1、第六章 分子的结构和性质6.1 键参数6.2 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：6.1 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（6.0221023个化学键）时的焓变。（2）意义：键能是衡量化学键牢固程度的键参数，键能越大，键越牢固。思考：N2与H2（150300atm、铁催化剂和4005000C）
2、和F2与H2（低温避光即可）反应的条件为什么差别很大？（提示：从化学反应的实质是旧键的断裂与新键的形成方面考虑）（3）计算：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Lb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
3、何构型。列举几种化合物的键参数与几何构型 6.2 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价键理论（）讲授方法：结合第五章所学原子轨道的角度分布图讲解。由于原子轨道（即波函数）有正负之分，所以在轨道重叠时（与波的干涉条纹明暗相间的特点结合）为了遵循最大重叠原理，需按一定的方向进行结合。（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1个未成对电子相遇时，才有可能配对成键。所以共价键的数目受未成对电子数的限制，具
4、有饱和性。 B原子轨道相互重叠形成共价键时，原子轨道要对称性匹配，并满足最大重叠的条件。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，所以共价键具有方向性。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）。B非极性共价键： 得失电子能力相
5、同的同种原子间形成的共价键。（2）根据原子轨道重叠部分具有的对称性分：A键：原子轨道沿两核连线方向以“头碰头”的方式进行重叠，轨道重叠部分沿着键轴（两核连线）呈圆柱形对称。如s轨道之间的重叠，Px轨道之间的重叠等。形成键的电子称为电子。B键：原子轨道沿两核连线方向以“肩并肩”的方式进行重叠，重叠的部分对于通过键轴的一个平面具有镜面反对称（形状相同，符号相反）。形成键的电子称为电子。 特点：共价单键一般是键，在共价三键和双键中，除键外，还有键。一般地，键没有键牢固，比较容易断裂，因为键不像键那样集中在两核的连线上，原子核对电子的吸引力较小，键中电子运动的自由性较大，故含双键或三键的化合物比较容易
6、参加化学反应。C键： 凡是一个原子的d轨道与另一个原子相匹配的d轨道以“面对面”的方式重叠（通过键轴有两个节面）。4配位共价键（1）含义：凡共用电子对由一个原子单方面提供而形成的共价键称为配位共价键，简称配位键或配价键。（以CO分子为例讲解）（2）形成条件（）： A一个原子其价层有未共用的电子对，即孤电子对； B另一个原子其价层有空轨道。（3）存在： 分子内、分子间、离子间及分子与离子间。二、离子键1离子键（1）含义： 电负性较小的活泼金属与电负性较大的活泼非金属元素的原子相互接近时，前者易失去电子变成正离子，后者易得到电子变成负离子，正、负离子由于静电引力易结合在一起形成化合物。这种由正、负
7、离子之间的静电引力形成的化学键称为离子键。（2）性质： 无方向性和饱和性。2键型过渡（1）键型的决定因素： 两原子吸引电子能力差别的大小，即电负性数值差值。（2）键型过渡：A从离子键到非极性共价键（从共价键方面），可以看作：强极性共价键（离子键） 弱极性共价键 非极性共价键 B从离子键到共价键（从键型过渡方面），可以看作： 离子键（100%离子键成分） 强极性共价键（含有部分离子键成分） 弱极性共价键（含有很小部分离子键成分） 非极性共价键（不含离子键，只有共价键成分） 6.3 分子的几何构型6.4 分子轨道理论目的要求：1掌握杂化轨道理论；2掌握几种典型的杂化轨道类型；3会用杂化轨道理论解释
8、分子的空间构型；4了解分子轨道理论的要点；5掌握分子轨道的类型并会用该理论解释推测分子的存在。重点、难点： 重点掌握几种典型的杂化轨道类型和几种有代表意义的分子的空间构型的理论解释；掌握物质能否存在的推断方法。作业：1P188 42P190 83网络平台作业：P193 4 教学内容： 6.3分子的几何构型一、价键理论的局限性难以解释一般多原子分子的价键形成和几何构型问题。二、杂化轨道理论与第五章中讲授的原子轨道数目及原子核外电子的排布规律相结合进行1931年美国化学家鲍林在价键理论的基础上首先提出，1953年我国化学家唐敖庆等对杂化轨道理论进行了丰富。1理论要点：（1）某原子成键时，在键合原子
9、的作用下，价层中若干个能级相近的原子轨道有可能改变原有的状态，“混杂”起来并重新组合成一组利于成键的新轨道（即杂化轨道），这一过程称为原子轨道的杂化。（2）同一原子中能级相近的n个原子轨道，组合后只能得到n个杂化轨道。（3）杂化轨道比原来未杂化的轨道成键能力强，形成的化学键键能大，使形成的分子更稳定。2杂化类型与分子几何构型（）（1）sp杂化含义： 同一原子内由一个ns轨道和一个np轨道发生的杂化，称为sp杂化。杂化后组成的轨道称为sp杂化轨道。形成轨道： 只能形成两个能量等同的sp杂化轨道分子几何构型: 直线型分子，键角为1800。实例： ClBeCl，两个键BeCl的键长和键能都相等（2）
10、sp2杂化含义：同一原子内由一个ns轨道和两个np轨道发生的杂化，称为sp2杂化。杂化后组成的轨道称为sp2杂化轨道。形成轨道： 只能形成三个能量等同的sp2杂化轨道。其中每个杂化轨道都含有1/3s轨道和2/3p轨道的成分分子几何构型: 平面三角形分子，键角为1200。实例： BF3分子（3）sp3等性杂化含义：同一原子内由一个ns轨道和三个np轨道发生的杂化，称为sp3杂化。杂化后组成的轨道称为sp3杂化轨道。形成轨道： 形成四个能量等同的sp3杂化轨道。其中每个杂化轨道都含有1/4s轨道和3/4p轨道的成分分子几何构型: 正四面体型分子，键角为109028。实例： CH4分子。（4）sp3
11、不等性杂化含义：同一原子内由一个ns轨道和三个np轨道发生的不等性杂化，称为sp3不等性杂化。杂化后组成的轨道称为sp3杂化轨道。形成轨道： 形成含一个电子的sp3杂化轨道和有孤对电子的轨道。所以这四个轨道不完全等同。故称为不等性杂化。分子几何构型: 氨分子类型的为三角锥型（此类分子中心原子在杂化时只有一对孤对电子），水分子类型的为V型（此类分子中心原子在杂化时有两对孤对电子）。实例： 氨分子、水分子。此部分内容是本章重点，要求学生掌握杂化类型并能用理论解释代表分子的几何构型 6.4 分子轨道理论 （强调分子的整体性） 列举实例从价键理论的局限性，说明分子轨道理论产生的必要性。一、分子轨道的基
12、本概念分子轨道理论把组成分子的各原子核（在分子中各有一定的平衡位置）作为分子的骨架，所有电子按照相同的原理和规则分布在骨架附近的若干个分子轨道内，每个分子轨道内最多只能容纳两个自旋方向相反的电子，每个分子轨道都有各自相应的能量，电子填充等价分子轨道时，将尽先单个地分别占据不同的等价分子轨道，且自旋平行。电子进入分子轨道后，若体系总能量有所降低，即能成键。二、分子轨道的形成1组成：由组成分子的各原子轨道组合而成。分子轨道总数等于组成分子的各原子轨道数目的总和。2特点： 当原子形成分子后，电子不再局限于个别原子的原子轨道，而是从属于整个分子的分子轨道。3类型：（1）s-s原子轨道的组合 1个原子的
13、ns原子轨道与另一个原子的ns原子轨道组合成两个分子轨道。一个是反键分子轨道，一个是成键分子轨道。以H2分子为例讲解s-s原子轨道组合成的分子轨道的形成及电子的排布。并写出分子轨道的表示方法。（2）p-p原子轨道的组合 一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道组合成分子轨道，可以有“头碰头”和“肩并肩”两种方式。根据p轨道的空间伸展方向不同，当不同的p原子轨道形成分子轨道时可形成对应的成键分子轨道和反键分子轨道或成键分子轨道和反键分子轨道，电子填充在能量较低的成键分子轨道内。三、分子轨道的能量1能量的确定 通过光谱实验确定2轨道能级的顺序结合原子核外电子排布时原子轨道的能级类比讲解。四分子轨道理论
14、的应用1.推测分子的存在和阐明分子的结构（1）H2+分子离子（形成单电子键）与Li2分子（形成单键）：（2）Be2分子与Ne2分子：由于体系的能量没有降低，所以推测它们不存在。（3）He2分子与He2+分子离子（三电子键）： 由于He2分子体系的能量没有降低，推测它不存在；而He2+分子离子的能量降低了，所以它是可以存在的。2.描述分子的结构稳定性3.预言分子的顺磁性与反磁性以氧气分子为例讲解分子轨道理论在此方面的应用。强调掌握氧气分子的价键结构式。6.5 分子间力和氢键目的要求：1了解分子的极性和变形性；2掌握分子间力的类型及存在；3了解氢键的形成、存在及类型。重点、难点：掌握分子间力的类型
15、及存在。作业：1. P191 152. 网络教学平台作业(思考题) 6.5 分子间力和氢键一、分子的极性和变形性1分子的极性（1）非极性分子： 在分子中，正、负电荷各有一个“电荷中心”。正、负电荷的中心重合的分子，称为非极性分子。（2）极性分子 在分子中，正、负电荷中心不重合的分子称为极性分子。（3）电偶极矩：正、负电荷中心所带电量q与两中心距离d的乘积，称为电偶极矩。它表示分子极性的大小。电偶极矩越大，分子的极性越大，电偶极矩为0的分子为非极性分子。（4）分子的极性与键的关系：在多原子分子中，分子的极性与键的极性往往不一致。如CH4中有四个极性键，但分子本身是非极性分子。在双原子分子中，分子
16、的极性与键的极性一致。如HCl中只有一个极性键，此分子为极性分子，H2分子中只有一个非极性键，此分子为非极性分子。2分子的变形性（1）诱导偶极（诱导）含义：非极性分子在外电场作用下，原来重合的正、负电荷中心彼此分离，分子出现了偶极，称为诱导偶极。电场越强，分子的变形越显著，诱导偶极越大。计算公式：诱导=.E分子的诱导极化率，值越大，分子的变形性也越大,是由分子的本性决定的。（2）固有偶极含义：极性分子本身存在的偶极称为固有偶极或永久偶极。定向极化：在外电场作用下，极性分子的正极一端转向负电荷，负极一端转向正电荷，即都顺着电场的方向整齐地排列，这一过程叫分子的定向极化。并进一步产生诱导偶极。（3
17、）瞬间偶极当非极性分子相互靠近时，由于电子、原子核的不停运动，正、负电荷中心不能总是保持重合，即发生分离，这时产生的偶极称为瞬间偶极。二、分子间的相互作用力1分子间力的种类（1）色散力：由瞬间偶极之间的异极相吸而产生的分子间作用力。与分子的变形性有关，分子的极化率越大，色散力也越强。（2）取向力：由固有偶极之间的作用产生的分子间力。与温度和分子的极性强弱有关，温度越高，取向力越弱；分子的极性越大，取向力越强。（3）诱导力：诱导偶极与固有偶极之间产生的分子间力。与分子的极性强弱和非极性分子的变形性有关，极性分子的极性越大，非极性分子的极化率越大，诱导力也越强。2分子间力的存在（）：非极性分子与非
18、极性分子之间只存在色散力，极性分子之间存在色散力、诱导力和取向力，极性分子与非极性分子之间存在色散力和诱导力。3分子间力的特点（1）它是存在于分子间的一种电性作用力（2）它是短程力，当分子间距离为分子本身直径的45倍时，作用力就可忽略不计。（3）它的作用能一般为几到几十千焦每摩，但对共价型分子的物理性质影响很大。（4）它一般没有方向性和饱和性（5）三种力的相对大小一般是：色散力取向力诱导力4分子间力对物质物理性质的影响（1）液态物质分子间力越大，汽化热越大，沸点越高；（2）固态物质分子间力越大，熔化热越大，熔点越高；（3）结构相似的同系列物质相对分子质量越大，熔点、沸点就越高；（4）相对分子质
19、量相等或近似而体积大的分子，有较高的熔点、沸点；（5）溶质或溶剂的极化率越大，分子变形性和分子间力越大，溶解度越大；（6）分子极性小的物质一般硬度不大，含有极性基团的物质一般具有一定的硬度。三、氢键1氢键的形成（）氢原子与电负性大的X原子（如F、O、N等原子）以极性共价键相结合的同时，还能吸引另一个电负性较大而半径又较小的Y原子，其中X原子与Y原子可以相同也可以不同。这种静电吸引作用力称为氢键。通式为：XHY氢键既具有方向性也具有饱和性（？）2氢键的强度一般都在42KJ.mol-1以下，与分子间力更为接近。3氢键形成对物质性质的影响（1）熔、沸点：有氢键存在时，物质的熔点、沸点比同系物中没有氢
20、键的物质要高；（2）溶解度：在极性溶剂中，当溶质与溶剂间形成氢键，则溶质的溶解度增大；（3）粘度：分子间有氢键的物质，一般粘度较大；（4）密度：液体分子间存在氢键，会产生缔合现象，从而使物质的密度增大。思考题：1. 在卤化氢中，各物质的熔点如下：HF(-83.10C)、HCl(-114.80C)、HBr（-88.50C）、HI（-50.80C），解释原因。为什么NH3在水中的溶解度较大，而PH3只微溶于第七章 固体的结构和性质7.1 晶体和非晶体7.2 离子晶体及其性质7.3 原子晶体和分子晶体7.4 金属晶体目的要求：1了解晶体和非晶体的特征2掌握离子晶体及其性质3掌握原子晶体、分子晶体、金
21、属晶体及其性质4会用所学理论解释某些物质的性质。重点、难点：重点掌握几种晶体类型的性质作业：1. P221 42. P222 63.网络平台作业第七章 固体的结构和性质7.1 晶体和非晶体通过列举实例来比较晶体和非晶体的性质一、晶体的特征1有一定的几何外形 晶体都有一定的几何外形而非晶体则没有，故非晶体又被称为无定形体。2有固定的熔点 晶体在熔解时有固定的温度，即晶体从开始熔解到完全熔解整个过程温度不变，熔解完全后温度才继续升高；而非晶体不同，在整个过程中温度一直在升高。3各项异性 一块晶体的某些性质，如光学性质、力学性质、导电导热性、机械强度等，从晶体的不同方向测定时，往往是不同的，称为各向
22、异性。而非晶体是各向同性的。造成这种现象的原因是：晶体内部的排列是有次序、有规律的，而这种规律性在不同的方向上往往是不同的，从而造成晶体的各向异性；而非晶体内部的排列是无次序的、不规律的。二、晶体的内部结构1晶格（1）结点与空间点阵：晶体中规则排列的微粒抽象为几何学中的点，称为结点。结点的总和称为空间点阵。（2）晶格：沿着一定的方向按某种规则把结点联结起来，可以得到描述各种晶体内部结构的几何图形晶体的空间格子，称为晶格。（3）立方晶格：具有最简单的结构，有三种类型：简单立方晶格、面心立方晶格、体心立方晶格。2晶胞：在晶格中，能表现出其结构的一切特征的最小部分称为晶胞。三、单晶体和多晶体1单晶体
23、：由一个晶核各向均匀生长而成的晶体，晶体内部的粒子基本上按照某种规律整齐排列。单晶体各向异性。2多晶体：由很多单晶颗粒杂乱地聚结而成的晶体。多晶体表现为各向同性。3晶体的分类：按晶格结点上粒子种类和粒子间作用力不同，晶体分为离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。 7.27.4 晶体类型的比较（）通过列表比较各种晶体类型的性质，通过讲解，学生应掌握各种晶体的性质，能用所学理论解释一些具体晶体的性质。一、晶体类型 性质晶体类型结点微粒粒子间作用力及其性质晶体性质代表物质离子晶体阴、阳离子离子键（阴阳离子间的静电引力）（无方向性和饱和性）一般有较高的熔点和较大的硬度，延展性差，通常较脆。NaCl、
24、CsCl、ZnS等原子晶体原子共价键（有方向性和饱和性）熔点高、硬度大。金刚石、金刚砂等 性质晶体类型结点微粒粒子间作用力性质代表物质分子晶体分子分子间力（包括氢键）（氢键有方向性和饱和性）熔点低，硬度小，易挥发，不导电。干冰、稀有气体等金属晶体金属原子、金属阳离子金属键（金属原子间的作用力）（无方向性和饱和性）有金属光泽，有良好的导电性、导热性和延展性，熔点、硬度相差较大。Na、Hg等二、金属键的能带理论1金属晶体块的大分子概念任何一块金属晶体看作一个大分子，用分子轨道理论描述金属晶体内电子的运动状态。在金属晶体的晶格结点上，金属原子的原子核构成一个联合核势能，电子填充在核势能的分子轨道内，
25、价电子以离域电子的形式存在。2能带的概念由n条能级相同的原子轨道组成能量几乎连续的n条分子轨道总称能带。3能带的种类（1）满带：若参加组合的原子轨道完全被电子充满，则组合的分子轨道群也必然完全被电子充满，充满电子的低能量能带称为满带。（2）导带：参加组合的原子轨道如未充满电子，则形成的能带也是未充满的，还有空的分子轨道存在。在这种能带上的电子只要吸收微小的能量跃迁到带内能量稍高的空轨道上运动，从而使金属有导电、导热性。未充满电子的高能量能带叫导带。（3）禁带：相邻能带之间的间隙称带隙，电子不能停留在带隙中，带隙是电子的禁区，称为禁带。4能带的重叠5能带理论对金属性质的解释（）（1）导电性：在外
26、加电场作用下，金属导体内导带中的电子在能带中做定向运动，形成电流。（2）金属光泽：光照时导带中的电子可以吸收光能跃迁到能量较高的能带上，当电子跃回时把吸收的能量又发射出来，使金属具有光泽。（3）导热性：局部加热时，电子运动和核的震动可以传热，因而具有导热性。（4）延展性：受机械力作用时，原子在导带中自由电子的润滑下可以相互滑动，而能带并不因此被破坏。（5）温度对导体、半导体、绝缘体导电性的影响（）：导体在温度升高时，由于禁带较宽，不但不能使满带中的电子跃入导带，以增加电子的数目，反而由于金属原子与金属阳离子振动的加剧，使导带中自由电子的流动受阻，导电性减弱。绝缘体由于禁带较宽，温度升高时，满带
27、的电子很难越过禁带而跃入导带上，因而温度升高不能使绝缘体导电。半导体由于禁带较窄，在温度升高时，满带中的电子很容易被激发，越过禁带跃迁到导带上，从而增强了半导体的导电性。7.5 混合型晶体和晶体的缺陷7.6 离子极化对物质性质的影响目的要求：1了解混合型晶体及特点；2了解实际晶体的缺陷类型及影响；3了解离子极化的概念，掌握离子极化对物质性质的影响。重点、难点： 重点掌握离子极化对物质性质的影响。作业：1. P223 9、112.网络平台作业内容：7.5 混合型晶体和晶体的缺陷一、混合型晶体1含义：有一些晶体，晶体内可能同时存在若干种不同的作用力，具有若干种晶体的结构和性质，这类晶体称为混合型晶
28、体。2石墨的晶体结构（）石墨晶体具有平面结构。平面层内的碳原子以sp2杂化轨道与相邻的碳原子以键结合，键角为1200，形成由无数个正六角形连接起来的、相互平行的平面网状结构层。石墨层间结构是由碳原子剩下的一个p电子完成的。这一电子所在的轨道与杂化轨道所处的平面垂直，这些p电子都参与形成同层碳原子之间的键，即形成大键，大键中的电子沿层面方向的活动力很强，类似金属键中的自由电子，故石墨沿层面方向电导率大。层与层间的作用力类似于分子间力，所以层间易滑动，可作润滑剂。即石墨中既含有共价键、又有类似金属键与分子间力的作用力，故石墨是混合型晶体。二、实际晶体的缺陷及其影响（一）晶体缺陷的分类： 1点缺陷：
29、（1）含义： 构成晶体的微粒“逃脱”原来的位置，使晶格中出现空缺，或者从晶格中脱落的粒子可进入晶格的空隙，形成间隙粒子，或者晶格中某些位置被杂质原子所取代，使具有规整的晶体出现了无序的排列，这些缺陷都属于点缺陷。（2）分类： 空穴缺陷： 晶体中某些晶格结点位置上缺少粒子，使晶体内出现空穴。 置换缺陷： 晶体内组成晶体的某些粒子被少量别的粒子取代所造成的晶体缺陷。 间充（或填隙）缺陷： 晶体内组成晶体粒子的空隙位置被外来粒子所填充。2线缺陷：在晶体中出现线状位置的缺陷或错乱的现象。又称位错。3面缺陷：晶体中缺少一层粒子而形成的“层错”现象。4体缺陷：指完整的晶体结构中存在着空洞或包裹物。（二）晶
30、体缺陷对晶体性质的影响1.对机械强度、韧性、脆性等的影响 使晶体的机械强度降低，对晶体的韧性、脆性等也会产生显著的影响。2.导电性 离子晶体的缺陷可提高其电导率；金属晶体的缺陷使其电阻率增大，导电性能降低；半导体材料的缺陷会增加其电导率。三、实际晶体的键型变异1含义：实际晶体中，晶体各结点粒子间的结合力多数都是离子键、共价键、金属键或分子间力中的两种或两种以上的组合，即为混合键型或过渡键。键型过渡现象又称键型变异。2物质结构的复杂性： P210 图7.157.6 离子极化对物质性质的影响一、离子的电子构型1简单阴离子：ns2np6的8电子构型2简单阳离子：情况较复杂。有2电子构型、8电子构型和
31、其它类型。二、离子极化1含义：在外电场作用下，离子的原子核受到正电场的排斥和负电场的吸引，而电子则受到正电场的吸引和负电场的排斥，因此离子就会发生变形而产生诱导偶极，这一过程称为离子极化。2存在：离子晶体3影响因素：（1）离子的极化力 离子的极化力与离子的电荷、离子的半径及离子的电子构型等因素有关。离子的电荷越多、半径越小，极化力越强。当电荷数与半径形似时，离子的电子构型对离子极化力起决定作用。（2）离子的变形性主要决定于离子半径的大小，一般半径越大，变形性越大。电子构型相同的离子，阴离子比阳离子的变形性大。离子电荷相同、离子半径相近时，离子的电子构型对离子的变形性起决定作用。非稀有气体构型的
32、离子比稀有气体构型的离子变形大得多。（如Cu+与Na+）（3）离子变形性的表示：离子极化率 ：=/E诱导偶极距； E电场电动势。（4）离子变形性的规律:最容易变形的是体积大的阴离子和18及（18+2）电子构型、少电荷的阳离子；最不容易变形的是半径小、电荷数多的稀有气体构型的阳离子。4离子极化的规律（1）阴离子半径相同时，阳离子的电荷越多，阴离子越容易被极化，产生的诱导偶极越大；（2）阳离子的电荷相同时，阳离子越大，阴离子被极化程度越小，产生的诱导偶极越小；（3）阳离子的电荷相同、大小相近时，阴离子越大，越容易被极化，产生的诱导偶极越大。5离子的附加极化作用当阳离子与阴离子一样，也容易发生变形时
33、，除要考虑阳离子对阴离子的极化作用外，还要考虑阴离子对阳离子的极化，阴离子被极化产生的诱导偶极反过来诱导变形性大的非稀有气体型阳离子，使阳离子也发生变形，阳离子产生的诱导偶极会加强阳离子对阴离子的极化能力，使阴离子诱导偶极增大，此为附加极化作用。三、离子极化对物质结构和性质的影响1.离子极化对键型的影响2.离子极化对晶体构型的影响解释为什么Cu+与Na+的半径相近、电荷数相同，但CuCl与NaCl性质却差别很大?第八章 配位化合物8.1 配合物的基本概念8.2 配合物的化学键理论目标1了解配合物的组成；2掌握价键理论重点、难点：重点是掌握配合物的价键理论作业：1. P246 2、3内容：第八章
34、 配位化合物8.1 配合物的基本概念一、配合物的组成1简单配合物以Cu(NH3)4SO4和H2PtCl6为例，金属离子Cu2+与Pt4+为中心离子（又称配离子的形成体），在它周围直接配位着一些中性分子或负离子，叫做配位体（简称配体），如NH3，Cl-；能提供配位体的物质称配位剂；在配位体中与中心离子直接结合的原子叫配位原子，如N原子和Cl原子；与中心离子直接相结合的配位原子的总数称为配位数；一个配位体只提供一个配位原子的配位体称为单齿配体，由形成体结合一定数目的配体所形成的结构单元称为配位个体，如Cu(NH3)42+；凡含有配位个体的物质统称为配合物。2特殊配合物每个配体中含有两个或两个以上配
35、位原子的配位体称为多齿配体；能提供多齿配体的物质称为螯合剂，如乙二胺四乙酸（EDTA）；由多齿配体形成的环状结构配离子称为螯合离子，含有螯合离子的配合物称为螯合物。3配位数的影响因素（1）形成体和配体的性质：中心离子正电荷越多，配位数越大，中心离子对配体的吸引力越强，容易形成高配位；中心离子半径较大时，周围可容纳较多的配体，容易形成高配位；配体的负电荷越多，配体间的斥力增大，配位数越小；配体的半径越大时，中心离子周围可容纳的配体减少，配位数减小。（2）配体浓度和反应温度：配体浓度越大，越易形成高配位配合物；由于配合物的形成过程是放热过程，所以温度越高，越不易形成高配位配合物。4配离子的电荷形成
36、体和配体电荷的代数和即为配离子的电荷。二、配合物的化学式及命名1书写配合物的化学式应遵循的原则（1）含配离子的配合物，阳离子写在前，阴离子写在后。（2）配位个体的化学式，先列出形成体的元素符号，再依次列出阴离子和中性配体；无机配体列在前面，有机配体列在后面，将整个配位个体的化学式括在方括号内。在括号内同类配体的次序，以配位原子元素符号的英文字母次序为准。2配合物的命名原则：（1）配体名称列在形成体名称之前。不同配体间以“.”隔开，在最后一个配体之后缀以“合”字。（2）同类配体的名称按配位原子元素符号的英文字母顺序排列。（3）配体个数用倍数词头二、三、四等数字表示，形成体的氧化数用带括弧的罗马数
37、字表示。 如：KPtCl5(NH3) 五氯.一氨合铂（）酸钾 Cu(NH3)4SO4 硫酸四氨合铜（）8.2 配合物的价键理论一、价键理论1价键理论的基本要点（）（1）中心离子（或原子）有空的价电子轨道可接受由配位体的配位原子提供的孤对电子而形成配位键。一般配合物的中心离子都位于周期表d区及ds区的副族元素，最常见的是第族及第、第副族元素的离子。（2）中心离子所提供的空轨道在与配位原子成键时必须经杂化，形成数目相等的杂化轨道。这些杂化轨道的能量相同，而且有一定的方向性。它们分别和配位原子的孤对电子轨道在一定方向上彼此接近，发生最大的重叠而形成配位键，这样就形成了各种不同的配位数和不同构型的配合
38、物。见P229表8.4（杂化轨道类型与配位个体的几何构型）（3）中心离子的空轨道杂化时，若有次外层d轨道参加，则形成的配合物属内轨型；若均为最外层轨道参加杂化，则形成的配合物属外轨型。2配合物的几何构型和配位键（1）几何构型由于形成体的杂化轨道有一定的方向性，所以使形成的配合物具有一定的几何构型，构型由杂化类型决定。如：FeF63- Fe3+采用sp3d2杂化与六个F-结合，形成正八面体形结构 Fe（CN）63-采用d2sp3杂化与六个（CN）-结合，形成正八面体形结构。（2）配合物中配位键的类型外轨型：形成体以最外层轨道杂化成键的，形成的配键称为外轨配键，对应的配合物称为外轨型配合物。内轨型
39、：形成体在成键时使用了次外层轨道杂化成键的，所成的配键称为内轨配键，对应的配合物称为内轨型配合物。（3）形成键型的影响因素：配合物是内轨型还是外轨型，主要取决于中心离子的电子构型、离子所带的电荷和配位原子的电负性大小。中心离子的电子构型d10构型的离子，只能形成外轨型；d8构型的离子，大多形成内轨型；d4d7构型的离子既可形成内轨型，又可形成外轨型。中心离子的电荷数：中心离子的电荷增多有利于形成内轨型配合物配位原子的电负性：电负性大的原子不易提供孤电子对，作为配位原子时，形成外轨型。3配合物的稳定性、磁性与键型的关系（1）稳定性：对于相同的中心离子，一般内轨型由于其能量比外轨型低，所以比外轨型
40、稳定。（2）磁性：物质的磁性与组成物质的原子、分子或离子中电子的自旋运动有关。物质磁性的强弱（用磁矩表示）与物质内部未成对的电子数（用n表示）的多少有关。其定量计算式是： =n(n+2)1/2其中，的单位为波尔磁子，符号为B.M.以Fe3+形成的两种配合物FeF63-和Fe（CN）63-为例解释4价键理论的局限性（1）不能定量地说明配合物的某性性质。如配离子的吸收光谱和特征光谱等。（2）对中心离子的电子构型除d10、d8、d4d7构型以外的离子无法确定其配合物类型。8.3 配合物在水中的稳定性8.4 配合物的类型8.5 配位化学的应用目的要求：1了解配位平衡及平衡常数2了解配合物的类型3了解配
41、位化学的应用重点、难点： 重点掌握配位平衡的平衡常数。作业：1. P246 112. P248 12内容： 8.3 配合物在水溶液中的稳定性一、配位平衡及其平衡常数1解离常数（或不稳定常数）Kdo：配离子的解离常数，是配离子不稳定性的量度，对相同配位数的配离子，Kdo越大，表示配离子越不稳定，即越易解离。又称为K不稳o2稳定常数Kfo：配离子稳定性的量度，值越大，表示配离子在水中越稳定，又称配离子的稳定常数，即K稳o3Kdo与Kfo的关系：Kdo=1/Kfo Cu2+ + NH3 Cu(NH3)2+ K10 Kd40 Cu(NH3)2+ + NH3 Cu(NH3)22+ K20 Kd30 Cu
42、(NH3) 22+ + NH3 Cu(NH3)32+ K30 Kd20 Cu(NH3) 32+ + NH3 Cu(NH3)42+ K40 Kd104逐级稳定常数（或分步稳定常数）：配离子的生成是分多步进行的，每一步的稳定常数称为逐级稳定常数。5多配体配离子的稳定常数（或累积稳定常数）：多配体配离子的稳定常数等于逐级稳定常数的乘积。多重平衡规则二、配离子稳定常数的应用1计算配合物溶液中有关离子的浓度 根据配合物的配位平衡反应及配离子的稳定常数进行计算。2计算配离子与沉淀之间转化的可能性 利用溶度积规则进行计算，然后判断3计算配离子之间转化的可能性 配离子易从不稳定状态向更稳定的状态转化。4计算配
43、离子的电极电势 氧化还原电对的电极电势会随着配合物的形成有所改变，从而改变相关物质的氧化还原性。此处可结合上册中所学化学平衡及电化学章节的内容进行讲解，着重结合实例给学生讲清思路，而不必局限于具体解题过程。8.4 几种典型的配合物此处讲解时可用列举实例的方法，这样可使配合物的结构更具体形象，单纯讲理论不易理解。1简单配合物又称维尔纳型配合物，指由单齿配体与中心离子直接配位形成的配合物。补充：维尔纳是瑞士苏黎世大学名教授，首先提出配位数概念，建立了络合物的配位理论。1866年12月12日，维尔纳出生在法国阿尔萨斯的一个铁匠家庭，后改为瑞士国籍。1893年，他发表了论无机化合物的结构一文，大胆提出了划时代的配位理论，这是无机化学和配位化学结构理论的开端。由于对配位理论的贡献，1913年获诺贝尔化学奖。2螯合物由中心离子与多齿配体结合而成的具有环状结构的配合物。如EDTA与金属离子形成的配合物。（见P240，图8.4）螯合物的环称为螯环，螯环的形成使螯合物具有特殊的稳定性。一般五原子环或六原子环最稳定。3羰合物以一氧化碳为配体的配合物称为羰合物。它在结构、性质上都是比较特殊的配合物。
