波函數(shù)原子軌道課件

物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)15.1原子的近代概念5.1.1波函數(shù)5.1.2微觀粒子的波粒二象性5.1.3電子云5.2多電子原子的電子分布方式和周期系5.2.1多電子原子軌道的能級5.2.2核外電子分布原理和核外電子分布式5.2.3原子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的周期性規(guī)律主要內(nèi)容5.1原子的近代概念主要內(nèi)容25.3化學(xué)鍵和分子間相互作用力5.3.1化學(xué)鍵5.3.2分子的極性和分子的空間構(gòu)型5.3.3分子間相互作用力 5.4晶體結(jié)構(gòu)5.4.1晶體的基本類型5.4.2過渡型晶體5.3化學(xué)鍵和分子間相互作用力3本章重點四個量子數(shù)的概念及表示方法原子核外的電子排布式、外層電子構(gòu)型與元素周期表的關(guān)系。分子的雜化類型及空間構(gòu)型晶體類型與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系.本章重點四個量子數(shù)的概念及表示方法45.1原子結(jié)構(gòu)的近代概念

5.1.1波函數(shù)微觀粒子:r<10-9~10-8m物理學(xué)的研究表明：微觀粒子和經(jīng)典力學(xué)中的質(zhì)點不同，它不遵守牛頓力學(xué)定律，沒有固定的運動軌跡，應(yīng)用量子力學(xué)描述微觀粒子的運動狀態(tài)。量子力學(xué)認(rèn)為微觀粒子的能量是量子化的，粒子可處于不同能級上，當(dāng)粒子從一個能級躍遷到另一個能級時，能量變化是跳躍式、不連續(xù)的。5.1原子結(jié)構(gòu)的近代概念

5.1.1波函數(shù)微觀粒5光的波粒二象性1905年A.Einstein提出“光子學(xué)說”波動性：干涉，衍射。粒子性：光的性質(zhì)可以用動量來描述。P:動量入：波長h：普朗克常數(shù)6.62610-34J.s光的波粒二象性1905年A.Einstein提出“光子6微觀粒子的波粒二象性1924年法國物理學(xué)家德布羅衣提出電子等微粒也具有波粒二象性，并預(yù)言其波長入和質(zhì)量m存在關(guān)系式：

h：普朗克常數(shù)v：微觀粒子的速度

微觀粒子的波粒二象性1924年法國物理學(xué)家德布羅衣提出電7電子束窄縫光柵1927年德布羅衣的假設(shè)被電子衍射實驗證實。電窄縫光柵1927年德布羅衣的假設(shè)被電子衍射實驗證實。8波函數(shù)原子軌道課件9Ψ：電子的波函數(shù)m：電子的質(zhì)量E：電子的總能量V：電子的勢能波函數(shù)與電子出現(xiàn)在原子周圍空間位置的概率有關(guān),所以：Ψ被形象地稱為“原子軌道”原子的波函數(shù)可以通過求解薛定諤方程而得到。薛定諤方程：波函數(shù):波的數(shù)學(xué)函數(shù)式,描述微觀粒子的運動狀態(tài)；(x.y.z)。

氫原子的波函數(shù)可以通過求解薛定諤方程而得到。Ψ：電子的波函數(shù)波函數(shù)與電子出現(xiàn)在原子周圍空間位置的概率有關(guān)101、波函數(shù)和量子數(shù)：主量子數(shù)是確定電子離核遠(yuǎn)近（平均距離）和能級的主要參數(shù)。n值越大，表示電子離核的平均距離越遠(yuǎn)，所處狀態(tài)的能級越高。n=1.2.3.4……K.L.M.N……（1）主量子數(shù)n1、波函數(shù)和量子數(shù)：主量子數(shù)是確定電子離核遠(yuǎn)近（平均距11(2)角量子數(shù)l：表示原子軌道的形狀,并在多電子原子中和主量子數(shù)一起決定電子的能級。l的取值受n的限制。

l=0、1、2、3……（n-1）共可取n個值。如：n=1l=0

n=2l=0、1n=3l=0、1、2n=4l=0、1、2、3稱為spdf(2)角量子數(shù)l：表示原子軌道的形狀,并在多電子原子中和主12

l=0s軌道為球形對稱狀

l=1p軌道為亞鈴狀

l=2d軌道為花瓣狀

l=3f軌道為復(fù)雜的花瓣形原子軌道的能量也與角量子數(shù)有關(guān)。當(dāng)主量子數(shù)相同，軌道的能量高低順序為：ns<np<nd<nf。l=0s軌道為球形對稱狀13(3)磁量子數(shù)m：原子軌道在空間的伸展方向。取值受l限制，m=0，±1，±2，±3…±l，共可取2l+1個值.l=0，m=0表示S軌道在空間只有一種伸展方向。l=1，m=0，±1表示P軌道在空間有三種伸展方向。l=2，m=0，±1，±2表示d軌道在空間有五種伸展方向。l=3，m=0，±1，±2，±3表示f軌道在空間有七種伸展方向。(3)磁量子數(shù)m：原子軌道在空間的伸展方向。取值受l限制，14(4)自旋量子數(shù)ms

自旋量子數(shù)ms

=，“±”表示兩個不同的自旋方向,用↑或↓表示。電子在核外運動狀態(tài)可以用四個量子數(shù)來確定。確定軌道運動狀態(tài)可以用前三個量子數(shù)來確定。(4)自旋量子數(shù)ms電子在核外運動狀態(tài)可以用四個量子15表5-1原子軌道與量子數(shù)之間的關(guān)系表5-1原子軌道與量子數(shù)之間的關(guān)系16三個量子數(shù)組合形式：n=1時，l=0,m=0.組合形式有一種(1,0,0)n=2時，l=0,m=0組合形式有一種(2,0,0)

l=1m=0,±1組合形式有三種：（2,1,0）、(2,1,1)、（2,1,-1）每種組合對應(yīng)一個軌道。三個量子數(shù)組合形式：17zxyPNxyzr(x.y.z)=(r..)=R(r)?Y(.)2波函數(shù)（原子軌道）的角度分布圖需把直角坐標(biāo)換成球坐標(biāo)求解：圖5.2直角坐標(biāo)與球坐標(biāo)的關(guān)系zxyPNxyzr(x.y.z)=(r..)18R(r)

表示波函數(shù)的徑向部分

表示波函數(shù)的角度部分例如：氫原子1S軌道(n=1,l=0,m=0即(1,0,0))(x.y.z)=(r..)=R(r)Y(.)R(r)表示波函數(shù)的徑向部分

表示波函數(shù)的角度部分例如：19氫原子1S軌道的角度分布示意圖ZXY氫原子1S軌道的角度分布示意圖ZXY20P軌道是有方向的，按其方向可分為px、py、pz三種不同的p軌道P軌道是有方向的，按其方向可分為px、py、pz三種不同的p21波函數(shù)原子軌道課件22xzθ=600.24Y+-θ=300.420.49圖5.4Pz原子軌道的角度分布示意圖=cosθ

θ00、300、600、900、1200、1500、1800

0.49、0.42、0.24、0、-0.24、-0.42、-0.49所有的pz軌道波函數(shù)的角度部分為：若以Ypz對θ作圖，可得兩個相切于原點的球面（見右圖），即Pz原子軌道的角度分布圖圖中正負(fù)號表示波函數(shù)角度部分在這角度上為正值或負(fù)值。xzθ=60Y+-θ=300.49圖5.4Pz原子軌道的角23圖5.3spdf原子軌道的角度分布圖：+zXyzzxxxxxyyyxxzy+_+_sz+_pypxpz圖5.3spdf原子軌道的角度分布圖：+zXyzz24zxy++______-dxyzxy++__dyzxyyz++-zy++--dx2x-y2-_z++__dzxx_+yzxy++______-dxyzxy++__dyzxyyz25波函數(shù)原子軌道課件265.1.2電子云

1.電子云和概率密度

概率密度：電子在空間某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率大小。Ψ2可以用來反映電子在空間某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率大小。用黑點的疏密表示概率密度分布的圖形叫電子云。氫原子1S電子云：15.1.2電子云

1.電子云和概率密度127氫原子1s電子云如圖所示:電子云圖界面圖徑向概率分布圖氫原子1s電子云如圖所示:電子云圖界面圖徑向概率分布圖28原子軌道和電子云的角度分布圖相似，但有兩點不同:

（1）原子軌道的角度分布圖有正負(fù)號之分，而電子云的角度分布圖均為正值。

（2）電子云的角度分布圖比原子軌道的角度分布圖稍瘦些。

電子云角度分布圖如圖5.6所示

原子軌道和電子云的角度分布圖相似，但有兩點不同:

（1）原29zxyzxzyxzypxzpppyxys電子云角度分布圖如圖5.5圖5.6s、p、d、f電子云角度分布圖zxyzxzyxzypxzpppyxys電子云角度分布圖如圖30dxyxyzxzydyzzyxxyzxzydzxdx-ydz222dxyxyzxzydyzzyxxyzxzydzxdx-ydz31波函數(shù)原子軌道課件32習(xí)題：P2501習(xí)題：P2501335.2多電子原子的電子分布方式和周期系5.2.1多電子原子軌道的能級當(dāng)n相同時,L值增大，軌道的能量升高。如：ns<np<nd<nf。當(dāng)L相同時,n值增大，軌道的能量升高。如：1S<2S<3S，2P<3P<4P當(dāng)主量子數(shù)和角量子數(shù)都不相同時:有能級交錯現(xiàn)象:3d>4S，5S<4d，6S<4f。n.L相同的軌道,能量相同，稱為等價軌道.例如：3Px,

3Py,

3Pz

5.2多電子原子的電子分布方式和周期系5.2.1多電子原子軌34根據(jù)光譜實驗，把能量相近的軌道歸為一個能級組，共七個能級組，按能量從低到高排列。一、1s二、2s2p三、3s3p四、4s3d4p五、5s4d5p六、6s4f5d6p七、7s5f6d7p(與元素周期表周期一致)根據(jù)光譜實驗，把能量相近的軌道歸為一個能級組，共七個能級組，35波函數(shù)原子軌道課件365.2.2核外電子分布原理和核外電子分布式1、核外電子分布的三個原理原子中電子分布規(guī)律基本遵照三個原理：（1）能量最低原理：核外電子分布總是盡先占據(jù)能量最低的軌道。（2）泡利不相容原理：在同一原子中，不可能有四個量子數(shù)完全相同的電子存在。（3）洪特規(guī)則：等價軌道上電子總是盡先占據(jù)不同的軌道，而且自旋平行。

2p3如：3d55.2.2核外電子分布原理和核外電子分布式2p3如：3d537（等價軌道：能量完全相同的軌道。如：3Px,3Py,3Pz）等價軌道上，電子在全滿，半滿或全空時比較穩(wěn)定。如全滿：P6，d10，f14半滿：P3，d5，f7全空：p0，d0，f0。由此，可以寫出元素原子的電子排布順序式：1S2<2S2<2P6<3S2<3P6<4S2<3d10<4P6<5S2<4d10<……。（等價軌道：能量完全相同的軌道。如：3Px,3Py,38多電子原子軌道的能級順序,如圖所示7s6s5s4s3s2s1s2p3p4p5p6p7p5d4d3d6d5f4f(1)(2)(3)(7)((5)(6)(8)4)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(20)多電子原子軌道的能級順序,如圖所示7s6s5s4s3s2s392.核外電子分布式和外層電子分布式電子排布式寫完一定同層相挨。例如：24Cr排布順序:1S22S22P63S23P64S13d5電子分布式:1S22S22P63S23P63d54S129Cu:1S22S22P63S23P63d104S12.核外電子分布式和外層電子分布式電子排布式寫完一定同層相挨40

例5.1填充下表元素zMg12Cu29Cl

17Kr

36Mn25

核外電子分布式外層電子分布式

單電子數(shù)s22s22p63s213s2

01s22s22p63s23p63d104s13d104s11

1s22s22p63s23p53s23p5

11s22s22p63s23p63d104s24p64s24p601s22s22p63s23p63d54s2

3d54s2

5例5.1填充下表元素zMg12Cu29Cl413、離子的電子排布式和外層電子構(gòu)型原子失去電子形成正離子時，失去的總是最外層電子例如：電子分布式外層電子分布式（外層電子構(gòu)型）

(1)Na+(11)

1S22S22P6(3S1)2S22P68電子構(gòu)型(2)Zn2+(30)

1S22S22P63S23P63d10(4S2)3S23P63d1018電子構(gòu)型(3)Fe3+(26)

1S22S22P63S23P63d5(3d14S2)3S23P63d59—17電子構(gòu)型3、離子的電子排布式和外層電子構(gòu)型原子失去電子形成正離子時，42(5)F(z=9)1s22s22p5

F_1s22s22p62s22p68電子型

(6)S(z=16)1s22s22p6

3S23P4

S2_

1s22s22p63S23P63s23p68電子型

原子得電子形成負(fù)離子時，原子所得電子分布在最外層上(4)Sn2+(Z=50)外層電子分布式1S22S22P63S23P63d10（外層電子構(gòu)型）

4S24P64d105S2(5P2)4S24P64d105S2

18+2型(5)F(z=9)1s22s22p5431、原子結(jié)構(gòu)與元素周期律（1）周期:元素在周期表中所處周期序數(shù)=該元素原子的電子層數(shù)（2）族:主族及ⅠB、ⅡB的族序數(shù)=最外層電子數(shù)；ⅢB—ⅦB族序數(shù)=（n-1）d電子數(shù)+ns電子數(shù)；ⅧA族最外層電子數(shù)He為2；其余均為8；ⅧB族包括三個縱行,d電子數(shù)加ns電子數(shù)之和為8—105.2.3元素性質(zhì)周期性遞變和原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系1、原子結(jié)構(gòu)與元素周期律（1）周期:5.2.3元素性質(zhì)周期性44（3）分區(qū):根據(jù)元素原子外層電子構(gòu)型，周期表分為五個區(qū)。表5.2原子外層電子構(gòu)型與周期系分區(qū)（3）分區(qū):根據(jù)元素原子外層電子構(gòu)型，周期表分為五個區(qū)。表545IAIIAIIIA------VIIAVIIIAIIIB------------VIIIBIB--IIBIAIIAIIIA------VIIAVIIIAIII46習(xí)題：p2503,6(1),8,預(yù)習(xí)：5.2.3元素性質(zhì)周期性遞變和原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系5.3化學(xué)鍵和分子間相互作用力習(xí)題：p2503,6(1),8,47同周期，從左至右，最高氧化值逐漸升高。最高氧化值=族序數(shù)（VIII族例外）。非金屬最低氧化值=族序數(shù)—8。副族元素大都有可變氧化值。見表5.3例如：某些物質(zhì)中元素氧化值:氧化值（氧化數(shù)）：元素在單質(zhì)和化合物中的表觀化合價（或表觀電荷數(shù)）。變化規(guī)律:2.元素的氧化值同周期，從左至右，最高氧化值逐漸升高。例如：某些物質(zhì)中元素48表5.3第4周期副族元素的主要氧化值表5.3第4周期副族元素的主要氧化值493.電離能元素的原子在氣態(tài)時失去電子的難易，可以用電離能來衡量,電離能越大,失去電子越難。電離能(I)：氣態(tài)原子失去一個電子成為氣態(tài)+1價離子，所需吸收的能量。A(g)+IA+(g)+e-第一電離能(I1)：基態(tài)氣態(tài)原子失去第一個電子成為氣態(tài)+1價離子，所需吸收的能量。A(g)+I1

A+(g)+e-影響電離能大小的因素:原子的核電荷、半徑與電子構(gòu)型。3.電離能元素的原子在氣態(tài)時失去電子的難易，可以用電離能來衡50變化規(guī)律：同周期從左到右，I增大變化規(guī)律：51同一主族從上到下(本圖中從左到右)I逐漸減小。副族元素電離能變化緩慢，規(guī)律性不明顯.同一主族從上到下(本圖中從左到右)I逐漸減小。52電子親合能元素的原子在氣態(tài)時得到電子的難易，可以用電子親合能來衡量,電子親合能越大,越易得電子，非金屬性越強。第一電子親合能(E1)：基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子成為氣態(tài)-1價離子，所放出的能量。F(g)++e-F-(g)E1=322kJ.mol-1影響親合能大小的因素:原子的核電荷、半徑與電子構(gòu)型。變化規(guī)律：同周期從左到右，E增大同一主族從上到下，E逐漸減小。副族元素電子親合能變化緩慢，規(guī)律性不明顯,電子親合能元素的原子在氣態(tài)時得到電子的難易，可以用電子親合能53

電負(fù)性：衡量分子中各原子吸引電子的能力。電負(fù)性最大者氟元素為4.0,最小者銫元素為0.7。電負(fù)性值越大，原子在分子中吸引電子的能力越強，非金屬性越強；電負(fù)性值越小，原子在分子中吸引電子的能力越弱，金屬性越強。周期系中元素的電負(fù)性見書p218圖5.124.元素的電負(fù)性電負(fù)性：衡量分子中各原子吸引電子的能力。電負(fù)性最大者氟元素54主族：同周期從左至右，電負(fù)性逐漸增大。同族從上至下，電負(fù)性逐漸減小。副族：電負(fù)性值較接近，變化規(guī)律不明顯。一般而言。電負(fù)性<2.0為金屬（Pt系，Au除外）;電負(fù)性>2.0為非金屬（Si除外）;電負(fù)性差值越大，鍵的極性越大例如：H—SC—CIH—NSi—CIH—O電負(fù)性差值0.40.50.91.21.4鍵的極性增大周期系中元素的電負(fù)性規(guī)律如下：主族：同周期從左至右，電負(fù)性逐漸增大。周期系中元素的電負(fù)性規(guī)55元素原子的半徑見書p218圖5.13元素的金屬性和非金屬性在周期系中變化規(guī)律與原子半徑密切相關(guān)。變化規(guī)律如下：同周期元素，從左到右，核電荷數(shù)增加，原子半徑逐漸減小，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。同主族從上至下，原子半徑逐漸增大。副族(5.6周期)原子半徑較接近，變化規(guī)律不明顯5、原子半徑的周期性變化：元素原子的半徑見書p218圖5.135、原子半徑的周期性變化565.3.1化學(xué)鍵分子中原子或離子間的強烈相互作用力稱為化學(xué)鍵?；瘜W(xué)鍵主要有金屬鍵、離子鍵、共價鍵：金屬鍵：金屬晶體中自由電子與原子或正離子之間的作用力。離子鍵：由正、負(fù)離子之間靜電引力形成的化學(xué)鍵共價鍵：成鍵原子間共享電子對而形成的化學(xué)鍵?？捎脙r鍵理論解釋共價鍵的形成過程：價鍵理論以相鄰原子之間電子相互配對為基礎(chǔ)來說明共價鍵的形成。5.3化學(xué)鍵和分子間相互作用力5.3.1化學(xué)鍵5.3化學(xué)鍵和分子間相互作用力57價鍵理論要點：1、組成分子的兩個原子必須有未成對電子，且它們的自旋反平行，原子所能形成的共價鍵數(shù)目受到未成對電子數(shù)的限制。----共價鍵有飽和性2、原子軌道相互重疊形成共價鍵時，原子軌道要對稱性匹配并滿足最大重疊原則：----共價鍵有方向性對稱性匹配原則：原子軌道ψ正負(fù)號相同，才能實現(xiàn)有效重疊。最大重疊原則：軌道重疊總是沿著重疊最多的方向進(jìn)行。

價鍵理論要點：58圖5.14s和px軌道（角度分布）的重疊方式示意圖xz+_xz+(a)zx+_+(b)xz+_+zx(c)xz+_(d)圖5.14s和px軌道（角度分布）的重疊方式示意圖59x+_+

xzzx+_+ZXZ(a)(b)x+_+xzzx+_+ZXZ(a)(b)60zx_+zx+(c)xz_+(d)zx_+zx+(c)xz_+(d)61共價鍵的類型：б鍵和Л鍵б鍵：原子軌道沿兩核聯(lián)線方向以“頭碰頭”的方式進(jìn)行重疊形成的共價鍵。如：Л鍵：原子軌道沿兩核聯(lián)線方向以“肩并肩”方式進(jìn)行重疊形成的共價鍵。如：共價鍵的類型：б鍵和Л鍵б鍵：原子軌道沿兩核聯(lián)線方向以“頭碰62ZX+ZZXX++_б鍵ZX+ZZXX++_б鍵63ZXZZXZX++++___Л鍵б鍵yZXZZXZX++++___Л鍵б鍵y64分析C2H2，C2H4.COCl2中的б鍵和Л鍵例5.4：C=C

HC

CHHб鍵Л鍵353211鍵能CC<CC<CC鍵長CC>CC>CCOClClC分析C2H2，C2H4.COCl2中的б鍵和Л65習(xí)題：p2515,6(2),10預(yù)習(xí)：3、分子的空間構(gòu)型和雜化軌道理論5.3.3分子間相互作用力習(xí)題：p2515,6(2),10665.3.2分子的極性和分子的空間構(gòu)型

1、共價鍵參數(shù)表征共價鍵性質(zhì)的物理量統(tǒng)稱共價鍵參數(shù)鍵長：分子中成鍵原子的兩核間距離,鍵長值越小，鍵越牢固。鍵角：分子中相鄰兩鍵間的夾角，反映分子空間構(gòu)型的重要因素之一。鍵能：從能量因素衡量化學(xué)鍵強弱的物理量。用于預(yù)測分子的極性、穩(wěn)定性和分子的空間構(gòu)型。

5.3.2分子的極性和分子的空間構(gòu)型1、共價鍵參數(shù)67非極性分子：分子中正負(fù)電荷中心重合的分子極性分子：分子中正負(fù)電荷中心不重合的分子±

+2.分子的極性和電偶極矩（1）分子的極性非極性分子：分子中正負(fù)電荷中心重合的分子±+268（2）電偶極矩μ

μ=q·l

q-正負(fù)電荷中心所帶的電量，l-正負(fù)電荷中心間的距離

μ表示分子中極性的大小

μ=0非極性分子,μ>0極性分子.

μ越大，分子的極性越大（2）電偶極矩μ

μ=q·l

q-正負(fù)電69分子極性與鍵極性的關(guān)系:

(1)雙原子分子雙原子分子的極性與鍵的極性一致.例:H2:鍵沒有極性，分子無極性HCl、CO、NO鍵有極性,分子有極性.鍵的極性越強、分子的極性越強.例：HIHBrH

ClHF電負(fù)性差值增大分子的極性增強鍵極性增強分子極性與鍵極性的關(guān)系:電負(fù)性差值增大分子的極性增強鍵70(2)多原子分子的極性取決于分子的空間構(gòu)型分子空間構(gòu)型對稱非極性分子例：o=C=oH-C=NOHHBClClCl分子空間構(gòu)型不對稱極性分子例：分子極性與化學(xué)鍵及空間構(gòu)型的關(guān)系見表5.4(2)多原子分子的極性取決于分子的空間構(gòu)型H-C=NOHH71表5.4分子極性與化學(xué)鍵及空間構(gòu)型的關(guān)系表5.4分子極性與化學(xué)鍵及空間構(gòu)型的關(guān)系72

3、分子的空間構(gòu)型和雜化軌道理論（1）雜化和雜化軌道

雜化是中心原子中能級相近的軌道，可以“打亂”、“混合”重新組成新軌道的過程。由此形成的新軌道稱為雜化軌道。例如：一個S軌道和1個P軌道雜化過程見下圖。++_+___XZZXzx+3、分子的空間構(gòu)型和雜化軌道理論（1）雜化和雜化軌道++73能量相近的軌道可以進(jìn)行雜化。雜化軌道的數(shù)目等于參與雜化的所有軌道數(shù)之和。雜化可增加軌道的成鍵能力。所形成的共價鍵更穩(wěn)定。雜化軌道可分為等性和不等性雜化軌道兩種。定量分析雜化軌道間的夾角，確定分子的空間構(gòu)型。（2）雜化軌道理論要點能量相近的軌道可以進(jìn)行雜化。（2）雜化軌道理論要點74（3）分子的空間構(gòu)型與雜化軌道的關(guān)系HgCI2分子，空間構(gòu)型：直線形Cl-Hg-ClHg：5d106s25d106s16p1SP雜化（3）分子的空間構(gòu)型與雜化軌道的關(guān)系5d106s16p1SP75波函數(shù)原子軌道課件76BF3分子：分子空間構(gòu)型平面三角形B：2s22p1FFFBSP2雜化BF3分子：分子空間構(gòu)型平面三角形B：2s22p1FF77波函數(shù)原子軌道課件78CH4分子，分子空間構(gòu)型：正四體形SP3雜化C：2s22p2HHHHCCH4分子，分子空間構(gòu)型：正四體形SP3雜化C：2s2279N：2s22p3

O：2s22p4Sp3

sp3sp3

Sp32S2P2S2pSp3

Spsp33sp3不等性不等性N：2s22p380波函數(shù)原子軌道課件81NH3分子，分子空間構(gòu)型三角錐形H2O分子，分子空間構(gòu)型“V”字形HHHNHHO雜化軌道的類型與分子的空間構(gòu)型的關(guān)系如表5.3所示NH3分子，分子空間構(gòu)型三角錐形HHHNHHO雜化軌道的類82波函數(shù)原子軌道課件831、分子間作用力

包括色散力，誘導(dǎo)力，取向力和氫鍵。

（1）色散力色散力——由瞬間偶極產(chǎn)生的分子間力叫 做色散力。例如：非極性分子+-

+-+-+-5.3.3分子間相互作用力1、分子間作用力

包括色散力，誘導(dǎo)力，取向力和氫鍵。（1）84

（2）取向力取向力——由固有偶極之間的取向而產(chǎn) 生的分子間力。例如：極性分子+-+-+-+-

+-

_+（2）取向力取向力——由固有偶極之間的取向而產(chǎn) 85（3）誘導(dǎo)力誘導(dǎo)力——誘導(dǎo)偶極與固有偶極之間產(chǎn) 生的分子間力。例如：極性分子非極性分子與極性分子+-+-+-+-+-（3）誘導(dǎo)力誘導(dǎo)力——誘導(dǎo)偶極與固有偶極之間產(chǎn) 86

綜上規(guī)律：一般極性不大的分子間作用力以色散力為主，極性很大的分子間（H2O）作用力才以取向力為主,分子間作用力在0.3~0.5nm之間起作用。綜上規(guī)律：一般極性不大的分子間作用力以色散力為主，87習(xí)題：p25112,13,14,16,預(yù)習(xí)：5.4晶體結(jié)構(gòu)習(xí)題：p25112,13,14,16,88(4)氫鍵氫鍵:H與電負(fù)性較大而半徑又較小的X原子(如N.O.F原子)結(jié)合時,還能與另一個電負(fù)性較大,而半徑又較小的Y原子(如O.N.F原子)的孤對電子形成的分子間或分子內(nèi)的鍵。示意為X--H???Y(4)氫鍵氫鍵:H與電負(fù)性較大而半徑又較小的X原子(如N.O89

氫鍵

特點：具有方向性，飽和性。

氫鍵主要限于含有F，O，N這三種元素的化合物中。例如：HF，H2O，NH3，無機含氧酸（HNO3、H3BO3），胺（R-NH2），蛋白質(zhì)，淀粉，有機羧酸（R-COOH），醇（R-OH）等。氫鍵鍵強弱決定于X.Y原子的電負(fù)性和半徑,電負(fù)性越大半徑越小;氫鍵越強例如：F-H---F>O-H---O>N-H---N氫鍵

特點：具有方向性，飽和性。

90

3、分子間力和氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響（1）物質(zhì)的熔、沸點共價型分子結(jié)合的物質(zhì)的熔點、沸點較低。同類型（結(jié)構(gòu)相似）的非金屬單質(zhì)、非金屬化合物、有機物，其色散力隨摩爾質(zhì)量的增大而增大，因此熔點、沸點隨摩爾質(zhì)量增大而升高。3、分子間力和氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響（1）物質(zhì)的熔、沸91

例1：非金屬單質(zhì)，

F2、CI2、Br2、I2

沸點、熔點↑摩爾質(zhì)量↑色散力↑例2：有機物（飽和直鏈烴）CH4C2H6…C8H18…C16H34…摩爾質(zhì)量↑色散力↑沸點、熔點↑例1：非金屬單質(zhì)，

F2、CI2、Br2、I92含有分子間氫鍵的物質(zhì)的熔點、沸點比同類型無氫鍵的物質(zhì)高。例如：HFHClHBrHI沸點：20℃-85℃-57℃-36℃分子量增加色散力增大

熔點、沸點升高含有分子間氫鍵的物質(zhì)的熔點、沸點比同類型無氫鍵的物質(zhì)高。93

（2）物質(zhì)的溶解性

“相似者相溶”:溶質(zhì)與溶劑的極性越相近越易互溶。如CCl4能萃取Br2、I2；NaCl、KOH能溶于水。溶質(zhì)與溶劑的分子間形成氫鍵的物質(zhì)溶解性增強。

（2）物質(zhì)的溶解性“相似者相溶”:溶質(zhì)與溶劑的極性越相94

晶格（點陣）：晶體中微粒以一定方式有規(guī)律周期性排列的幾何圖形。?

晶體:內(nèi)部微粒有規(guī)律排列的固體。晶格點：晶格中排有微粒的那些點。5.4晶體結(jié)構(gòu)5.4.1晶體的基本類型由于晶體中格點上微粒的種類和它們之間作用力的不同晶體可分為四種基本類型。晶格（點陣）：晶體中微粒以一定方式有規(guī)律周期性排列的幾何圖95

1、離子晶體——晶格結(jié)點上交替排列著正、負(fù)離子，以離子鍵結(jié)合構(gòu)成的晶體。形成離子晶體的物質(zhì)：活潑金屬（ⅠA、ⅡA）的氧化物BaO，MgO，部分金屬的鹽類AgNO3，

CuSO4，NaCI。氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)示意圖Cl_Na+1、離子晶體——晶格結(jié)點上交替排列著正、負(fù)離子，以離96晶格能（EL):Z+、

Z_——正、負(fù)離子電荷r+、r_——正、負(fù)離子半徑100kPa、298.15K時,由氣態(tài)正、負(fù)離子形成單位物質(zhì)的量的離子晶體所放出的能量.例如：Na+(g)+Cl-(g)=NaCl(s)EL=770kJ.mol-1EL(

kJ.mol-1)BaO3042MgO3916例：NaI,NaBrNaClNaFX-半徑↓晶格能↑熔點、沸點↑晶格能（EL):Z+、Z_——正、負(fù)離子電荷100kPa97表5.5離子大小和電荷對熔點的影響離子晶體化合物的特性：熔點較高；硬度較大；熔融或水溶液中導(dǎo)電性好；易溶于水，難溶（不溶）于非極性有機溶劑。表5.5離子大小和電荷對熔點的影響離子晶體化合物的特性：982、原子晶體——格點上排列的微粒為原子，原

子間以共價鍵結(jié)合構(gòu)成的晶體。

原子晶體物質(zhì)：C（金剛石）；Si（單晶硅）；Ge（單晶鍺）；B（單晶硼）；SiC（金剛砂）；GaAs（砷化鎵）BN（金剛石型氮化硼）SiO2（石英砂）。原子晶體的特性：高熔點、高硬度、絕緣體或半導(dǎo)體。2、原子晶體——格點上排列的微粒為原子，原99方石英的晶體結(jié)構(gòu)示意圖C（金剛石）si原子晶體示意圖OSi方石英的晶體結(jié)構(gòu)示意圖C（金剛石）si原子晶體示意圖O100波函數(shù)原子軌道課件101分子晶體物質(zhì)：非金屬單質(zhì)、非金屬元素之間形成的化合物、大部分有機物。分子晶體的特性：通常是氣體、液體或低熔點固體。低沸點，低熔點，硬度小，一般不導(dǎo)電。3、分子晶體晶格結(jié)點上排列的微粒是分子（共價型分子或單原子分子），結(jié)點間的作用力是分子間力和氫鍵。分子晶體物質(zhì)：3、分子晶體102波函數(shù)原子軌道課件103

規(guī)律：同類型的分子晶體，分子量（摩爾質(zhì)量）大，則色散力大，分子間力越大，熔沸點也越高。例：SiF4SiCI4SiBr4SiI4分子量大↑色散力↑分子間力↑熔點、沸點↑ 規(guī)律：同類型的分子晶體，分子量（摩爾質(zhì)量）大，則色散104

4、金屬晶體晶格點上排列的微粒是金屬原子或正離子，微粒間的作用力是金屬鍵。鐵、銅、鎳等金屬晶體示意圖4、金屬晶體晶格點上排列的微粒是金屬原子或正離子，微105金屬晶體的幾種類型金屬晶體的幾種類型106波函數(shù)原子軌道課件107波函數(shù)原子軌道課件108金屬晶體物質(zhì)：金屬單質(zhì)、合金。

規(guī)律：（1）金屬鍵強弱：半徑越小，提供的價電子數(shù)越多，金屬鍵越強。（2）金屬鍵越強，熔點、沸點越高，硬度也越大。反之越低。金屬晶體物質(zhì)：金屬單質(zhì)、合金。規(guī)律：109

5.4.2過渡型晶體（混合型晶體）

1、鏈狀結(jié)構(gòu)晶體

鏈內(nèi)的原子以共價鍵結(jié)合構(gòu)成長鏈、鏈與鏈之間充填著金屬正離子（如Na+、Ca2+)鏈與鏈之間易斷裂。

例如：石棉中硅酸鹽負(fù)離子單鏈結(jié)構(gòu)示意圖。OSiSiO44-石棉:CaO?3MgO?4SiO2或Mg3Ca(SiO3)45.4.2過渡型晶體（混合型晶體）

1、鏈1102、層狀結(jié)構(gòu)晶體

層內(nèi)各原子以共價鍵結(jié)合構(gòu)成層片，層間易斷裂或相對位移。石墨層狀結(jié)構(gòu)示意圖層內(nèi)：0.142nm層間：0.335nm2、層狀結(jié)構(gòu)晶體

層內(nèi)各原子以共價鍵結(jié)合構(gòu)成層片，層間易斷裂111波函數(shù)原子軌道課件112表5.6晶體基本類型的比較晶格點的微粒晶體的基本類型微粒間的作用力熔點導(dǎo)電性硬度正、負(fù)離子原子分子金屬原子或正離子離子鍵共價鍵金屬鍵一般較小分子間力和氫鍵一般不導(dǎo)電一般較高，部分低一般較大部分較小絕緣體或半導(dǎo)體水溶液、熔融液易導(dǎo)電導(dǎo)電較高較大高大低離子晶體分子晶體原子晶體金屬晶體表5.6晶體基本類型的比較晶格點晶體的微粒間熔點導(dǎo)電性硬度113BaSO4SiCl4SiC

NH3

CuSrOCu2+,Cu+,Cu金屬鍵

金屬晶體分子晶體高高高高低NH3Si，CBa2+,SO42-Sr2+,O2-共價鍵離子鍵離子鍵分子間力和氫鍵離子晶體離子晶體原子晶體好好好例如：晶格點的微粒微粒間的作用力晶體的基本類型

熔點導(dǎo)電性低分子間力分子晶體差差差SiCl4BaSO4SiCl4Cu2+,Cu+,Cu金屬鍵金屬晶114習(xí)題：p2501,2,17,18(1),19預(yù)習(xí)：6.1單質(zhì)的物理性質(zhì)習(xí)題：p2501,2,17,18(1115物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)1165.1原子的近代概念5.1.1波函數(shù)5.1.2微觀粒子的波粒二象性5.1.3電子云5.2多電子原子的電子分布方式和周期系5.2.1多電子原子軌道的能級5.2.2核外電子分布原理和核外電子分布式5.2.3原子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的周期性規(guī)律主要內(nèi)容5.1原子的近代概念主要內(nèi)容1175.3化學(xué)鍵和分子間相互作用力5.3.1化學(xué)鍵5.3.2分子的極性和分子的空間構(gòu)型5.3.3分子間相互作用力 5.4晶體結(jié)構(gòu)5.4.1晶體的基本類型5.4.2過渡型晶體5.3化學(xué)鍵和分子間相互作用力118本章重點四個量子數(shù)的概念及表示方法原子核外的電子排布式、外層電子構(gòu)型與元素周期表的關(guān)系。分子的雜化類型及空間構(gòu)型晶體類型與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系.本章重點四個量子數(shù)的概念及表示方法1195.1原子結(jié)構(gòu)的近代概念

5.1.1波函數(shù)微觀粒子:r<10-9~10-8m物理學(xué)的研究表明：微觀粒子和經(jīng)典力學(xué)中的質(zhì)點不同，它不遵守牛頓力學(xué)定律，沒有固定的運動軌跡，應(yīng)用量子力學(xué)描述微觀粒子的運動狀態(tài)。量子力學(xué)認(rèn)為微觀粒子的能量是量子化的，粒子可處于不同能級上，當(dāng)粒子從一個能級躍遷到另一個能級時，能量變化是跳躍式、不連續(xù)的。5.1原子結(jié)構(gòu)的近代概念

5.1.1波函數(shù)微觀粒120光的波粒二象性1905年A.Einstein提出“光子學(xué)說”波動性：干涉，衍射。粒子性：光的性質(zhì)可以用動量來描述。P:動量入：波長h：普朗克常數(shù)6.62610-34J.s光的波粒二象性1905年A.Einstein提出“光子121微觀粒子的波粒二象性1924年法國物理學(xué)家德布羅衣提出電子等微粒也具有波粒二象性，并預(yù)言其波長入和質(zhì)量m存在關(guān)系式：

h：普朗克常數(shù)v：微觀粒子的速度

微觀粒子的波粒二象性1924年法國物理學(xué)家德布羅衣提出電122電子束窄縫光柵1927年德布羅衣的假設(shè)被電子衍射實驗證實。電窄縫光柵1927年德布羅衣的假設(shè)被電子衍射實驗證實。123波函數(shù)原子軌道課件124Ψ：電子的波函數(shù)m：電子的質(zhì)量E：電子的總能量V：電子的勢能波函數(shù)與電子出現(xiàn)在原子周圍空間位置的概率有關(guān),所以：Ψ被形象地稱為“原子軌道”原子的波函數(shù)可以通過求解薛定諤方程而得到。薛定諤方程：波函數(shù):波的數(shù)學(xué)函數(shù)式,描述微觀粒子的運動狀態(tài)；(x.y.z)。

氫原子的波函數(shù)可以通過求解薛定諤方程而得到。Ψ：電子的波函數(shù)波函數(shù)與電子出現(xiàn)在原子周圍空間位置的概率有關(guān)1251、波函數(shù)和量子數(shù)：主量子數(shù)是確定電子離核遠(yuǎn)近（平均距離）和能級的主要參數(shù)。n值越大，表示電子離核的平均距離越遠(yuǎn)，所處狀態(tài)的能級越高。n=1.2.3.4……K.L.M.N……（1）主量子數(shù)n1、波函數(shù)和量子數(shù)：主量子數(shù)是確定電子離核遠(yuǎn)近（平均距126(2)角量子數(shù)l：表示原子軌道的形狀,并在多電子原子中和主量子數(shù)一起決定電子的能級。l的取值受n的限制。

l=0、1、2、3……（n-1）共可取n個值。如：n=1l=0

n=2l=0、1n=3l=0、1、2n=4l=0、1、2、3稱為spdf(2)角量子數(shù)l：表示原子軌道的形狀,并在多電子原子中和主127

l=0s軌道為球形對稱狀

l=1p軌道為亞鈴狀

l=2d軌道為花瓣狀

l=3f軌道為復(fù)雜的花瓣形原子軌道的能量也與角量子數(shù)有關(guān)。當(dāng)主量子數(shù)相同，軌道的能量高低順序為：ns<np<nd<nf。l=0s軌道為球形對稱狀128(3)磁量子數(shù)m：原子軌道在空間的伸展方向。取值受l限制，m=0，±1，±2，±3…±l，共可取2l+1個值.l=0，m=0表示S軌道在空間只有一種伸展方向。l=1，m=0，±1表示P軌道在空間有三種伸展方向。l=2，m=0，±1，±2表示d軌道在空間有五種伸展方向。l=3，m=0，±1，±2，±3表示f軌道在空間有七種伸展方向。(3)磁量子數(shù)m：原子軌道在空間的伸展方向。取值受l限制，129(4)自旋量子數(shù)ms

自旋量子數(shù)ms

=，“±”表示兩個不同的自旋方向,用↑或↓表示。電子在核外運動狀態(tài)可以用四個量子數(shù)來確定。確定軌道運動狀態(tài)可以用前三個量子數(shù)來確定。(4)自旋量子數(shù)ms電子在核外運動狀態(tài)可以用四個量子130表5-1原子軌道與量子數(shù)之間的關(guān)系表5-1原子軌道與量子數(shù)之間的關(guān)系131三個量子數(shù)組合形式：n=1時，l=0,m=0.組合形式有一種(1,0,0)n=2時，l=0,m=0組合形式有一種(2,0,0)

l=1m=0,±1組合形式有三種：（2,1,0）、(2,1,1)、（2,1,-1）每種組合對應(yīng)一個軌道。三個量子數(shù)組合形式：132zxyPNxyzr(x.y.z)=(r..)=R(r)?Y(.)2波函數(shù)（原子軌道）的角度分布圖需把直角坐標(biāo)換成球坐標(biāo)求解：圖5.2直角坐標(biāo)與球坐標(biāo)的關(guān)系zxyPNxyzr(x.y.z)=(r..)133R(r)

表示波函數(shù)的徑向部分

表示波函數(shù)的角度部分例如：氫原子1S軌道(n=1,l=0,m=0即(1,0,0))(x.y.z)=(r..)=R(r)Y(.)R(r)表示波函數(shù)的徑向部分

表示波函數(shù)的角度部分例如：134氫原子1S軌道的角度分布示意圖ZXY氫原子1S軌道的角度分布示意圖ZXY135P軌道是有方向的，按其方向可分為px、py、pz三種不同的p軌道P軌道是有方向的，按其方向可分為px、py、pz三種不同的p136波函數(shù)原子軌道課件137xzθ=600.24Y+-θ=300.420.49圖5.4Pz原子軌道的角度分布示意圖=cosθ

θ00、300、600、900、1200、1500、1800

0.49、0.42、0.24、0、-0.24、-0.42、-0.49所有的pz軌道波函數(shù)的角度部分為：若以Ypz對θ作圖，可得兩個相切于原點的球面（見右圖），即Pz原子軌道的角度分布圖圖中正負(fù)號表示波函數(shù)角度部分在這角度上為正值或負(fù)值。xzθ=60Y+-θ=300.49圖5.4Pz原子軌道的角138圖5.3spdf原子軌道的角度分布圖：+zXyzzxxxxxyyyxxzy+_+_sz+_pypxpz圖5.3spdf原子軌道的角度分布圖：+zXyzz139zxy++______-dxyzxy++__dyzxyyz++-zy++--dx2x-y2-_z++__dzxx_+yzxy++______-dxyzxy++__dyzxyyz140波函數(shù)原子軌道課件1415.1.2電子云

1.電子云和概率密度

概率密度：電子在空間某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率大小。Ψ2可以用來反映電子在空間某處單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率大小。用黑點的疏密表示概率密度分布的圖形叫電子云。氫原子1S電子云：15.1.2電子云

1.電子云和概率密度1142氫原子1s電子云如圖所示:電子云圖界面圖徑向概率分布圖氫原子1s電子云如圖所示:電子云圖界面圖徑向概率分布圖143原子軌道和電子云的角度分布圖相似，但有兩點不同:

（1）原子軌道的角度分布圖有正負(fù)號之分，而電子云的角度分布圖均為正值。

（2）電子云的角度分布圖比原子軌道的角度分布圖稍瘦些。

電子云角度分布圖如圖5.6所示

原子軌道和電子云的角度分布圖相似，但有兩點不同:

（1）原144zxyzxzyxzypxzpppyxys電子云角度分布圖如圖5.5圖5.6s、p、d、f電子云角度分布圖zxyzxzyxzypxzpppyxys電子云角度分布圖如圖145dxyxyzxzydyzzyxxyzxzydzxdx-ydz222dxyxyzxzydyzzyxxyzxzydzxdx-ydz146波函數(shù)原子軌道課件147習(xí)題：P2501習(xí)題：P25011485.2多電子原子的電子分布方式和周期系5.2.1多電子原子軌道的能級當(dāng)n相同時,L值增大，軌道的能量升高。如：ns<np<nd<nf。當(dāng)L相同時,n值增大，軌道的能量升高。如：1S<2S<3S，2P<3P<4P當(dāng)主量子數(shù)和角量子數(shù)都不相同時:有能級交錯現(xiàn)象:3d>4S，5S<4d，6S<4f。n.L相同的軌道,能量相同，稱為等價軌道.例如：3Px,

3Py,

3Pz

5.2多電子原子的電子分布方式和周期系5.2.1多電子原子軌149根據(jù)光譜實驗，把能量相近的軌道歸為一個能級組，共七個能級組，按能量從低到高排列。一、1s二、2s2p三、3s3p四、4s3d4p五、5s4d5p六、6s4f5d6p七、7s5f6d7p(與元素周期表周期一致)根據(jù)光譜實驗，把能量相近的軌道歸為一個能級組，共七個能級組，150波函數(shù)原子軌道課件1515.2.2核外電子分布原理和核外電子分布式1、核外電子分布的三個原理原子中電子分布規(guī)律基本遵照三個原理：（1）能量最低原理：核外電子分布總是盡先占據(jù)能量最低的軌道。（2）泡利不相容原理：在同一原子中，不可能有四個量子數(shù)完全相同的電子存在。（3）洪特規(guī)則：等價軌道上電子總是盡先占據(jù)不同的軌道，而且自旋平行。

2p3如：3d55.2.2核外電子分布原理和核外電子分布式2p3如：3d5152（等價軌道：能量完全相同的軌道。如：3Px,3Py,3Pz）等價軌道上，電子在全滿，半滿或全空時比較穩(wěn)定。如全滿：P6，d10，f14半滿：P3，d5，f7全空：p0，d0，f0。由此，可以寫出元素原子的電子排布順序式：1S2<2S2<2P6<3S2<3P6<4S2<3d10<4P6<5S2<4d10<……。（等價軌道：能量完全相同的軌道。如：3Px,3Py,153多電子原子軌道的能級順序,如圖所示7s6s5s4s3s2s1s2p3p4p5p6p7p5d4d3d6d5f4f(1)(2)(3)(7)((5)(6)(8)4)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(20)多電子原子軌道的能級順序,如圖所示7s6s5s4s3s2s1542.核外電子分布式和外層電子分布式電子排布式寫完一定同層相挨。例如：24Cr排布順序:1S22S22P63S23P64S13d5電子分布式:1S22S22P63S23P63d54S129Cu:1S22S22P63S23P63d104S12.核外電子分布式和外層電子分布式電子排布式寫完一定同層相挨155

例5.1填充下表元素zMg12Cu29Cl

17Kr

36Mn25

核外電子分布式外層電子分布式

單電子數(shù)s22s22p63s213s2

01s22s22p63s23p63d104s13d104s11

1s22s22p63s23p53s23p5

11s22s22p63s23p63d104s24p64s24p601s22s22p63s23p63d54s2

3d54s2

5例5.1填充下表元素zMg12Cu29Cl1563、離子的電子排布式和外層電子構(gòu)型原子失去電子形成正離子時，失去的總是最外層電子例如：電子分布式外層電子分布式（外層電子構(gòu)型）

(1)Na+(11)

1S22S22P6(3S1)2S22P68電子構(gòu)型(2)Zn2+(30)

1S22S22P63S23P63d10(4S2)3S23P63d1018電子構(gòu)型(3)Fe3+(26)

1S22S22P63S23P63d5(3d14S2)3S23P63d59—17電子構(gòu)型3、離子的電子排布式和外層電子構(gòu)型原子失去電子形成正離子時，157(5)F(z=9)1s22s22p5

F_1s22s22p62s22p68電子型

(6)S(z=16)1s22s22p6

3S23P4

S2_

1s22s22p63S23P63s23p68電子型

原子得電子形成負(fù)離子時，原子所得電子分布在最外層上(4)Sn2+(Z=50)外層電子分布式1S22S22P63S23P63d10（外層電子構(gòu)型）

4S24P64d105S2(5P2)4S24P64d105S2

18+2型(5)F(z=9)1s22s22p51581、原子結(jié)構(gòu)與元素周期律（1）周期:元素在周期表中所處周期序數(shù)=該元素原子的電子層數(shù)（2）族:主族及ⅠB、ⅡB的族序數(shù)=最外層電子數(shù)；ⅢB—ⅦB族序數(shù)=（n-1）d電子數(shù)+ns電子數(shù)；ⅧA族最外層電子數(shù)He為2；其余均為8；ⅧB族包括三個縱行,d電子數(shù)加ns電子數(shù)之和為8—105.2.3元素性質(zhì)周期性遞變和原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系1、原子結(jié)構(gòu)與元素周期律（1）周期:5.2.3元素性質(zhì)周期性159（3）分區(qū):根據(jù)元素原子外層電子構(gòu)型，周期表分為五個區(qū)。表5.2原子外層電子構(gòu)型與周期系分區(qū)（3）分區(qū):根據(jù)元素原子外層電子構(gòu)型，周期表分為五個區(qū)。表5160IAIIAIIIA------VIIAVIIIAIIIB------------VIIIBIB--IIBIAIIAIIIA------VIIAVIIIAIII161習(xí)題：p2503,6(1),8,預(yù)習(xí)：5.2.3元素性質(zhì)周期性遞變和原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系5.3化學(xué)鍵和分子間相互作用力習(xí)題：p2503,6(1),8,162同周期，從左至右，最高氧化值逐漸升高。最高氧化值=族序數(shù)（VIII族例外）。非金屬最低氧化值=族序數(shù)—8。副族元素大都有可變氧化值。見表5.3例如：某些物質(zhì)中元素氧化值:氧化值（氧化數(shù)）：元素在單質(zhì)和化合物中的表觀化合價（或表觀電荷數(shù)）。變化規(guī)律:2.元素的氧化值同周期，從左至右，最高氧化值逐漸升高。例如：某些物質(zhì)中元素163表5.3第4周期副族元素的主要氧化值表5.3第4周期副族元素的主要氧化值1643.電離能元素的原子在氣態(tài)時失去電子的難易，可以用電離能來衡量,電離能越大,失去電子越難。電離能(I)：氣態(tài)原子失去一個電子成為氣態(tài)+1價離子，所需吸收的能量。A(g)+IA+(g)+e-第一電離能(I1)：基態(tài)氣態(tài)原子失去第一個電子成為氣態(tài)+1價離子，所需吸收的能量。A(g)+I1

A+(g)+e-影響電離能大小的因素:原子的核電荷、半徑與電子構(gòu)型。3.電離能元素的原子在氣態(tài)時失去電子的難易，可以用電離能來衡165變化規(guī)律：同周期從左到右，I增大變化規(guī)律：166同一主族從上到下(本圖中從左到右)I逐漸減小。副族元素電離能變化緩慢，規(guī)律性不明顯.同一主族從上到下(本圖中從左到右)I逐漸減小。167電子親合能元素的原子在氣態(tài)時得到電子的難易，可以用電子親合能來衡量,電子親合能越大,越易得電子，非金屬性越強。第一電子親合能(E1)：基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子成為氣態(tài)-1價離子，所放出的能量。F(g)++e-F-(g)E1=322kJ.mol-1影響親合能大小的因素:原子的核電荷、半徑與電子構(gòu)型。變化規(guī)律：同周期從左到右，E增大同一主族從上到下，E逐漸減小。副族元素電子親合能變化緩慢，規(guī)律性不明顯,電子親合能元素的原子在氣態(tài)時得到電子的難易，可以用電子親合能168

電負(fù)性：衡量分子中各原子吸引電子的能力。電負(fù)性最大者氟元素為4.0,最小者銫元素為0.7。電負(fù)性值越大，原子在分子中吸引電子的能力越強，非金屬性越強；電負(fù)性值越小，原子在分子中吸引電子的能力越弱，金屬性越強。周期系中元素的電負(fù)性見書p218圖5.124.元素的電負(fù)性電負(fù)性：衡量分子中各原子吸引電子的能力。電負(fù)性最大者氟元素169主族：同周期從左至右，電負(fù)性逐漸增大。同族從上至下，電負(fù)性逐漸減小。副族：電負(fù)性值較接近，變化規(guī)律不明顯。一般而言。電負(fù)性<2.0為金屬（Pt系，Au除外）;電負(fù)性>2.0為非金屬（Si除外）;電負(fù)性差值越大，鍵的極性越大例如：H—SC—CIH—NSi—CIH—O電負(fù)性差值0.40.50.91.21.4鍵的極性增大周期系中元素的電負(fù)性規(guī)律如下：主族：同周期從左至右，電負(fù)性逐漸增大。周期系中元素的電負(fù)性規(guī)170元素原子的半徑見書p218圖5.13元素的金屬性和非金屬性在周期系中變化規(guī)律與原子半徑密切相關(guān)。變化規(guī)律如下：同周期元素，從左到右，核電荷數(shù)增加，原子半徑逐漸減小，金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。同主族從上至下，原子半徑逐漸增大。副族(5.6周期)原子半徑較接近，變化規(guī)律不明顯5、原子半徑的周期性變化：元素原子的半徑見書p218圖5.135、原子半徑的周期性變化1715.3.1化學(xué)鍵分子中原子或離子間的強烈相互作用力稱為化學(xué)鍵?；瘜W(xué)鍵主要有金屬鍵、離子鍵、共價鍵：金屬鍵：金屬晶體中自由電子與原子或正離子之間的作用力。離子鍵：由正、負(fù)離子之間靜電引力形成的化學(xué)鍵共價鍵：成鍵原子間共享電子對而形成的化學(xué)鍵。可用價鍵理論解釋共價鍵的形成過程：價鍵理論以相鄰原子之間電子相互配對為基礎(chǔ)來說明共價鍵的形成。5.3化學(xué)鍵和分子間相互作用力5.3.1化學(xué)鍵5.3化學(xué)鍵和分子間相互作用力172價鍵理論要點：1、組成分子的兩個原子必須有未成對電子，且它們的自旋反平行，原子所能形成的共價鍵數(shù)目受到未成對電子數(shù)的限制。----共價鍵有飽和性2、原子軌道相互重疊形成共價鍵時，原子軌道要對稱性匹配并滿足最大重疊原則：----共價鍵有方向性對稱性匹配原則：原子軌道ψ正負(fù)號相同，才能實現(xiàn)有效重疊。最大重疊原則：軌道重疊總是沿著重疊最多的方向進(jìn)行。

價鍵理論要點：173圖5.14s和px軌道（角度分布）的重疊方式示意圖xz+_xz+(a)zx+_+(b)xz+_+zx(c)xz+_(d)圖5.14s和px軌道（角度分布）的重疊方式示意圖174x+_+

xzzx+_+ZXZ(a)(b)x+_+xzzx+_+ZXZ(a)(b)175zx_+zx+(c)xz_+(d)zx_+zx+(c)xz_+(d)176共價鍵的類型：б鍵和Л鍵б鍵：原子軌道沿兩核聯(lián)線方向以“頭碰頭”的方式進(jìn)行重疊形成的共價鍵。如：Л鍵：原子軌道沿兩核聯(lián)線方向以“肩并肩”方式進(jìn)行重疊形成的共價鍵。如：共價鍵的類型：б鍵和Л鍵б鍵：原子軌道沿兩核聯(lián)線方向以“頭碰177ZX+ZZXX++_б鍵ZX+ZZXX++_б鍵178ZXZZXZX++++___Л鍵б鍵yZXZZXZX++++___Л鍵б鍵y179分析C2H2，C2H4.COCl2中的б鍵和Л鍵例5.4：C=C

HC

CHHб鍵Л鍵353211鍵能CC<CC<CC鍵長CC>CC>CCOClClC分析C2H2，C2H4.COCl2中的б鍵和Л180習(xí)題：p2515,6(2),10預(yù)習(xí)：3、分子的空間構(gòu)型和雜化軌道理論5.3.3分子間相互作用力習(xí)題：p2515,6(2),101815.3.2分子的極性和分子的空間構(gòu)型