物质结构(分子结构、晶体结构)奥赛强化辅导

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1、江苏省高级中学高一化学奥赛辅导物质结构(分子结构)辅导:惠海涛物质结构原子结构分子结构和化学键晶体结构离子键共价键理论金属键价键理论（电子配对法VB)杂化轨道理论价层电子对互斥理论（VSEPR)分子轨道理论离子键理论共价键理论价键理论（电子配对法)杂化轨道理论价层电子对互斥理论（VSEPR)金属键理论分子结构和化学键1.离子键的形成：与元素的电负性差有关。两元素的电负性差x判断键的性质离子键的特点：既无方向性，也无饱和性离子化合物是由正负离子通过离子键相互交替连结而成的晶体结构。离子键NaCl的晶胞结构3.离子键的强弱离子键的本质是库仑静电作用力f=q+q-/R2q+、q-为离子所带电

2、荷,R为离子间距离。１mol气体阳离子和气态阴离子结合生成１mol固态离子化合物所放出的能量称为晶格能离子电荷越大，离子半径越小，则晶格能越大,离子键越强,离子化合物的熔沸点、硬度越高晶格能（Ｕ）1、理论要点：设原子A、B各有一未成对电子且自旋相反，则可以互相配对构成共价单键；如A有2个未成对电子，B有一个，那么二者形成AB2分子。价键理论(电子配对法，VB)共价键的特点饱和性方向性饱和性：由于原子轨道上单电子的数目是一定的，所以能形成的共价键的数目也是一定的Cl——ClHOHHCl方向性各原子轨道在空间分布方向是固定的，共用电子对在两核间几率密度最大，为了满足轨道的最大程度重叠，原子间

3、成的共价键，当然要具有方向性。+++1sz+3pzzCl的3p和H的1s轨道重叠，只有沿着键轴重叠，才能保证最大程度的重叠，形成化学键两个原子间形成共价键时往往只能沿着一定的方向结合。Cl2分子中成键的原子轨道，也要保持对称性和最大程度的重叠。只有沿着z轴重叠，才能保证最大程度的重叠。pzzpz++z++共价键的类型:正常共价键:由成键原子双方各提供一个电子所形成的键H:HH:Cl配位共价键:由成键原子中的一方单独各提供一对电子所形成的键NH4+共价键类型成键的两个原子核间的连线称为键轴。按成键轨道与键轴之间的关系，共价键的键型主要分为两种。σ键：原子轨道沿核间联线方向进行同号重叠(头碰

4、头)，电子云顺着原子核的连线重叠，得到轴对称的电子云图象。π键：两原子轨道垂直核间联线并相互平行进行同号重叠(肩并肩)。电子云重叠后得到的电子云图象呈镜像对称。s键:电子云顺着原子核的连线重叠，得到轴对称（头碰头）的电子云图象，这种共价键叫做s键.共价键的形成过程：键头对头键肩并肩键：电子云重叠后得到的电子云图象呈镜像对称（肩并肩）键：肩并肩方式重叠p-p键N:2s22p32px12py12pz1共价单键，通常总是s键；共价双键，一个s键，一个p键；共价叁键，一个s键，和两个p键。p键重叠较小，键强度弱，在反应中容易断裂，因此较活泼．上述s键和p键只是共价键中最简单的模型，此外

5、还存在十分多样的共价键类型，如苯环的p-p大键等。实验测得CCl4、CH4等的立体构型为正四面体（tetrahedral），H2O的键角不是９０°甲烷杂化轨道理论1931年鲍林提出杂化轨道理论，成功地解释了许多分子的空间构型。1、杂化轨道理论要点①成键时，同一原子中能量相近的原子轨道可以重组成等数目的能量完全相同的新的原子轨道（杂化轨道）②在原子形成分子的过程中，存在着激发、杂化、轨道重叠成键几个过程sp3sp3杂化sp3杂化轨道说明：a.杂化轨道数目＝参与杂化的原子轨道数目b.轨道能量相近（２s和２p），可以杂化；能量相差较大（１s和2p），不能杂化c.杂化轨道有方向：为使杂化轨道间

6、斥力最小，各杂化轨道采取空间对称的方式尽可能远离成键sp杂化轨道：1个s轨道和1个p轨道杂化，杂化后得到呈直线分布的2个轨道。sp2杂化轨道：1个s轨道和2个p轨道杂化，杂化后得到平面三角形分布的3个轨道，sp3杂化轨道：1个s轨道和3个p轨道杂化，杂化后得到正四面体分布的4个轨道，2.杂化轨道的类型sp杂化轨道:BeF2的立体结构为线性激发杂化1个s轨道和2个p轨道杂化，杂化后得到平面三角形分布的3个轨道.sp2杂化轨道sp2杂化轨道5B2s22p1BF3sp2hybridorbital以sp2杂化轨道构建s-轨道的中心原子必有一个垂直于sp2s-骨架的未参与杂化的p轨道.如果这个轨道

7、跟邻近原子上的平行p轨道重叠，并填入电子，就会形成p键。如，乙烯H2C=CH2sp2杂化(H2C=CH2)CentralatomN:7N1s22s22p3sp3杂化NH3moleculesp3Hybridorbital(onelonepairelectrons)CentralatomO:8O1s22s22p4H2Omoleculesp3Hybridorbital(twolonepairelectrons)不等性sp3杂化sp3d杂化