第七章化學鍵與分子結(jié)構(gòu)（下）

1、非極性分子在電場中的極化只有分子變形極 化；極性分子在電場中的極化包括分子定向 極化和變形極化。,變形極化,定向+變形極化,分子正負電荷中心瞬間不重合產(chǎn)生的偶極。,3、瞬時偶極(instanteneous dipole),,存在時間極短卻反復發(fā)生。,瞬時偶極,固有 + 誘導 + 瞬時,誘導 + 瞬時,三、 分子間作用力—范德華力(Van der waals),固有偶極間力,誘導偶極間力,瞬間偶

2、極間力,?,?,?,?,?,-,?,-,-,1、類型,取向力(dipole-dipole forces)：誘導力(ion-dipole forces)：色散力(dispersion forces)：,,,大小一般為：,只有偶極矩很大的分子(H2O、NH3)取向力占主導。,分子間力是永遠存在于分子間的一種電性作用力。,短程力，作用范圍僅有幾百皮米(pm)。,說 明,影響因素：,?,?,?,,?,?,分子間力比化學鍵弱的多(小1～2個數(shù)

3、量級)。,分子間力沒有方向性和飽和性。,?,色散力 >> 取向力 > 誘導力,2、分子間作用力對物質(zhì)物理性質(zhì)的影響,F2 Cl2 Br2 I2,組成結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，分子量↑，分子間力↑,熔沸點↑。,,四、氫鍵（Hydrogen Bonding）,,,1、含義：分子中電負性較大的原子通過氫原子 所產(chǎn)生

4、的靜電作用。,2、表示方法：,X-H Y-H,,···,X、Y :電負性高、半徑小的原子( F、O、N),3、形成條件,X、y必須電負性大、r 小且連有氫原子。,4、氫鍵的存在,H2O、HF、NH3、無機酸、R-OH、有機酸等,,5、氫鍵的強弱,具有飽和性和方向性,X、y電負性?，r?，氫鍵?,F-H ··· F O-H ··· O

5、 N-H ··· N,6、氫鍵的特點,氫鍵弱于化學鍵，但強于范德華力。,7、氫鍵的種類,8、氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響,熔點、沸點升高,熔點、沸點降低,溶質(zhì)與溶劑分子之間若形成氫鍵，則溶質(zhì)溶解度增大。,溶解度,熔沸點,粘度,分子間有氫鍵的液體，一般粘度較大。如甘油、磷酸、濃硫酸等多羥基化合物 。,密度,液體分子間若形成氫鍵，有可能發(fā)生締合現(xiàn)象。,水分子間的氫鍵,冰中１個水分子周圍有４個水分子,水分子

6、彼此通過氫鍵形成籠，將中性分子或離子(Cl2, CH4, Ar, Xe等)包于籠內(nèi)形成籠形水合物。,氫鍵的意義,知識拓展,蛋白質(zhì)α-螺旋,DNA,生命科學中— 超分子化學,知識拓展,摘要：氫鍵型超分子聚合物是重復單元經(jīng)氫鍵相互作用連接在一起的陣列。氫鍵的溫度敏感性和可逆性導致氫鍵型超分子聚合物具有和傳統(tǒng)共價鍵結(jié)合的聚合物不同的性能。氫鍵型超分子聚合物是一類動態(tài)的智能型功能高分子材料，可在光化學、光電轉(zhuǎn)換、非線性光學、彈性體、水凝膠和生物

7、醫(yī)用工程等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用……。,材料科學中,《高分子通報》 2005.6,知識拓展,【例】 判斷下列分子間存在何類型分子間力？,色散力,色散力、誘導力,色散力、誘導力、取向力,（1）C6H6-CCl4,（4）CH3OH-H2O,（2）He-H2O,（3）H2S-H2O,色散力、誘導力、取向力、氫鍵,解(1),解(2),解(3),解(4),【例】 根據(jù)鍵的極性和分子的幾何 構(gòu)型判斷下列分子的極性？,Ne、Br2、HF、

8、CS2、CHCl3、CCl4、BF3、NF3,非極性分子：Ne、Br2、CS2、CCl4、BF3,極性分子：HF、CHCl3、NF3,解,（1）CCl4,（2）PCl5,（4） SF6,【例2】 下列（ ）的沸點最低。,（3）PCl3,（1）HF,（3）HBr,（4） HI,（2）HCl,【例1】答案：,【例2】答案：,【例1】 下列（ ）分子偶極矩不等于零。,（3）,（2）,鍵參數(shù),,本章總結(jié),價鍵理論,雜化軌道理論,分子軌

9、道理論,價層電子對互斥理論,核心思想,原則,新軌道,概念,電子配對（AO重疊）,AO混合重新組合,AO線性組合形成MO,VP、LP決定空間構(gòu)型,自旋相反成單電子“三原則”,能量相近,能量相近對稱性匹配最大重疊,有飽合性有方向性,數(shù)目、形狀能量、位置,數(shù)目能量-二圖填入原則,斥力最小,?鍵?鍵,成鍵、反鍵鍵級、磁性單電子鍵,VPLPBP,sp.sp2.sp3等.不等性雜化,四種現(xiàn)代共價鍵理論的比較,

10、鍵的極性與分子的極性,?鍵與?鍵,化學鍵與氫鍵,分子間作用力與氫鍵,分子軌道表示式與價鍵結(jié)構(gòu)式,本章作業(yè)：2、3、4、5、7、8、10、11,1、同一原子中能量相近的某些原子軌道要先雜化其 原因是增加成鍵能力。（ ）2、與共價鍵相似，范德華力具有飽和性和方向性。 （ ）3、BeCl2分子中Be—Cl鍵是極性鍵，該分子是極性 分子。（ ）4、原子軌道組成分子軌道時，同號原子軌道重疊是

11、 對稱性匹配，而異號原子軌道重疊為對稱性不匹 配。（ ）,√,×,×,×,檢查,檢查,檢查,檢查,練習-判斷,,5、發(fā)生軌道雜化的原子可以具有成對電子。（ ）6、?鍵一對成鍵電子電子云分布對鍵軸呈園柱型對 稱，?鍵比?鍵活潑性高。（ ）7、凡中心原子采取sp3雜化軌道成鍵的分子其幾何 構(gòu)型都是正四面體。（ ）8、凡AB3型共價化合物，其中心原

12、子A均采用sp3雜 化軌道成鍵。（ ）,√,×,×,×,檢查,檢查,檢查,檢查,練習,1、下列分子含有極性鍵的非極性分子是（ ） CH3Cl HCl NH3 PCl5,練習-選擇,2、下列各物質(zhì)中只有σ鍵存在的是（ ）

13、 C2H4 N2 PH3 CO2,練習,3、下列原子軌道各有一自旋方向相反的成 單電子，沿x軸方向可形成σ鍵的是（ ）,練習,4、酒精水溶液分子間存在作用力為（ ） 。 取向力

14、 誘導力 色散力 色散力、誘導力、取向力 取向力、誘導力、色散力、氫鍵,練習,5、下列各對物質(zhì)分子間作用力最弱的是（ ） PH3和NH3 He與Ne N2與O2 H2O與CO2,練習,6、關(guān)于共

15、價鍵的說法正確的是（ ）。 通常?鍵鍵能小于?鍵鍵能 。 共價鍵數(shù)目等于基態(tài)原子未成對電子數(shù)。 相同原子間的雙鍵鍵能是單鍵鍵能的兩倍。 所有不同原子間的鍵至少具

16、有弱極性 。,練習,7、下列說法不正確的是（ ）。 兩個原子的p電子只能沿p軌道對稱 軸平行方式重疊形成?鍵 。 極性鍵只能形成極性分子。 非極性鍵能形成極性分子 。 形成配位鍵的

17、條件是一方有空軌道， 另一方有孤對電子 。,練習,8、中心原子采用sp3d2雜化軌道成鍵的分子其 分子構(gòu)型可能是（ ）。 八面體 平面正方形 四方錐 以上三種可能都有,練習,9、關(guān)于分子間力的說法正確的是（ ） 。

18、 分子型物質(zhì)沸點隨分子量增大而增加 大多數(shù)含氫化合物中都存在氫鍵 色散力存在于所有相鄰分子間 極性分子間僅存在取向力,練習,10、下列分子中心原子均采取sp3不等性雜化 的是（ ）。 PCl3、NH3

19、 BF3、H2O H2S、CCl4 BF3、BeCl2,練習,11、化學鍵有極性但分子偶極矩為零的是（ ） NO2、PCl3、CH4 BF3、H2S、NH3 N2、PH3、CS2 BCl3、CS2、PCl5(g),練

20、習,12、按照分子軌道理論，O2中電子占據(jù)的能量最高 的分子軌道是（ ）。,練習,13、下列化合物中既存在離子鍵、共價鍵，又存在 配位鍵的是（ ）。 NH4F NaOH H2S NH3