范德华半径无机化学精品课程
高中化学--范德华力相关介绍
专题4.范德华力Van der Waals' force一、次级键secondary bond1.concept次级键，除了典型的强化学键(共价键、离子键和金属键)等，依靠氢键以及弱的共价键和范德华 作用力相结合的各种分子内和分子间作用力的总称；2.次级键可根据原子间的距离、核磁共振谱和光谱等实验数据来确定；化学反应过程中形成的过渡态正是以次级键为特征的中间体或活化络合体； 次级键在物质的结构和性质的研究以及生物体系和超分子化学中起重大作用；3.反映在分子结构上，当原子间距离小于或接近相应的离子半径、共价半径或金属半径之和时， 可以认为原子间形成了化学键；当不同分子中的原子间距离范德华半径之和时，可以认为分子间存在着范德华力； 当原子间距离介于化学键与范德华力范围之间时，可以认为原子间生成次级键；4.次级键普遍客观存在，且化学键、次级键和范德华力三者之间的界限是很难明确划分；5.次级键中有相当一部分是有氢原子参与的；氢键(hydrogen bond )是次级键的一个典型，也是最早发现和研究的次级键；二、范德华半径V an der Waals radius1.concept:非金属元素有一种半径，叫范德华半径；原子的范德华半径是指当分子中两个相邻但不成键的原子靠近至一定距离时，可设想原子本身 的排斥力范围为一刚性球体，这一球体的半径称为范德华半径；2.如图表示出2个Cl 2，在同一个Cl 2里，2个Cl 核间距的一半是共价半径共r ； 在不同的2个Cl 2间，2个Cl 的核间距的一半是范氏半径范r ，显而易见共r <范r ；3.区别与联系①一般来说，对于金属元素，只有共价半径和金属半径； ②非金属元素(稀有气体除外)有共价半径和范德华半径； ③稀有气体元素只有范德华半径；④高中教材上原子半径全部用的是共价半径，所以稀有气体元素与同周期其它元素没有可比性；三、偶极dipole1.concept ：偶极---表示分子的极性；2.偶极可以分为三类：①固有偶极：极性分子中由于组成元素不同，其吸引电子的能力各有差异(元素周期律)，这就使 得分子中有电子偏移的现象，这样就产生了极性，并且偶极持续存在，称为固有偶极；-+δδCl H —②诱导偶极：是指非极性分子在电场中或者有其他极性分子在较近距离的情况下，由于电子带 负电，核带正电，它们会发生偏移，这种现象称为诱导偶极；③瞬时偶极：一切分子中，不管是极性分子还是非极性分子，原子核时刻在震动，电子时刻在 运动、跃迁，在它们运动的时候，偶尔离开平衡位置而产生极性，只不过这个过程持续时间 很短，故称瞬时偶极；四、偶极矩dipole moment1.concept正、负电荷中心间的距离和电荷中心所带电量的乘积，它是一个矢量，方向规定为从正电中心 指向负电中心，用符号μ表示，单位为库伦·米(C·m )； ①当一个电量(C e 19106022.1-⨯=)的正、负电荷相距m 1010-，则其偶极矩为： m C ⋅⨯=-29106022.1μ；②在静电制中，上述偶极矩为deb esu cm 8.4108.418=⋅⨯=-μ；③德拜是偶极矩的另一种单位，两者之间的换算为：m C deb ⋅⨯=-3010336.31； 2.偶极矩的数学表达式为μ=qd ；3.应用：①衡量键的极性强弱⎪⎩⎪⎨⎧≠=越大，键的极性越强，极性共价键，非极性共价键μμμ00【键的偶极矩简称键矩】A -B 键矩/deb A -B 键矩/debA -B 键矩/deb H -C 0.4 C -C 0 N -F 0.17 H -N 1.31 C -N 0.22 C =C 0 H -O 1.51 C -O 0.74 C =N 0.9 H -S 0.68 C -S 0.9 C =O 2.3 H -Cl 1.08 C -F 1.41 C =S 2.6 H -Br 0.78 C -Cl 1.46 N =O 2.0 H -I 0.38 C -Br 1.38 P =O 2.7 H -P 0.36 N -O 0.3 S =O 3.0②判断多原子分子极性强弱⎪⎩⎪⎨⎧≠=越大，分子的极性越强，分子是极性分子，分子是非极性分子μμμ00分子 μ/(m C ⋅-3010))10/(10m r - )10/(30m C er ⋅- er /μ CO 0.39 1.1283 18.08 0.02 HF 6.37 0.9168 14.69 0.43 HCl 3.50 1.2744 20.42 0.18 HBr 2.64 1.4145 22.66 0.12 HI1.271.6090 25.780.05五、范德华力V an der Waals' force1.concept范德华力(又称分子作用力)产生于分子或原子之间的静电相互作用；范德华力偶极子电荷位移近邻原子相互作用电偶极矩的感应作用−−−−−→−→→)(dipoles 2.范德华力又可以分为三种作用力：诱导力、色散力和取向力；①色散力dispersion force 【非极性分子间形成】※色散力(也称“伦敦力”，London force )是指非极性分子相互靠拢时，它们的瞬时偶极矩之间 产生的很弱的吸引力，所有分子或原子间都存在；※是分子的瞬时偶极间的作用力，即由于电子的运动，瞬间电子的位置对原子核是不对称的， 也就是说正电荷重心和负电荷重心发生瞬时的不重合，从而产生瞬时偶极；※色散力和相互作用分子的变形性有关，变形性越大(分子量愈大，变形性愈大)色散力越大； ※色散力和相互作用分子的电离势(即为电离能)有关，分子的电离势越低(分子内所含的电子数 愈多)，色散力越大；※色散力的相互作用随着61r 而变化；其公式为：I 1和I 2 分别是两个相互作用分子的电离能，α1和α2 是它们的极化率；206212121d )4(123E πεααr I I I I +-= ※色散力是菲列兹·伦敦(Fritz London )于1930年根据近代量子力学方法证明的，由于从量子 力学导出的理论公式与光色散公式相似，因此把这种作用称为色散力，又叫做伦敦力； ②诱导力induction force 【极性与非极性分子间或极性分子间形成】※诱导力在极性分子和非极性分子之间或极性分子和极性分子之间都存在诱导力； ※由于极性分子偶极所产生的电场对非极性分子发生影响，使非极性分子电子云变形(即电子云 被吸向极性分子偶极的正电的一极)，结果使非极性分子的电子云与原子核发生相对位移，本 来非极性分子中的正、负电荷重心是重合的，相对位移后就不再重合，使非极性分子产生了 偶极；※这种电荷重心的相对位移叫做“变形”，因变形而产生的偶极，叫做诱导偶极，以区别于极 性分子中原有的固有偶极；※诱导偶极和固有偶极就相互吸引，这种由于诱导偶极而产生的作用力，叫做诱导力；※在极性分子和极性分子之间，除了取向力外，由于极性分子的相互影响，每个分子也会发生 变形，产生诱导偶极；其结果使分子的偶极距增大，既具有取向力又具有诱导力； ※在阳离子和阴离子之间也会出现诱导力； ※诱导力与极性分子偶极矩的平方成正比；※诱导力与被诱导分子的变形性成正比，通常分子中各原子核的外层电子壳越大(含重原子越多)它在外来静电力作用下越容易变形；相互作用随着61r而变化，诱导力与温度无关；其公式：α为极化率；620212)4(rE πεμα-=诱 ③取向力dipole-dipole force 【极性分子间形成】 ※取向力发生在极性分子与极性分子之间；※由于极性分子的电性分布不均匀，一端带正电，一端带负电，形成偶极；因此，当两个极性 分子相互接近时，由于它们偶极的同极相斥，异极相吸，两个分子必将发生相对转动；这种 偶极子的互相转动，就使偶极子的相反的极相对，叫做“取向”；这时由于相反的极相距较 近，同极相距较远，结果引力大于斥力，两个分子靠近，当接近到一定距离之后，斥力与引 力达到相对平衡；这种由于极性分子的取向而产生的分子间的作用力，叫做取向力； ※取向力与分子的偶极矩平方(μ)成正比，即分子的极性越大，取向力越大； ※温度越高，极性分子运动越活跃，越不容易取向，取向力越弱；其公式为：0622214132E πεμμkTr -=取 μ1，μ2为两个分子的偶极矩；r 为分子质心间的距离，k 为Boltzmann 常数，T 为热力学温度， 负值表示能量降低； ④三种力的关系※极性分子与极性分子之间，取向力、诱导力、色散力都存在； ※极性分子与非极性分子之间，则存在诱导力和色散力； ※非极性分子与非极性分子之间，则只存在色散力；※这三种类型的力的比例大小，决定于相互作用分子的极性和变形性； ※极性越大，取向力的作用越重要；变形性越大，色散力就越重要；※诱导力则与这两种因素都有关；但对大多数分子来说，色散力是主要的； ※只有偶极矩很大的分子(如水)，取向力才是主要的；而诱导力通常是很小的； ※极化率α反映分子中的电子云是否容易变形；※虽然范德华力只有0.4~4.0kJ/mol ，但是在大量大分子间的相互作用则会变得十分稳固；。
无机化学-分子间作用力和氢键
He、Ne、Ar、Kr、Xe从左到右原子半径（分子半径）依次增大，变形 性增大，色散力增强，分子间结合力增大，故b. p. 依次增高。可见，范 德华力的大小与物质的m. p.，b. p.等物理性质有关。
同类分子型物质熔、沸点比较
熔点/K
沸点/K
F2
53.6
85
Cl2
(1) 与电负性大且 r 小的原子 ( F，O， N ) 相连的 H ； (2) 在附近有电负性大，r 小的原子 ( F，O，N ) 。
4、 氢键的特点
（a）氢键存在饱和性和方向性 ➢ 氢键的饱和性指的是每一个 X—H 只能与一个Y原子形成氢键。 只是因为H的体积较小，当形成 X—H…Y 氢键后，X和Y原子电 子云的斥力使得其它极性分子很难靠近。（H的配位数一般为2） ➢ 氢键的方向性指的是Y原子与X—H形成氢键后， X—H…Y 尽 量位于一条直线上，这样可使X和Y原子距离最远，斥力最小。
CH3CH2CH3 b.p. -44.5℃
CH3CH2CH2CH3 b.p. -0.5℃
CH3CH2CH2CH2CH3 b.p. 36℃
●正戊烷、异戊烷和新戊烷三种异构体的相对分子质量相同, 色 散力随分子结构密实程度的增大而减小,导致沸点按同一顺序下降
CH3CH2CH2CH2CH3 b.p.36 ℃
总作用力
8.5 8.75 26.00 23.11 21.14 29.60 47.31
对大多数分子来说，以色散力为主 (除极性很大且存在氢键的 分子，如H2O外)
色散力的大小既依赖于分子的大小，也依赖于分子的形状
●丙烷、正丁烷和正戊烷均为直链化合物(忽略分子形状的影响 ), 色散力随分子体积的增大而增大, 导致沸点按同一顺序升高
无机化学基础全套课件ppt全册电子教案
物分子。
化学键
共价键
H2、HCl两分子虽然都是由共价键形成的分子，但这两个分子中的共价键是有
区别的。H2分子是由同种元素的原子形成的共价化合物，由于两个原子吸引电
子的能力相同，共用电子对不偏向任何一个原子，因此成键原子不显电性。这
样的共价键叫做非极性共价键，简称非极性键。如Cl2、O2、N2等是由非极性键
空间绕原子核做高速运动。
原子的组成
原子核
原子核发现以后，科学家又进一步证明，原子核还可以再分，它是由更小的
微粒质子和中子组成。一个质子带一个单位正电荷，中子不带电，原子核所
带的正电荷数等于核内质子数。由于原子显中性，所以核电荷数等于质子数
，也等于核外电子数。既表示为：
核电荷数（Z）=质子数=核外电子数
+
- +
极性
分子
+非极性
分子
- +
固有偶极
-
+
诱导偶极
诱导力
分子的作用力
色散力
非极性分子的偶极矩为零，似乎不存在相互作用。事实上分子中的电子和原子核都处在不断运动
中，经常会发生正、负电荷重心的瞬间相互位移，从而产生偶极。这类偶极称为瞬时偶极。当两个
或多个非极性分子在一定条件下充分靠近时，就会由于瞬时偶极而发生异性相吸的作用。这种由瞬
1s2
2
3
Li
1s22s1
2
1
4
Be
1s22s2
2
2
5
B
1s22s22p1
2
3
6
C
1s22s22p2
大专无机化学课件-化学键与分子结构
第八课 化学键与分子结构
第六章 化学键与分子结构
112种原子(18种人造)，天然存在、数量 较多的只有几十种，组成了物质世界。
原子如何结合组成物质世界？ 原子间相互作用力称为化学键 原子间通过化学键形成分子，分子形成 物质世界
化学键的分类
强化学键： 离子键、共价键、金属键 共价键又分为：键、键、键、离域键、 配位键、 -配位键、 缺电子多中心键等 弱化学键（次级键）： 氢键、范德华力等
离子键理论不能说明相同 原子形成单质分子，也不能说 明电负性相近的原子如何形成 化合物分子。
· · · · O· O2，CO2： · C · · · ·
1916年，美国化学家G. N. Lewis提出了共价键理论 (经典 价键理论)。
分子中每个原子应该具有稳定的稀有气 体原子的电子层结构 (8电子结构)，该结构可 以通过原子间共享电子对 (一对或若干对) 的 方式来实现。
当电负性相差较大的金属原子和非金属 原子在一定的反应条件下相互接近时，由于 有达到稳定的电子结构的倾向而分别失去或 得到电子生成正离子和负离子。
· · · · Na·+ :Cl· Na+ + [:Cl:]－ · · · ·
正离子和负离子由于静电引力相互吸 引而形成离子晶体，在离子晶体中，正离子 和负离子形成离子键。
1925年获博士学位，1931年任化学 教授，由于他对化学键的研究以及用化 学键理论阐明复杂物质化学结构获得成 功，1954年获Nobel化学奖。
建立了现代价键理论、杂化轨道理论、 价层电子对互斥理论。 1932年，Hund和Mulliken从另一角度提 出了分子轨道理论。
三、现代价键理论
W. Heitler 和 F. London
（完整版）无机化学（天津大学版）
（完整版）⽆机化学（天津⼤学版）第⼀章化学反应中的质量关系和能量关系[学习指导]1．“物质的量”（n）⽤于计量指定的微观基本单元或其特定组合的物理量，其单位名称为摩[尔]，单位符号为mol。
2.摩尔质量（M) M = m/n3.摩尔体积（V m）V m = V/n4.物质的量浓度（c B）c B = n B/V5.理想⽓体状态⽅程pV = nRT6.理想⽓体分压定律p= Σp B ；p B = (n B/n)p7.化学计量式和化学计量数O = ΣνB B ；νBB8.反应进度（ξ）表⽰化学反应进⾏程度的物理量，符号为ξ，单位为mol。
随着反应的进⾏，任⼀化学反应各反应物及产物的改变量：Δn B = νBξ9.状态函数状态函数的改变量只与体系的始、终态有关，⽽与状态变化的途径⽆关。
10.热和功体系和环境之间因温差⽽传递的热量称为热。
除热以外，其它各种形式被传递的能量称为功。
11.热⼒学能（U）体系内部所含的总能量。
12.能量守恒定律孤⽴体系中能量是不会⾃⽣⾃灭的，它可以变换形式，但总值不变。
13.热⼒学第⼀定律封闭体系热⼒学能的变化：ΔU = Q + WQ > 0, W > 0, ΔU > 0；Q < 0, W< 0, ΔU < 0。
14.恒压反应热（Q p）和反应焓变（Δr H m）H(焓) ≡ U + pV, Q p= Δr H m15.赫斯定律Q p= ∑Q B, Δr H m= ∑Δr H m(B)B B16.标准状况：p = 101.325kPa, T = 273.15 K标准(状)态：pθ= 100kPa下⽓体：纯⽓体物质液体、固体：最稳定的纯液体、纯固体物质。
溶液中的溶质：摩尔浓度为1mol·L-1标准态下17.标准摩尔⽣成焓（）最稳定的单质─────—→单位物质的量的某物质=18.标准摩尔反应焓变（）⼀般反应cC + dD = yY + zZ=[y(Y) + z(Z)] - [c(C)+ d(D)]=Σνi(⽣成物) + Σνi(反应物)第⼆章化学反应的⽅向、速率和限度[学习指导]1.反应速率：单位体积内反应进⾏程度随时间的变化率，即：2.活化分⼦：具有等于或超过E c能量（分⼦发⽣有效碰撞所必须具备的最低能量）的分⼦。
范德华力
注意：C原子吸引电子能力较弱，一般不形成氢键。
露脸 互动面板
区域
知识点三、氢键性质及应用 1. 氢键的强弱
氢键是一种静电作用，是除范德华力外的另一种分子间作用力 氢键的大小介于化学键与范德华力间，不属于化学键，但有键 长、键能，氢键具有饱和性、方向性。
如： C2H5OH、CH3COOH、H2O 、HF、NH3 相互之间
2、分子内氢键 如：苯酚邻位上有-CHO -COOH、-OH和-NO2时，由氢键组成环的特殊结构
露脸 互动面板
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知识点三、氢键性质及应用
1. 氢键的强弱 X—H ... Y—
X和Y的电负性越大，吸引电子能力越强，则氢键越强
如：F 电负性最大，得电子能力最强，因而F-H…F是最强的氢键
区域
2．二氯化硫(Cl—S—S—Cl，直线形)是一种琥珀色液体，
是不合同成原硫子化间染极料性的键重要原同料原。子间非极性键
:: :: :: ::
(1)写出它的电子式__:_C_l_:_S__:_S_:__C_l_:
露脸
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(2)指出它分子内的键型__S-_S_键__非_极__性_共__价_键__，_S_-_C_l键__极_性__共_价__键________ 区域
电负性相差越大，分子极性越强
露脸 互动面板
区域
2. 有五种ABn型分子：①SO2、②CH4、③H2O、④CO 2⑤NH3。
孤电子对数 1
0
2
0
0
价层电子对数 3
4
4
2
4
(1)判断五种分子的空间构型 根据价层电子对互斥理论
无机及分析化学教案-第一章无机化学基本知识-6学时
第1次课学时 2及发射卫星使用的高能燃料。
4.计算机中信息存储设备。
化学在畜牧生产中的作用：生物体本身就是多种化合物组成的集合体，如：细胞，线粒体，溶酶体等等。
当今科技已发展到从分子水平上研究生物科学，产生了分子生物学等新型学科。
生物学的研究越来越离不开化学原理、化学知识和化学分析技术。
二、讲授新课：第一节原子结构元素周期系一、原子核外电子的运动状态（一）、微观粒子的统计规律性1.微观粒子的波粒二象性结论：正是由于微观粒子与宏观粒子不同，不遵循经典力学规律，而要用量子力学来描述它的运动状态。
电子衍射示意图2.测不准原理图△X·△P≥h/4π（二）、波函数和原子轨道薛定谔方程：描述核外电子运动的波动方程。
薛定谔方程是描述微观粒子运动状态、变化规律的基本方程。
它的解并不是具体的数资，而是一个含有三个变量x、y、z和三个参数n、l、m的函数式，叫做波函数ψ，表示为ψ(x，y，z)。
波函数是描述核外电子运动状态的数学函（15分钟）微观粒子的统计规律性（20分钟）波函数和原子轨道数式。
量子力学中的原子轨道不是某种确定的轨道，而是原子中一个电子可能的空间运动状态，包含电子所具有的能量，离核的平均距离、几率密度分布等。
（三）、几率密度和电子云电子在核外空间某处单位微小体积内出现的几率，称为几率密度，用波函数绝对值的平方|ψ|2表示。
常常形象地将电子的几率密度(|ψ|2)称作“电子云”。
1s电子云界面图电子云的角度分布图（四）、四个量子数及其对核外电子运动状态的描述1.主量子数(n)（1）取值范围它只能取1，2，3……等正整数。
（2）物理意义：①主量子数n是决定电子能量的主要因素。
②主量子数表示电子离核的远近或电子层数。
在光谱学上常用一套拉丁字母表示电子层，常用K、L、M、N、O、P、Q等符号分别表示n = 1，2，3，4，5，6，7。
2.角量子数(l) （10分钟）几率密度和电子云（30分钟）四个量子数图原子轨道的角度分布图第2次课学时 2一、课程回顾：（和同学们互动，以提问的方式回忆上节课所讲内容并板书）一、原子核外电子的运动状态（一）、微观粒子的统计规律性（二）、波函数和原子轨道（三）、几率密度和电子云（四）、四个量子数及其对核外电子运动状态的描述提问并讲解：二、讲授新课：二、原子核外电子的排布（一）、核外电子排布的规律1.保里(Pauli)不相容原理2.能量最低原理3.洪特(Hund)规则（二）、近似能级图学时 2图 稀溶液的沸点升高、凝固点下降AB 为纯水的蒸气压曲线，A′B′为稀溶液的蒸气压曲线，AC 为冰的蒸气压曲线溶液的沸点上升：B b b b b b K T T T ⋅=-=∆ο凝固点下降：B f f f f b K T T T ⋅=-=∆ο3、溶液的渗透压半透膜： 渗透压：课程小结：。
无机化学：分子间作用力1
➢ 色散力是非极性分子之间唯一的作用力 17 ➢ 色散力存在于所有的分子之间
不同分子间作用力在同一物质中的大小
kJ/mol
取向力
诱导力
色散力
Ar CO HCl NH3 H2O
0 0.003 3.305 13.31 36.38
0 0.008 1.104 1.548 1.929
8.49 8.74 16.82 14.94 8.996
21
氢键（hydrogen band）
● 氢键存在的证明
22
H2O、 HF、NH3与同系物性质的不同就是由氢键引起的。 氢键和分子间作用力一样，也是很弱的力。
The structure of ice
23
氢键： 氢键是一种特殊的分子间作用力 1936年 Pauling
氢键：氢原子与电负性 大的X原子以共价键结 合以后，它还可以和另 一个电负性大的X’原 子产生吸引力。这种吸 引力叫做氢键。
粘度：
丙醇 < 丙二醇 < 甘油
33
➢ 生命科学:
C=O…H-N氢键使蛋白质形成a螺旋
34
-螺旋
反平行-折片 反平行-折片
35
➢ 生命科学：碱基配对，DNA基因转录
36
主槽 次槽
37
➢ 水的特殊性质:
高沸点 高热容 密度的变化 水的高表面张力 树木中水的输送 良好的溶解能力 可燃冰
色散力dispersionforces伦敦力londonforces瞬时偶极诱导偶极相互作用瞬时偶极瞬时偶极不断的存在消失16色散力dispersionforces分子间作用力中相当最弱的一种110kjmol随着分子变形性的增多而增大分子量表面积色散力存在于所有的分子之间17不同分子间作用力在同一物质中的大小kjmol取向力诱导力色散力ar849co00030008874hcl330511041682nh133115481494363819298996什么最弱的色散力在同一分子中总分子间力的比重通常比较大
范德华力、氢键、溶解性、手性、无机含氧酸酸性
想一想
（1）将干冰气化，破坏了CO2分子晶体的 （2）将CO2气体溶于水，破坏了CO2分子 。 。
（3）解释CCl4（液体）CH4及CF4是气体，CI4是固体的原因。
教材P55练习题
三、氢键及其对物质性质的影响
氢键的本质：
一种静电作用，是除范德华力外的另一种分子间作用力， 氢键的大小，介于化学键与范德华力之间，不属于化学键。 注意: （1）一般表示为: X H … Y（其中X、Y为F、O、N） 表示式中的实线表示共价键，虚线表示氢键。 （2）氢键的强弱：与X和Y原子的电负性及半径大小有关， 电负性大，半径小，则氢键强。 （4）氢键具有方向性和饱和性。
作用微粒 强弱 对物质性 质的影响
分子之间
相邻原子之间
弱
范德华力越 大，物质熔 沸点越高
很强
物质的稳定性
四、溶解性
“相似相溶”规律： 非极性溶质一般易溶于非极性溶剂， 极性溶质一般易溶于极性溶剂。 水是常见的极性溶剂，离子化合物是强极性物质，很多易溶于水。 （1）内因：相似相溶原理 （2）外因：影响固体溶解度的主要因素是温度； 影响气体溶解度的主要因素是温度和压强。 （3）其他因素： ①如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶解度增大， 且氢键越强，溶解性越好。如：NH3。 ②溶质与水发生反应时可增大其溶解度，如：SO2。 ③“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。
【知识回顾】
指出下列无机含氧酸的酸性： HClO4 HClO3 H2SO4 H3PO4 H2SO3 HIO4 HBrO4 HClO
1. 同周期非金属元素的最高价氧化物的水化物（其含氧酸）的 酸性随原子序数递增而增强。如：H3PO4 < H2SO4 < HClO4
高氯酸是非金属含氧酸中酸性最强的无机酸 2. 同主族非金属元素的最高价氧化物的水化物（其含氧酸）的 酸性随原子序数递增而减弱。 如： HClO ＞HBrO ＞HIO
无机化学讲义课件
易溶于水，水溶液导电，熔融状态 下也导电。
共价键及其性质
共价键的形成
原子之间通过共用电子对形成共价键。
共价键的特点
有方向性、有饱和性，键能较大，但比离子键小。
共价化合物的性质
一般难溶于水，熔融状态下不导电，但有些共价 化合物在水溶液中能导电。
分子间作用力与氢键
分子间作用力
分子间存在的相互作用力，包括范德 华力和氢键等。
特点
无机化学研究的元素和化合物种类繁多，包括金属、非金属 、氧化物、酸、碱、盐等；无机化学反应多样，包括化合、 分解、置换、复分解等；无机化学与生产生活密切相关，如 肥料、陶瓷、玻璃、冶金等。
无机化学的发展历史
早期发展
古代人们通过炼金术、医药学等 实践活动积累了无机化学的初步
知识。
近代发展
18世纪末至19世纪初，道尔顿提 出了原子论，奠定了近代无机化 学的基础；随后门捷列夫发现了 元素周期律，揭示了元素之间的
制作笔记
制作详细的笔记，记录重要知识点、公式和反应机理等， 方便复习和查阅。
多做练习，提高解题能力
多做习题
通过大量的习题练习，加深对知识点的理解和记忆， 提高解题速度和准确度。
分析解题思路
对解题过程进行分析和总结，掌握解题方法和技巧。
挑战难题
适当挑战一些难题和复杂问题，拓展自己的思维能力 和解题能力。
位置。
探讨金属氧化物的性质、 制备方法和应用。
阐述金属氢氧化物的性 质、稳定性及其与酸的
反应。
金属盐类
介绍金属盐类的性质、 溶解性及其在化学反应
中的作用。
非金属及其化合物
非金属元素与分类
介绍非金属元素的性质、分类及其在周期表 中的位置。
范德华半径详细资料大全
范德华半径详细资料大全
原子的范德华半径是指在分子晶体中，分子间以范德华力（分子间存在的一种吸引力）结合，以稀有气体为例，相邻两原子核间距的一半，即为范德华半径。
基本介绍
•中文名：范德华半径
•属性：非金属元素有一种半径
•又称：范氏半径
•实列：稀有气体的分子晶体相邻两原子核间距的一半
范氏（范德华）半径非金属元素有一种半径，叫范氏半径．例如，在CdCl2晶体里，测得在不同的“分子”（实际是层状的大分子）里Cl与Cl间的核间距为：d(Cl-Cl)=0.376nm．取其值的一半定为氯原子的范氏半径，即：r范=1/2(0.376nm)=0.188nm．对非金属元素，总有r范>r共，从上图可以清楚地看出这一关系．图中表示出2个Cl2，在同一个Cl2里，2个Cl核间距的一半是共价半径r共；在不同的2个Cl2间，2个Cl的核间距的一半是范氏半径r范．显而易见，r 范>r共．一般来说，对于金属元素，只有共价半径和金属半径；而非金属元素（稀有气体除外）有共价半径和范氏半径；稀有气体元素只有范氏半径．高中教材上原子半径全部用的是共价半径，所以稀有气体元素的半径与同周期其它元素没有可比性．。
2024版大学无机化学完整版ppt课件
离子键。
离子晶体的结构
02
离子晶体中正负离子交替排列，形成空间点阵结构，具有高的
熔点和沸点。
离子键的强度
03
离子键的强度与离子的电荷、半径及电子构型有关，电荷越高、
半径越小，离子键越强。
12
共价键与分子结构
2024/1/29
共价键的形成
原子间通过共用电子对形成共价键，共价键具有方向性和饱和性。
分子的极性与偶极矩
大学无机化学完整版ppt课件
2024/1/29
1
目录
2024/1/29
• 无机化学概述 • 原子结构与元素周期律 • 化学键与分子结构 • 化学反应基本原理 • 酸碱反应与沉淀溶解平衡 • 氧化还原反应与电化学基础 • 配位化合物与超分子化学简介
2
01
无机化学概述
Chapter
2024/1/29
反应机理
基元反应和复杂反应、反应机理的推导和表示 方法
反应速率理论
碰撞理论、过渡态理论和微观可逆性原理
2024/1/29
影响反应速率的因素
浓度、温度、催化剂和光照等外部条件对反应速率的影响
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05
酸碱反应与沉淀溶解平衡
Chapter
2024/1/29
19
酸碱反应概述
酸碱定义及性质
介绍酸碱的基本概念、性质和分类，包括阿累尼乌斯 酸碱理论、布朗斯台德酸碱理论等。
配位化合物的组成 中心原子或离子、配体、配位数、配位键等。
配位化合物的分类
3
根据中心原子或离子的性质可分为金属配位化合 物和非金属配位化合物；根据配体的性质可分为 单齿配体和多齿配体等。
2024/1/29
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晶格能正负离子的电荷数越高、半径...
无机化学精品教案（全套）第一章物质的状态§ 1-1 气体一、理想气体状态方程式理想气体的条件是:分子本身不占体积,分子间没有相互作用力,分子和分子之间、分子和器壁之间的碰撞是完全弹性的。
理想气体状态方程式: pV=nRT由于n=m / M(m为理想气体质量,M为摩尔质量),所以上式可改写成pV=RT又因为气体的密度ρ =m / V ,式上式又可改写成pM=ρRT 使用理想气体状态方程式,应注意两点: ⑴它只适用于理想气体,对实际气体仅在高温、低压下近似适用。
⑵注意单位的匹配。
摩尔气体常数R在p和V单位不同时,应选用相应的单位,例如:8.314 Pa?m3?mol-1?K-1;8.314 kPa?L?mol-1?K-1;8.314 J?mol-1?K-1。
二、气体分压定律1.基本概念分压力恒温时,某组分气体占据与混合气体相同体积时所产生的压力分体积恒温时,某组分气体具有和混合气体相同压力时所占有的体积2.混合气体中某组分气体的气态方程式piV总 = n i RT 或 p总Vi = n i RT注意:用总体积时则乘以分压力;而用总压力时则乘以分体积。
3.气体分压定律文字表述混合气体的总压力等于各组分气体分压力之和;某组分气体分压力的大小和它在气体混合物中的体积分数(或摩尔分数)成正比。
数学表达式 p总 = p1 + p2 +p3 …… + pi = ∑pipi= ×p总或pi = ×p总4.气体分压定律的应用计算混合气体中某组分的分压力;改正在水面上收集气体的真正压力。
三、气体扩散定律文字表述同温同压下,气体的扩散速度与其密度(或摩尔质量)的平方根成反比。
数学表达式定律的应用根据分子量计算不同气体间的扩散速度比;由已知分子量和扩散速度比,计算未知气体的分子量。
四、实际气体状态方程式1.实际气体与理想气体的偏差实际气体分子本身有一定体积,所以其真正体积比表观的体积小; 实际气体分子间有相互作用力,因此其真正压力比表观的压力大。
2024版化学竞赛无机化学绝密课件
根据题目所给信息和所学知识，建立 数学模型或化学方程式。
检查计算过程和结果是否合理和准确， 注意单位换算和有效数字的处理。
05
历年真题回顾与模拟训练
历年真题分析及考点总结
分析历年真题的出题 规律和难度变化趋势， 为学生提供备考方向。
针对历年真题中的易 错点和难点进行深入 剖析，提高学生的解 题能力。
性质、制备方法和应用，如硝酸盐、硫酸盐 等。
非金属及其化合物
非金属的通性
重要的非金属盐
包括氧化性、还原性、与金属反应生 成离子化合物等。
性质、制备方法和应用，如铵盐、磷 酸盐等。
非金属的氧化物和含氧酸
性质、制备方法和应用，如硫酸、硝 酸等。
酸碱反应与沉淀溶解平衡
酸碱反应的定义和分类 包括中和反应、水解反应等。
酸碱指示剂和pH值
酸碱指示剂的变色原理和选择，pH 值的测定方法。
沉淀溶解平衡
溶度积常数和溶解度关系，沉淀的生 成、溶解和转化。
缓冲溶液
缓冲溶液的组成和性质，缓冲作用原 理和缓冲溶液的应用。
03
无机化学实验技能与操作
实验室安全知识与操作规范
实验室安全守则
01
遵守实验室规章制度，正确使用实验器材，注意个人及他人安
元素周期表
周期表的排列规律，各族 元素的性质及变化规律， 如s区、p区、d区、f区元 素的性质特点。
元素性质
金属元素与非金属元素的 性质差异，以及元素性质 与原子结构的关系。
化学键与分子结构
化学键
离子键、共价键（σ键和π 键）、金属键等基本概念 及特点。
分子结构
分子的空间构型、键长、 键角等参数，以及分子的 极性和非极性。
无机化学ppt课件
配位化合物的命名遵循一定的规则，包括确定中 心原子和配体的名称、标明氧化态和配位数等。
金属有机化合物类型、合成方法和应用前景
01
类型
金属有机化合物包括金属烷基化合物、金属芳基化合物、金属羰基化合
物等，它们在结构和性质上具有多样性。
02
合成方法
金属有机化合物的合成方法包括金属与有机物的直接反应、金属卤化物
离子键和共价键的强度
决定物质的化学性质，如稳定性、反 应活性等。离子键较强，共价键有强 弱之分。
氢键
一种特殊的分子间作用力，存在于含 有氢原子的分子之间，对物质的熔沸 点、溶解度等性质有显著影响。
04
晶体结构与性质
晶体类型及结构特点
01
02
03
04
离子晶体
由正负离子通过离子键结合而 成，具有高熔点、高硬度等特
原子结构模型及发展历程
道尔顿实心球模型
认为原子是坚硬的、不可再分的 实心球体。
汤姆生枣糕模型
发现电子，提出原子像枣糕一样， 电子像枣子一样镶嵌在原子中。
卢瑟福核式结构模型
通过α粒子散射实验，提出原子 的中心有一个带正电的原子核， 电子绕核旋转。
波尔分层模型
引入量子化概念，解释氢原子光 谱，提出电子在特定轨道上运动。
沉淀溶解平衡原理及应用
沉淀溶解平衡定义
在一定条件下，难溶电解质在溶液中的离子浓度达到平衡状态。
沉淀溶解平衡应用
通过控制溶液中的离子浓度，可实现难溶电解质的分离、提纯和制 备。
溶度积常数（Ksp）
表达难溶电解质在溶液中离子浓度平衡关系的常数，可用于判断沉 淀的生成和溶解条件。
难溶电解质溶解度和溶度积常数计算
化学键类型及形成条件
《无机化学》教案完整版
谢谢聆听
了解无机化学在日常生活、 工农业生产、科学研究等领 域的应用。
培养学生的创新思维和批判 性思维，为后续学习和职业 发展奠定基础。
教材与参考资料
01
教材
《无机化学》（第X版），XXX主编，高等教育出版社 。
02
参考资料
《无机化学例题与习题》、《无机化学学习指导与习题 解析》等。
03
网络资源
中国大学MOOC、爱课程等在线课程平台的相关课程资 源。
常见无机化合物制备方法演示
氧化物制备
通过加热金属与氧气反应制备氧化物，如铁在氧气中燃烧生成四氧化三 铁。
利用金属氧化物之间的置换反应制备其他氧化物，如铝热反应制备铁氧 化物。
常见无机化合物制备方法演示
01
酸制备
02
通过非金属元素与氢气反应制备气态氢化物，再与水反应制备
酸，如硫化氢与水反应生成氢硫酸。
掌握原子结构、元素周期表及周期律，理解 元素性质递变规律。
化学反应速率与化学平衡
掌握反应速率的影响因素及计算方法，理解 化学平衡的移动原理及判断方法。
化学键与分子结构
了解离子键、共价键的形成及性质，理解分 子极性、分子间作用力等概念。
酸碱反应与沉淀溶解平衡
了解酸碱质子理论，掌握酸碱反应的计算方 法及沉淀溶解平衡的应用。
利用强酸制弱酸的原理，通过复分解反应制备酸，如盐酸与碳
03
酸钙反应生成二氧化碳、水和氯化钙。
常见无机化合物制备方法演示
盐制备
通过金属与酸反应制备盐，如锌与稀硫酸反应生 成硫酸锌和氢气。
利用金属氧化物与酸反应制备盐，如氧化铜与稀 硫酸反应生成硫酸铜和水。
区别金属原子半径、离子半径、共价半径和范德华半径和碳材料的分类及应用
区别金属原子半径、离子半径、共价半径和范德华半径根据量子力学，核外电子运动没有固定轨道，没有明确的界限，只有几率密度的分布。
通常把核到最外层电子的平均距离定义为原子半径。
现代的科学技术还无法精确测定一个单独原子的半径，只能用实验方法，如X射线衍射法，测定出晶体中相同原子核间距离，或用同核双原子分子键长，被2相除得出。
不同元素原子有不同的存在形式，就是同一元素的原子也可能形成不同化学键的分子和晶体。
因而不同元素的原子半径可能表现形式不同，就是同一元素的原子半径也可能有不同形式。
根据测定方法的不同，通常有3种原子半径：①金属半径：金属晶体中相邻两金属原子核间距离的一半，称做该元素原子的金属半径，如铜的金属半径r金＝127.8pm。
②共价半径：同种元素的两原子以共价键结合时，其共价键键长的一半称做该元素原子的共价半径，符号表示为pm 或Å，其数值与几重键结合有关，如碳原子的共价半径r共，单键时为77pm，双键时为67pm，三键时为60pm。
金属元素原子在一定条件下也可形成共价的双原子分子，金属元素原子也有共价半径，如铜的共价半径r共为117pm。
由于形成共价键时，总会发生原子轨道重叠，通常同一金属元素的金属半径比其单键共价半径要大10%～15%。
同周期元素的单键共价半径的变化规律为从左至右逐渐缩小，可认为是原子核对电子引力增大的缘故③范氏半径：(范德华氏半径的简称) 非金属元素和有些金属元素所形成的分子间或稀有气体单原子分子间靠分子间力(范德华力) 相互吸引，其不同分子中两个相同原子核间距离的一半，称做该元素原子的范氏半径，如氯原子的范氏半径r范为181pm。
如左图所示，表示了氯原子的共价半径和范氏半径。
原子半径数据只有相对的、近似的意义，而且同一元素的不同半径，数值不同(r范>r金>r共)，而且相差较大。
使用时不要同时用不同半径的数据。
在一般的资料里，金属元素有金属半径和共价半径的数据，非金属元素则有共价半径和范氏半径的数据，稀有气体只有范氏半径的数据。
原子的范德华半径
van der Waals Radii r w (nm) of the ElementsH He Li Be B C N O F Ne Pauling[ 0.11 0.14 0.1720.15 0.14 0.135 0.154 Bondi[2] 0.12 0.14 0.182 0.2130.170.1550.152 0.147 0.154 Bokii[3] 0.117 0.122 0.1790.1570.138 0.135 0.16 Allinger 0.162 0.153 0.255 0.2230.2150.2040.1930.182 0.171 0.16 Zefirov[ 0.116 0.22 0.190.180.1710.15 0.129 0.14 Batsanov 0.12 0.14 0.22 0.190.180.170.16 0.155 0.15 0.15 Our work 0.108 -0.134 0.175 0.2050.1470.1490.1410.14 0.139 -0.168Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Pauling[1] 0.190.1850.18 0.192Bondi[2] 0.227 0.173 0.251 0.210.180.180.1750.188 0.275Bokii[3] 0.190.180.18 0.192Allinger 0.27 0.243 0.236 0.2290.2220.2150.2070.199 0.309 0.281 Zefirov[ 0.23 0.2 0.2 0.1840.19 0.27 0.24 Batsanov 0.24 0.22 0.21 0.210.1950.180.18 0.19 0.28 0.24 Our work 0.184 0.205 0.211 0.2070.1920.1820.183-0.193 0.205 0.221Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Pauling[1]Bondi[2]Bokii[3]Allinger 0.261 0.239 0.229 0.2250.2240.2230.2230.222 0.226 0.229 Zefirov[ 0.22 0.19 0.19 Batsanov 0.23 0.215 0.205 0.2050.2050.2050.2 0.2 0.2 0.21 Our work 0.216 0.187 0.179 0.1890.1970.1940.1920.184 0.186 0.21Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Pauling[1] 0.2 0.2 0.195Bondi[2]Bokii[3] 0.2 0.2 0.1950.198Allinger 0.246 0.244 0.236 0.2290.2220.2150.3250.3 0.271 0.254 Zefirov[ 0.21 0.1970.28 0.26 0.23 Batsanov 0.21 0.21 0.205 0.190.190.2 0.29 0.255 0.24 0.23 Our work 0.208 0.215 0.206 0.1930.198-0.2120.2160.224 0.219 0.186Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Pauling[1]Bondi[2] 0.1630.1720.162 0.255 0.227 Bokii[3]Allinger 0.243 0.239 0.236 0.2340.2340.2370.2430.25 0.264 0.259 Zefirov[5] 0.2 0.21 0.22Batsanov 0.215 0.21 0.205 0.2050.2 0.2050.21 0.22 0.22 0.225 Our work 0.207 0.209 0.209 0.2070.1950.2020.2030.23 0.236 0.233Sb Te I Xe Cs Ba La Ce Pr Nd Pauling[ 0.22 0.22 0.215 0.218Bondi[2] 0.19 0.206 0.198 0.216Bokii[3] 0.22 0.22 0.215 0.218Allinger 0.252 0.244 0.236 0.2280.3440.3070.2780.274 0.273 0.273 Zefirov[5] 0.214 0.290.260.23Batsanov 0.22 0.21 0.21 0.220.3 0.270.25Our work 0.225 0.223 0.223 0.2210.2220.2510.24 0.235 0.239 0.229Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Pauling[1]Bondi[2]Bokii[3]Allinger 0.272 0.271 0.294 0.2710.270.2690.2670.267 0.267 0.279 Zefirov[5]Batsanov[6]Our work -0.236 0.229 0.233 0.2370.2210.2290.2160.235 0.227 0.242Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Pauling[1]Bondi[2] 0.175 0.166 0.17 Bokii[3]Allinger 0.265 0.253 0.243 0.2390.2370.2350.2360.239 0.243 0.253 Zefirov[5] 0.2 0.2 Batsanov[6] 0.225 0.22 0.210.2050.2 0.2 0.205 0.21 0.205 Our work 0.221 0.212 0.217 0.210.2170.2160.2020.209 0.217 0.209Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Th Pauling[1]Bondi[2] 0.196 0.202 0.187Bokii[3] 0.169Allinger 0.259 0.274 0.266 0.2590.2510.2430.3640.327 0.308 0.274 Zefirov[ 0.22Batsanov 0.22 0.23 0.23 0.24 Our work 0.235 0.232 0.243 -0.229-0.236-0.243-0.256-0.243 0.26 0.237Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Pauling[1]Bondi[2]Bokii[3]Allinger 0.264 0.252 0.252 0.252Zefirov[5]Batsanov[6] 0.23Our work 0.243 0.24 0.221 -0.256-0.256-0.256-0.256-0.256 -0.256 -0.256References1 Pauling, L. The nature of the chemical bond.3rd Ed. NY: Cornell Univ,Press, 1960；Pauling, L. Pauling, P. Chemistry. San Francisco: W. H. Freeman Company, 19752 Bondi, A. J. Phys. Chem., 1964, 68: 4413 Bokii, G. B. Kristallokhimiya ( Crystal Chemistry ). Moscow: Nauka, 19714 Allinger, N. L. Zhou, X.; Bergsma, J. J. Mol. Struct., Theochem., 1994,312: 695 Zefirov, Yu V. Russ. J. Inorg. Chem., 2000, 45: 15526 Batsanov, S. S. Russ. J. Inorg. Chem., 1991, 36: 1694; Inorg. Mater.,2001, 37: 8717 胡盛志，周朝晖，蔡启瑞. 物理化学学报，2003，19：1073。
范德华力和范德华半径
例如α1 = α2 = 2.9×10-40 J-1·C2·m2, I = 7 eV (670
kJ·mol-1), 相距为0.3 nm时
E色 = -4.7 kJ·mol-1
静电力和诱导力只存在于极性分子间，而色散力
存在于所有性质的分子间。实验表明，这三种作用力
中色散力是主要的。极化率α反映分子中的电子云是
凡是与1/r6成正比的三种作用力（静电力，诱 导力，色散力）通称为范德华力（van der Waals foeces）。这种作用力的作用能一般在 10 kJ·mol-1 以下，比通常的共价键小1-2个数量级，作用范围 在0.3～0.5 nm.
一、静电力
主要来自于永久偶极矩(极性分子)的相互作用,
×
1
(4πε0 )
E静 = -2.2×10-21 J = -1.3 kJ·mol-1
二、诱导力
具有永久偶矩极的分子将诱导邻近分子发生
电荷转移,出现诱导偶矩极.两者间相互作用产生诱
导能。分子1（μ1）与分子2（极化率α2）间的平
均诱导能为：
E诱
=
−
α 2 µ12 (4πε0 )r 6
例如μ1 = 1D，α2 = 1.11×10-40 J-1·C2·m2, 相
时，吸引力较明显，相距较近时，排斥力是进程力， 起主要作用. 根据公式作 E-r 曲线，曲线最低点所对 应的距离即为两原子的范德华半径和。
目前最广泛使用的是Pauling 给出的值，此外还有 Bondi半径，使用是应采用统一标准。
否容易变形，当分子中的原子较大时，外层电子离核
较远，α较大，例如卤素分子。当分子中有π键时，
其电子云比σ键易于变形，如苯和萘分子，具有较大 的色散能。
范德华半径定义
范德华半径定义
《说说范德华半径》
嘿，今天咱来唠唠范德华半径哈。
你知道不，有一次我在家鼓捣那些小玩意儿的时候，就发现了一个特别好玩的事儿。
我拿着两个小球，就那种普通的塑料小球哈，我把它们慢慢靠近。
开始的时候呢，它们离得还挺远，没啥特别的感觉。
但随着我一点点让它们靠近，就感觉它们之间好像有一种无形的力量在互相排斥似的。
我就特别好奇呀，这是咋回事呢。
后来我一查才知道，原来这就和范德华半径有点关系嘞。
范德华半径呀，就像是每个原子或者分子周围的一个小圈圈，它们不想让别的东西随便闯进这个圈圈里。
就好像那两个小球，离得近了，它们的这个“小圈圈”就开始起作用啦，互相不让对方靠近。
你看，这么一个小小的现象，其实背后就藏着范德华半径的概念呢。
嘿嘿，是不是还挺有意思的呀。
原来生活中这些小细节都和科学知识有着千丝万缕的联系呀。
以后我可得多留意留意这些小事情，说不定还能发现更多有趣的科学奥秘呢！这范德华半径，还真是挺神奇的哈！。
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VSEPR模型的要点: ●用通式AXnEm来表示所有只含一个中心原 子的分子或离子的组成，式中A表示中心原子, X表示配位原子(也叫端位原子),下标n表示配位 原子的个数, E表示中心原子上的孤对电子对,下 标m是电子对数。已知分子或离子的组成和原 子的排列顺序时, m值可用下式确定: m=(A的族价-X的化合价×X的个数+/-离子的 电荷数)/2
z2
3
4
5
6
模型 直线形 平面三角形 正四面体 三角双锥体 正八面体
Y
A
YY
YY
Y Y
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Y YY A Y
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●“分子立体构型”是指不包括孤对电子对的AXn中的 A 和 n 个 X( 配 位 原 子 ) 在 空 间 的 排 布 ， 只 有 当 AXnEm 中 的 m=0时，即AYZ=AXn时，VSEPR模型才是分子立体构型， 否则，得到VSEPR模型后要略去孤对电子对，才得到它
例1. 画出SO2Cl2、HNO3、H2SO3、CO32-、SO42-的 路易斯结构式
OO S
Cl Cl
32e-
O HON
O
24e-
HO
O
SO OC
HO
O
28e-
24e-
OO S
OO
32e-
SO2Cl2、HNO3、H2SO3、CO32-、SO42-的路易斯结构式
●泡林共振论 对于可以写出几个相对合理的路易斯结
由于键合电子对受到左右两端带正电原子核的吸引，而 孤对电子对只受到一端原子核吸引，相比之下，孤对电子 对较“胖”，占据较大的空间，而键合电子较“瘦”，占 据较小的空间。
孤对电子对与键合电子对斥力不
同使理想模型发生畸变。
N
H
H
如 ： CH4、NH3、H2O 中 的 H-A-H 分别为109.5、107.3、104.5
分子的几何构型取决于中心 A 的价层中电子对的排斥 作用。分子的构型总是采取电子对排斥力最小的结构。
例如: 分子 SO2 SO3 SO32- SO42- NO2+ m1 0 1 0 0
注：有时,计算出来的m值不是整数,如NO2， m=0.5，这时应当作m=1来对待，因为，单电 子也要占据一个孤对电子轨道。
●通式AXnEm里的(n+m)的数目称为价层电子 对数,令n+m=z,则可将通式AXnEm改写成另一种 通式AYz; VSEPR模型认为，分子中的价层电子 对总是尽可能地互斥，均匀地分布在分子中， 因此，z的数目决定了一个分子或离子中的价层 电子对在空间的分布(与分子立体构型不同),由此 可以画出VSEPR理想模型:
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2-1 路易斯结构式
●弗兰克兰结构式 用元素符号加划短棍“－”的形式
来表明原子之间按“化合价”相互结合的结构式。原子 间用“－”相连表示互相作用了“1价”，如水的结构 式为 H，O 用H 表示互相用了“2价”
●路易斯结构式 [Gilbert Newton Lewis,US(1875-1946)]
们的分子立体构型，如:H2O,NH3,CH4都是AY4,它们的分子 立体构型为：
分子 构型
H2O 角形
NH3 三角锥体
CH4 正四面体
AY4 AXn
E
H
OE H
O HH
E
H
NH H
N
H
H H
H
H
CH HH
H
CH H
● AYz中的z个价层电子对之间的斥力的大小有如下顺序:
i. l-l>>l-b>b-b(l为孤对电子对;b为键合电子对)
●电子结构式 添加了孤对电子的结构式叫路易斯结构，
也叫电子结构式（electronic structure）
孤对电子 未用于形成共价键的非键合电子, 在写结构 式时常用小黑点表示孤对电子，如：
HOH HNH H
H OH HCC
HO
NN
水、氨、乙酸和氮气的路易斯结构式
注意: 书写路易斯结构式应注意: 结构式中的短横线 数与分子中的键合原子的化合价相符，价电子总数 等于分子中所有原子的价电子之和
H
此外,有时还要考虑到如下几种顺序：
ii. t-t>t-d>d-d>d-s>s-s(t-叁键, d-双键, s-单键)
iii.cw-cw>cw-cs>cs-cs(c 代 表 配 位 原 子 的 电 负 性 , 下 标 w 为弱,s为强)如：OF2、H2O分子的键角分别为103.2和 104.5度
构式的分子，泡林提出了共振论，认为分子的真实结构 是这些合理路易斯结构式的共振杂化体，每个结构式则 称为一种共振体，泡林还用符号“ ”，把分子的共 振体联系起来
O H 3 C C
N H 2
O H 3 C C N H 2 +
苯和乙酰胺的“共振杂化体”
2-2 价层电子互斥模型（VSEPR）
● 分子的立体结构决定了分子许多重要性质，例如分 子中化学键的类型、分子的极性、分子之间的作用力大 小、分子在晶体里的排列方式等等，而路易斯结构式未 能描述分子的立体结构。
把弗兰克兰结构式中的“短棍”解释为两个原子各取
一 个 电 子 配 成 对 ， 即 ： “ —” 是 一 对 共 用 电 子 ，
“
”是2对共用电子，“
” 是3对共用电子。
路易斯还认为பைடு நூலகம்稀有气体最外层电子构型（8e- ）是
一种稳定构型，其他原子倾向于共用电子而使他
的最外层转化为稀有气体的8电子稳定构型—8隅律。 路易斯又把用“共用电子对”维系的化学作用力称为 共价键。后人称这种观念为路易斯共价键理论
● 无机分子的立体结构通常是指其s-键的分子骨架在 空间的排布。这种分子骨架可以用现代实验手段测定。
● 实验证实，属于同一通式的分子或离子,其结构可能 相似，也可能完全不同。
如,H2S和H2O属同一通式H2A，结构很相似，都是角 型分子，仅夹角度数稍有差别，而CO32-离子和SO32-离子 属同一通式AO32-,结构却不同:前者是平面型,后者是立体 的三角锥型。
H2O CO32-
H2S SO32-
1. 价层电子互斥模型
吉列斯比(R.J.Gillespie)和尼霍尔姆(Nyholm)在50年 代提出了一种简单的模型用来判断某一个分子或离子 的立体结构,定名为价层电子对互斥模型,简称VSEPR 模型(Valence Shell Electron Pair Repulsion)。