2、dsp3、d2sp3 sp3d 、sp3d2 2.ns、np、nd杂化类型 (一)dsp2杂化轨道及有关分子或离子的空间构型 1个(n-1)d+1个ns+2个np4个dsp2 ¼ d成分、¼ s成分、 ½p成分 四个dsp2杂化轨道在一个 平面上 ，夹角为90° 44 2-配离子 平面正方形 [Ni(CN)4]
图10-3 H原子的1s与Cl原子的3px轨道三种方向重叠示意图
5
三、共价键的类型
σ 键和π 键
键 头碰头 重叠大 稳定 重叠 方式 键 肩并肩 重叠小 不稳定

分子结构
离子键
正负电子之间的静电引力形成的化学键
无饱和性、方向性，但受空间限制，不能无限作用力通常很强
1
大小用晶格能衡量
离子
离子半径
决定引力的重要因素
离子半径越小，离子间引力越大，化合物熔点越高
电子构型
共价键
价键理论
轨道杂化理论分子轨道理论
金属键
改性共价键理论金属键不具有方向性和饱和性
能带理论
2
分子间力和氢键
分子间力=范德华力
色散力
诱导力取向力
分子的极性
大小用偶极矩衡量
偶极矩越大，分子极性越大
氢键具有饱和性和方向性
晶体结构
离子晶体
正负离子通过离子键形成的晶体
NaCl型CsCl型ZnS型
离子所带电荷与离子半径
离子极化力
离子（主要阳离子）使其他粒子极化变形的能力
原子晶体
共价键的结合力较强，大硬度，高熔点
熔融态不易导电
分子晶体
结合力弱，熔点低，硬度小
固态、熔融态都不导电
金属晶体
体心立方晶格面心立方密堆积晶格
六方密堆积晶格过渡型晶体
链状结构晶体
层状结构晶体
备注：
1. 晶格能：气态正离子和气态负离子结合成1mol 离子晶体时所释放的能量
2. 化学键>氢键>范德华力。

分子结构的重要性
分子结构决定了分子的物理性质 、化学性质以及生物学活性等方 面，因此对于分子结构的理解和 研究是化学和生物学领域的基础 。
分子结构的层次
分子结构可以分为原子、共价键 、分子构型、电子分布等不同层 次。
分子结构的类型
共价键的分类
共价键可以分为极性共价键和非极性共价键，其中极性共价键又可以分为σ键和π键，非 极性共价键又可以分为δ键和π键。
化学活性的影响因素
分子的化学活性受到许多因素的影响，如键能、键的极性、立 体构型等。
常见的分子化学性质
了解和掌握常见的分子化学性质，如加成反应、取代反应、氧 化还原反应等。
分子在特定环境中的表现
总结词
了解分子在特定环境中的表现对于理解和预测分子在不 同环境中的性质和行为具有重要意义。
环境对分子性质的影响
实验研究的基本原则
实验目的明确
进行实验研究前，需要 明确实验目的和研究问 题，以选择合适的实验 方法和手段。
数据处理规范
实验数据是研究的基础 ，必须进行规范的数据 处理和解析，以获得准 确可信的结果。
实验操作严格
实验操作需严格遵守实 验室规范和安全要求， 确保实验结果的可靠性 和安全性。
现代谱学技术在分子结构与性质研究中的应用
计算机模拟在分子结构与性质研究中的应用
计算化学
通过计算机模拟，可以进行计算化学研究，预测分子的化学性 质和反应行为。
量子化学
量子化学方法可以模拟分子的电子结构和化学性质，为研究分子 结构和性质之间的关系提供理论支持。
分子力学方法
分子力学方法可以模拟分子的构型和构象变化，以及分子在环境 中的行为和相互作用。
06
分子结构与性质研究的挑战和未来发 展

形成 Ne 和 Ar 的稀有气体原子的结构，形成稳定离子。
第二步 靠静电吸引， 形成化学键 。
体系的势能与核间距之间的关系如图所示：
V
0
Vr0
r0
r
横坐标 核间距 r ；纵坐标 体系的势能 V。 纵坐标的零点 当 r 无穷大时，即两核之间无限远时的势能。 下面来考察 Na+ 和 Cl － 彼此接近的过程中，势能 V 的变化。
H 5 = －U = ? ，
NaCl 的晶格能 U 的相反数；
Na ( s ) H 1
Na ( g )
+ 1/2 Cl2 ( g ) H 2
Cl ( g )
H 3
H 4
Na + ( g ) +
Cl－ ( g )
H 6
NaCl ( s ) H 5
H 6 = f HmӨ = － 410.9 kJ·mol－1 ， NaCl 的标准生成热。
CCl 4 、SiF4 等，均为共价化合物 。 3°形成离子键时释放能量多
1 Na ( s ) + 1/2 Cl 2 ( g ) = NaCl ( s ) H = －410.9 kJ·mol－
在形成离子键时，以放热的形式，释放较多的能量。 二 离子键的特征
1 作用力的实质是静电引力
F

q1 q2 r2
H1
H2
Na+ ( g ) + Cl－( g )
H3
H4 NaCl ( s )
H = E i
NaCl ( g )
Na ( g ) + Cl ( g )
H5 = － E i
Na ( g ) + Cl ( g )
NaCl ( g )