高中化学选修三全册课件(182页)

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1、原子结构与性质原子结构与性质 分子结构与性质分子结构与性质 晶体结构与性质晶体结构与性质 原子结构原子结构原子结构与元素的性质原子结构与元素的性质 共价键共价键 分子的立体结构分子的立体结构 分子的性质分子的性质 晶体的常识晶体的常识 分子晶体与原子晶体分子晶体与原子晶体 金属晶体金属晶体 离子晶体离子晶体 第一章 原子的结构与性质第一节第一节 原子结构原子结构一、开天辟地一、开天辟地原子的诞生原子的诞生 1 1、原子的诞生、原子的诞生 宇宙大爆炸宇宙大爆炸2小时：大量氢原子、少量氦原子小时：大量氢原子、少量氦原子 极少量锂原子极少量锂原子 140亿年后的今天：亿年后的今天： 氢原子占氢原子占

2、88.6% 氦原子为氢原子数氦原子为氢原子数1/8 其他原子总数不到其他原子总数不到1%99.7%2 2、地球中的元素、地球中的元素 绝大多数为金属元素绝大多数为金属元素 包括稀有气体在内的非金属仅包括稀有气体在内的非金属仅22种种 地壳中含量在前五位：地壳中含量在前五位：O、Si、Al、Fe、Ca 3 3、原子的认识过程、原子的认识过程 古希腊哲学家留基伯和德谟克立特古希腊哲学家留基伯和德谟克立特 思辨精神思辨精神 原子：源自古希腊语原子：源自古希腊语Atom，不可再分的微粒，不可再分的微粒 1803年年 道尔顿（英）道尔顿（英）原子是微小的不可分割的实心球体原子是微小的不可分割的实心球体1

3、897年，英国科学家汤姆生年，英国科学家汤姆生 枣糕模型枣糕模型 1911年，英国物理学家卢瑟福年，英国物理学家卢瑟福电子绕核旋转的原子结构模型电子绕核旋转的原子结构模型 1913年，丹麦科学家玻尔年，丹麦科学家玻尔行星轨道的原子结构模型行星轨道的原子结构模型 1926年，奥地利物理学家年，奥地利物理学家薛定谔薛定谔等等以以量子力学量子力学为基础提出为基础提出电子云模型电子云模型 原子原子原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子（正电）（正电）不显不显电性电性 （负电）（负电）（正电）（正电）（不带电）（不带电）分层排布分层排布与物质化学性质密切相关与物质化学性质密切相关 二、能层与能级二

4、、能层与能级1 1、能层、能层 电子层电子层 能层名称能层名称 能层符号能层符号 一一 二二 三三 四四 五五 六六 七七 K L M N O P Q 从从K至至Q ，能层离核越远，能层能量越大，能层离核越远，能层能量越大每层最多每层最多容纳电子的数量：容纳电子的数量：2n2 2 2、能级、能级 同一个能层中电子的能量相同的电子亚层同一个能层中电子的能量相同的电子亚层 能级名称：能级名称：s、p、d、f、g、h 能级符号：能级符号：ns、np、nd、nf n代表能层代表能层 能层能层: 一一 二二 三三 四四 K L M N 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 能级：能

5、级： 最多最多容纳电子的数量容纳电子的数量 s:2 p:6 d:10 f:143 3、注意问题、注意问题 能层与能级的关系能层与能级的关系 每一能层的能级从每一能层的能级从s开始，开始，s,p,d,f 能层中能级的数量不超过能层的序数能层中能级的数量不超过能层的序数 能量关系能量关系 EK EL EM EN Ens Enp End Enf Ens E(n+1) s E(n+2) s E(n+3) s Enp E(n+1)p E(n+2)p E(n+3)p 能层KLMN能级 能级电子数能层电子数1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 2 2 2 2 6 6 6 10 10 1

6、4 2 2n2 8 18 32 2n2 2n2 2n2 三、构造原理与电子排布式三、构造原理与电子排布式 1 1、构造原理、构造原理 多电子多电子基态原子基态原子的的电子电子按按能级交错能级交错的形式的形式排布排布 电子排布顺序电子排布顺序 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p2 2、电子排布式、电子排布式 例：写出例：写出Zn的电子排布式的电子排布式 Zn为为30号元素，电子共号元素，电子共30个个 依据构造原理依据构造原理 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 书写时：书写时：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3

7、d10 4s2 写出写出K Ca Ti Co Ga Kr Br的电子排布式的电子排布式 电子排布式电子排布式 Zn：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 Ar简简化化 Zn：Ar 3d10 4s2 简化简化电子排布式电子排布式 写出写出K Ca Ti Co Ga Kr Br的简化电子排布式的简化电子排布式 价层电子：主族、价层电子：主族、0族元素最外层族元素最外层 副族、副族、族最外层和次外层族最外层和次外层特殊规则特殊规则 例：写出例：写出Cr和和Cu的电子排布式的电子排布式 全满规则全满规则 半满规则半满规则 四、电子云与原子轨道四、电子云与原子轨道 1 1、电子云、电

8、子云 薛定谔薛定谔等等 以以量子力学量子力学为基础为基础 处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述的概率密度分布的形象化描述小黑点：概率密度小黑点：概率密度 单位体积内出现的概率单位体积内出现的概率 小黑点越密概率密度越大小黑点越密概率密度越大 电子云电子云 小黑点不是电子！小黑点不是电子！电子云轮廓图电子云轮廓图 电子出现的概率约为电子出现的概率约为90%的空间的空间 即精简版电子云即精简版电子云 电子云轮廓图特点电子云轮廓图特点 a.形状形状 nd能级的电子云轮廓图：多纺锤形能级的电子云轮廓图：多纺锤形 ns能级的电子云轮廓

9、图：球形能级的电子云轮廓图：球形 np能级的电子云轮廓图：双纺锤形能级的电子云轮廓图：双纺锤形 b.电子云扩展程度电子云扩展程度 同类电子云能层序数同类电子云能层序数n越大，电子能量越越大，电子能量越 大，活动范围越大电子云越向外扩张大，活动范围越大电子云越向外扩张 2 2、原子轨道、原子轨道 电子在原子核外的一个空间运动状态电子在原子核外的一个空间运动状态 定义定义 原子轨道与能级原子轨道与能级 ns能级能级 ns轨道轨道np能级能级 npx轨道轨道 npy轨道轨道 npz轨道轨道 nd能级能级 ndz2轨道轨道 ndx2y2轨道轨道 ndxy轨道轨道 ndxz轨道轨道 ndyz轨道轨道 同

10、一能级中的轨道能量相等，称为简并轨道同一能级中的轨道能量相等，称为简并轨道 简简并并轨轨道道原子轨道的电子云轮廓图原子轨道的电子云轮廓图 s轨道的电子云轮廓图轨道的电子云轮廓图npx轨道电轨道电子云轮廓图子云轮廓图 npy轨道电轨道电子云轮廓图子云轮廓图 npz轨道电轨道电子云轮廓图子云轮廓图 nd轨道电子云轮廓图轨道电子云轮廓图 五、泡利原理和洪特规则五、泡利原理和洪特规则 核外电子的基本特征核外电子的基本特征能层能层 能级能级 轨道轨道 自旋自旋 公转公转 自转自转 大范围大范围 小范围小范围 磁量子数磁量子数 自旋量子数自旋量子数 主量子数主量子数 角量子数角量子数 量量子子化化描描述述

11、 1 1、泡利原理、泡利原理 每个轨道最多只能容纳每个轨道最多只能容纳2个电子个电子 且它们的自旋方向相反且它们的自旋方向相反 2 2、洪特规则、洪特规则 电子总是优先单独地占据简并轨道电子总是优先单独地占据简并轨道 且它们的自旋方向相同且它们的自旋方向相同 怎么填怎么填 填多少填多少 3 3、电子排布图、电子排布图 例：写出例：写出O原子的电子排布图原子的电子排布图 O原子的电子排布式：原子的电子排布式： 1s2 2s2 2p41s2 2s2 2p4原子结构的表示方法原子结构的表示方法 原子结构示意图原子结构示意图 电子排布式电子排布式 O原子：原子：1s2 2s2 2p4电子排布图电子排布

12、图 1s2 2s2 2p4O原子原子六、能量最低原理、基态与激发态、光谱六、能量最低原理、基态与激发态、光谱 1 1、能量最低原理、能量最低原理 能量最低原理：原子电子排布遵循构造原理能量最低原理：原子电子排布遵循构造原理 能使整个原子的能量处于最低能使整个原子的能量处于最低 基态原子：基态原子：遵循泡利原理、洪特规则、能量遵循泡利原理、洪特规则、能量 最低原理的原子最低原理的原子 2 2、基态原子、基态原子 基态原子吸收能量后，电子发生跃迁变为激基态原子吸收能量后，电子发生跃迁变为激发态原子发态原子 3 3、光谱、光谱 吸收光谱吸收光谱 发射光谱发射光谱 光亮普带上的孤立暗线光亮普带上的孤立

13、暗线电子吸收能量跃迁时产生电子吸收能量跃迁时产生暗背景下的孤立亮线暗背景下的孤立亮线电子释放能量跃迁时产生电子释放能量跃迁时产生同种原子的两种光谱是可以互补的同种原子的两种光谱是可以互补的第一章 原子的结构与性质第二节第二节 原子结构与元素性质原子结构与元素性质元素：具有相同核电荷数的一类原子的总称元素：具有相同核电荷数的一类原子的总称 核素：核素：含有一定数目质子和中子的一种原子含有一定数目质子和中子的一种原子 同位素：同位素：质子数相同中子数不同的质子数相同中子数不同的 同一种元素的不同原子同一种元素的不同原子 核电荷数核电荷数=核内质子数核内质子数=核外电子数核外电子数=原子序数原子序数

14、 质量数质量数A= 质子数质子数Z+ 中子数中子数N 一、原子结构与元素周期表一、原子结构与元素周期表 1 1、周期、周期 元素周期表的横行元素周期表的横行 特点特点 同周期元素电子层数相同同周期元素电子层数相同 同周期元素从左至右原子依次序数递增同周期元素从左至右原子依次序数递增 周期序数 起始原子序数 终止原子序数 元素种类短周期一122二3108三11188长周期四193618五375418六558632七87118/11232/26镧系：镧系：5771 锕系：锕系：89103 第七周期也称为不完全周期第七周期也称为不完全周期 周期的组成周期的组成 2 2、族、族 元素周期表的纵行元素周

15、期表的纵行 族族 主族：主族： A结尾结尾 ，AA 副族：副族： B结尾结尾 ， BB，B，B 族：族： 0族：族： 主族元素族序数原子最外层电子数主族元素族序数原子最外层电子数 特点特点： 副族、副族、族通称过渡元素，过渡金属族通称过渡元素，过渡金属 一些族的别名一些族的别名 7 71 1 16 3 3、分区、分区 s区区p区区d区区ds区区f区区按最后填入电子所属能级符号按最后填入电子所属能级符号ds区除外区除外A、A 1、2 两列两列 BB、 3 7、8 10 八列八列 B、B 11、12两列两列 AA、O 13 17、18 六列六列 二、元素周期律二、元素周期律 1 1、原子半径、原子

16、半径 元素周期律：元素的性质随着原子序数元素周期律：元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化的递增而呈周期性的变化同周期同周期主族元素：从左至右原子半径递减主族元素：从左至右原子半径递减 同主族同主族元素：从上至下原子半径递增元素：从上至下原子半径递增 决定因素决定因素 层数层数 层数多半径大层数多半径大电子间斥力大电子间斥力大核电核电荷数荷数 核电荷数大半径小核电荷数大半径小 正负电荷正负电荷间引力大间引力大 电子层结构相同的离子原子序数小的半径大！电子层结构相同的离子原子序数小的半径大！ 2 2、电离能、电离能 第一电离能第一电离能气态电中性基态原子失去一个电子转气态电中性基态原子失去

17、一个电子转化为气态基态正离子所需最低能量化为气态基态正离子所需最低能量 同周期主族元素第一电离能从左至右逐渐升高同周期主族元素第一电离能从左至右逐渐升高 A、A反常！比下一主族的高反常！比下一主族的高逐级电离能逐级电离能 利用逐级电离能判断化合价利用逐级电离能判断化合价 3 3、电负性、电负性 原子的价电子原子的价电子键合电子：参与化学键形成键合电子：参与化学键形成孤对电子：未参与化学键形成孤对电子：未参与化学键形成不同元素的原子对键合电子吸引能力不同元素的原子对键合电子吸引能力电负性越大，对键合电子吸引能力越大电负性越大，对键合电子吸引能力越大同周期主族元素从左至右电负性逐渐变大同周期主族元

18、素从左至右电负性逐渐变大同主族元素从上至下电负性逐渐变小同主族元素从上至下电负性逐渐变小电负性电负性电负性应用电负性应用一般而言一般而言金属金属1.81.8左右的既有金属性，又有非金属性左右的既有金属性，又有非金属性 对角线规则：元素周期表中的某些主族元素对角线规则：元素周期表中的某些主族元素 其某些性质与右下角元素相似其某些性质与右下角元素相似 4 4、金属性与非金属性、金属性与非金属性 金属性：金属单质的还原性金属性：金属单质的还原性 非金属性：非金属单质的氧化性非金属性：非金属单质的氧化性同周期的主族元素从左至右同周期的主族元素从左至右 同主族元素从上至下同主族元素从上至下 金属性减弱，

19、非金属性增强金属性减弱，非金属性增强 金属性增强，非金属性减弱金属性增强，非金属性减弱 最高价氧化物对应水化物最高价氧化物对应水化物最高价氢氧化物最高价氢氧化物 碱性强弱碱性强弱 最高价氢氧化物碱性越强，金属性越强最高价氢氧化物碱性越强，金属性越强 金属性强弱的判断依据金属性强弱的判断依据 跟水（酸）反应置换出氢的难易程度跟水（酸）反应置换出氢的难易程度 越容易发生，金属性越强越容易发生，金属性越强 金属活动性顺序金属活动性顺序 普通原电池正负极普通原电池正负极 单质与盐溶液的置换反应单质与盐溶液的置换反应 气态氢化物的稳定性气态氢化物的稳定性 越稳定，非金属性越强越稳定，非金属性越强 非金属

20、性强弱的判断依据非金属性强弱的判断依据 最高价氧化物对应水化物最高价氧化物对应水化物最高价含氧酸最高价含氧酸酸性强弱酸性强弱 酸性越强，非金属性越强酸性越强，非金属性越强 跟氢气化合生成气态氢化物的难易程度跟氢气化合生成气态氢化物的难易程度 越易反应，非金属性越强越易反应，非金属性越强 5 5、化合价、化合价 同周期的主族元素从左至右同周期的主族元素从左至右 化合价由化合价由17， 4 0递增递增 主族元素族序数最高正价价电子数主族元素族序数最高正价价电子数非金属最低负化合价主族元素族序数非金属最低负化合价主族元素族序数8 F、O 第二章 分子的结构与性质第一节第一节 共价键共价键一、共价键一

21、、共价键 1 1、化学键及其分类、化学键及其分类 相邻原子或离子之间强烈的相互作用相邻原子或离子之间强烈的相互作用按成键方式分为：按成键方式分为： 金属键金属键 共价键共价键 离子键离子键 金属晶体金属晶体 分子晶体分子晶体 离子晶体离子晶体 共用电子对共用电子对（两单个电子形成一对电子）（两单个电子形成一对电子） 2 2、共价键、共价键 共价键：分子内原子间通过共用共价键：分子内原子间通过共用电子对形成的相互作用电子对形成的相互作用 作用作用本质：本质： 分子内原子之间分子内原子之间 发生：发生： 于绝大多数物质中于绝大多数物质中酸、碱、盐、非金属氧化物酸、碱、盐、非金属氧化物氢化物、有机物

22、、非金属单质氢化物、有机物、非金属单质 存在：存在： 3 3、共价键分类、共价键分类 按共用电子对的偏移按共用电子对的偏移 极性共价键极性共价键 非极性共非极性共价键价键 不同原子不同原子 成键成键同种原子同种原子 成键成键按成键方式按成键方式 键键键键按电子云按电子云重叠方式重叠方式4 4、键键两个原子轨道两个原子轨道沿键轴沿键轴方向方向以以“头碰头头碰头”的方式的方式重叠重叠 定义：定义：类型类型 特点特点 s-s 键键s-p 键键p-p 键键例：例：H2例：例：HCl例：例：Cl2可绕键轴旋转可绕键轴旋转重叠程度大，稳定性高重叠程度大，稳定性高头碰头头碰头 轴对称轴对称 5 5、键键两个

23、原子轨道以平行两个原子轨道以平行即即“肩并肩肩并肩”方式重叠方式重叠 定义：定义：类型类型 特点特点 d-p 键键p-p 键键例：金属配合物例：金属配合物 不能旋转不能旋转 重叠程度较小，稳定性较差重叠程度较小，稳定性较差 肩并肩肩并肩 镜面对称镜面对称 例：例：CH2=CH2 键型项目 键 键成键方向电子云形状牢固程度成键判断规律沿轴方向沿轴方向“头碰头头碰头”平行方向平行方向“肩并肩肩并肩” 轴对称轴对称镜像对称镜像对称强度大，不易断强度大，不易断强度较小，易断强度较小，易断单键是单键是键，双键中一个键，双键中一个 键，另键，另一个是一个是键，共价三键中一个是键，共价三键中一个是键，键，另

24、两个为另两个为键。键。共价键特征共价键特征饱和性饱和性共价键类型共价键类型（按电子云（按电子云重叠方式分）重叠方式分）键键键键s-ss-pp-p方向性方向性p-pd-p头碰头头碰头 轴对称轴对称 肩并肩肩并肩 镜面对称镜面对称 二、键参数二、键参数键能、键长与键角键能、键长与键角 1 1、键能、键能 失去电子失去电子吸引电子吸引电子 断键断键 成键成键 吸收能量吸收能量 释放能量释放能量 气态基态气态基态原子原子形成形成1mol 化学键化学键释放的释放的最低最低能量能量 定义：定义： 单位：单位： kJmol-1 释放能量，取正值释放能量，取正值 键能越大，键越牢固，分子越稳定键能越大，键越牢

25、固，分子越稳定 意义：意义： 观察表观察表2-1 某些共价键的键能某些共价键的键能 结论结论： 同种元素形成的共价键的键能：同种元素形成的共价键的键能： 单键单键双键双键 键键能键键能 2 2、键长、键长 形成共价键的两个原子间的核间距形成共价键的两个原子间的核间距 定义：定义： 共价半径：共价半径： 同种原子的共价键键长的一半同种原子的共价键键长的一半 稀有气体为单原子分子，无共价半径稀有气体为单原子分子，无共价半径 意义：意义： 键长越短键长越短，键能越大键能越大，分子越稳定分子越稳定 观察表观察表2-2 某些共价键的键能某些共价键的键能 结论结论： 同种元素间形成的共价键的键长：同种元素

26、间形成的共价键的键长： 单键单键双键双键叁键叁键 3 3、键角、键角 定义：定义： 两个共价键之间的夹角两个共价键之间的夹角 CH4 CCl4 10928 NH310718 H2O 105 CO2 180 常见键角：常见键角： 共价键的方向性共价键的方向性 键能键能 键长键长 键角键角 衡量共价键的稳定性衡量共价键的稳定性 描述分子的立体结构描述分子的立体结构三、等电子原理三、等电子原理 1 1、定义：、定义： 注意：有时将注意：有时将原子总数、价电子总数相同的原子总数、价电子总数相同的 离子也认为是等电子体离子也认为是等电子体 原子总数原子总数相同、相同、价电子价电子总数相同的总数相同的分子

27、分子 2 2、特点：、特点： 具有相似的化学键特征具有相似的化学键特征许多性质是相近的许多性质是相近的 3 3、常见等电子微粒：、常见等电子微粒： 10e、18e 第二章 分子的结构与性质第二节第二节 分子的立体结构分子的立体结构一、形形色色的分子一、形形色色的分子 1 1、三原子分子的空间结构、三原子分子的空间结构 2 2、四原子分子的空间结构、四原子分子的空间结构 3 3、五原子分子的空间结构、五原子分子的空间结构 直线型直线型： V V型：型： CO2、HCNH2O、SO2平面三角平面三角型型： 三角锥三角锥型型： SO3、HCHONH3四面体：四面体： CCl4、 CH4其它其它等等

28、二、价层电子对互斥（二、价层电子对互斥（VSEPRVSEPR）理论）理论 （ Valence Shell Electron Pair Repulsion ） 共价分子中，中心原子周围电子对排布的共价分子中，中心原子周围电子对排布的几何几何构型构型主要主要取决于中心原子取决于中心原子的的价层电子价层电子对的数对的数目。目。价层电子对价层电子对各自占据的位置倾各自占据的位置倾向于彼此分向于彼此分离得尽可能离得尽可能的远，此时电子对的远，此时电子对之间的之间的斥力最小斥力最小，整个，整个分子最稳定分子最稳定。 1 1、理论要点、理论要点 价层电子对包括价层电子对包括成键的成键的电子对电子对和和孤电子

29、对孤电子对不包括不包括成键的成键的电子对电子对 ！ 2 2、价层电子对数计算、价层电子对数计算 确定中心原子价层电子对数目确定中心原子价层电子对数目 价电子数出现奇数时，单电子当作电子对看待价电子数出现奇数时，单电子当作电子对看待 价层电价层电子对数子对数 (中心原子价电子数结合原子数中心原子价电子数结合原子数)/2 配位原子数孤电子对数配位原子数孤电子对数 键电子对数孤电子对数键电子对数孤电子对数 O、S为结合原子时，按为结合原子时，按“0 ”计算计算 N为结合原子时，按为结合原子时，按“- 1 ”计算计算 离子计算价电子对数目时，阴离子加上所带离子计算价电子对数目时，阴离子加上所带电荷数，

30、阳离子减去所带电荷数电荷数，阳离子减去所带电荷数 孤电子对数价层电子对数孤电子对数价层电子对数 结合原子数结合原子数化学式 价层电子对数 结合的原子数孤对电子对数HCNSO2NH2BF3H3O+SiCl4CHCl3NH4+SO420 1 2 0 1 0 0 0 2 2 2 3 3 4 4 4 0 4 2 34 3 4 4 4 4 4 化学式 价层电子对数 结合的原子数孤对电子对数H2OSO3NH3CO2SF4SF6PCl5PCl3CH42 0 1 0 1 0 0 1 2 3 3 2 4 6 5 3 0 4 4 34 2 5 6 5 4 4 确定价层电子对构型确定价层电子对构型 价层电子对数目2

31、3456价层电子对构型直线平面三角型正四面体三角双锥正八面体注意：孤对电子的存在会改变键合电子对注意：孤对电子的存在会改变键合电子对 的分布方向，从而改变化合物的键角的分布方向，从而改变化合物的键角电子间斥力大小：电子间斥力大小： 孤对间孤对与键合间键合间孤对间孤对与键合间键合间3 3、确定分子构型、确定分子构型 在价层电子对构型的基础上，去掉孤电子对在价层电子对构型的基础上，去掉孤电子对由真实原子形成的构型由真实原子形成的构型 电子对数目电子对的空间构型成键电子对数孤电子对 数电子对的排列方式分子的空间构型实 例2直 线20直 线BeCl2CO23三角型30三角型BF3SO321V型SnBr

32、2PbCl2电子对数目电子对的空间构型成键电子对数孤电子对 数电子对的排列方式分子的空间构型实 例4四面体40四面体CH4CCl4NH4SO4231三角锥NH3PCl3SO32H3O+22V型H2O电子对数目电子对的空间构型成键电子对数孤电子对 数电子对的排列方式分子的空间构型实 例5三角双锥50三角双锥PCl541变形四面体SF432T型BrF323直线型XeF2微粒结构式VESPR模型分子或离子构型HCNNH4H3O SO2BF31.下列物质中分子立体结构与水分子相似的是下列物质中分子立体结构与水分子相似的是 ACO2 BH2S CPCl3 DSiCl42.下列分子立体结构其中属于直线型分

33、子的是下列分子立体结构其中属于直线型分子的是 AH2O BCO2 CC2H2 DP43.下列分子立体结构其中属正八面体型分子的下列分子立体结构其中属正八面体型分子的 AH3O + BCO32 CPCl5 DSF6 B BC D 本节重点：本节重点： 会利用会利用VSEPR理论得出理论得出孤电子对数孤电子对数价层电子对构型价层电子对构型分子构型分子构型 三、杂化轨道理论三、杂化轨道理论 1 1、理论要点、理论要点 同一原子中能量相近的同一原子中能量相近的不同不同种种原子轨道原子轨道 在成键过程中在成键过程中重新组合重新组合，形成一系列能量相等，形成一系列能量相等的新轨道的过程的新轨道的过程叫杂化

34、叫杂化。形成的。形成的新轨道新轨道叫叫杂化杂化轨道轨道, ,用于形成用于形成键或容纳孤对电子键或容纳孤对电子 杂化轨道数目等于各参与杂化的原子轨道杂化轨道数目等于各参与杂化的原子轨道 数目之和数目之和 杂化轨道成键能力强，有利于成键杂化轨道成键能力强，有利于成键 杂化杂化轨道成键轨道成键时，时，满足满足化学键化学键间间最小排斥最小排斥原理原理，不同不同的的杂化杂化方式，方式，键角键角大小大小不同不同 杂化轨道又杂化轨道又分为等性分为等性和和不等性杂化不等性杂化两种两种 2 2、杂化类型、杂化类型 sp3杂化杂化 基态基态 激发激发 杂化杂化 激发态激发态 2s2p以以C原子为例原子为例1个个s

35、轨道和轨道和3个个p轨道杂化形成轨道杂化形成4个个sp3杂化轨道杂化轨道 构型构型 10928 正四面体型正四面体型 4个个sp3杂化轨可形成杂化轨可形成4个个键键价层电子对数为价层电子对数为4的中心原子的中心原子采用采用sp3杂化方式杂化方式 sp2杂化杂化 基态基态 激发激发 杂化杂化 激发态激发态 2s2p以以C原子为例原子为例1个个s轨道和轨道和2个个p轨道杂化形成轨道杂化形成3个个sp2杂化轨道杂化轨道 构型构型 120 正三角型正三角型 剩下剩下的一个未参与杂化的一个未参与杂化的的p轨道用于轨道用于形成形成键键 3个个sp2杂化轨道可形成杂化轨道可形成3个个键键 价层电子对数为价层

36、电子对数为3的中心原子的中心原子采用采用sp2杂化方式杂化方式 sp杂化杂化 基态基态 激发激发 杂化杂化 激发态激发态 2s2p以以C原子为例原子为例1个个s轨道和轨道和1个个p轨道杂化形成轨道杂化形成2个个sp杂化轨道杂化轨道 构型构型 180 直线型直线型 剩下剩下的两个未参与杂化的的两个未参与杂化的p轨道轨道用于用于形成形成键键 2个个sp杂化轨道可形成杂化轨道可形成2个个键键 价层电子对数为价层电子对数为2的中心原子采的中心原子采用用sp杂化方式杂化方式 除除C原子外，原子外，N、O原子均有以上杂化原子均有以上杂化当发生当发生sp2杂化时，孤对电子优先参与杂化杂化时，孤对电子优先参与

37、杂化单电子所在轨道优先不杂化，以利于形成单电子所在轨道优先不杂化，以利于形成键键 N、O原子杂化时，因为有孤对电子的存在原子杂化时，因为有孤对电子的存在称为不等性杂化称为不等性杂化 其它杂化方式其它杂化方式 dsp2杂化、杂化、sp3d杂化、杂化、sp3d2杂化、杂化、d2sp3杂化、杂化、 sp3d2杂化杂化例如：例如：sp3d2杂化：杂化：SF6构型：四棱双锥构型：四棱双锥 正八面体正八面体 此类杂化一般是金属作为中心原子此类杂化一般是金属作为中心原子用于形成配位化合物用于形成配位化合物 杂化类型spsp2sp3dsp2sp3dsp3d2d2sp3杂化轨道234456轨道夹角1801201

38、0928180/9090/120/180 90/180空间构型直线型平面三角型正四面体平面正方形三角双锥正八面体示例BeCl2CO2BF3CH4 CCl4Cu(NH3)42PCl5SF6SiF62四、配合物理论简介四、配合物理论简介 1 1、配位键、配位键 定义：定义：共用电子对由共用电子对由一个原子单方向一个原子单方向 提供提供给另一个原子共用所形成给另一个原子共用所形成| 的的共价键共价键称配位键。称配位键。 表示方法表示方法 形成条件形成条件 AB HN HH H 一个原子有一个原子有孤对电子孤对电子，另一个原子有，另一个原子有空轨道空轨道。 2 2、配位化合物、配位化合物 配合物的形成

39、配合物的形成 天蓝色天蓝色溶液溶液蓝色蓝色沉淀沉淀深蓝色深蓝色溶液溶液Cu(OH)2H2OCu H2OH2OOH22+深蓝色深蓝色晶体晶体Cu(NH3) 4 SO4H2O加乙醇加乙醇并静置并静置 NH3Cu H3NH3NNH32+CuSO4溶液溶液 滴加氨水滴加氨水 继续滴继续滴加氨水加氨水 Cu(OH)2 + 4NH3 = Cu(NH3)42+ + 2OH蓝色沉淀蓝色沉淀深蓝色溶液深蓝色溶液Cu2+ 2NH3H2O = Cu(OH)2+ 2NH4+蓝色溶液蓝色溶液蓝色沉淀蓝色沉淀H2OCu H2OH2OOH22+ NH3Cu H3NH3NNH32+1Cu与与4O形成的结构形成的结构为平面正方

40、形为平面正方形 1Cu与与4N形成的结构形成的结构为平面正方形为平面正方形 配合物的组成配合物的组成 Ag(NH3)2 OH内界内界外界外界配离子配离子Ag(NH3)2+ Ag+中心离子中心离子 （有时可能（有时可能是中心原子）是中心原子） NH3配体配体 配位数：配位原子的个数配位数：配位原子的个数 其中其中N为配位原子为配位原子 常见配位原子：常见配位原子：N、O、F、Cl、C、S 常见配合物常见配合物 Fe3+ + 3SCN = Fe(SCN)3黄色黄色血红色血红色Fe3+ + nSCN = Fe(SCN)n 3-n (n=1-6)Fe3+的检验的检验 血红色血红色银氨溶液的配制银氨溶液

41、的配制 AgOH+2NH3H2O = Ag(NH3)2+ OH+2H2O Ag+ NH3H2O = AgOH+ NH4+ 白色沉淀白色沉淀 二氨合银离子二氨合银离子无色无色 冰晶石冰晶石 冰晶石冰晶石(六氟合铝酸钠六氟合铝酸钠)：Na3AlF6 第二章 分子的结构与性质第三节第三节 分子的性质分子的性质一、键的极性和分子的极性一、键的极性和分子的极性 1 1、键的极性、键的极性 非极性非极性共价键（非极性键）共价键（非极性键） 按共用电子对的偏移按共用电子对的偏移 极性共价键极性共价键 非极性共价键非极性共价键 由同种原子形成化学键由同种原子形成化学键 原子带相同电性，化合价相同原子带相同电性

42、，化合价相同 极性极性共价键（极性键）共价键（极性键） HClHCl+-由不同种原子形成化学键由不同种原子形成化学键 电负性大（非金属性强）的原子电负性大（非金属性强）的原子带负电，显负价带负电，显负价 2 2、分子的极性、分子的极性 非极性非极性分子分子 正负电荷中心重合的分子正负电荷中心重合的分子 a.大部分单质分子大部分单质分子 O3除外！除外！ b.对称性很好的分子对称性很好的分子直线直线形形AB2 正三角正三角形形AB3 正四面体正四面体形形AB4 其他正多面体其他正多面体形、对称性好的平面形形、对称性好的平面形例：例：CO2 例：例：BF3、SO3 例：例：CH4 、 CCl4 例

43、：例：C60 、C6H6、C2H4 、C2H2 极性极性分子分子 正负电荷中心不重合的分子正负电荷中心不重合的分子 大部分化合物分子大部分化合物分子 化学式是否极性分子化学式是否极性分子H2OHCNSO3SO2NH3HCHOCO2BF3SF4CH3OHSF6CH3C(CH3) 3PCl5CH2=CH2PCl3PH3CH4CHCH是是 是是 是是 是是 是是 是是 是是 是是 是是 否否 否否 否否 否否 否否 否否 否否 否否 否否 键的极性与分子极性的关系：键的极性与分子极性的关系： A、由非极性键构成的分子一般是非极性分子 B、极性键结合形成的分子不一定为极性分子二、范德华力及其对物质性质

44、的影响二、范德华力及其对物质性质的影响 1 1、范德华力、范德华力 把分子聚集在一起的作用力叫做分把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力又叫范德华力子间作用力又叫范德华力相对分子质量相对分子质量 分子的极性分子的极性 相对分子质量越大相对分子质量越大范德华力越大范德华力越大 2 2、影响范德华力的因素、影响范德华力的因素 分子极性越大分子极性越大范德华力越大范德华力越大 3 3、范德华力对物质性质的影响、范德华力对物质性质的影响 化学键影响的是分子的稳定性（化学性质）化学键影响的是分子的稳定性（化学性质） 范德华力影响的是分子熔沸点等（物理性质）范德华力影响的是分子熔沸点等（物理性质） 三、

45、氢键三、氢键 1 1、氢键的定义、氢键的定义 -150-125-100-75-50-2502550751002345CH4SiH4GeH4SnH4NH3PH3AsH3SbH3HFHClHBrHIH2OH2SH2SeH2Te沸点沸点/周期周期一些氢化物沸点一些氢化物沸点 由已经与电负性很大的由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大子与另一个电负性很大的原子之间的作用力的原子之间的作用力 除范德华力以外的除范德华力以外的另一种分子间作用另一种分子间作用力，不是化学键力，不是化学键2 2、表示方法、表示方法 AHB A、B为为N、O、F “”表示共价键表示共价

46、键 “”表示形成的氢键表示形成的氢键 例如：氨水中的氢键例如：氨水中的氢键 NHN NHO OHN OHO 3 3、氢键的分类、氢键的分类 分子内氢键分子内氢键 分子间分子间氢键氢键 4 4、氢键的特征、氢键的特征 饱和性饱和性 方向性方向性 一个氢原子只能形成一个氢键一个氢原子只能形成一个氢键 分子间氢键为直线型分子间氢键为直线型 分子内氢键成一定角度分子内氢键成一定角度 中心原子有几对孤对电子就中心原子有几对孤对电子就可以形成几条氢键可以形成几条氢键 5 5、对物质性质的影响、对物质性质的影响 氢键一种分子间作用力，影响的是物理性质氢键一种分子间作用力，影响的是物理性质 熔、沸点熔、沸点

47、溶解性溶解性 分子分子间间氢键使物质熔点氢键使物质熔点升高升高分子分子内内氢键使物质熔点氢键使物质熔点降低降低若可以形成氢键，则能增大物质溶解度若可以形成氢键，则能增大物质溶解度 其他方面其他方面 冰的密度小于水冰的密度小于水 形成缔合分子形成缔合分子 四、溶解性四、溶解性 1 1、温度、温度 溶解性的影响因素溶解性的影响因素 2 2、压强、压强 3 3、相似相溶、相似相溶 4 4、氢键、氢键 5 5、化学反应、化学反应 非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。极性溶质一般能溶于极性溶剂。 五、手性五、手性 连有四个不同的原子或原子团的碳原子

48、。连有四个不同的原子或原子团的碳原子。手性碳原子：手性碳原子： 手性异构体：手性异构体：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子。具有完全相同的组成和原子排列的一对分子。又称为对映异构体。又称为对映异构体。 手性分子：手性分子： 有手性异构体的分子。有手性异构体的分子。1下列化合物中含有手性碳原子的是下列化合物中含有手性碳原子的是( )A.CCl2F2 B.CH3CHCOOHC.CH3CH2OH D.CHOH 练习：练习：CH2OHCH2OHOH1下列化合物中含有手性碳原子的是下列化合物中含有手性碳原子的是( )A.CCl2F2 B.CH3CHCOOHC.CH3CH2OH D.CHOH CH2O

49、HCH2OHOHA.OHCCHCH2OH B. OHCCHCClC.HOOCCHCCCl D.CH3CHCCH3 HClOHBrOHClHBrBrCH3CH32下列化合物中含有下列化合物中含有2个个“手性手性”碳原子的是碳原子的是( )A.OHCCHCH2OH B. OHCCHCClC.HOOCCHCCCl D.CH3CHCCH3 HClOHBrOHClHBrBrCH3CH32下列化合物中含有下列化合物中含有2个个“手性手性”碳原子的是碳原子的是( )六、无机含氧酸分子的酸性六、无机含氧酸分子的酸性 1 1、利用规律、利用规律 无无机机含含氧氧酸酸可可以以写写成成(HO)mROn，含含氧氧酸酸

50、的的强强度度随随着着分分子子中中连连接接在在中中心心原原子子上上的的非非羟羟基基氧氧的的个个数数增增大大而而增增大大，即即(HO)mROn中，中，n值越大，酸性越强。值越大，酸性越强。 2 2、最高价含氧酸酸性、最高价含氧酸酸性 非金属性强的元素，其最高价含氧酸酸性强非金属性强的元素，其最高价含氧酸酸性强 第三章 晶体的结构与性质第一节第一节 晶体的常识晶体的常识一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体1 1、晶体与非晶体、晶体与非晶体 晶体晶体具有规则几何外形的固体具有规则几何外形的固体 非晶体非晶体没有规则几何外形的固体没有规则几何外形的固体 又称玻璃体又称玻璃体 晶体晶体离子晶体离子晶体 原子晶

51、体原子晶体 分子晶体分子晶体 金属晶体金属晶体 2 2、晶体与非晶体性质对比、晶体与非晶体性质对比 自范性自范性微观结构微观结构各向异性各向异性 熔沸点熔沸点晶体晶体非晶体非晶体有有 无无 原子在三维空原子在三维空间里呈周期性间里呈周期性有序排列有序排列 原子排列相原子排列相对无序对无序 强度、导强度、导热性、光热性、光学性质等学性质等 无无 有固定有固定熔沸点熔沸点 无固定无固定熔沸点熔沸点 自范性自范性 晶体能晶体能自发自发地呈现多面体外形的性质地呈现多面体外形的性质 自范性前提：晶体生长的速率适当自范性前提：晶体生长的速率适当 本质差异 各向异性各向异性 不同方向上，性质有差异不同方向上

52、，性质有差异 3 3、晶体形成的途径、晶体形成的途径 熔融态物质凝固熔融态物质凝固 气态物质冷却不经液态直接凝固气态物质冷却不经液态直接凝固( (凝华凝华) ) 溶质从溶液中析出溶质从溶液中析出 3 3、晶体的鉴别、晶体的鉴别 物理性质差异物理性质差异 如：外形、硬度、熔点、折光率如：外形、硬度、熔点、折光率 最科学的方法是对固体进行最科学的方法是对固体进行X-X-射线衍射实验射线衍射实验 1、下列关于晶体与非晶体的说法正确的是 A、晶体一定比非晶体的熔点高 B、晶体有自范性但排列无序 C、非晶体无自范性而且排列无序 D、固体SiO2一定是晶体2、区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是 A、熔沸点

53、 B、硬度 C、颜色 D、x-射线衍射实验CD课堂练习课堂练习二、晶胞二、晶胞 1 1、晶胞、晶胞: :描述晶体结构的基本单元描述晶体结构的基本单元 晶胞是无形的，是人为划定的晶胞是无形的，是人为划定的2 2、晶胞特征、晶胞特征 一般是一般是平行六面体平行六面体 晶体由晶胞晶体由晶胞“无隙并置无隙并置”而成而成 平行六平行六面体面体无无隙隙并并置置3 3、三种典型立方晶体结构、三种典型立方晶体结构 4.4.晶胞中原子个数的计算晶胞中原子个数的计算 晶胞晶胞顶角顶角原子为原子为8个晶胞共用，每个晶胞占个晶胞共用，每个晶胞占1/8 晶胞晶胞棱上棱上原子为原子为4个晶胞共用，每个晶胞占个晶胞共用，每

54、个晶胞占1/4 晶胞晶胞面上面上原子为原子为2个晶胞共用，每个晶胞占个晶胞共用，每个晶胞占1/2 晶胞晶胞内部内部的原子为的原子为1个晶胞独自占有，即为个晶胞独自占有，即为1 1、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞,可推可推知：甲晶体中知：甲晶体中A与与B的离子个数比为的离子个数比为 ；乙晶体的化学式为；乙晶体的化学式为 ；丙晶体的；丙晶体的化学式为化学式为_；丁晶体可能的化学式；丁晶体可能的化学式为为_。1：1C2DEFXY3Z2、下下图图依依次次是是金金属属钠钠(Na)、金金属属锌锌(Zn)、碘碘(12)、金金刚刚石石(C)晶晶胞胞的的示示意意图图，数数一一数数，它它们

55、们分分别别平平均均含含有几个原子有几个原子?NaZnI2金刚石金刚石3、钙、钙-钛矿晶胞结构如图所示。观察钛矿晶胞结构如图所示。观察钙钙-钛矿晶胞结构，求该晶体中，钙、钛矿晶胞结构，求该晶体中，钙、钛、氧的微粒个数比为多少？钛、氧的微粒个数比为多少？(8 + 6 )3 =124、下图是、下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图，分子晶体的晶胞结构示意图，其中有多少个原子？其中有多少个原子？5 5、最近发现一种由钛原子和碳原子构成的、最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如下图所示，顶角和面心气态团簇分子，如下图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子的原子是钛原子，棱的中心和

56、体心的原子是碳原子，它的化学式是是碳原子，它的化学式是 。Ti14C13第三章 晶体的结构与性质第二节第二节 分子晶体与原子晶体分子晶体与原子晶体一、分子晶体一、分子晶体 1 1、分子晶体、分子晶体 概念：概念： 只含分子的晶体只含分子的晶体 组成微粒：组成微粒： 分子分子 粒子间作用力：粒子间作用力： 分子内原子间以共价键结合分子内原子间以共价键结合相邻分子间靠分子间作用力（范德相邻分子间靠分子间作用力（范德华力、氢键）相互吸引华力、氢键）相互吸引 化学式就是分子式化学式就是分子式 2 2、常见的分子晶体、常见的分子晶体所有非金属氢化物所有非金属氢化物部分非金属单质部分非金属单质部分非金属氧

57、化物部分非金属氧化物几乎所有的酸几乎所有的酸绝大多数有机物的晶体绝大多数有机物的晶体3 3、结构特征、结构特征 分子间作用力分子间作用力 范德华力范德华力 氢键氢键 若分子间只有范德华力时若分子间只有范德华力时 以以1个个分子为中心，分子为中心，周围有周围有12个紧邻个紧邻分子，即分子，即分子分子密堆积密堆积结构结构CO2干冰干冰晶胞晶胞 若分子间主要为氢键时若分子间主要为氢键时 以以1个个分子为中心，分子为中心，周围有周围有4个相邻个相邻分子，即分子，即分子分子非密堆积非密堆积结构。如结构。如：HF 、NH3、冰等、冰等 氢键具有方向性氢键具有方向性4 4、物理性质、物理性质 熔沸点较低熔沸

58、点较低;易升华易升华 硬度很小硬度很小 固态和熔融状态时都不导电固态和熔融状态时都不导电只有酸的水溶液中有的导电只有酸的水溶液中有的导电 相似相溶原理相似相溶原理 1.1.下列性质适合于分子晶体的是下列性质适合于分子晶体的是( )( ) A. A.熔点熔点10701070，易溶于水，水溶液导电，易溶于水，水溶液导电 B.B.熔点熔点10.31 10.31 ，液态不导电、水溶液能导电，液态不导电、水溶液能导电 C.C.易溶于易溶于CSCS2 2、熔点、熔点112.8 112.8 ，沸点，沸点444.6444.6 D. D.熔点熔点97.8197.81，质软、导电、密度，质软、导电、密度0.97g

59、0.97gcm3cm3BCBC2.2.共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是 ( )( )A.A.干冰干冰 B.B.氯化钠氯化钠 C.C.氢氧化钠氢氧化钠 D.D.碘碘B B练习练习: :3.3.下列分子晶体：下列分子晶体：H H2 2O O HCl HCl HBr HBr HI CO HI CO NN2 2 H H2 2熔沸点由高到低的顺序是熔沸点由高到低的顺序是( )( ) A. B. A. B. C. C. D. D. C C5 5下列过程中，共价

60、键被破坏的是下列过程中，共价键被破坏的是( ) ( ) A A碘升华碘升华 B B溴蒸气被木炭吸附溴蒸气被木炭吸附 C C酒精溶于水酒精溶于水 D DHClHCl气体溶于水气体溶于水4.4.当当S0S03 3晶体熔化或气化时，下述各项中发生变化的晶体熔化或气化时，下述各项中发生变化的是是( )( ) A. A.分子内化学键分子内化学键 B.B.分子间距离分子间距离 C.C.分子构型分子构型 D.D.分子间作用力分子间作用力 BDBDD D6.6.下列有关共价化合物的说法：下列有关共价化合物的说法：具有较低的熔、沸具有较低的熔、沸点点 不是电解质不是电解质 固态时是分子晶体固态时是分子晶体 都是

61、由都是由分子构成分子构成 液态时不导电，其中一定正确的是液态时不导电，其中一定正确的是( )( ) A. B. A. B. C. D. C. D. D D7 7已知氯化铝的熔点为已知氯化铝的熔点为190(2190(2202202lOlO5 5Pa)Pa)，但它在，但它在180180即开始升华。即开始升华。 (1)(1)氯化铝是氯化铝是_。( (填填“离子化合物离子化合物”“共共价化合物价化合物”) ) (2) (2)无水氯化铝在空气中强烈的无水氯化铝在空气中强烈的“发烟发烟”，其原因是，其原因是_。 (3)(3)设计一个可靠的实验，判断氧化铝是离子化合物还设计一个可靠的实验，判断氧化铝是离子化

62、合物还是共价化合物。你设计的实验是是共价化合物。你设计的实验是_。 (4)(4)在在500K500K和和1.011.0110105 5PaPa时，它的蒸气密度时，它的蒸气密度( (换算为标换算为标准状况时准状况时) )为为11.92g11.92gL L1 1，试确定氯化铝在蒸气状态时，试确定氯化铝在蒸气状态时的化学式为的化学式为_。共价化合物共价化合物AlAl2 2ClCl6 6氯化铝与空气中的水蒸气发生水解反应产生氯化铝与空气中的水蒸气发生水解反应产生HClHCl气体，气体，HClHCl在空气中形成酸雾而在空气中形成酸雾而“发烟发烟”。 在其熔融状态下，试验其是否导电；若不导电是共价化合物。

63、在其熔融状态下，试验其是否导电；若不导电是共价化合物。1 1、下列物质属于分子晶体的化合物是（、下列物质属于分子晶体的化合物是（ ）A A、石英、石英 B B、硫磺、硫磺 C C、干冰、干冰 D D、食盐、食盐C练习练习2 2、干冰气化时，下列所述内容发生变化的是、干冰气化时，下列所述内容发生变化的是A A、分子内共价键、分子内共价键 B B、分子间作用力、分子间作用力C C、分子键距离、分子键距离 D D、分子间的氢键、分子间的氢键BC3 3、冰醋酸固体中不存在的作用力是（、冰醋酸固体中不存在的作用力是（ ）A A、离子键、离子键 B B、极性键、极性键 C C、非极性键、非极性键 D D、

64、范德华力、范德华力A4、水分子间存在着氢键的作用，使、水分子间存在着氢键的作用，使水分子彼此结合而成（水分子彼此结合而成（H2O）n。在。在冰中每个水分子被冰中每个水分子被4个水分子包围形个水分子包围形成变形的正四面体，通过成变形的正四面体，通过“氢键氢键”相相互连接成庞大的分子晶体，其结构如互连接成庞大的分子晶体，其结构如图：试分析：图：试分析：1mol 冰中有冰中有 mol氢键？氢键？H2O的熔沸点比的熔沸点比H2S高还是低？为高还是低？为什么？什么？2氢键氢键 二、原子晶体二、原子晶体 1 1、原子晶体、原子晶体 概念：概念：原子间以共价键相结合而形成原子间以共价键相结合而形成空间网状结

65、构的晶体空间网状结构的晶体 ，又称共价晶体，又称共价晶体 组成微粒：组成微粒： 原子原子 粒子间作用力：粒子间作用力：共价键共价键无分子式无分子式化学式表示原子最简整数比化学式表示原子最简整数比 2 2、常见原子晶体、常见原子晶体 某些非金属单质：某些非金属单质： 某些非金属化合物：某些非金属化合物：硼（硼（B）、硅（）、硅（Si）锗（锗（Ge）、金刚石（）、金刚石（C）等）等 SiC、BN、SiO2、Al2O3等等3 3、结构特征、结构特征 晶体中只存在共价键，无单个分子存在；晶体中只存在共价键，无单个分子存在；晶体为空间网状结构。晶体为空间网状结构。金刚石金刚石 二氧二氧化硅化硅 4 4、

66、原子晶体的物理性质、原子晶体的物理性质 熔沸点高熔沸点高 硬度大硬度大 一般不导电一般不导电 难溶于溶剂难溶于溶剂 在在SiO2晶体中，每个晶体中，每个Si原子和（原子和（ ）个）个O原原子形成（子形成（ ）个共价键即每个）个共价键即每个Si原子周围原子周围结合（结合（ ）个）个O原子；同时，每个原子；同时，每个O 原子和原子和（ ）个）个Si原子相结合。在原子相结合。在SiO2晶体中，最晶体中，最小的环是（小的环是（ ）元环。）元环。( )单个的单个的SiO2分子存在。分子存在。 4 4 4 2 12 没有没有 第三章 晶体的结构与性质第三节第三节 金属晶体金属晶体一、金属键一、金属键 1

67、1、金属键、金属键 金属离子金属离子与与自由电子自由电子之间强烈的相互作用之间强烈的相互作用 定义定义 本质本质 电子气理论电子气理论 金属原子的价电子发生脱落，金属原子的价电子发生脱落，形成金属阳离子和自由电子形成金属阳离子和自由电子 自由电子被所有原子所共用自由电子被所有原子所共用从而把所有的金属原子维系在一起从而把所有的金属原子维系在一起 无饱和性无饱和性无方向性无方向性2 2、金属晶体、金属晶体 金属离子与自由电子通过金属键结合金属离子与自由电子通过金属键结合而成的晶体叫做金属晶体而成的晶体叫做金属晶体粒子间的作用力：粒子间的作用力： 金属键金属键 构成金属晶体的粒子：构成金属晶体的粒

68、子： 金属离子、自由电子金属离子、自由电子 常见金属晶体常见金属晶体 ：金属、合金：金属、合金3 3、金属性质与电子气理论、金属性质与电子气理论 金属导电性金属导电性 电子气的运动是没有一定方向的，但在外电子气的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下，自由电子定向运动形成加电场的条件下，自由电子定向运动形成电流，所以金属容易导电电流，所以金属容易导电金属的导热性金属的导热性 自由电子在运动时与金属离子碰撞，把自由电子在运动时与金属离子碰撞，把能量从温度高的部分传到温度低的部分，能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。从而使整块金属达到相同的温度。 高温下热运动剧烈

69、，因此电子的定向移高温下热运动剧烈，因此电子的定向移动程度减弱，所以，随着温度的升高，动程度减弱，所以，随着温度的升高，金属的导电性减弱金属的导电性减弱 金属的延展性金属的延展性 金属离子和自由电子间相互作用没有方向性，金属离子和自由电子间相互作用没有方向性，在外力作用下各原子层就会发生相对滑动，在外力作用下各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，而且弥漫在金但不会改变原来的排列方式，而且弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用之间润滑剂的作用 金属键的强弱与金属键的强弱与离子半径、离子电荷离子半径、离子电荷有关有关 金属

70、的熔点、硬度金属的熔点、硬度 金属的熔点、硬度与金属键的强弱有关金属的熔点、硬度与金属键的强弱有关离子半径离子半径越小越小或离子所带电荷或离子所带电荷越多越多，则金属，则金属键键越强越强，金属的熔沸点，金属的熔沸点越高越高、硬度、硬度越大越大。二、金属晶体的原子堆积模型二、金属晶体的原子堆积模型 1 1、几个概念、几个概念 配位数配位数：在晶体中与每个微粒紧密相邻：在晶体中与每个微粒紧密相邻 且距离相等的微粒个数且距离相等的微粒个数空间利用率空间利用率：晶体的空间被微粒占满的体积百分数晶体的空间被微粒占满的体积百分数用来表示紧密堆积程度用来表示紧密堆积程度 金属的二维堆积方式金属的二维堆积方式

71、 非密置层非密置层 配位数为配位数为4 密置层密置层 配位数为配位数为6 2 2、金属的三维堆积方式、金属的三维堆积方式 简单立方堆积简单立方堆积 唯一金属唯一金属钋钋 简单立方堆积的配位数简单立方堆积的配位数 =6 简单立方堆积的空间占有率简单立方堆积的空间占有率 =52% 球半径为球半径为r 正方体边长为正方体边长为a =2r 体心立方堆积（钾型）体心立方堆积（钾型） K、Na、Fe 体心立方堆积的配位数体心立方堆积的配位数 =8 体心立方堆积的空间占有率体心立方堆积的空间占有率 =68% 体对角线长为体对角线长为c 面对角线长为面对角线长为b 棱线长为棱线长为a 球半径为球半径为r c2

72、=b2+a2 b2=a2+a2 c=4r (4r)2=3a2六方最密堆积（镁型）六方最密堆积（镁型） Mg、Zn、Ti ABABA123456六方最密堆积的配位数六方最密堆积的配位数 =12 六方最密堆积的晶胞六方最密堆积的晶胞 六方最密六方最密堆积的晶胞堆积的晶胞 六方最密堆积的空间占有率六方最密堆积的空间占有率 =74% 上下面为菱形上下面为菱形边长为半径的边长为半径的2倍倍2r 高为高为2倍倍正四面体的高正四面体的高 面心立方最密堆积（铜型）面心立方最密堆积（铜型） Cu、Ag、Au ABCAABC123456立方面心最密堆积的配位数立方面心最密堆积的配位数 =12 立方面心最密堆积的空

73、间占有率立方面心最密堆积的空间占有率 =74% 第三章 晶体的结构与性质第四节第四节 离子晶体离子晶体一、离子晶体一、离子晶体1 1、离子晶体、离子晶体 概念：概念：由阳离子和阴离子通过离子键由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体叫做离子晶体结合而成的晶体叫做离子晶体 组成微粒：组成微粒： 阴阳阴阳离子离子 粒子间作用力：粒子间作用力： 离子键离子键 无分子式无分子式化学式表示离子最简整数比化学式表示离子最简整数比 配位数（缩写为配位数（缩写为C.N.） 一个离子周围最邻近的异电性离子的数目一个离子周围最邻近的异电性离子的数目 2 2、常见离子晶体、常见离子晶体 强碱、金属氧化物、部分盐类强

74、碱、金属氧化物、部分盐类 NaCl NaCl 晶体晶体 阴离子配位数阴离子配位数 阳离子配位数阳离子配位数 6 6 NaCl 晶体晶体 每个每个Cl 周围最近且等距离的周围最近且等距离的Cl有有 个个 每个每个Na+周围最近且等距离的周围最近且等距离的Na+有有 个个 12 12 每个晶胞中每个晶胞中Cl有有 个个 Na +有有 个个 4 4 CsCl CsCl 晶体晶体 阴离子配位数阴离子配位数 阳离子配位数阳离子配位数 8 8 每个每个Cl 周围最近且等距离的周围最近且等距离的Cl有有 个个 每个每个Cs+周围最近且等距离的周围最近且等距离的Cs +有有 个个 6 6 每个晶胞中每个晶胞中

75、Cl有有 个个 Cs +有有 个个 1 1 CsCl晶胞晶胞 NaCl晶胞晶胞 阴离子配位数阴离子配位数 阳离子配位数阳离子配位数 4 8 CaFCaF2 2晶体晶体CaF2晶胞晶胞 每个每个F 周围最周围最近且等距离的近且等距离的F有有 个个 每个每个Ca2+周围周围最近且等距离的最近且等距离的Ca2+有有 个个 6 12 每个晶胞中每个晶胞中F有有 个个 Ca2+有有 个个 8 4 CaF2晶胞晶胞3 3、影响离子晶体配位数的因素、影响离子晶体配位数的因素 几何因素：晶体中正负离子的半径比几何因素：晶体中正负离子的半径比 电荷因素：正负离子的电荷比电荷因素：正负离子的电荷比 键性因素：离子

76、键的纯粹程度键性因素：离子键的纯粹程度 4 4、离子晶体的物理性质、离子晶体的物理性质 熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂固态不导电，水溶液或者熔融状态下能导电固态不导电，水溶液或者熔融状态下能导电二、晶格能二、晶格能 1 1、定义：、定义：气态离子形成气态离子形成1摩离子晶体时释放的能量摩离子晶体时释放的能量 2 2、晶格能的大小的影响因素、晶格能的大小的影响因素 电荷、离子半径电荷、离子半径 随着离子电荷的增加或者核间距离的缩短随着离子电荷的增加或者核间距离的缩短晶格能增大晶格能增大 晶格能越大，离子晶体越稳定晶格能越大，离子晶体越稳定熔点越高，硬度越大熔点越高，硬度越大 同学们来学校和回家的路上要注意安全来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全来学校和回家的路上要注意安全