2006年化学竞赛夏令营_分子结构优秀课件
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2006年化学竞赛夏令营_分子结构ppt课件
• 结构 — 颗粒物质的几何结构，以及在此结构 下物质所具有的能量。
• 化学在以下两个层次上讨论物质结构 1）原子如何组成各种分子 2）分子如何聚集形成各种形态的物质
;.
3
分子结构
分子的组成 化学键 空间构型 分子间力
;.
4
第一节 分子结构的基础知识
本节主要讨论分子中直接相邻的原子间的强相互作用力，即化学键问题和分子 的空间构型(即几何形状)问题。
;.
17
1931年美国化学家鲍林和斯莱特将其处理H2分子的方法推广应用 于其他分子系统而发展成为价键理论(valence bond theory)，简称VB 法或电子配对法。
;.
18
鲍林 Linus Pouling
美国化学家。1901年2月28日出生于一个 药剂师家中。自幼对父亲在药房配药发 生兴趣。在中学时代他就喜欢做化学实 验。由于化学成绩优秀，老师破格让他 做高一级的化学实验并参加老师的研究 工作。1922年毕业于俄勒冈州立大学化 工系，加州理工学院攻读化学。1925年 获博士位，曾到欧洲各国作访问学者。 1927年回到加州大学理工学院，1931 年升任教授。1969年任斯坦福大学化学 教授一职直到退休。1974年任该校荣誉 教授。
;.
14
量子力学从理论上解释了共价键形成原因：
当核外电子自旋平行的两个氢原子靠近时，两核 间电子云密度小，系统能量E 始终高于两个孤立氢 原子的能量之和Ea+Eb，称为推斥态，不能形成H2 分子。
若电子自旋反平行的两个氢原子靠近时，两核间 的电子云密度大，系统的能量E 逐渐降低，并低于 两个孤立氢原子的能量之和，称为吸引态。 当两个氢原子的核间距L = 74 pm时，其能量达到 最低点，Es = 436 kJmol1，两个氢原子之间形 成了稳定的共价键，形成了氢分子。
2006年江苏化学竞赛夏令营课件
CC H2
H3C
H2C C
H
H3C
H
CH2 H2C
顺式
H3C H2C
CH2
H
反式
全顺:天然橡胶 全 反: 杜仲胶
H2 H2 CC
n
H2 H CC
n
H2 H CC
CH3 n
CH3 H2 CC
COOnCH3
H2 H CC
Cl n
H2 H CC
CN n
等规 间规 无规
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
缩聚反应
具有两个以上活性功能团的低分 子物质通过分子间的缩合反应，形成 高分子化合物的反应
酚醛树脂
OH + HCHO
OH CH2OH
OH
CH2OH +
HCHO
OH H2 C
OH + H2O
OH
3
+ 2 CH2O
OH H2 C
OH H2 C
OH
尼龙6
H2N
(CH2)5C OH O
H2N (CH2)5C OH O
线形高分子
环状高分子
支化高分子
梳形高分子
星形高分子
梯形高分子
网状高分子
体型高分子
应用举例
硬化橡胶（ 20-30%硫）
酚醛塑料(Bakelite) PVC
应用
Teflon
聚苯乙烯(Polystyrene)
尼龙66
Ian Thorpe
Australian Matt Walsh surfaces for air during the launch of the Speedo Fastskin FSll swimsuit in Sydney, Australia in March. The suit is claimed to reduce drag by up
H3C
H2C C
H
H3C
H
CH2 H2C
顺式
H3C H2C
CH2
H
反式
全顺:天然橡胶 全 反: 杜仲胶
H2 H2 CC
n
H2 H CC
n
H2 H CC
CH3 n
CH3 H2 CC
COOnCH3
H2 H CC
Cl n
H2 H CC
CN n
等规 间规 无规
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
R
缩聚反应
具有两个以上活性功能团的低分 子物质通过分子间的缩合反应，形成 高分子化合物的反应
酚醛树脂
OH + HCHO
OH CH2OH
OH
CH2OH +
HCHO
OH H2 C
OH + H2O
OH
3
+ 2 CH2O
OH H2 C
OH H2 C
OH
尼龙6
H2N
(CH2)5C OH O
H2N (CH2)5C OH O
线形高分子
环状高分子
支化高分子
梳形高分子
星形高分子
梯形高分子
网状高分子
体型高分子
应用举例
硬化橡胶（ 20-30%硫）
酚醛塑料(Bakelite) PVC
应用
Teflon
聚苯乙烯(Polystyrene)
尼龙66
Ian Thorpe
Australian Matt Walsh surfaces for air during the launch of the Speedo Fastskin FSll swimsuit in Sydney, Australia in March. The suit is claimed to reduce drag by up
高中化学竞赛课件分子结构
9.3.1 杂化轨道的概念 9.3.2 杂化轨道的类型
14
9.3.1 杂化轨道的概念 一 理论要点
中心原子和配位原子成键时，其价层上若干个能量 相近的原子轨道“混杂”起来重新组合成一组新轨 道，这一过程称为杂化，形成的新轨道称为杂化轨 道。
15
二、杂化轨道的特点
1.中心原子几个能量相近的原子轨道进行杂化； 2.杂化前后轨道的数目相同； 3.杂化轨道彼此的E、夹角、形状相同； 4.杂化轨道的成键能力大于原子轨道； 5.杂化轨道间采取在空间夹角最大、斥力最小的构型
30
9.4 价层电子对互斥理论
(VSEPR)
9.4.1 价层电子对互斥理论的基本要点 9.4.2 分子几何构型的预测 9.4.3 判断分子几何构型的实例
31
9.4.1 理论的基本要点
1、用AXm Ln来表示分子
A-中心原子 X-配位原子, m-配位数 L-孤对电子，n-孤对电子数
在分子中A的价层电子对VPN =
11
12
问题引入
1、写出甲烷、水、氨分子的路易斯结构式。 2、根据测得的数据可知：
甲烷
水
氨
立体结构 正四面体 V型、 三角锥形
键 角 109.5o
104o
107 o
能否用上述两种理论加以解释？
上述理论不能解释分子的空间结构，也无法解释 BF3，PCl5，SF6等不符合八隅体规则的分子。
13
§9.3 杂化轨道理论
50
3、组合后产生的分子轨道数不变，有一半能量比原 子轨道的低，叫成键分子轨道，另一半叫反键分子 轨道。
4、电子在分子轨道中填充的原则仍遵循： • 最低能量原理 • Pauli不相容原理 • Hund 规则
51
14
9.3.1 杂化轨道的概念 一 理论要点
中心原子和配位原子成键时，其价层上若干个能量 相近的原子轨道“混杂”起来重新组合成一组新轨 道，这一过程称为杂化，形成的新轨道称为杂化轨 道。
15
二、杂化轨道的特点
1.中心原子几个能量相近的原子轨道进行杂化； 2.杂化前后轨道的数目相同； 3.杂化轨道彼此的E、夹角、形状相同； 4.杂化轨道的成键能力大于原子轨道； 5.杂化轨道间采取在空间夹角最大、斥力最小的构型
30
9.4 价层电子对互斥理论
(VSEPR)
9.4.1 价层电子对互斥理论的基本要点 9.4.2 分子几何构型的预测 9.4.3 判断分子几何构型的实例
31
9.4.1 理论的基本要点
1、用AXm Ln来表示分子
A-中心原子 X-配位原子, m-配位数 L-孤对电子，n-孤对电子数
在分子中A的价层电子对VPN =
11
12
问题引入
1、写出甲烷、水、氨分子的路易斯结构式。 2、根据测得的数据可知：
甲烷
水
氨
立体结构 正四面体 V型、 三角锥形
键 角 109.5o
104o
107 o
能否用上述两种理论加以解释？
上述理论不能解释分子的空间结构，也无法解释 BF3，PCl5，SF6等不符合八隅体规则的分子。
13
§9.3 杂化轨道理论
50
3、组合后产生的分子轨道数不变，有一半能量比原 子轨道的低，叫成键分子轨道，另一半叫反键分子 轨道。
4、电子在分子轨道中填充的原则仍遵循： • 最低能量原理 • Pauli不相容原理 • Hund 规则
51
化学竞赛 分子结构课件
七、分子轨道理论(MO法） 1932年前后，美国人Mulliken和德国人Hund提出了分子轨道 理论，分子轨道理论和现代价键理论构成了现代共价键理论。 氢分子离子H2+ 是可以存在的。 1、分子轨道理论的要点 （1）分子轨道是由分子中原子的原子轨道线性组合而成，简 称 LCAO。 组合形成的分子轨道数与组合前的原子轨道数相等。
对称性不匹配
·· x _
_
+
+
· _·
+
+
它们重叠的结果是：一半正正重叠部分使系统能量降低， 另一半正负重叠部分使能量升高,两者效果抵消。系统 的总能量没有发生变化，形成非键轨道。
b. 能量近似原则 c. 最大重叠原则
-
+
-
+
-
+
-
ψ是两个对称性匹配的原子轨道同号叠加而成。在两核间电子 概率密度增大，对两核产生强烈的吸引作用，其能量低于原子 轨道，对成键有利。——成键轨道 成键轨道用符号σ，π，δ 表示 ψ* 是两个对称性匹配的原子轨道异号叠加 (或同号相减)而成。 电子在两核间出现概率密度减小，能量升高，对分子的稳定不 利，对原子的键合会起反作用——反键轨道 节面 反键轨道用符号σ*，π*，δ*表示 3、分子轨道中电子的填充顺序也遵从原子轨道填充电子的三 原理 4、分子轨道理论中，用键级的大小来说明两个相邻原子间成 键的强度，BO 键级可为整数，也可为分数，只要键级大于零，就可得到不同 稳定程度的分子。 5、按分子轨道沿键轴在空间分布的特征，可分为σ轨道、π轨 道和δ轨道三种
1 c1 a c2 b
* 1
c1 a c2 b
（2）成键轨道、反键轨道和非键轨道。 分子轨道能量低于组合前原子轨道能量者称为成键轨道(ψ1 ) 原子轨道线性组合成分子轨道后，分子轨道中能量高于组合前 原子轨道能量者称为反键轨 道 (ψ 1 * )。 组合前后能量相等者称为非键轨道。 2、有效组成分子轨道的条件 a.对称性匹配 只有对称性相同的原子轨道才能组成分子轨道。 此条件是指原子轨道ψa和ψb相对于成键原子间的键轴应有相 同的对称性。 原子轨道相互叠加组合成分子轨道时象波的叠加一样，须考虑 位相的正负号；原子轨道重叠的部分必须有相同的符号。 上述三种情况满足对称性匹配要求。 如果原子轨道在组成分子轨道时，一部分是(+,+ )重叠,另一部 分却是 ( +, －)重叠。
《分子结构》课件
氯化铁等。
生物分子
如蛋白质、核酸、糖类 等，具有复杂的空间结
构和功能。
02
共价分子结构
共价键的形成与类型
共价键的形成
原子间通过共享电子来形成共价 键，这些共享电子对构成了分子 中的共价键。
共价键的类型
根据电子云的偏移程度，共价键 可以分为非极性键、极性键和配 位键等类型。
分子轨道理论
分子轨道理论的基本概念
距离无关。
氢键
定义
氢键是一种特殊的分子间作用力，它是由一个氢原子与另一个原子的电负性较强的原子（ 如氧、氮等）之间的相互作用。
形成条件
氢键的形成需要满足一定的条件，即氢原子与电负性较强的原子之间的距离要适中，一般 在200pm左右。同时，还需要考虑分子的几何构型和电子云的分布等因素。
特点
氢键是一种较强的分子间作用力，其作用力大小仅次于化学键。氢键的形成会影响分子的 性质，如熔点、沸点、溶解度等。在生物体系中，氢键的形成对于维持生物大分子的结构 和功能具有重要意义。
05
分子的振动与转动
分子的振动
分子振动是指分子中的原子或分子的运动，这种运动可以以不同的方式 进行，包括伸缩振动和弯曲振动等。
伸缩振动是指原子或分子的键长发生变化，导致分子整体形状发生变化 。弯曲振动则是指原子或分子的键角发生变化，导致分子整体形状发生
变化。
分子的振动频率和能量与分子内部的结构有关，因此通过研究分子的振 动可以了解分子的内部结构和性质。
共价分子的对称性和稳定性
分子的对称性和稳定性与其几何形状密切相关，某些形状的分子具有更高的稳定 性。
共价分子的极性
共价分子的极性定义
共价分子的极性是指分子中正负电荷中心不重合的现象，这 种现象会导致分子具有电偶极矩。
生物分子
如蛋白质、核酸、糖类 等，具有复杂的空间结
构和功能。
02
共价分子结构
共价键的形成与类型
共价键的形成
原子间通过共享电子来形成共价 键，这些共享电子对构成了分子 中的共价键。
共价键的类型
根据电子云的偏移程度，共价键 可以分为非极性键、极性键和配 位键等类型。
分子轨道理论
分子轨道理论的基本概念
距离无关。
氢键
定义
氢键是一种特殊的分子间作用力，它是由一个氢原子与另一个原子的电负性较强的原子（ 如氧、氮等）之间的相互作用。
形成条件
氢键的形成需要满足一定的条件，即氢原子与电负性较强的原子之间的距离要适中，一般 在200pm左右。同时，还需要考虑分子的几何构型和电子云的分布等因素。
特点
氢键是一种较强的分子间作用力，其作用力大小仅次于化学键。氢键的形成会影响分子的 性质，如熔点、沸点、溶解度等。在生物体系中，氢键的形成对于维持生物大分子的结构 和功能具有重要意义。
05
分子的振动与转动
分子的振动
分子振动是指分子中的原子或分子的运动，这种运动可以以不同的方式 进行，包括伸缩振动和弯曲振动等。
伸缩振动是指原子或分子的键长发生变化，导致分子整体形状发生变化 。弯曲振动则是指原子或分子的键角发生变化，导致分子整体形状发生
变化。
分子的振动频率和能量与分子内部的结构有关，因此通过研究分子的振 动可以了解分子的内部结构和性质。
共价分子的对称性和稳定性
分子的对称性和稳定性与其几何形状密切相关，某些形状的分子具有更高的稳定 性。
共价分子的极性
共价分子的极性定义
共价分子的极性是指分子中正负电荷中心不重合的现象，这 种现象会导致分子具有电偶极矩。
其它-第2讲分子结构ppt
π键的键能较小，键的活泼性较大。 3)所有共价单键均为σ键，共价双键中有一个σ键和一
个π键。 4)普通σ键和π键为 定域键， 多个原子间构成的大π键 为离域键。
Π4
极性单质
3
二、分子轨道理论
1、物质的磁性 顺磁性物质在磁场中被磁场所吸引。 抗磁性物质在磁场Fra bibliotek被磁场所排斥。
磁矩：描述物质的顺磁性强弱 。 nn 2
1s22s22p42d1 1s22s22p42d63s23p43d63f7
• （5）写出前112号元素电负性最大和最小的元素的原子序数；
13
101
• （6）写出第二周期中可能的杂化轨道。
sp、sp2、sp2d、sp2d2、sp2d3、 pd、pd2、pd3、p2d、p2d2、p2d3
• （7）在这个星球中的有机化学是最可能以哪一种元素为基础的？ 写出原子序数。
• （7）在这个星球中的有机化学是最可能以哪一种元素为基础的？ 写出原子序数。
• （8）在这个星球中，有哪些规则和地球上所用的8电子和18电子 规则相当？
• 作业讲评：在我们地球的物质世界里的周期系是根据4个量子数建 立的，即 n＝1，2，3，……； l＝0，1，…，（n－1）； m＝0，±1，±2…，±l；ms＝±1/2。如果在另一个星球，那里 的周期系也是由4个量子数建立的，但它们的关系为: n＝1，2， 3…； l＝0，±1，±2，…，±(n－1)； m＝0，1，2，…，l－1； ms＝±1/2。如果在地球上的基本原理在这个星球上也是适用的 （但不发生能级交错现象），回答下列问题：
我爱奥赛网第三届 化学奥赛网络夏令营
主 讲 杨 德 生
• 作业讲评：在我们地球的物质世界里的周期系是根据4个量子数建 立的，即 n＝1，2，3，……； l＝0，1，…，（n－1）；
个π键。 4)普通σ键和π键为 定域键， 多个原子间构成的大π键 为离域键。
Π4
极性单质
3
二、分子轨道理论
1、物质的磁性 顺磁性物质在磁场中被磁场所吸引。 抗磁性物质在磁场Fra bibliotek被磁场所排斥。
磁矩：描述物质的顺磁性强弱 。 nn 2
1s22s22p42d1 1s22s22p42d63s23p43d63f7
• （5）写出前112号元素电负性最大和最小的元素的原子序数；
13
101
• （6）写出第二周期中可能的杂化轨道。
sp、sp2、sp2d、sp2d2、sp2d3、 pd、pd2、pd3、p2d、p2d2、p2d3
• （7）在这个星球中的有机化学是最可能以哪一种元素为基础的？ 写出原子序数。
• （7）在这个星球中的有机化学是最可能以哪一种元素为基础的？ 写出原子序数。
• （8）在这个星球中，有哪些规则和地球上所用的8电子和18电子 规则相当？
• 作业讲评：在我们地球的物质世界里的周期系是根据4个量子数建 立的，即 n＝1，2，3，……； l＝0，1，…，（n－1）； m＝0，±1，±2…，±l；ms＝±1/2。如果在另一个星球，那里 的周期系也是由4个量子数建立的，但它们的关系为: n＝1，2， 3…； l＝0，±1，±2，…，±(n－1)； m＝0，1，2，…，l－1； ms＝±1/2。如果在地球上的基本原理在这个星球上也是适用的 （但不发生能级交错现象），回答下列问题：
我爱奥赛网第三届 化学奥赛网络夏令营
主 讲 杨 德 生
• 作业讲评：在我们地球的物质世界里的周期系是根据4个量子数建 立的，即 n＝1，2，3，……； l＝0，1，…，（n－1）；
化学竞赛 分子结构PPT文档共79页
化学竞赛 分子结构
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
6、法律的基平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
《分子结构》PPT课件 (2)
2.8
86
3.0
89
离子性=[16(△x)+3.5 (△x)2]×100% 3.2
92
2021/4/24
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6
（2）离子键的特点
●
本质是静电引力（库仑引力）f
q q R2
● 没有方向性和饱和性（库仑引力的性质所决定）
NaCl
CsCl
2021/4/24
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7
2、 离子键的解释
210
-3 791
240
-3 401
257
-3 223
256
-3 054
2 852 2 614 2 430 1 918
2021/4/24
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9
晶格能可以通过各种 方法计算得到（本课程不 要求），最常用的有以下 几种方法：
● 波恩-哈勃循环 ● 玻恩-兰达公式
● 水合能循环法
f
Hθ
2021/4/24
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5
离子键中键的极性
xA-xB 离子性百分率(%)
与 0.2
元素电负性的关系
0.4 0.6
01 04 09
0.8
15
1.0
22
1.2
30
1.4
39
1.6
47
1.8
55
2.0
63
2.2
70
2.4
76
也可用 Hannay & Smyth 公式来 2.6
82
计算键的离子性。
S
I
1 2
D
E
U
U
f H θ
S
化学竞赛分子结构ppt课件
两个孤立氢原子的能量之和，称为吸引态。
当两个氢原子的核间距L = 74 pm时，其能量达
到
最低点，Es = 436 kJmol1，两个氢原子之间形
成了稳定的共价键，形成了氢分子。
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
二、价键理论
1927年英国物理学家海特勒(W Heitler) 和德国物理学家伦敦(F London)成功地用 量子力学处理H2分子的结构。
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
方向性
根据最大重叠原理，在形成共价键时，原子 间总是尽可能的沿着原子轨道最大重叠的方向 成键。成键电子的原子轨道重叠程度愈高，电 子在两核间出现的概率密度也愈大，形成的共 价键就越稳固。
3、共价键的类型
• 头碰头——σ键 肩并肩——π键 • π键的重叠程度不及σ键，键能较小，键的
活泼性较大。 • 所有共价单键均为σ键，共价双键中有一个
σ键和一个π键。 • 普通σ键和π键为 定域键，多个原子 间构成的大π键为 离域键。
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
当两个氢原子的核间距L = 74 pm时，其能量达
到
最低点，Es = 436 kJmol1，两个氢原子之间形
成了稳定的共价键，形成了氢分子。
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
二、价键理论
1927年英国物理学家海特勒(W Heitler) 和德国物理学家伦敦(F London)成功地用 量子力学处理H2分子的结构。
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
方向性
根据最大重叠原理，在形成共价键时，原子 间总是尽可能的沿着原子轨道最大重叠的方向 成键。成键电子的原子轨道重叠程度愈高，电 子在两核间出现的概率密度也愈大，形成的共 价键就越稳固。
3、共价键的类型
• 头碰头——σ键 肩并肩——π键 • π键的重叠程度不及σ键，键能较小，键的
活泼性较大。 • 所有共价单键均为σ键，共价双键中有一个
σ键和一个π键。 • 普通σ键和π键为 定域键，多个原子 间构成的大π键为 离域键。
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
化学竞赛晶体结构146页PPT
化学竞赛晶体结构
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓的饭量自己知道。——苏联
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓的饭量自己知道。——苏联
高中化学竞赛培训晶体结构95页PPT
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
高中化学竞赛培训晶体结构
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
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高中化学竞赛辅导素材 分子结构110PPT
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原子轨道对称性示意图
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② 能量相近原则 只有能量接近的两个对称性匹配的原子轨道才能 有效地组合成分子轨道.
两原子轨道的能量越接近，组合成的分子轨道 越有效。
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H原子的1s轨道的能量为-1312kJ·mol-1
F原子的1s、2s和2px轨道的能量分别为： -67181 kJ·mol-1、 -3870.8 kJ·mol-1、 -1797.4 kJ·mol-1。
所形成的共价键。
形成σ键时，原子轨道的重叠部分对于键轴呈圆 柱形对称分布。
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++
s-s
++ - ++ -
s-px px-px
（二）π键 原子轨道垂直于键轴以 “肩并肩” 方式重 叠所形成的共价化学键。
形成π键时，原子轨道的重叠部分对键轴呈镜 面反对称。
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molecular orbital theory
一、分子轨道理论的基本要点 二、分子轨道的形成 三、同核双原子分子的分子轨道能级图 四、分子轨道理论的应用实例
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两个原子轨道沿着连接两个核轴线（x 轴）以 “头 碰头” 方式组合成的分子轨道称为σ分子轨道；
成键σ分子轨道 反键σ分子轨道 两个原子轨道垂直于轴线以 “肩并肩” 方式组合 成的分子轨道称为π分子轨道。 成键π分子轨道 反键π分子轨道
从对称性匹配原则：
从能量相近原则： 1s 和 2px
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③ 轨道最大重叠原则 能量相近、对称性匹配的两个原子轨道线性组合 成分子轨道时，应尽可能使原子轨道重叠程度最大， 以使成键分子轨道的能量尽可能降低。
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21.11成.202了0 稳定的共价键，形成了氢分子。
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自旋方向相同
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自旋方向相反
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量子力学对氢分子结构的处理阐明了共价键 的本质是电性的。
由于两个氢原子的1s原子轨道互相叠加，两个
1s 都是正值，叠加后使核间的电子云密度加
大，这叫做原子轨道的重叠，在两个原子之间 出现了一个电子云密度较大的区域。
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2、VB法基本要点
*自旋相反的未成对电子相互配对时，因其波函数符号相 同，此时系统的能量最低，可以形成稳定的共价键。
*若A﹑B两原子各有一未成对电子且自旋反平行，则互 相配对构成共价单键，如H—H单键。如果A、B两原 子各有两个或三个未成对电子，则在两个原子间可以 形成共价双键或共价三键。如N≡N分子以三键结合， 因为每个N原子有3个未成对的2p电子。
一方面降低了两核间的正电排斥，另一方面又 增强了两核对电子云密度大的区域的吸引，这 都有利于体系势能的降低，有利于形成稳定的 化学键。
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1931年美国化学家鲍林和斯莱特将 其处理H2分子的方法推广应用于其他分 子系统而发展成为价键理论(valence bond theory)，简称VB法或电子配对法。
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问：分子为什么会形成一定的几何结构？ 答：是化学键让原子连接成一定的结构。
问：化学键是什么？ 答：相邻原子共用成对电子。
问：电子是如何配成对的？
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二、 价键理论
离子键理论能很好解释电负性差值较大的离 子型化合物的成键与性质，但无法解释其 他类型的化合物的问题。
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1、路易斯结构式
确定步骤 1）计算可用价电子的数目。 2）画出结构草图。 3）计算所画结构的电子总数。 4）画出双键或三键。
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1927年英国物理学家海特勒(W Heitler)和德国 物理学家伦敦(F London)成功地用量子力 学处理H2分子的结构。
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鲍林 Linus Pouling
美国化学家。1901年2月28日出生于 一个药剂师家中。自幼对父亲在药 房配药发生兴趣。在中学时代他就 喜欢做化学实验。由于化学成绩优 秀，老师破格让他做高一级的化学 实验并参加老师的研究工作。1922 年毕业于俄勒冈州立大学化工系， 加州理工学院攻读化学。1925年获 博士位，曾到欧洲各国作访问学者。 1927年回到加州大学理工学院， 1931年升任教授。1969年任斯坦 福大学化学教授一职直到退休。 1974年任该校荣誉教授。
浙江省化学夏令营
第四讲 分子结构
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什么是物质结构
｛ • 物质
颗粒物质
宏观物质（生物体、机械建筑、天体…) 介观物、电子、基本粒子…)
国际著名学术期刊《STRUCTURE》－ 建筑结构 国际著名学术期刊《MOLECULAR STRUCTURE》－ 分子结构
美国化学家路易斯(G N Lewis)提出了共价 键(covalent bond)的电子理论：原子间 可共用一对或几对电子，以形成稳定的分 子。这是早期的共价键理论
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Lewis
1875年10月25日路易斯出生于 美国麻萨诸塞州的西牛顿市。 他从小聪明过人，在三岁时， 父母就开始在家里让他接受教 育 。 1893 年 进 入 著 名 的 哈 佛 大 学 学 习 ， 1896 年 获 理 学 士 学位，以后在T．W．理查兹 指导下继续研究化学，于 1899 年 24 岁 时 获 哲 学 博 士 学 位。
离子键的本质就是正、负离子间的静电
吸引作用。
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离子键的要点
由于离子键是正负离子通过静电引力作用
相连接的，从而决定了离子键的特点是没有 方向性和饱和性。正负离子近似看作点电荷，
所以其作用不存在方向问题。没有饱和性是指 在空间条件许可的情况下，每个离子可吸引尽
NaCl晶体，其化学式仅表示Na离子与Cl离子 的离子数目之比为1∶1，并不是其分子式，整 个NaCl晶体就是一个大分子。
原 子 的 能 量 之 和 Ea+Eb ， 称 为 推 斥 态 ， 不 能 形 成
H2 分子。
若电子自旋反平行的两个氢原子靠近时，两核间
的电子云密度大，系统的能量E 逐渐降低，并低于
两个孤立氢原子的能量之和，称为吸引态。
当两个氢原子的核间距L = 74 pm时，其能量达
到
最低点，Es = 436 kJmol1，两个氢原子之间形
• 结构 — 颗粒物质的几何结构，以及在此结构 下物质所具有的能量。
• 化学在以下两个层次上讨论物质结构
1）原子如何组成各种分子 2）分子如何聚集形成各种形态的物质
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分子结构
分子的组成 化学键 空间构型 分子间力
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第一节 分子结构的基础知识
本节主要讨论分子中直接相邻的原子间的强 相互作用力，即化学键问题和分子的空间 构型(即几何形状)问题。
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氢分子的形成
当具有自旋状态反平行的未成对电子的两个 氢原子相互靠近时，它们之间产生了强烈 的吸引作用，形成了共价键,从而形成了稳 定的氢分子。
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量子力学从理论上解释了共价键形成原因：
当核外电子自旋平行的两个氢原子靠近时，两核
间电子云密度小，系统能量E 始终高于两个孤立氢
按照化学键形成方式与性质的不同，化学键 可分为三种基本类型：离子键﹑共价键和 金属键。
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化学键——分子中相邻原子间较强烈的
相互结合力。 125-900 kJ/mol 既是电子对核的吸引力，也是核对电子的
吸引力。
电子云偏向对电子吸引力大的原子。
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一、离子键
离子键(ionic bond)理论是1916年德国 化学家柯塞尔(W.Kossel)提出的，他认 为原子在反应中失去或得到电子以达到 稀有气体的稳定结构，由此形成的正离 子(positive ion)和负离子(negative ion)以静电引力相互吸引在一起。