(完整版)天津大学无机化学课件第六章分子的结构与性质(精)
天津大学无机化学课件第六章分子的结构与性质
σ键、π键、δ键
2012-9-4 无机化学
σ键：原子轨道以“头碰头”的形式重 叠 所形成的键 x x σ s-s σ s-p x σ p-p 对键轴(x轴)具有圆柱形对称性 σ电子：形成σ键的电子
2012-9-4 无机化学
π键：原子轨道以“肩并肩”的形式重 叠 所形成的键 z z 对xy平面具有反对称性 即重叠部分对xy平面
2012117无机化学2012117无机化学2012117无机化学6111molclh431kjmol1clg29815k标准态2hg29815k标准态436kjmol12012117无机化学611498kjmol1ohg428kjmol1ohdhohdoh2463kjmol1167kjmol1247kjmol12012117无机化学612612918clcl1988cl1274brbr2284br1408cc金刚石乙烷丙烷pm1541531541552012117无机化学pm154134120kjmol1356598813pm147132116kjmol1285616866pm1461251098kjmol11604189462012117无机化学6132012117无机化学2012117无机化学2012117无机化学6212012117无机化学2012117无机化学3s3p3d3s3p3d2012117无机化学2012117无机化学2012117无机化学2012117无机化学clcl2012117无机化学2012117无机化学xy2012117无机化学2012117无机化学2012117无机化学2s2p2s2p2012117无机化学6222012117无机化学2012117无机化学21210252104282107302109402119400931na2012117无机化学2012117无机化学2012117无机化学631ch激发2s2s2p2p2012117无机化学6322012117无机化学2012117无机化学2012117无机化学sp2s2s2p2p激发sp杂化sp2pclclclbecl道含量轨道夹角类型分子构型实例180直线形直线形becl2012117无机化学sp道含量轨道夹角杂化轨道构型类型分子构型120正三角形2012117无机化学sp道含量轨道夹角杂化轨道构型类型分子构型120正三角形2p2s2s2p2p激发sp2012117无机化学sp道含量轨道夹杂化轨道构型类型分子构型10928正四面体2012117无机化学sp道含量轨道夹杂化轨道构型类型分子构型10928正四面体2s2s2p2p激发sp109282012117无机化学sp2s2p不等性sp2012117无机化学sp2s2p2012117无机化学杂化类型spsp杂化轨道构型直线形三角形四面体形杂化轨道中孤电子对数分子几何构型直线形三
大学无机化学课件分子结构
π对称：绕 x 轴旋转180°，形状不变，ψ符号改变。例如：原子轨道pz，py，dxy，dxz，dyz为π对称。
(3) 原子轨道线性组合的类型
例如： A+B→AB
Ⅱ
Ⅱ
Ⅰ
－成键 －反键
① s – s 重叠
1s 原子轨道
1s 原子轨道
分子轨道
s1s *
s1s
②s – p 重叠
p – p 重 叠
③具有方向性：轨道最大重叠的方向。
8.2.2 共价键的类型
（1）σ键：两原子的成键轨道沿键轴（或两核间的连线）的方向，以“头碰头”的方式发生轨道重叠，轨道重叠部分是沿着键轴呈圆柱型对称，这样形成的共价键叫σ键。
＋
＋
x
＋
＋
x
—
＋
＋
x
—
—
s-s
px-s
px- px
（2）π键：两个原子轨道沿键轴的方向，通过键轴的一个平面侧面，以“肩并肩”的方式发生轨道重叠，轨道重叠部分垂直于键轴呈镜面反对称，在键轴上下对称的电子云密度最大，这样形成的共价键叫π键。
价键理论
01
共价键的类型
02
杂化轨道理论
03
价层电子互斥理论(自学)
04
分子轨道理论
05
键参数
06
8.2 共价键
共价键: 分子中原子间通过共用电子对结合而成 的化学键
H· + ·H = H:H
:Cl· + ·Cl: = :Cl:Cl:
:N· + ·N: = :N N:
④ 杂化轨道成键时，满足原子轨道最大重叠原理
⑤杂化轨道成键时，满足化学键间最小排斥原理。
(4) 小结：p226，表9-5
无机化学(天大版)复习资料
第六章分子的结构和性质键参数价键理论目的要求：1．了解键能、键长、键角等键参数；2．掌握价键理论；3．掌握共价键的特点、类型；4．了解离子键的特点。
重点、难点：掌握价键理论；掌握共价键的特点和类型。
作业：1. P193 2（1）、（2）2. P195 4教学内容：键参数一、键能1．键参数的含义：能表征化学键性质的量称为键参数。
主要有键能、键长、键角等。
2．键能：（1）含义：近似为气体分子每断裂单位物质的量的某键（×1023个化学键）时的焓变。
（2）意义：双原子分子：键能等于键解离能（D）多原子分子：键能等于同种键逐级解离能的平均值。
二、键长1．含义分子内成键两原子核间的平衡距离，用L b表示。
可用分子光谱或X射线衍射方法测得。
2．决定因素：（1）内因：成键原子的本性（2）外因：相同原子形成不同类型化学键时具有不同的键长3．意义：相同原子形成不同化学键时，键长越短，键能越大，键越稳定。
三、键角1．含义：在分子中两个相邻化学键之间的夹角。
可用分子光谱和X射线衍射实验测得。
2．意义：根据分子内全部化学键的键长和键角数据，可确定分子的几何构型。
价键理论一、共价键1．共价键的形成原子间由于成键电子的原子轨道重叠而形成的化学键。
2（1）理论基础以相邻原子间电子相互配对为基础。
（2）理论要点A．组成分子的两个原子必须具有未成对的电子，且它们的自旋反平行，即原子中的1个未成对电子只有以自旋状态反平行的形式与另一个原子中的1B条件。
即自旋方向相反的未成对电子相互接近时，必须考虑其波函数的正、负号，只有同号轨道（对称性匹配）才能实行有效的重叠C．原子轨道重叠时，总是沿着重叠最大的方向进行，重叠部分越大，共价键越牢固，这就是原子轨道的最大重叠条件。
除s轨道外，其它轨道都有一定的空间取向，3．共价键的类型（1）按照键的极性分：A．极性共价键：得失电子能力不同的原子间形成的共价键具有极性称极性共价键。
又分为强极性键（原子得失电子能力相差相对较大时）和弱极性键（原子得失电子能力相差相对较小时）。
天津大学无机化学教研室《无机化学》复习全书(分子的结构与性质)
第6章分子的结构与性质6.1 复习笔记一、键参数1．键能（1）定义键能是指气体分子每断裂单位物质的量的某键（6.022×1023个化学键）时的焓变。
（2）特性①键能可作为衡量化学键牢固程度的键参数，键能越大，键越牢固；②对双原子分子，键能在数值上等于键解离能（D）；③多原子分子中若某键不止一个，则该键键能为同种键逐级解离能的平均值；④可通过光谱实验测定键解离能以确定键能，还可利用生成焓计算键能。
2．键长（L b）（1）定义键长是指分子内成键两原子核间的平衡距离。
一些双原子分子的键长如表6-1所示：表6-1 一些双原子分子的键长（2）特性①一个键的性质主要取决于成键原子的本性；②两个确定的原子之间，如果形成不同的化学键，其键长越短，键能就越大，键就越牢固。
③键长可以用分子光谱或X射线衍射方法测得。
3．键角（1）定义键角是指在分子中两个相邻化学键之间的夹角。
（2）特性①键角可以用分子光谱或X射线衍射法测得；②可以通过分子内全部化学键的键长和键角数据来确定这个分子的几何构型。
二、价键理论1．共价键（1）共价键的形成共价键是指原子间由于成键电子的原子轨道重叠而形成的化学键。
（2）价键理论要点①两原子接近时，自旋方向相反的未成对的价电子可以配对，形成共价键；②成键电子的原子轨道如能重叠越多，则所形成的共价键就越牢固（最大重叠原理）。
（3）共价键的特征①共价键具有饱和性；②共价键具有方向性。
（4）原子轨道的重叠①两个原子轨道以对称性相同的部分相重叠（正重叠）图6-1所示为原子轨道几种正重叠的示意图。
（a）s-s （b）p x-s （c）p y-p y（d）d xy-p y图6-1 原子轨道几种正重叠示意图②两个原子轨道以对称性不同部分相重叠（负重叠）图6-2所示为原子轨道几种负重叠的示意图。
（a）p x-p y（b）p x-s （c）p y-p y（d）p x-d xy图6-2 原子轨道几种负重叠示意图（5）共价键的类型①按是否有极性来分类：②按原子轨道重叠部分的对称性来分类：a．键若原子轨道的重叠部分，对键轴（两原子的核间连线）具有圆柱形对称性，所形成的键称为键。
《大学无机化学》PPT课件
示例 (1)
NH3 • HNH=10728’ • 成键电子对数：3 • 孤对电子数目：1
H2O • HOH=10430’ • 成键电子对数：2 • 孤对电子数目：2
示例 (2)
总结
杂化轨道 类型
• 出发点是分子的整体性，重视分子中电子的运动 状况，以分子轨道的概念来克服价键理论中强调 电子配对所造成的分子电子波函数难于进行数学 运算的缺点。莫利肯把原子轨道线性组合成分子 轨道，可用数学计算并程序化。分子轨道法处理 分子结构的结果与分子光谱数据吻合，因此50年 代开始，价键理论逐渐被分子轨道理论所替代。
• 分子型共价单质
I2
P4
• 原子型共价化合物 SiC
共价键理论的建立与发展
•共价键理论(经典Lewis学说): 1916年，美国路易 斯(G.W. Lewis) 提出两原子各提供1个或2个电子作 为两原子共有，使每个原子都具有8电子的稳定结构 ，共有电子与两原子核相互吸引而使两原子相互结 合。这种原子间的结合称为共价键。1923年出版“ 价键和原子、分子的结构”，系统阐述了他的价键 理论，并提出了描述这种共价结合的图示法（路易 斯结构式）。被称为八隅说。 •1919年美国朗缪尔(I. Langmuir):一种原子间共用 电子对可以不是来自两原子，而是由一个原子单独 提供的（路易斯－朗缪尔理论）。 作为化学键的经典电子理论，电价理论和共价键理 论在化学键理论发展史上起到了继往开来的作用。
• 方向性：各原子轨道在空间分布方向是固定的，为了满足轨道的最大程度重叠，原子 间成的共价键，必须具有方向性。
共价键类型
• 键 原子轨道沿成键原子间联线的方向头对头
天津大学无机化学课件0绪论52页PPT文档
(介观)
宏观
由宏观到微观，定性到定量，稳定态到亚稳定态，经验上升到理 论并用理论指导实践，进而开创新的研究。
哪些是关键性的问题呢？
化学反应的性能，化学催化，生命过程中的化学问题等。总之，
化学已成为中心科学，与21世纪科学）都有关。
8
1、化学研究的对象
原子 atom
5
1 化学的研究对象 绪论 2 化学的主要分支
3 怎样学习化学
6
什么是化学？它研究的对象是什么？如何才能学好化 学？这是开始学化学首先要解决的问题。下面就从回答这些 问题来开始我们的化学学习。
一．化学研 究的物质
物质是不依赖于人们的感觉而存在并且可以 被人们的感觉所认识的客观实在。简而言之，物 质是客观存在的东西。
化学研究的物质 一般是指实物
具体地 说物质 包括实 物和场
具有静止质量、体积、占有空间的
实物 物体。如书桌、铁、木材、水、空
气等。
场 没有静止质量、体积、不占有空间。
如电场、磁场、光、声音。
7
物质结构层次：
质子
夸克
原子核
中子 电子
原子 (离子)
纳米 材料
宇宙
(宇观)
分子
单质 化合物
星体
微观 当今化学发展的趋势大致是:
2）化学物质（chemical substance） 不包括物质的另 一基本形态---场。化学研究的是以间断形式存在的物质形 态，而场是以连续形式存在的物质形态，属物理学的研究 范畴。
3）组成（form）包括定性组成和定量组成。弄清物 质的定性组成应确证它含有哪些元素，物质的定量组成包 括各元素的质量百分比、原子个数比、化学式及分子式。
1学时 3学时
(完整版)无机化学(天津大学版)
第一章化学反应中的质量关系和能量关系[学习指导]1．“物质的量”（n）用于计量指定的微观基本单元或其特定组合的物理量，其单位名称为摩[尔]，单位符号为mol。
2.摩尔质量（M) M = m/n3.摩尔体积（V m）V m = V/n4.物质的量浓度（c B）c B = n B/V5.理想气体状态方程pV = nRT6.理想气体分压定律p= Σp B ；p B = (n B/n)p7.化学计量式和化学计量数O = ΣνB B ；νBB8.反应进度（ξ）表示化学反应进行程度的物理量，符号为ξ，单位为mol。
随着反应的进行，任一化学反应各反应物及产物的改变量：Δn B = νBξ9.状态函数状态函数的改变量只与体系的始、终态有关，而与状态变化的途径无关。
10.热和功体系和环境之间因温差而传递的热量称为热。
除热以外，其它各种形式被传递的能量称为功。
11.热力学能（U）体系内部所含的总能量。
12.能量守恒定律孤立体系中能量是不会自生自灭的，它可以变换形式，但总值不变。
13.热力学第一定律封闭体系热力学能的变化：ΔU = Q + WQ > 0, W > 0, ΔU > 0；Q < 0, W< 0, ΔU < 0。
14.恒压反应热（Q p）和反应焓变（Δr H m）H(焓) ≡ U + pV, Q p= Δr H m15.赫斯定律Q p= ∑Q B, Δr H m= ∑Δr H m(B)B B16.标准状况：p = 101.325kPa, T = 273.15 K标准(状)态：pθ= 100kPa下气体：纯气体物质液体、固体：最稳定的纯液体、纯固体物质。
溶液中的溶质：摩尔浓度为1mol·L-1标准态下17.标准摩尔生成焓（）最稳定的单质─────—→ 单位物质的量的某物质=18.标准摩尔反应焓变（）一般反应cC + dD = yY + zZ=[y(Y) + z(Z)] - [c(C)+ d(D)]=Σνi(生成物) + Σνi(反应物)第二章化学反应的方向、速率和限度[学习指导]1.反应速率：单位体积内反应进行程度随时间的变化率，即：2.活化分子：具有等于或超过E c能量（分子发生有效碰撞所必须具备的最低能量）的分子。
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Inorganic Chemistry
绪论 1学时 第一章 化学反应中 的质量关系和能量 关系（3学时）
目 录
第二章 化学反应的 方向、速率和限度 （8学时）
第三章 酸碱反应和 沉淀反应（7学时）
§1 化学中的计量 §2 化学反应中的质量关系 §3 化学反应中的能量关系
1学时 1学时 1学时
光 学 纤 维 胃 镜
用光导纤维 做手术，不 用开刀
20/51
F-117是一种单座战斗轰炸机。设计目的是凭隐身性能，突破敌 火力网，压制敌方防空系统，摧毁严密防守的指挥所、战略要地 、重要工业目标，还可执行侦察任务，具有一定空战能力。21/51
近年发现和发明的新物质层出不穷，如球碳、管碳、俄 罗斯套娃、团簇化合物、笼合物等。
§1 镧系元素和锕系元素该素 §2 稀土元素
6/51
1 化学的研究对象 绪论 2 化学的主要分支
3பைடு நூலகம்怎样学习化学
7/51
什么是化学？它研究的对象是什么？如何才能学好化 学？这是开始学化学首先要解决的问题。下面就从回答这些 问题来开始我们的化学学习。
一．化学研 究的物质
物质是不依赖于人们的感觉而存在并且可以 被人们的感觉所认识的客观实在。简而言之，物 质是客观存在的东西。
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（2）炼金术、炼丹时期（公元前后—公元 1500年）
➢ 中国炼丹术的产生有两个原因：一是五行说（五 行无常胜），此为理论基础；二是封建主的贪得 无厌，梦想长生。战国末期有了炼丹术，汉代有 较大发展，唐代达到高潮。当时所谓的丹主要是 三仙丹HgO，丹砂HgS，铅丹Pb3O4等。这些丹 实际上都是剧毒的，许多皇帝因服丹而亡。
1学时 3学时 4学时