浙江大学普通化学(第六版)第五章复习
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（4）多重平衡规则： Kθ= Kθ1. Kθ2 3.化学反应等温方程式：
（1） ΔrGm(T) ＝ -RTlnK(T)
（2）ΔrGm (T)＝ RT lnJc/K
ΔrGm (T) ＝ RT lnJp /K
（3） ln Kθ(T)＝-ΔrHθm / RT +ΔrSθm / R
＝ （ ） ln K2θ
K1θ
➢ n=1,2,3,4,5,6等正整数，电子层分别用K,L,M,N,O,P表示, 称 为电子层的符号。
➢在氢原子中n值越大的电子层，电子的能量越高。但在多电 子原子中，核外电子的能量则由主量子数n和角量子数l两者决 定。
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2.角量子数 l
角量子数 l 可表示原子轨道或电子云的形状。
l= 0, 1, 2, 3, …, (n-1) ➢ l=0时（s轨道），原子轨道或电子云呈球形分布； ➢ l=1时（p轨道），原子轨道的角度分布图为双球面，电子云 的角度分布的图为两个交于原点的橄榄形曲面； ➢ l=2（d轨道）及3（称f轨道）时,原子轨道的形状更为复杂。 ➢ 角量子数就表示同一电子层n的不同“电子亚层”。 ➢ n, l相同的各原子轨道属于同一 “电子亚层”，简称“亚 层”。
（2）生成沉淀（配离子）影响：氧化型形成沉淀 ，E↓；还原型形成沉淀 ，
E↑； 氧化型和还原型都形成沉淀，看二者Ks 的相对大小。
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4. 电动势E与△G的关系
-DrG =Welec,max
DrGm= --zFE 或 DrGmθ = --zFE θ
5.电极电势的应用
（1）氧化剂和还原剂相对强弱的比较 E（O/R) O氧化能力 R还原能力
a O + z e - = b R (R=8.315 J ·K -1 ·mol-1 ；F = 96,485 C ·mol-1 ;T＝298.15K）
浙江大学普通化学知识点总结一
普通化学知识点总结一．气体液体和固体1.气体状态方程（1）状态变量：温度，体积，压强，密度，黏度，折射率，热的传导率等，各物理量之间并非完全独立。
（2）理想气体状态方程：，或，其中R=8.314 J/(mol·K)模型化条件：气体分子本身（相对于其间距）大小可以忽略；分子间不存在相互作用。
适用范围：高温（接近或高于室温）低压（接近或低于1个大气压）气体。
（3）道尔顿分压定律：p=p(A)+p(B)，或者p(A)=p·y(A)，其中y(A)=n(A) /n（4）真实气体状态方程：通过实验测量，总结出许多适用于不同气体的状态方程，最具代表性的是范德华方程：（²）（）理解：²项是分子间作用力对压强的增加量，与摩尔体积成平方反比关系；b是扣去气体分子本身体积的大小。
此外还有维里方程：其中B、C、D分别称作第二，第三，第四维里系数，与气体本性有关，是温度的函数。
2.气体的液化（1）相与相变：（物）相是物理性质与化学性质一致的宏观分子聚集体。
相变是物质从一种相（中间经历复相系）转变成另一种相的过程。
例如:混合均匀的不同气体或液体是单相系，水和油共存（不能混合）属于复相系，水在低温下的六种结晶态分属于不同的六种相。
气体等温压缩（准静态变化且未产生液体）前后两个状态属于两种相，但该过程不属于相变化。
（2）CO2等温压缩曲线（2）液体热胀冷缩，随着T增大，增大（3）温度升高时，气液共存时的蒸汽压（即超临界状态：温度超过临界温度，压力超过临界压力的状态。
特点：①分子间距很小，与通常液体相近，可作溶剂。
②同时具备液体高密度和气体低黏度的特性，物质在其中扩散很快。
因此，超临界流体对于许多化学物质具有很强的溶解性。
应用：（超临界萃取）用超临界状态的流体,溶出植物原料中的有用化学成分（香精、天然药用成分等）；当压力和温度恢复到常温常压时，超临界流体变成普通状态的气体而离去，只留下所需的化学成分。
浙江大学《普通化学》笔记和课后习题(含考研真题)详解(电化学与金属腐蚀)【圣才出品】
②镉镍电池 镉镍电池的总反应为
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1．氧化剂和还原剂相对强弱的比较 （1）电极电势代数值小 ①当该电极越易収生氧化反应，其还原态物质越易失电子，则该电极是较强的还原剂； ②该电极的氧化态物质越难得电子，则该电极是较弱的氧化剂。 （2）电极电势代数值大 ①该电极上越易収生还原反应，其氧化态物质越易得电子，则该电极是较强的氧化剂； ②该电极的还原态物质越难失电子，则该电极是较弱的还原剂。 2．反应斱向的判断 在原电池中，由亍 ΔG＝-nEF，若 E＞0，则 ΔG＜0，在没有非体积功的恒温恒压条件 下，反应可以自収迚行。 3．反应迚行秳度的衡量 （1）KΘ 不 EΘ 的关系 在原电池的热力学讨论中，T＝298.15K 时电池反应的平衡常数 KΘ 不电池的标准电动 势 EΘ 的关系为 lnKΘ＝nEΘ/（0.05917V）。 （2）分析反应迚行的秳度 当电池反应为所讨论的化学反应时，可通过该原电池的 EΘ 推算该反应的平衡常数 KΘ， 从而分析该反应能够迚行的秳度。
电能势为 E 的电池反应 aA（aq）＋bB（aq）＝gG（aq）＋dD（aq），其电势能表达式为
E E RT ln nF
c(G) / c c( A) / c
g a
c(D) / c d c(B) / c b
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①锌锰干电池
锌锰干电池的总反应为
Zn(s)
2MnO2
(s)
浙大普通化学第五章 物质结构基础
hv = mc2 = mcv
所以
= h / mc = h / p
式中，c 为光速, h为普朗克常数， h =6.62610-34J·sˉ1 ， p 为光子的动量。
光具有动量和波长，也即光具有波粒二象性。
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2. 微观粒子的波粒二象性
光的波、粒二象性揭示了光被人们忽略的另一面，反之， 粒子是否也具有被忽视的另一面，即波动性质呢？
第5章
物质结构基础
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1
本章学习要求
1. 了解原子核外电子运动的基本特征，明确量子数 的取值规律，了解原子轨道和电子云的空间分布。 2. 掌握核外电子排布的一般规律及其与元素周期表 的关系。 3. 了解化学键的本质及键参数的意义。 4. 了解杂化轨道理论的要点，能应用该理论判断常 见分子的空间构型、极性等。
l=p
不同时，可以
n =3
l=s
发生能级交错
的现象。
n =2
n =1
l 相同时
n 相同时
图5-11 不同量子数的原子轨道能级
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图5.9 原子轨道的能量与原子序数的关系
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5.2.2 核外电子分布原理与方式
原子核外电子的分布要服从以下规则： 泡里不相容原理 能量最低原理 洪德规则
氢原子的波函数如下(其中2px和2py由ψ(2,1,-1)和ψ(2,1,1)线性组合而成)。
n,l,m 轨道 ψ(r, θ, φ)
R(r)
Y(θ, φ)
1,0,0 1s
2,0,0 2s
2,1,0 2pz
2px 2,1,±1
普通化学第六版知识点整理
普通化学第六版知识点整理普通化学知识点整理第1章热化学与能量1.几个基本概念1）系统：作为研究对象的那一部分物质和空间a．开放系统：有物质和能量交换 b.封闭系统：只有能量交换 c.隔离系统：无物质和能量交换2）环境：系统之外，与系统密切联系的其它物质和空间3）相：系统中任何物理和化学性质完全相同的、均匀部分——单相（均匀），多相（不均匀）注意：一个气态（固体）一个相；液体，若相溶，一个相，若不相溶，几种液体，几个相同一物质不同状态就是不同相；碳元素同素异形体不同相4）状态：用来描述系统；状态函数：描述系统状态（如pV=nRT）5）状态函数的性质：状态函数是状态的单值函数；当系统的状态发生变化时，状态函数的变化量只与系统的始、末态有关，而与变化的实际途径无关6）状态函数的分类：广度性质：其量值具有加和性，如体积、质量，热容，焓，熵等强度性质：其量值不具有加和性，如温度、压力，密度，摩尔体积等两个广度性质的物理量的商是一个强度性质的物理量7）过程：系统状态发生任何的变化VS 途径：实现一个过程的具体步骤8）化学计量数其中νB 称为B的化学计量数（根据具体的反应式子系数）反应物：νB为负；产物：νB为正9）反应进度ξ：反应进度只与化学反应方程式的书写有关2.反应热：化学反应过程中系统放出或吸收的热量；热化学规定：系统放热为负，系统吸热为正注意：摩尔反应热指当反应进度为1mol时系统放出或吸收的热量3.热效应：等容热效应（弹式量热计）；等压热效应（火焰热量计）q=ΔU q p= ΔU + p(V2–V1)V反应热：（两种液体时比热容不同需分开，注意比热单位）摩尔反应热：4.热化学方程式：表示化学反应与热效应关系的方程式注意：先写出反应方程，再写出相应反应热，两者之间用分号或逗号隔开若不注明T, p, 皆指在T=298.15 K，p=100kPa下标明反应温度、压力及反应物、生成物的量和状态5.热力学第一定律封闭系统，不做非体积功时，若系统从环境吸收热q，从环境得功w，则系统热力学能的增加ΔU(U2–U1)为：ΔU=q + w（热力学能从前称为热能）6.内能的特征：状态函数（状态确定，其值确定；殊途同归；周而复始）、无绝对数值、广度性质7.热：系统吸热为正，放热为负热量q不是状态函数8.功：系统对外功为负，外部对系统作功为正功w不是状态函数9.体积功w体的计算w=–p外(V2–V1)=–p外ΔV体10.焓（状态函数）（kJ/mol）Δr H m：反应的摩尔焓H =U + pV q p =H2–H1=ΔH（ΔH<0放热；ΔH>0吸热）注意：q V=ΔU（定容）VS q P=ΔH（定压）q p–q V = n2(g)RT –n1(g)RT = Δn(g)RT对于没有气态物质参与的反应或Δn (g)=0的反应，q V ≈ q p对于有气态物质参与的反应，且Δn (g)≠0的反应，q V ≠ q p 11.盖斯定律：化学反应的恒压或恒容反应热只与物质的始态或终态有关而与变化的途径无关标准压力p=100kPa12.标准摩尔生成焓：标准状态时由指定单质生成单位物质的量的纯物质B 时反应的焓变称为标准摩尔生成焓，记作注意：标准态指定单质的标准生成焓为0。
浙大版 普通化学第六版知识点归纳
z1E + z2 E + z3 E z
z、z1、z2、z3
分别为各电对中氧化型 与还原型的氧化数之差
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应用 ：1 计算电对的标准电极电势
E=
z1E + z2 E + z3 E z
例1
EB/V BrO－3
? z1
BrO-
0.61 z
? z2
Br2
1.605 z3
Br-
0.76
z4
E
(BrO-/Br2)=
化 学 反 应
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能量转换（热效应） 能否发生（反应方向） 反应限度（化学平衡）
化反
学 热
应 的 可
力能
学性
反应速率 反应机理
化反
学应
动的
力 学
现 实 性
环
体系
境
第一章 基本框架
物质交换 能量交换
敞开体系 封闭体系 孤立体系
性质
深度.广度
状态
物理.化学
热力学第一定律 ∆U = Q − W
Electron spin visualized
ms的取值只有+1/2和-1/2，不依赖于n，l，m三个量子数
它描述了电子自旋运动的特征。
电子的自旋只有两个方向，通常称为正自旋和反自旋，或 顺时针方向和反时针方向，可用向上或向下的箭头 “202↑0/3/5↓”来表示这两个不同方向的电子自旋运动状态。
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2.角量子数 l
角量子数 l 可表示原子轨道或电子云的形状。
l= 0, 1, 2, 3, …, (n-1) ➢ l=0时（s轨道），原子轨道或电子云呈球形分布； ➢ l=1时（p轨道），原子轨道的角度分布图为双球面，电子云 的角度分布的图为两个交于原点的橄榄形曲面； ➢ l=2（d轨道）及3（称f轨道）时,原子轨道的形状更为复杂。 ➢ 角量子数就表示同一电子层n的不同“电子亚层”。 ➢ n, l相同的各原子轨道属于同一 “电子亚层”，简称“亚 层”。
浙江大学工程化学第五章习题答案参考
c(Pb2+) = 1. 0 mg/L = (1. 0×10―3g·L―1) / (207. 2 g·mol―1) = 4. 83×10―6mol·L―1
设完全溶解1. 0 mol AgBr需Na2S2O3溶液x升，则根据题意
AgBr + 2 S2O32― [Ag(S2O3)2]3―+ Br―
平衡浓度/mol·dm―3
得：x= 1. 13升
(2)c(Br-) = 1. 0 mol / 1. 13dm3= 0. 887mol·dm―3
c(S2O32―) = 2. 0–(2. 0 / 1. 13) = 0. 23mol·dm―3
第五章水溶液中的化学反应和水体保护
§5. 1弱酸弱碱溶液
练习题(p. 186)
1．酸：H2S HCNNH4+其共轭碱：HS—CN—NH3
碱：S2—NH3CN—OH—其共轭酸：HS—，NH4+HCN H2O
两性物质：HS—H2O其共轭碱：S2—OH—其共轭酸：H2S H3O+
2．NH3＋H2O NH4++ OH－
二、1.（C）2.(A) 3. (C)
三、填空题
1．为了回收废水中的苯酚，可用溶剂油进行萃取，那么萃取剂是油，原料液是苯酚和水，萃取相中物质是苯酚，萃余相中物质是水，最后回收的是苯酚。
2．天然水中常有带负电的溶胶污物，可用明矾净水，就是利用其水解产生的Al(OH)3正溶胶，与污物相互聚沉而得以净化。
【浙江大学】普通化学考试试卷
浙江大学20032003––2004学年第1学期期末考试 《 普通化学普通化学 》课程试卷开课学院：开课学院： 理学院理学院 任课教师：任课教师： 徐端钧徐端钧 等 姓名：姓名： 专业：专业： 学号：学号： 考试时间：120 分钟 题序一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分 得分 评卷人 本试卷中可能用到的常数的数值：本试卷中可能用到的常数的数值：气体常数R = 8.314; R = 8.314; 法拉第常数法拉第常数法拉第常数 F = 96500; F = 96500; F = 96500; 标准压力标准压力标准压力 p p ° = 1013251． 填空填空（1）用熵增判据判断化学反应能否自发进行，需要满足的条件是（）用熵增判据判断化学反应能否自发进行，需要满足的条件是（ ））。
（2）液体凝固点下降需要满足的条件是（）液体凝固点下降需要满足的条件是（ ））。
（3）pH 计能够测定溶液中H ＋离子，是因为（离子，是因为（ ））。
（4）活化能小的化学反应，其反应速率受温度变化的影响较（）活化能小的化学反应，其反应速率受温度变化的影响较（ ））。
（5）芳香化合物结构的共同特征是（）芳香化合物结构的共同特征是（ ））。
2． 已知某稀溶液具有沸点升高的依数性。
如果提高该溶液的浓度，使得变为浓溶液，请问该溶液的沸点还会升高吗？该溶液的沸点还会升高吗？如果不会升高，请说明为什么？如果不会升高，请说明为什么？如果还会升高，请解释为什么通常称为“稀”溶液的依数性？如果还会升高，请解释为什么通常称为“稀”溶液的依数性？如果还会升高，请解释为什么通常称为“稀”溶液的依数性？3． 简单说明在临界温度以上，为什么增加压力也不能使CO 2发生液化？发生液化？4． 液体加热时经常会发生“暴沸”，为了防止液体暴沸，需要往液体中添加“沸石”。
试用热力学的观点简单解释这一现象，并说明添加沸石的理由。
(NEW)浙江大学《普通化学》(第6版)配套题库【名校考研真题+课后习题+章节题库+模拟试题】
目 录第1部分 名校考研真题第1章 热化学与能源第2章 化学反应的基本原理与大气污染控制第3章 水溶液化学第4章 电化学与金属腐蚀第5章 物质结构基础第6章 无机化合物第7章 高分子化合物第8章 生物大分子基础第9章 仪器分析基础第2部分 课后习题第1章 热化学与能源第2章 化学反应的基本原理与大气污染控制第3章 水溶液化学第4章 电化学与金属腐蚀第5章 物质结构基础第6章 无机化合物第7章 高分子化合物第8章 生物大分子基础第9章 仪器分析基础第3部分 章节题库第1章 热化学与能源第2章 化学反应的基本原理与大气污染控制第3章 水溶液化学第4章 电化学与金属腐蚀第5章 物质结构基础第6章 无机化合物第7章 高分子化合物第8章 生物大分子基础第9章 仪器分析基础第4部分 模拟试题浙江大学《普通化学》（第6版）配套模拟试题及详解（一）浙江大学《普通化学》（第6版）配套模拟试题及详解（二）第1部分 名校考研真题说明：本部分从指定浙江大学编写的《普通化学》（第6版）为考研参考书目的名校历年考研真题中挑选最具代表性的部分，并对其进行了详细的解答。
所选考研真题既注重对基础知识的掌握，让学员具有扎实的专业基础；又对一些重难点部分进行详细阐释，以使学员不遗漏任何一个重要知识点。
第1章 热化学与能源一、选择题1．下列过程或反应中，哪一个是熵增的过程或反应？（ ）[华南理工大学2016研]A．I2（g）＝I2（l）B．H2O（s）＝H2O（g）C．2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）D．2CO（g）＋O2（g）＝2CO2（g）【答案】B【解析】熵增过程是系统的混乱度增高的过程，B项由固体变为气体的过程是系统的混乱度增高的过程，熵值增大。
2．如果系统经过一系列的变化后，又变回初始态，则系统的（ ）。
[华南理工大学2014研]A．Q＝0，W＝0，ΔH＝0，ΔU＝0B．Q＝0，W＝0，ΔH≠0，ΔU≠0C．Q≠－W，ΔU＝Q＋W，ΔH＝0D．Q＝－W，ΔU＝Q＋W，ΔH＝0【答案】D【解析】ΔU、ΔH为状态函数，与变化途径无关；Q、W为非状态函数，变化途径不同，数值不同。
浙江大学《普通化学》笔记和课后习题(含考研真题)详解(无机化合物)【圣才出品】
第6章无机化合物6.1 复习笔记一、氧化物和卤化物的性质1．氧化物和卤化物的物理性质（1）卤化物的熔点、沸点①卤化物的定义卤化物是指卤素与电负性比卤素小的元素所组成的二元化合物。
②元素周期表中氯化物熔点的规律a．I A族元素氯化物（除LiCl外）的熔点自上而下逐渐降低，II A族元素氯化物熔点自上而下逐渐升高；多数过渡金属及p区金属氯化物熔点都较低。
b．同一金属元素的低价态氯化物的熔点比高价态的高。
③物质熔沸点的决定因素物质的熔点、沸点主要取决于物质的晶体结构。
（2）离子极化理论①离子极化的定义离子极化是指外电场的作用下，离子中的原子核和电子发生相对位移，离子变形，产生诱导偶极的过程。
②离子极化作用强弱a．离子的极化力第一，定义离子的极化力是指离子使其他离子极化而发生变形的能力。
第二，影响因素I．离子的电荷电荷数越多，极化力越强。
II．离子的半径半径越小，极化力越强。
III．离子的外层电子构型外层8电子构型（稀有气体原子结构）的离子极化力弱，外层9～17、18电子构型的离子等极化力较强。
b．离子的变形性第一，定义离子的变形性是指离子可以被极化的程度。
第二，影响因素I．离子的电荷正电荷的减少或负电荷数的增加，变形性增大。
如：Si4＋＜Al3＋＜Mg2＋＜Na＋＜F-＜O2-。
II．离子的半径半径的增大，变形性增大。
如：F-＜Cl-＜Br-＜I-；O2-＜S2-。
III．离子的外层电子构型外层9～17、18等电子构型的离子变形性大，具有稀有气体外层电子构型的离子变形性小。
③离子极化对晶体结构和熔点等性质的影响a．第II主族金属的氯化物，由于极化作用逐渐向分子晶体过渡。
b．过渡金属及p区金属的氯化物极化力较强，使氯化物具有自离子型向分子型转变的晶体结构，所以熔点、沸点比离子晶体的低。
c．较高价态离子电荷数多、半径小，极化力较强，氯化物带有更多的共价性（易偏向分子晶体）。
高价态金属氯化物比低价态的熔点、沸点低，挥发性强。
普通化学第五章优秀课件
二十世纪初，人们就认识到光具有波粒二 象性：波动性—λ、v；粒子性—E、p。
E hv p h
1924年，法国物理学家德布罗依认为，既然 光具有粒子性，那么微观的实物粒子如质子、电 子等也可以具有波动性，其波长也可以表示为：
λ h h ——德布罗依公式
pபைடு நூலகம்m
m—电子质量 h—普朗克常数
p—电子动量 —电子速度 根据这一公式，可以算出电子的波长：
9 .1 6 1 .6 0 2 6 3 1 k 1 g 0 1 3 4 0 J 6m ss-1 7 .3 1 0 1 0 0 .7 3 n m
这相当于x射线的波长范围。1927年，美国科 学家Davison等人，进行电子衍射实验(electron diffraction)，得到的衍射图与x射线的衍射图完 全一致，证明了德布罗依的预言。后来，又陆续 证明了质子、中子、原子等实物粒子都具有波粒 二象性。
因为
2.1791018
E
n2
所以谱线频率
E E2 E1
hh
h 1(2.1n 7 2 2 1 9 0 18 2.1n 7 1 21 9 0 18 )
2.1791018 1 1 6.6261034 ( n22 n12 )
3.29
1015
(
1 n12
1 n22
)
玻尔理论成功地解释了氢原子光谱产生的 原因和规律性。他的理论关键在于引入了量子 化的概念，认为电子的运动状态是定态的，不 连续的，所以电子跃迁发射出的原子光谱也是 线状的，不连续的。这条基本思想在现代结构 理论中被保留下来。
§5-1 氢原子光谱和玻尔理论
(Spectrum of hydrogen and Bohr’s theory)
《普通化学》课程教学大纲
《普通化学》课程教学大纲英文名称：General Chemistry课程编码：总学时：32 实验学时：6 学分：2适用对象：水利类、生态类、土建类、机械及材料类等理工科专业本科生开课单位：理学院大纲主撰人：大纲审核人：制定时间：2014年9月使用教材与参考书:《普通化学》（第六版），浙江大学普通化学教研组编，高等教育出版，2011《大学化学》韩选利，张思敬，张凤云编，高等教育出版社，2005《普通化学实验》，李聚源主编，化学工业出版社，2007一、课程性质、目的和任务《普通化学》是理工科本科生必修的基础课程之一，课程内容主要包括物质结构理论基础、化学热力学、化学反应的基本规律与工程实际密切有关的重要元素和化合物、新技术、新材料等基本知识。
通过该门课程的学习，使学生了解近代化学的基本理论，具备化学基本实验技能，培养学生正确的学习和研究方法，为以后的学习和工作提供必要的化学基础，同时树立辩证唯物主义世界观。
二、教学内容及要求第1章化学的发展授课学时： 1基本要求：1-1 大学化学课程简介1-2 化学分支学科的形成与发展1-3 现代化学的发展1-4 课程学习方法及与专业关系重点：课程学习方法及与专业关系难点：课程学习方法及与专业关系第2章物质结构基础授课学时：2基本要求：2-1 了解原子核外电子运动的特征（量子化、波粒二象性、统计性）；2-1 了解波函数、四个量子数和电子云的基本概念；2-3 了解s、p、d 波函数和电子云的角度分布示意图；2-4 掌握周期系元素的原子核外电子分布的一般规律及其与周期表的关系；2-5 理解元素按s、p、d （或d、ds）、f分区的情况，原子、离子、分子、金属晶体；2-6了解原子结构，分子结构和晶体结构等。
重点：四个量子数；原子和离子的电子分布式；核外电子分布与周期系的关系；杂化轨道理论与分子空间构型的关系；分子间力和氢键对物质性质的影响；原子、离子、分子、金属晶体的特征；晶体结构与物质性质的关系；配合物的组成及命名。
浙江大学普通化学(第六版)第五章复习
非极性分 子的极化 率！
解：卤素单质按色散力从大到小：I2, Br2, Cl2, F2;
卤化氢按色散力从大到小：HI, HBr, HCl, HF 思考：实际上卤化氢中HF的沸点高于HCl, 说明在HF分 子中还存在其它的相互作用？可能是什么？
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氢键
氢键
电负性很大的原子X（F、O、N）与H原子成键时，由于X吸 引电子的能力很强，使氢原子带有较多正电荷，它与另一个 电负性大且半径又小的原子Y （F、O、N）形成氢键： X—H· · · · · · · · Y
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5.3.3
分子间相互作用力
分子间作用力：
分子间作用包括范德华力、氢键、疏水作用等，比化学键要弱 得多。分子间作用力存在于所有分子中。 范德华力包含： 取向力、诱导力和色散力
范德华力的特点：
永远存在于分子间的弱相互作用； 短程力 没有方向性、没有饱和性 以色散力为主
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1s22s22p63s23p63d104s1
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5.2.3 1
原子结构与性质的周期性
元素周期表中的族与元素分区
特征电子构型相同的元素排在同一列，构成了元素周期表 中的族。 元素性质的变化规律：原子半径、电离能、最高氧化值以 及元素电负性在同一周期中或同一 族中都按一定的规律 变化。
氢键具有方向性和饱和性。 氢键可以是分子间的也可以是分子内的。
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图5.34 氢键的方向性和饱和性
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5.4.1
晶体的基本类型
晶体的分类
普通化学大学化学第五章
2 波函数与原子轨道
对于电子波，薛定谔给出一个波动方程:
x 2 ψ 2 y2 ψ 2 z2 ψ 28 π h2 2m(E V )ψ 0
其中， 为波动函数，是空间坐标x、y、z 的函数。
E 为核外电子总能量，V 为核外电子的势能，h 为普 朗克常数，m 为电子的质量。
因为波函数与原子核外电子出现在原子周围某位置的概率有 关， 所以又形象的称为“原子轨道”。
Ti4+的外层电子构型是 3s23p6。
原子成为负离子时，原子所得的电子总是分布在它 的最外电子层上。例如，
C1-的外层电子分布式是 3s23p6。
课堂练习：
写出所给元素的电子分布(按能级)状况：
22Ti
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p6
34ds 2 3d 2
26Fe 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
第 5 章 物质结构基础
学习基本要求
1.联系原子核外电子运动的特征，了解波函数、四个量 子数和电子云的基本概念，了解波函数和电子云的角 度分布示意图。 2.掌握周期系元素的原子的核外电子分布的一般规律及 其与周期表的关系，明确原子（及离子）的外层电子 分布和元素分区的情况。联系原子结构了解元素的某 些性质的一般递变情况。 3.了解共价键的价键理论的基本要点以及键长、键角和 键能的概念。了解分子电偶极矩的概念及其应用于区 分极性分子与非极性分子。能联系杂化轨道理论说明 一些典型分子的空间构型。 4.在明确化学键、分子间力（以及氢键）的本质及特性 的基础上，了解晶体结构及其对物质性质的影响。
(2) 外层电子分布式 化学反应只涉及外层电子的得失，只需写出外层
电子分布式即可。外层电子分布式又称为价电子构型. ➢ 主族元素 价电子构型为 ns电子+np 电子，例如
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5.2.2 核外电子分布原理与方式
原子核外电子的分布要服从以下规则： 泡里不相容原理 能量最低原理 洪德规则
此外，还有一些其它的补充规则，用以解释以上规则 不足以说明实验事实的一些特例。
量子数，电子层，电子亚层之间的关系
每个电子层最多
容纳的电子数
2 8 18 2n2
Cs Ba 1.1- Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb BI 0.7 0.9 1.2 1.3 1.5 1.7 1.9 2.2 2.2 2.2 2.4 1.9 1.8 1.9 1.9
IA
表5.4 元素的氧化值
IIA
IIIA IVA VA VIA VIIA
变价元素中，下划线的较稳定
p轨道, m=-1,0,+1,有三个伸展方向 d轨道, m=-2,-1,0,+1,+2有五个伸展方向
图5.6 原子轨道伸展方向
(4) 自旋量子数ms
用波函数ψn,l,m描述原子中电子的运动,习惯上称为轨 道运动,它由n, l, m三个量子数所规定,电子还有自旋 运动，因而产生磁矩，电子自旋磁矩只有两个方向。 因此，自旋量子数的取值仅有两个，分别为+1/2和1/2，也常形象地表示为 和 。
异号离子之间的静电引力。
离子键的特征
没有方向性
没有饱和性
2 金属键
金属的电离能较小，最外层的价电子容易脱离原子的束缚 而形成自由电子。金属离子紧密堆积。所有自由电子在整 个堆积体间自由运动，形成金属键。
金属键的本质：
金属离子与自由电子 之间的库仑引力。
金属键的特点：
没有方向性 没有饱和性
立心
面心
体心
图5.19 金属离子紧密堆积方式
共价键的特性
共价键具有方向性
除 s 轨道外，其它原子轨道 均有方向性，要取得最大程 度的重叠，成键的两个轨道 必须在有利的方向上。
共价键具有饱和性
共价键的数目取决于成键原子 所拥有的未成对电子的数目。
共价键理论
价键理论和分子轨道理论。
++ +
++
图5.21 共价键方向性
+
图5.22 共价键饱和性
2 分子的空间构型和杂化轨道理论
1931年，鲍林等以价键理论为基础，提出化学键 的杂化轨道理论。我国化学家唐敖庆教授对杂化 轨道进行了系统化处理。 杂化轨道理论的要点
➢ 同一原子中若干能量相近的轨道可以相互叠加组成
相同数目、能量完全相同的新的杂化轨道。 ➢ 杂化轨道的电子云较集中，由杂化轨道形成的共价 键更牢固。
元素性质的变化规律：原子半径、电离能、最高氧化值以 及元素电负性在同一周期中或同一 族中都按一定的规律
变化。
H
表5.5 元素的Pauling电负性
2.1
Li Be 1.0 1.5
BC NOF 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
Na Mg 0.9 1.2
Al Si P S Cl 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0
主量子数 n
12 3
4
电子层
KL M N
角量子数 l
01
2
3
电子亚层
spd
f
每个亚层中 轨道数目
135
7
每个亚层最多
容纳电子数
2 6 10 14
4 能量最低原理的补充规则
当相同能量的轨道为全充满或半充满的状态时， 能量较低。 例5.2 写出Z=24的铬元素的电子排布式 （注意书写）
解： 不考虑补充规则时，排列方式应是
1s22s22p63s23p6 3d4 4s2
考虑补充规则时，则为 1s22s22p63s23p63d54s1
思考题：29号元素的的电子排布式如何？
1s22s22p63s23p63d104s1
5.2.3 原子结构与性质的周期性
1 元素周期表中的族与元素分区
特征电子构型相同的元素排在同一列，构成了元素周期表 中的族。
+1
+2
III B
IVB
VB
VIB
VII B
VIII
IB IIB
+3
-3 -4 +1 +4 +3
+5
-2 +4 +6
-1 +1 +5 +7
+3
+2 +4
+3 +5
+3 +6
+2 +7
+2 +1
+3 +2 +2
+8 +3
+3 +4 +5 +6 +1 +2 +3 +4
1 离子键
当活泼金属和活泼非金属元素的原子互相接近时， 前者失去电子形成正离子，后者得到电子形成负离 子。正、负离子通过静电相互作用结合成离子型化 合物。 离子键的本质
l = 0,1,2,3 的原子轨道习惯上分别称为s、p、d、f 轨道。 表示亚层，基本确定原子轨道的形状
对于多电子原子，与n共同确定原子轨道的能量。
y
z
y
+
-+
x
-x
x
+-
s轨道投影
pz轨道投影
dxy轨道投影
图5.5 原子轨道形状
(3) 磁量子数 m 的物理意义：
m 的取值: m = 0,1,2,···l, 共可取2l + 1个值 确定原子轨道的伸展方向 除s轨道外,都是各向异性的
2 微观粒子的波粒二象性
光的波、粒二象性揭示了光被人们忽略的另一面，反之， 粒子是否也具有被忽视的另一面，即波动性质呢？
1924年，德·布罗意(de ·Broglie)提出微观粒子也 具有波的性质，并假设：
= h / mv
式中， 为粒子波的波长；v为粒子的速率，m为粒子
的质量
电子具有波粒二象性
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br 0.8 1.0 1.3 1.5 1.6 1.6 1.5 1.8 1.9 1.9 1.9 1.6 1.6 1.8 2.0 2.4 2.8
Rb Sr Y Zr Nb Mo Te Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 1.9 2.2 2.2 2.2 1.9 1.7 1.7 1.8 1.9 2.1 2.5
量子数
(1) 主量子数 n 的物理意义：
n 的取值：n = 1，2，3，…
n = 1，2，3，4, ···对应于电子层K，L，M，N, ··· 表示核外的电子层数并确定电子到核的平均距离 确定单电子原子的电子运动的能量
(2) 角量子数 l 的物理意义：
l 的取值：l = 0,1,2,3,···, (n – 1)
2) 杂化轨道的应用
Sp杂化
这些元素的特征电子构型为ns2，按照价键理论，它们不能 形成共价键。杂化轨道理论认为，s轨道上的一个电子可以 激发到p轨道上(所需的能量由成键后释放的能量补偿)，从 而进行sp杂化形成2个等性sp杂化轨道。