物質(zhì)結(jié)構(gòu)與狀態(tài)

1、第二十一講 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與物質(zhì)狀態(tài)一、內(nèi)容提要：本講主要是講解氫原子結(jié)構(gòu)、方程簡介、多電子原子的能級(jí)、核外電子排布原理和電子排布、化學(xué)鍵、雜化軌道和分子空間構(gòu)型、分子間作用力、晶體的類型及性質(zhì)、氧化物及其水合物的酸堿性等。二、本講的重點(diǎn)是：多電子原子的能級(jí)、核外電子排布原理和電子排布、晶體的類型及性質(zhì)、氧化物及其水合物的酸堿性本講的難點(diǎn)是：氫原子結(jié)構(gòu)、方程 、雜化軌道和分子空間構(gòu)型三、內(nèi)容講解：原子序數(shù)=核電荷數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)1、氫原子結(jié)構(gòu)(一)光譜光譜：借助于棱鏡的色散作用，把復(fù)色光分解為單色光所排列成的光帶稱為光譜。連續(xù)光譜：由熾熱的固體或液體所發(fā)出的光，通過棱鏡而得到的一條包含各種

2、波長的光的彩色光帶，叫做連續(xù)光譜。在可見光區(qū)內(nèi)，各種色光按波長從大到小的排列順序是紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。線狀光譜：由激發(fā)態(tài)單原子氣體所發(fā)出的光，通過棱鏡而得到的由背景間隔開的若干條彩色亮線，叫做線狀光譜。(二)氫原子光譜氫原子光譜在可見光區(qū)內(nèi)有紅、青、藍(lán)、紫四條譜線，分別為 H(656.3nm)、H(486.1nm)、H(434.1nm)、H(410.2nm)。從上圖可看出，從 H 向 H 方向展開，譜線的波長越來越短，譜線間的距離越來越近，譜線的強(qiáng)度也越來越弱，在波長等于 364.6nm 處為該線的極限，明顯的規(guī)律性。堡方程式：從上圖可看出，從 H 向 H 方向展開，譜線的波長越來越短

3、，譜線間的距離越來越近，譜線的強(qiáng)度也越來越弱，在波長等于 364.6nm 處為該線的極限，明顯的規(guī)律性。堡方程式：式中 R 叫做堡常數(shù)，當(dāng)用頻率 v 表示時(shí)，其值為 3.2891015Hz，n1,n2 都是正整數(shù)，且 n2 n1。(三)理論和能級(jí)的概念理論：1913 年，年輕的丹麥物理學(xué)家提出了大膽的假設(shè)：(1)核外電子運(yùn)動(dòng)取一定的穩(wěn)定軌道，在此軌道上運(yùn)動(dòng)的電子不放出也不吸收能量。(2)在一定軌道上運(yùn)動(dòng)的電子有一定的能量，這能量只能取某些由量子化條件決定分立數(shù)值。根據(jù)量子化條件，可推求出氫原子核外軌道的能量公式第一條假設(shè)回答了原子可以穩(wěn)定存在：原子在正?；蚍€(wěn)定狀態(tài)時(shí)，電子盡可能地處于能量最低的

4、軌道，這種狀態(tài)稱為基態(tài)。氫原子處于基態(tài)時(shí)，電子在 n=l 的軌道上運(yùn)動(dòng)，能量最低為 13.6ev，.第二條假設(shè)，是把量子條件引入原子結(jié)構(gòu)中，得到了核外電子運(yùn)動(dòng)能量是量子化的結(jié)論，即電子運(yùn)動(dòng)的能量只能取一些不連續(xù)的能量狀態(tài)，又稱為電子的能級(jí)。根據(jù)第二條假設(shè)，當(dāng)電子從高能量的能級(jí)(E2)跳回到較低能級(jí)(E1)時(shí)，就會(huì)放出能量。釋放出的光子的頻率和能量的關(guān)系為：E2- E1=hv(四)核外電子運(yùn)動(dòng)的波粒二象性波粒二象性：微觀粒子有時(shí)顯示出波動(dòng)性(這時(shí)粒子性不顯著)有時(shí)顯示出粒子性(這時(shí)波動(dòng)性不顯著)這種在不同條件下分別表現(xiàn)為波動(dòng)和粒子的性質(zhì)，稱為波粒二象性。2、方程簡介方程是一個(gè)偏微分方程，對(duì)單電子

5、體系可寫成下列形式：式中，m 是電子的質(zhì)量，E 是電子的總能量，V 是電子的勢(shì)能，(EV)是電子的動(dòng)能，x、y、z 為空間坐標(biāo)， 代表方程的解，叫做波函數(shù)。所謂解方程就是要求得兩個(gè)重要的量，波函數(shù) 與其相應(yīng)的總能量 E。只要有了這兩個(gè)量，那么原子內(nèi)電子的空間運(yùn)行狀態(tài)(電子云的幾率密度分布、能量、電子云的大小、形狀和空間伸展方向等)也就確定了。(一)波函數(shù)與四個(gè)量子數(shù)的關(guān)系從方程解得的各種波函數(shù)，都與四個(gè)量子數(shù)有關(guān)，這四個(gè)量子數(shù)分別是主量子數(shù) n(確定了電子層)、角量子數(shù) L(確定了電子亞層或原子軌道的形狀)，磁量子數(shù) m(確定了原子軌道的伸展方向)和自旋量子數(shù) ms(確定電子的自旋方向)，當(dāng)四

6、個(gè)量子數(shù)的組合方式一定時(shí)，波函數(shù)的形式就確定了， 這四個(gè)量子數(shù)的可取數(shù)值如下：可見，三個(gè)量子數(shù)中，L 的數(shù)值受 n 的數(shù)值限制，m 的數(shù)值又受 L 的數(shù)值限制，因此，三個(gè)量子數(shù)的組合有一定的規(guī)律。例如：當(dāng) n=1 時(shí)，L 只能取 0，m 也只可取 0，即n，L，m 的組合方式只有一種， 當(dāng) n=2 時(shí)，n，L，m 的組合方式可有四種，當(dāng) n=3 時(shí)，組合方式有九種， 總之，波函數(shù)是由三個(gè)量子數(shù)決定的，。每一種波函數(shù)都代表了一種原子軌道。(二)電子云幾率 ：電子在核外空間某區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)機(jī)會(huì)的多少，叫做幾率。幾率密度： 電子在核外空間體積內(nèi)出現(xiàn)的幾率，叫做幾率密度。電子云密度：就是核外電子的幾率密度

7、，電子云密度較大的地方，黑點(diǎn)較密， 電子云密度較小的地方，黑點(diǎn)較疏，。電子云的角度分布圖形只能表示出電子在空間不同角度所出現(xiàn)的幾率的大小，但它不能表示出電子出現(xiàn)的幾率與離核遠(yuǎn)近的關(guān)系。(三)電子云的徑向分布電子在核外空間出現(xiàn)的幾率分布，除可用電子云的角度分布表示外，還可用電子云的徑向分布函數(shù)表示。電子云的徑向分布，是指電子在原子核外距離為 r 的一薄層球殼中出現(xiàn)的幾率，隨半徑 r 變化時(shí)的分布情況。(四)原子核外電子的可能運(yùn)動(dòng)狀態(tài)從上表可知，需要四個(gè)量子數(shù)才可以全面確定電子的一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因?yàn)樗壤臻g運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（原子軌道）又有電子的自旋狀態(tài)。各電子層電子可能有的狀態(tài)數(shù)等于主量子數(shù)平方的二倍，即

8、，狀態(tài)數(shù)：2n2。而三個(gè)量子數(shù) n,L,m，可以確定一個(gè)空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即一個(gè)原子軌道每種類型原子軌道的數(shù)目則等于磁量子數(shù)的數(shù)目即(2L+1)個(gè)。3、多電子原子的能級(jí)(一)效應(yīng)：在多電子原子中其余電子抵消核電荷對(duì)指定電子的作用叫做效應(yīng)。效應(yīng)規(guī)律：（1）外層電子對(duì)內(nèi)層電子不起作用（2）同層電子互相間也有作用，但小于內(nèi)層對(duì)外層（3）離核越近的電子對(duì)外層電子效應(yīng)越大。般地說：(1)當(dāng) n 不同，L 相同時(shí)，n 越大，能量越高，如：E(1s)E(2S)E(3S)(2)當(dāng) n 相同，L 不同時(shí)，L 越大，能量則越高，例如：E(3s)E(3P)(二)鉆穿效應(yīng)：在多電子原子中，每個(gè)電子既對(duì)其他電子起作用，又被

9、其他電子所；某個(gè)電子被的多少，除與其他電子的數(shù)目和狀態(tài)有關(guān)外，也與該電子本身所處的狀態(tài)(n 和 L)有關(guān)，特別是與該電子在核附近出現(xiàn)的幾率大小有關(guān)一般來說，在原子核附近出現(xiàn)幾率較大的電子，可以較多地回避其他電子的作用，直接受到較大有效核電荷的吸引，因而能量較低，在原子核附近出現(xiàn)幾率較小的電子，被得較多，因而能量較高，這種由于外層電子鉆到內(nèi)層，使它更靠近原子核，更易回避其他電子的，因而能量更低的現(xiàn)象，叫做電子的鉆穿效應(yīng)。所以總的看來，ns、np、，nd 各電子分層離核的平均距離都差不多，但由于它們的電子云徑向分布的特點(diǎn)各不相同，因而 ns 電子在離核更近的區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的總幾率要比 np 電子大，n

10、d,nf 則更少些，所以鉆穿效應(yīng)強(qiáng)的順序?yàn)椋簄snpndnf而它們的能級(jí)好相反。鉆穿效應(yīng)不僅能解釋 n 相同，L 不同時(shí)軌道能量的高低，而且可解釋 n 和 L 都不相同時(shí)，有的軌道發(fā)生的能級(jí)次序交錯(cuò)現(xiàn)象。如：E4sE3dE4p，E5sE4dE5p,E6sE4fE5dE4s，因此電子先填充 4s，然后再填充到 3d 上去，再排 4p。同樣，后面的能級(jí)圖，也應(yīng)先排能量低的如 5 s 一 4d 一 5p，6s 一 4f 一 5d 一 6p。K，19： 1s22s22p63s23p64s122626101另外，兩個(gè)特殊的：Cu：29，1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s1s22s22p63s23p

11、63d54s1Cr：24,(五)元素周期表的劃分（1）周期：元素所在的周期數(shù)等于該元素原子的電子層數(shù)，即第 1 周期元素原子有一個(gè)電子層，主量子數(shù) n=1，第 3 周期有三個(gè)電子層，最外層主量子數(shù) n=3，因此，這種關(guān)系表示為：周期數(shù)=最外電子層的主量子數(shù) n。另外：各周期元素的數(shù)目等于相應(yīng)能級(jí)組中原子軌道所容納的電子數(shù)。(2)族：主族元素的族數(shù)=原子最外電子層的電子數(shù)(ns+np)主族元素最高氧化數(shù)恰好等于原子最外電子層上的電子數(shù)目。副族元素的族數(shù)=(n-1)d+ns 的電子數(shù)(3) 區(qū)的劃分：s 區(qū)：最外電子層結(jié)構(gòu)是 s1 和 s2，包括 I A 族堿金屬和A 族堿土金屬。p 區(qū)：包括電子

12、層結(jié)構(gòu)從 s2p1 s2p6 的元素，即A 一A 主族元素，0 族元素。d 區(qū)：本區(qū)元素的電子層結(jié)構(gòu)最外層 ns 的電子數(shù)為 1 到 2 個(gè)，次外層 d 軌道上電子數(shù)在 l9 之間，包括B 族到族元素，d 區(qū)元素又可稱為過渡元素。ds 區(qū)：電子層結(jié)構(gòu)是 d10 s1 和 d10s2，包括 I B 族到B 族元素。f 區(qū)：本區(qū)元素的差別在倒數(shù)第三層(n 一 2)f 軌道上電子數(shù)不同，由于最外兩層電子數(shù)基本相同，故它們的化學(xué)性質(zhì)非常相似，包括鑭系元素和錒系元素。5、化學(xué)鍵(一)離子鍵：靠正、負(fù)離子間的靜電引力形成的化合物稱為離子鍵，把靠離子鍵結(jié)合起來的化合物或晶體叫離子化合物或離子晶體。離子鍵的特

13、征：(1)無方向性：(2)無飽和性：(二)共價(jià)鍵成鍵原子間可以通過共對(duì)或幾對(duì)電子，而形成穩(wěn)定的分子，這種由共享電子對(duì)而形成的化學(xué)鍵即為共價(jià)鍵?？抗矁r(jià)鍵結(jié)合起來的化合物稱為共價(jià)化合物。共價(jià)鍵的特性(1)飽和性：既然共價(jià)鍵是通過共用電子對(duì)而形成的，那么，一個(gè)原子有幾個(gè)未成對(duì)電子，便只能和幾個(gè)自旋方向相反的電子配對(duì)，形成幾個(gè)共價(jià)鍵。也就是說，一個(gè)原子所能形成的共價(jià)鍵數(shù)目不是任意的，它等于未成對(duì)電子數(shù)。這就稱為共價(jià)鍵的“飽和性”。(2)方向性：根據(jù)原子軌道最大原理，成鍵原子軌道越多，兩核間的電子云密度越大，形成的共價(jià)鍵越穩(wěn)定，因此，要形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵，兩個(gè)原子軌道必須沿著電子云密度最大的方向，這種性質(zhì)

14、叫做共價(jià)鍵的方向性。共價(jià)鍵的類型(1) 鍵：沿鍵軸方向，以“頭碰頭”的方式發(fā)生軌道，軌道部分對(duì)于鍵軸呈圓柱形對(duì)稱，這種疊加所形成的鍵叫做 鍵，形成一鍵的電子叫做 電子。(2) 鍵：沿鍵軸方向， 以“肩并肩”的方式發(fā)生，而成的鍵叫做 鍵，形成 鍵的電子叫做 電子。6、雜化軌道和分子空間構(gòu)型(一)雜化軌道和軌道雜化：同一原子中能量相近的不同類型的原子軌道，在成鍵過程中重新組一組能量相等的新軌道，以增強(qiáng)成鍵能力，這種軌道重新組合的過程叫做軌道雜化，簡稱雜化，通過雜化所組成的新軌道叫做雜化軌道。(二)雜化軌道的特性：(1)有幾個(gè)原子軌道參加雜化，就組成幾個(gè)雜化軌道。對(duì)于等性雜化來說，每個(gè)雜化軌道中所含

15、軌道的成分必須相等。(2)雜化的成鍵能力比原來軌道增強(qiáng)，這主要是由于雜化軌道的形狀發(fā)生改變。雜化軌道的方向發(fā)生改變。(三)成鍵的三步驟：無論在化合物中，或在單質(zhì)中，各種原子常以某種激發(fā)態(tài)和雜化態(tài)參加成鍵。因此，原子參加化學(xué)反應(yīng)，都要經(jīng)過激發(fā)、雜化、鍵合這三個(gè)步驟?，F(xiàn)以 CH。的形成過程說明(1)激發(fā)11碳原子的基態(tài)電子結(jié)構(gòu)是 1s22s22px 2py，只有兩個(gè)未成對(duì)電子。雜化軌道理論認(rèn)為，在形成 CH4 分子時(shí)，首先把 2s 軌道中的一對(duì)電子拆開，其中的一個(gè)電子升入空的 2pz 軌道，111使 c 原子取得 1s22s12px 2py 2pz結(jié)構(gòu)，擁有四個(gè)未成對(duì)電子，這種過程叫做電子激發(fā)，電

16、子激發(fā)所需要的能量可由成鍵時(shí)出來的能量予以補(bǔ)償。(2)雜化在這四個(gè)未成對(duì)電子中，成鍵軌道不是純粹的 2s,2px,2py,2pz軌道。而是由它們重新組合成四個(gè)新的能量相等的 sp3 雜化軌道，叫做等性 sp3 雜化軌道，其中每一個(gè)雜化軌道都含有 1/4s 和 3/4 p 的成分，這種雜化軌道叫做等性 sp3 雜化軌道。(3)鍵合碳原子的四個(gè)等性 sp3 雜化軌道分別與 H 原子的 1 s 軌道，形成的 CH4 分子也具有正四面體空間結(jié)構(gòu)，鍵角為 109028，與實(shí)驗(yàn)測(cè)得的結(jié)果完全符合。(四)雜化類型和實(shí)例s 一 p 型雜化(1)sp 雜化：一個(gè) s 軌道和一個(gè) p 軌道雜化，形成兩個(gè)等性的 s

17、p 雜化軌道，其中每一個(gè)雜化軌道都含有 1/2s 和 1/2p 的成分，兩個(gè)雜化軌道間的夾角為 1800，呈直線形構(gòu)型。如 BeCl2等。(2)sp2 雜化：一個(gè) s 軌道和兩個(gè) p 軌道雜化，形成三個(gè) sp2 雜化軌道，其中每一個(gè)雜化軌道都含有 1/3s 成分和 2/3p 成分，雜化軌道的夾角為 1200，呈平面三角形。如：BF3，BCl3等。(3)s p3 雜化：由一個(gè) s 軌道和三個(gè) p 軌道組成四個(gè)等性的 s p3 雜化軌道，其中每個(gè)雜化軌道都含有 1/4s 和 3/4p 成分，雜化軌道間的夾角均為 109028，呈四面體結(jié)構(gòu)。如：CH4，CCl4，CF4 等。(4)不等性雜化：前面介

18、紹的三種雜化類型，它們的共同特點(diǎn)是參加雜化的各原子軌道中所含的未成對(duì)電子數(shù)相等，雜化后所生成的各雜化軌道的形狀和能量完全等同?；蛘哒f每個(gè)雜化軌道中所含 s 成分和 p 成分的比例均相等，這類雜化叫做等性雜化。如果參加雜化的各原子軌道中所含的未成對(duì)電子數(shù)不相等，雜化后所生成的雜化軌道的形狀和能量不完全等同，或者說在每個(gè)雜化軌道中所含 s 成分和 p 成分的比例不完全相等，這類雜化叫做不等性雜化。例 3實(shí)驗(yàn)測(cè)得，NH3 分子呈三角錐形結(jié)構(gòu)，鍵角為 1070，NH 鍵長為 102Pm，偶極矩為 4.310-30cm 說明 NH3 是極性分子，試解釋之。111答：NH3 分子中基態(tài) N 原子的外層電子

19、構(gòu)型為 2s22px 2py 2pz，根據(jù)電子配對(duì)理論，N原子中的三個(gè) 2p 軌道(三者互相垂直)，可分別與 H 原子的 1 s 軌道，形成三個(gè)共價(jià)鍵，鍵角為 900，但是，中 N 原子利用一個(gè) 2 s 軌道和三個(gè) 2p 軌道，組成四個(gè) s p3 雜化軌道，其中三個(gè)雜化軌道各被一個(gè)未成對(duì)電子占據(jù)，能量相等，它們分別與 H 原子的 1 s 軌道，形成三個(gè) 鍵，剩下的一個(gè)雜化軌道被兩個(gè)成對(duì)電子所占據(jù)，能量較低，不參與成鍵，這種只參加p3雜化未參加成鍵的成對(duì)電子叫做孤對(duì)電子。N 原子的四個(gè) s雜化軌道呈四面體構(gòu)型，除了三個(gè)雜化軌道形成 NH 鍵外，其余一個(gè)被孤對(duì)電子占據(jù)，由于孤對(duì)電子只受 N 原子核

20、的吸引，電子云比較密集，對(duì)成鍵電子有較大的排斥作用，使 NH 鍵間的夾角壓縮到1070 ，整個(gè) NH，分子的空間構(gòu)型呈三角錐形。p3同理 H2O 中，O 原子也采取 s雜化軌道，但兩個(gè)軌道被兩對(duì)孤對(duì)電子所占據(jù)，另的空間構(gòu)型為 V 型，鍵角為 104040。兩個(gè)軌道為成鍵軌道，故 H2Od-s-p 或 s-p-d 型雜化元素進(jìn)入第三周期后，其電子層中出現(xiàn)了 d 軌道，由于它們的(n-1)d 與 ns、np 或 ns、np 與 nd 能級(jí)比較接近，因此 d 軌道也可以參加雜化，進(jìn)行包括 s、p、d 三種軌道的雜化過程。叫做 d-s-p 或 s-p-d 型雜化。7、分子間作用力(一)分子的極性和偶極

21、矩正、負(fù)電荷中心重合的分子稱為非極性分子。正、負(fù)電荷中心不重合的分子稱為極性分子，這個(gè)現(xiàn)象也稱為偶極。在極性分子中，如果正、負(fù)電荷所帶的電量為 q，距離為 L，兩者的乘積就叫做偶極矩，以符號(hào) 表示，為 cm(庫米)。即 =Lq。對(duì)于極性分子來說，l 和 q 這兩個(gè)量是不能分別求得的，但是這兩個(gè)量的乘積即偶極矩是可以用實(shí)驗(yàn)測(cè)出的。由同種原子組成的雙原子分子如 H2，是非極性分子，所以它的偶極矩為零。象鹵化氫 Hx這類雙原子分子的極性強(qiáng)弱與分子價(jià)鍵的極性強(qiáng)弱是一致的。對(duì)于多原子分子來說，分子的極性除取決于鍵的極性外，還與分子的空間構(gòu)型(特別是對(duì)稱性)有關(guān)，盡管 C 與 S，c 與 O，B 與 cl

22、，C 與 H 及 C 與 Cl 之間的鍵是極性鍵，但 CS2、C02、BCl3、CH4 以及 CCl4都是非極性分子。(二)分子間的相互作用力色散力：當(dāng)非極性分子相互靠近時(shí)，由于每個(gè)分子中電子和原子核不斷運(yùn)動(dòng)，經(jīng)常發(fā)生電子云和原子核間瞬時(shí)的相對(duì)位移，使分子的正、負(fù)電荷重心不重合產(chǎn)生瞬時(shí)偶極。這就使分子發(fā)生了變形，分子中原子數(shù)越多，原子半徑越大，或分子中電子數(shù)越多，分子的變形就愈顯著，一個(gè)分子產(chǎn)生的瞬時(shí)偶極會(huì)誘導(dǎo)鄰近的分子產(chǎn)生類似的偶極，而且兩個(gè)瞬時(shí)偶極總是采取異極相鄰的狀態(tài)，這種瞬時(shí)偶極之間產(chǎn)生的叫做色散力，雖然瞬時(shí)偶極存在的時(shí)間極短，但是異極相鄰的狀態(tài)實(shí)際上是在不斷地重復(fù)著，因此，分子之間始

23、終有色散力在起著作用。誘導(dǎo)力：當(dāng)極性分子和非極性分子靠近時(shí)，除了色散力的作用外，還存在誘導(dǎo)力，非極性分子受極性分子的影響而產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，在誘導(dǎo)偶極和極性分子的固有偶極之間所產(chǎn)生的叫做誘導(dǎo)力，同時(shí)誘導(dǎo)偶極又作用于極性分子，使其偶極長度增加，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了它們之間的吸引。取向力：當(dāng)極性分子相互靠近時(shí)，色散力也起著作用，此外，它們的固有偶極使分子在空間運(yùn)動(dòng)循著一定的方向，成為異極相鄰的狀態(tài)，由于固有偶極的取向而引起的分子間的一種作用力叫做取向力，由于取向力的存在，使極性分子更加靠近，在兩個(gè)相鄰分子的固有偶極的作用下，使每個(gè)分子的正、負(fù)電荷重心更加分開，產(chǎn)生了誘導(dǎo)偶極，因此，它們之間還有誘導(dǎo)力的作用

24、?？傊?，在非極性分子之間只有色散力的作用，在極性分子和非極性分子之間有色散力和誘導(dǎo)力的作用，在極性分子之間有色散力、誘導(dǎo)力和取向力的作用，分子間力也稱范德華力，就是三種力的總和，一般說來。極性越大，取向力占的比例就越大，變形性越大，(分子的體積越大，極化現(xiàn)象越顯著)，色散力占的比例越大。誘導(dǎo)力所占的比例，則與這兩個(gè)都有關(guān)系。特別注意的是：在一切分子之間都存在色散力，而且大多數(shù)分子中以色散力為主，只有偶極矩很大的分子，取向力才顯得重要(如 NH3 和 H2O)。(1)熔沸點(diǎn)的規(guī)律性由于分子間引力隨分子量增大而增大，故同類物質(zhì)的熔沸點(diǎn)(都屬分子型物質(zhì))隨分子量的增大而升高，例如鹵素的熔沸點(diǎn)隨著分子

25、量的增大而升高，在常溫下，F(xiàn)2，C12 是氣體，Br2 是液體，而 12 則是固體，鹵素全都是非極性分子，分子間的作用要是色散力，從 F2 到 12 原子序數(shù)增大，分子內(nèi)電子的數(shù)目增多，由電子和原子核的不斷運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的瞬時(shí)偶極的極性也就增大，因而增強(qiáng)了，所以從 F2 到 12 的沸點(diǎn)和也就隨增高。(2)相互溶解情況強(qiáng)極性分子之間存在著強(qiáng)的取向力，所以可以互溶(如 NH3 和 H20)而象 CCl4 是非極性分子，由于 CCl4 分子間引力和 H20 分子間的引力大于 CCl4 和 H20 分子間的引力，所以，CCl4 幾乎不溶于水，而 12 分子與 CCl4 分子間色散力較大，故 12 易溶于

26、 CCl4 ，而溶于水的程度較差。(三)氫鍵：鹵素氫化物的性質(zhì)(特別是溶、沸點(diǎn))隨著分子量的增大而遞變，但第一個(gè)元素氟卻有些例外，在第六主族的氫化物中，H2O 的性質(zhì)也很特殊：HF 和 H20 的性質(zhì)的反?，F(xiàn)象，說明了 HF 分子之間，H20 之間有很大的作用力。以致使這些簡單的分子聚為締合分子(就是由簡單分子結(jié)合或比較復(fù)雜的分子的過程)。分子締合的重要原因是由于分子間形成了氫鍵，氫鍵是由于與電負(fù)性極強(qiáng)的元素(如氟、氧等)相結(jié)合的氫原子和另一個(gè)分子中電負(fù)性極強(qiáng)的原子間所產(chǎn)生的引力而形成的。HF 和 H20 的性質(zhì)的反?，F(xiàn)象，說明了 HF 分子之間，H20 之間有很大的作用力。以致使這些簡單的分

27、子聚為締合分子(就是由簡單分子結(jié)合或比較復(fù)雜的分子的過程)。分子締合的重要原因是由于分子間形成了氫鍵，氫鍵是由于與電負(fù)性極強(qiáng)的元素(如氟、氧等)相結(jié)合的氫原子和另一個(gè)分子中電負(fù)性極強(qiáng)的原子間所產(chǎn)生的引力而形成的。氫只有跟電負(fù)性大的并且其原子有孤電子對(duì)的元素化合后，才能形成較強(qiáng)的氫鍵，象這樣的元素有氟、氧和氮等。8、晶體的類型及性質(zhì)組成物質(zhì)的微粒在空間有規(guī)則地排列成具有整齊的外形，固定的和各向異性等特征的均勻固體，叫做晶體，組成晶體的微粒以確定位置的點(diǎn)在空間作有規(guī)則的排列，的有規(guī)則的重復(fù)出現(xiàn)的空間點(diǎn)群，這些點(diǎn)叫做結(jié)晶格子，簡稱晶格。微粒在晶體中所占據(jù)的位置叫做晶格結(jié)點(diǎn)，能夠代表晶體結(jié)構(gòu)特征的最小

28、叫做晶胞，整個(gè)晶體就是由無數(shù)個(gè)相互緊密排列的晶胞組成，因此，晶體的性質(zhì)是由晶胞的大小、形狀、微粒的種類以及它們之間的作用力所決定的。根據(jù)晶格結(jié)點(diǎn)上排列的微粒種類和微粒間作用力性質(zhì)的不同，可把晶體分為四大類型：離子晶體、原子晶體、分子晶體和金屬晶體。(1)離子晶體：在離子晶體中，組成晶格的微粒是正、負(fù)離子，它們交錯(cuò)地排列在晶格結(jié)點(diǎn)上，彼此以離子鍵相結(jié)合，離子鍵的鍵能較大，因此離子晶體具有較高的、沸點(diǎn)，硬而較脆，易溶于極性溶劑，固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電以及在熔融狀態(tài)或水溶液中導(dǎo)電等共同特征。絕大多數(shù)鹽類(如 NaCl、CaF2、K2S04 等)、強(qiáng)堿(如 NaOH、KOH 等)和許多金屬氧化物(MgO、Cao

29、、Na2O 等)都屬于離子晶體的結(jié)構(gòu)類型。(2)原子晶體：在原子晶體中，組成晶格的微粒是原子，原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合，由于共價(jià)鍵的結(jié)合力極強(qiáng)，所以，這類晶體的極高，硬度極大，延展性差，不能導(dǎo)電，不溶于一切溶劑中。周期表中第A 族元素碳(石)、硅、鍺、灰錫等單質(zhì)的晶體是原子晶體。周期表中第A、A、V A 族元素彼此組成的碳化硅(SiC)、氮化鋁(AlN)等化合物也是原子晶體。(3)分子晶體：在分子晶體中，組成晶格的微粒是分子，分子雖以共價(jià)鍵相結(jié)合，但分子間則僅靠分子間作用力結(jié)晶體，由于分子間力比化學(xué)鍵弱得多，因此，分子晶體的，沸點(diǎn)都很低，在常溫常壓下，多為氣體、液體或低固體。在分子晶體中，不存在離子或離子，所以，無論是固態(tài)，還是液態(tài)都不導(dǎo)電。(4)金屬晶體：在金屬晶體的晶格結(jié)點(diǎn)上排列著金屬的原子和正離子，在它們之間，存在著從金屬原子脫落下來的電子，這些電子能在整個(gè)晶格中運(yùn)動(dòng)，叫做“電子”。由于金屬正離子和電子的吸引作用，在金屬離子(或原子間)所產(chǎn)生的結(jié)合力叫做金屬鍵。金屬具有導(dǎo)電性，它的導(dǎo)電性隨著溫度的升高而降低，它還具有良好的傳熱性和延展性。9、氧化物及其水合物的酸堿性(一)分類：(1)堿性氧化物活潑金屬的氧化物。(2)酸性氧化物主要是非金屬氧化物。(3)兩性氧化物主要是 Be，Al，Pb，sb