结构化学-第五章3教案资料
结构化学课件第五章
内层电子
基组态
成键电子
MO 是由8个 AO 线性组合而成的
与 C 的 2s 匹配的线性组合是：
与 C 的 2px、2py、2pz 匹配的线性组合是：
，
，
1.3
衍射实验
基组态
a1
a1*
t2
t2*
1s
2s
2p
C CH4 4H
1.1
特征标：2，0，0，2 比较特征标表知， A1,B2特征标之和恰是2，0，0，2，即此二维可约表示可约化成A1,B2 两个不可约表示，也即1sa和1sb可组合成分别属A1和B2的基 将属同一不可约表示的群轨道组合成分子轨道
非键分子轨道
基组态
非键分子轨道
成键分子轨道
反键分子轨道
成键分子轨道
反键分子轨道
9
杂化轨道沿一个方向更集中地分布，与其他原子成键时，重叠部分增大，因而成键能力增强。 R/a0 碳原子sp3 杂化轨道等值线图 （2） 杂化轨道成键能力增强。杂化后轨道数目不变，但空间取向改变，以更有利于同外来原子相互作用，因而有利于成键。 （1） 杂化轨道保持原子轨道的正交归一性。
（3） 杂化轨道在空间有特定取向
两个不等性杂化轨道的最大值之间的夹角公式 显然，杂化轨道间夹角与杂化轨道的成分相关 取a轴作x 轴， 因此，
杂化轨道
参加杂化的原子轨道
构型 对称性 实例
sp sp2 sp3 dsp2 dsp3 dsp3 d2sp3
s , px s , px , py s , px , py , pz dx2-y2 , s , px , py dz2 , s , px , py , pz dx2-y2, s , px , py , pz dz2, dx2-y2, s , px , py , pz
结构化学电子教案
结构化学电子教案第一章：原子结构与元素周期律1.1 原子结构原子核：质子、中子电子：能量级、轨道量子数：主量子数、角动量量子数、磁量子数、自旋量子数1.2 元素周期律周期表结构：横行、纵列主族元素：性质与位置关系过渡元素：性质与位置关系稀有气体元素第二章：化学键与分子结构2.1 化学键类型离子键：形成条件、性质共价键：形成条件、性质金属键：形成条件、性质氢键：形成条件、性质2.2 分子的几何构型与键角VSEPR模型：预测分子几何构型杂化轨道：sp、sp^2、sp^3、sp^3d、sp^3d^2键角：孤对电子对键角的影响第三章：晶体结构与固体化学3.1 晶体类型离子晶体：构成微粒、性质分子晶体：构成微粒、性质金属晶体：构成微粒、性质原子晶体：构成微粒、性质3.2 固体化学半导体：导电性质、应用超导体：导电性质、应用绝缘体：导电性质、应用第四章：化学反应与化学平衡4.1 化学反应类型合成反应：特点、实例分解反应：特点、实例置换反应：特点、实例复分解反应：特点、实例4.2 化学平衡平衡常数：定义、计算、应用影响平衡的因素：温度、浓度、压强平衡移动原理：勒夏特列原理第五章：物质结构分析方法5.1 紫外光谱：原理、应用π-π吸收n-π吸收分子内电荷转移吸收5.2 红外光谱：原理、应用functional groups：吸收频率与化学键关系分子结构分析：多官能团化合物的红外光谱解析5.3 核磁共振谱：原理、应用核磁共振现象：进动频率、化学位移分子结构分析：一维、二维核磁共振谱解析第六章：X射线荧光光谱（XRF）6.1 XRF原理X射线与物质的相互作用激发态和荧光的产生谱图的解析6.2 XRF应用元素分析合金分析环境监测第七章：原子吸收光谱（AAS）7.1 AAS原理原子化过程吸收光谱的产生检测限和准确度7.2 AAS应用金属元素分析环境样品分析生物样品分析第八章：质谱分析8.1 质谱原理质量分析器离子源检测器8.2 质谱应用分子结构和组成的确定生物大分子分析药物分析第九章：电化学分析9.1 电化学原理电极过程电位滴定电流滴定9.2 电化学应用酸碱滴定氧化还原滴定离子选择性电极第十章：现代结构分析技术10.1 扫描电子显微镜（SEM）原理与操作图像解析样品制备10.2 透射电子显微镜（TEM）原理与操作图像解析样品制备10.3 核磁共振成像（MRI）原理与操作图像解析应用领域重点和难点解析：1. 原子结构与元素周期律：理解原子的内部结构，包括质子、中子、电子以及量子数的分布，是学习化学的基础。
结构化学第5章
C
i
2 ki
1
杂化轨道是正交归一的
k C ki i
i 1 n
l C lj j
j 1
n
而
d
i j
ij
参加的轨道是正交归一的
5.2 杂化轨道理论
结构化学
Chap 5
d C C d C C d C C d C C 1 k l, i j
3. 考虑键长、键角时，(lone pair electrons 孤对电子)
价电子对间斥力顺序 Ip-Ip>>Ip-bp>bp-bp 孤对电子肥大症 Ip-Ip>90º
叁键>双键>单键
4.原子B电负性时，bp偏向B，电子对间斥力，键角。 5.例子讨论
结构化学
Chap 5
L A
L L L L L L
5.1 价层电子对互斥理论
结构化学
Chap 5
根据立体几何可以证明，价电子对的中心在以A为球心的球面上分布
当价电子对数为2时，其两中心点是通过球心的直径两瑞， 分子为直线形。
当价电子对数为3时，其三中心点是通过球心的内接三角形，分子为三角形。 当价电子对数为4时，其四中心点是球内接四面体， 分子为四面体。
价键理论
电子从AO转入MO 共价键的本质
价电子
5.1 价层电子对互斥理论
结构化学
Chap 5
过键轴的截面
特点 头对头
MO
MO
0
0
πMO
MO
1
2
1
2
肩并肩 四肢对四 肢
5.1 价层电子对互斥理论
2012结构化学05-第五章-讲义
§5.0 预备知识5.0.1 数学复习第五章 分子轨道理论 P1055.0.2 线性变分法原理125.0.1 数学复习一、矩阵m×n 个数排成 m 行、n 列的矩形数 表，谓之。
(1) 矩阵相等⎛ a 11 a12 a 13 La 1n ⎞ ⎟ ⎜ ⎜ a a a La 2n ⎟ A m×n= ⎜ 21 22 23 = ( a ij ) m×n LLLLLLL ⎟ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜a a ⎝ m1 m2 am3 Lamn ⎠例如：⎛a a ⎞ ⎛b b ⎞ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ A = ⎜ 11 12 ⎟ 和 B = ⎜ 11 12 ⎟ ⎝ a 21 a 22 ⎠ ⎝b 21 b 22 ⎠a ⎞ ⎛b b ⎞ a =b ,a =b ⎛a 所谓 A = B, 或 ⎜ 11 12 ⎟ = ⎜ 11 12 ⎟ 即是 11 11 12 12 ⎜ a a ⎟ ⎜b b ⎟ a 21 = b 21 , a 22 = b 22 ⎝ 21 22 ⎠ ⎝ 21 22 ⎠所谓 AB = C a b +a b ⎞ ⎛ a a ⎞⎛ b b ⎞ ⎛ c c ⎞ ⎛ a b + a b 即 ⎜ 11 12 ⎟⎜ 11 12 ⎟ = ⎜ 11 12 ⎟ = ⎜ 11 11 12 21 11 12 12 22 ⎟ ⎜ a a ⎟⎜b b ⎟ ⎜ c c ⎟ ⎜ a b + a b a b + a b ⎟ 22 22 ⎠ ⎝ 21 22 ⎠⎝ 21 22 ⎠ ⎝ 21 22 ⎠ ⎝ 21 11 22 21 21 12若（ ij）×n = bij）×n a m （ mm×n 个等式则 aij = bij （i =1, 2,L, m ; j =1,2,L, n）(2) 矩阵的乘积A = (a ij) m×n 与 B = (b ij) n×P 的乘积，记为 AB = Cm× P = (cij ) m×Pc ij = ∑ a i k b k j = a i1 b 1 j + a i 2 b 2 j +L+ a i n b n j （i =1, 2,L, m ; j =1,2,L, n）k =1 n⎛ a11 a12 ⎞ ⎛ x1 ⎞ ⎛ b1 ⎞ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 例如：⎜ ⎜ a a ⎟ ⎜ x ⎟ = ⎜b ⎟ ⎝ 21 22 ⎠ ⎝ 2 ⎠ ⎝ 2 ⎠3⎧ a11 x1 + a12 x2 = b1 可写为： ⎨ ⎩a21 x1 + a22 x2 = b24二、m×n 阶线性代数方程组的缩写 二、mm个方程，n个未知数的一次代数方程组： 个方程，n若令系数矩阵A、未知数矩阵X和常数矩阵B 若令系数矩阵A、未知数矩阵X和常数矩阵B⎛ a 11 a12 a 13 La 1n ⎞ ⎜ ⎟ ⎜ a a a La 2n ⎟ A = ⎜ 21 22 23 LLLLLLL ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ a a a La ⎟ mn ⎠ ⎝ m1 m2 m3⎛ x1 ⎞ ⎜ ⎟ ⎜x ⎟ X =⎜ 2 ⎟ M ⎜ ⎟ ⎜x⎟ ⎝ n⎠ ⎛ b1 ⎞ ⎜ ⎟ ⎜b ⎟ B =⎜ 2 ⎟ M ⎜ ⎟ ⎜b ⎟ ⎝ m⎠⎧ a11 x1 + a12 x2 +L+ a1n xn = b1 ⎪ a x + a x +L+ a x = b ⎪ 21 1 22 2 2n n 2 ⎨ ⎪ LLLLLLLLLLL ⎪am1 x1 + am2 x2 +L+ amn xn = bm ⎩则，方程组可表示为：AX = B⎛ a 11 a12 a 13 La 1n ⎞ ⎛ x1 ⎞ ⎛ b1 ⎞ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎜ a 21 a22 a 23 La 2n ⎟ ⎜ x2 ⎟ ⎜ b2 ⎟ ⎜ LLLLLLL ⎟ ×⎜ M ⎟ = ⎜ M ⎟ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜a a ⎝ m1 m2 am3 Lamn ⎠ ⎝ xn ⎠ ⎝ bm ⎠此式可缩写为：∑a xj =1nij j= bii =1, 2, 3,L, m例如：5⎧ a1 x1 + b1 x2 = c1 ⎨ ⎩a2 x1 + b2 x2 = c2⎛ a1 b1 ⎞⎛ x1 ⎞ ⎛ c1 ⎞ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 可写为： ⎜ ⎜ a b ⎟⎜ x ⎟ = ⎜ c ⎟ ⎝ 2 2 ⎠⎝ 2 ⎠ ⎝ 2 ⎠61三、行列式a 11 a12 a 13 La 1n a 21 a22 a 23 La 2nLLLLLLL行列式给出了各 个元素之间的一 个运算结果。
《结构化学》教案
《结构化学》教案教案：结构化学教学目标：1.理解分子结构的基本概念和原子结构的基本组成。
2.掌握常见分子结构的命名规则。
3.熟悉有机化合物的结构特点和它们在生命活动中的重要性。
4.学会运用结构化学的知识分析有机化合物的性质和反应。
教学内容：第一节概念和基本组成1.分子的概念和组成：原子核、电子和化学键。
2.分子结构的表示方法：分子式、结构式和杂化。
第二节分子结构的命名1.烃类的命名：直链烷烃、支链烷烃和环烷烃。
2.功能团的命名：醇、醛、酮、酸、酯等。
3.多官能团的命名：醇醚、酮醛等。
第三节有机化合物的结构特点和生物活性1.范德华力和分子间相互作用。
2.极性分子和非极性分子。
3.有机化合物的官能团和生物活性。
第四节结构化学的应用1.化合物的相对分子质量和摩尔质量。
2.化合物的摩尔比和分子式计算。
3.分子结构和性质之间的关系。
4.化学反应的机理研究。
教学重点：1.分子结构的基本概念和组成。
2.常见有机化合物的命名规则。
3.结构化学在有机化学中的应用。
教学难点：1.复杂有机化合物的命名规则。
2.结构化学在化学反应机理研究中的应用。
教学方法：1.讲授结合举例：通过分子模型、分子式和结构式的展示，帮助学生理解分子结构的概念和组成。
2.课堂讨论：引导学生思考分子结构与性质之间的关系，鼓励学生提出问题和解决问题。
3.实验探究：通过合成有机化合物、测定它们的物理性质和反应活性，让学生实际操作和观察有机化合物的结构特点。
教学资源：1.教科书和教案资料。
2.分子模型和实验仪器。
3.化学实验教材和化学反应原理。
教学评估：1.学生课堂表现和参与度评估。
2.平时作业和小组讨论的成果评估。
3.实验报告和总结的评估。
教学拓展：1.分子模型的制作和应用。
2.有机化合物的定性和定量分析方法。
3.结构化学在材料科学和药物设计中的应用。
教学延伸：1.学习有机化学反应机理。
2.学习有机合成和药物合成的实践技巧。
3.深入了解有机化合物的合成、性质和应用。
结构化学基础第五章
c2 0.45
第5章 多原子分子的结构和性质
或者可按cos ＝ -α/β＝ -α /(1- α) 。
对于H2O中的O原子只有s轨道和p轨道参加杂化。
设 s 成分为 α， p 成分β = 1- α。因为α+ β＝1
则：
1 cos 0
1 cos104.5o 0
2010-5-28 11
第5章 多原子分子的结构和性质 杂化轨道要点：
1、MO是分子轨道, 而HO是原子轨道
2、分子轨道为实轨道,而杂化轨道为虚轨道
3、等性杂化轨道和不等性杂化轨道: 在某个原子的几个杂化轨道中，参与杂化的s、 p、d等成分相等（每个杂化后的轨道中含有原轨道 的比例相等），称为等性杂化轨道；如果不相等， 称为不等 性杂化轨道。
2010-5-28 5
第5章 多原子分子的结构和性质 四、 ALmEn的空间排布
HgCl2
NH3 CH4 BF3 NO2
H2O ClF3 I3¯
PCl5
SF4
SF6
2010-5-28
XeF4
IF5
6
第5章 多原子分子的结构和性质
2010-5-28
7
第5章 多原子分子的结构和性质 五、实例
例1．ICl4¯
(2) 孤对电子对lp (lone-pair)
2010-5-28 2
第5章 多原子分子的结构和性质
价电子对之间排斥力的根源 1. 是各电子对之间的静电排斥力； 2. 是Pauli 斥力。
二、多原子分子的构型
对于ALm型分子记作：
ALmEn
m 为L原子的数目(中心原子A的成键电子对数目bp) n 为孤对电子对的数目
结构化学课件第五章-多原子分子的结构和性质
6
中心原子 A 周围存在 m 个配体和 n 对故对电子
第五章 多原子分子的结构和性质
1. 根据价层电子对互斥理论(VSEPR)，SCl2、ClF3、 NO2+的几何构型分别为 [ ]
A. V形、T形、直线形 B. 直线形、平面正三角形、V形 C. V形、平面正三角形、直线形 D. 直线形、T形、V形
Structural Chemistry
第五章 多原子分子的结构和性质
ABn型分子的几何构型
x
m
n
分子构型
分子实例
2
3 4
2
3 2 4 3 2
0
0 1 0 1 2
直线型
CO2 HgX2（X为卤素）
平面三角形 BF3 BCl3 SO3 SnCl2 SO2 O3 V形 四面体形 三角锥形 V形 CH4 TiCl4 SO42NH3 PCl3 ClO3H2O ClO2-
——σ电子对和孤电子对 ——的数目决定。价电子
对要尽量远离，所以，2、3、4、5、6个价电子对
的空间分布分别为直线形、平面三角形、正四面
体形、三角双锥形和正八面体形。
Structural Chemistry
第五章 多原子分子的结构和性质
分子中电子对间的排斥的三种情况为： 孤对电子间的排斥（孤-孤排斥）； 孤对电子和成键电子对之间的排斥（孤-成排斥）； 成键电子对之间的排斥（成-成排斥）。 ★ 价电子对间排斥力大小顺序： lp — lp >> lp — bp > bp—bp ★ 孤电子对间排斥力随角度的减小迅速增大： ·夹角≤90o 的构型， lp-lp 斥力很大，构型不稳定 ·lp - lp必须排列在夹角 > 90o 的构型中，斥力小，稳定。
结构化学课件5
学时----- 8学时
分子结构的内容有两个方面： 分子结构的内容有两个方面：组成分子的原子在三维 空间的排布次序、相对位置；分子的电子结构， 空间的排布次序、相对位置；分子的电子结构，包括化学 键型式和相关的能量参数。 键型式和相关的能量参数。 分子结构的这两方面内容互相关联并共同决定分子的性质。 分子结构的这两方面内容互相关联并共同决定分子的性质。
VP LP 5 5 5 1 2 3
电子对的 空间构型
分子的 空间构型
例 SF4 ClF3 XeF2
三角双锥 三角双锥 三角双锥
变形四方体 T形 形 直线形
为例，用上述步骤预测其空间构型。 以IF2-为例，用上述步骤预测其空间构型。 的价电子数为7， 个配位原子 个配位原子F各提 （1）中心原子 的价电子数为 ，2个配位原子 各提 ）中心原子I的价电子数为 个电子， 供1个电子，负离子加一个电子，价电子对数为 。 个电子 负离子加一个电子，价电子对数为5。 对电子以三角双锥方式排布。 （2）5对电子以三角双锥方式排布。 ） 对电子以三角双锥方式排布 只有2个 所以5对电子中 只有2 对电子中， （3）因配位原子 只有 个，所以 对电子中，只有 ）因配位原子F只有 对为成键电子对， 对为孤电子对 对为孤电子对。 对为成键电子对，3对为孤电子对。有三种可能的情 选择结构中电子对斥力最小的， 况，选择结构中电子对斥力最小的，即IF2-的稳定构 型为直线形结构。 型为直线形结构。
价层电子对互斥理论
价键理论和杂化轨道理论比较成功地说明了 共价键的方向性和解释了一些分子的空间构型。 共价键的方向性和解释了一些分子的空间构型。 然而却不能预测某分子采取何种类型杂化， 然而却不能预测某分子采取何种类型杂化，分子 具体呈现什么形状。例如， 都是AB 具体呈现什么形状。例如，H2O、CO2都是 2型 、 分子， 分子的键角为104°45´，而CO2分子是 分子，H2O分子的键角为 分子的键角为 ° ´ 直线形。又如NH3和BF3同为 3型，前者为三角 同为AB 直线形。又如 锥形，后者为平面三角形。为了解决这一问题， 锥形，后者为平面三角形。为了解决这一问题， 1940年英国化学家西奇威克（Sidgwick）和鲍威尔 年英国化学家西奇威克（ 年英国化学家西奇威克 ） (Powell)提出价层电子对互斥理论（Valence-shell 提出价层电子对互斥理论 提出价层电子对互斥理论（ electrion-pair repulsion）简称 理论。 ）简称VSEPR理论。后经 理论 吉莱斯(Gillespie)和尼霍姆 和尼霍姆(Nyholm)于1957年发展 吉莱斯 和尼霍姆 于 年发展 为较简单的又能比较准确地判断分子几何构型的 近代学说。 近代学说。
最新结构化学第五章3节
0 .618 0 .618
x 4 1 .618
因为： 0 所以： E1E2E3E4
Ex
E 1 1 .618
E E
2 3
0 .618 0 .618
E 4 1 .618
(3) 求分子轨道的组合系数
x 1 0 0 c1
1
0 0
x 1 0
1 x 1
0 1 x
其分子轨道能级图为：
E1= +
E=2(+ )=2+2
②电荷密度
i
n c2 k ki
k
第i个原子上出现的π电子 数
i－－第i个原子；k－－π分子轨道编号；nk－－π分子 轨道(Ψ)上的电子数；cki－－π分子轨道(Ψ)上第i个原子 轨道的系数。
例如： ρ3 = 2×(0.6015)2 + 2×(-0.3717)2=1.0000
i和j原 子间的 电荷密 度
例如:P23 =2×(0.6015×0.6015)+2×(0.3717)×(-0.3717)=0.448 ψ2 = 0.6015φ1 + 0.3717φ2 - 0.3717φ3 - 0.6015φ4 ψ1 = 0.3717φ1 + 0.6015φ2 + 0.6015φ3 + 0.3717φ4
x100 1 x10
0 01 x1 001x
(2) 解方程
x10 ( 1)11 x 1 x 1
01x
110 ( 1)121 0 x 1 0 0
01 x
x43x210 (x21)2x20
(x2x1 )x (2x1 )0
1 5
1 5
x1,2 2
x3,4 2
x 1 1 .618
《结构化学》第五章
×△H △H2=△HC（C6H12）-△HC（C6H10）-3×△ C（H2） △ △ ×△ =3953.0 KJ•mol-1-3301.6 KJ•mol-1-3×285.8 KJ•mol-1 × =-206 KJ•mol-1 △H=3△H1-△H2 △ △ =3×（-119.4KJ•mol-1）-（-206 KJ•mol-1） × （ =-152.2 KJ•mol-1 [5.21] 试分析下列分子中的成键情况，指出 试分析下列分子中的成键情况，指出C—Cl键键长大小 键键长大小 次序，并说明理由。 次序，并说明理由。 （a）H3CCl (b)H2C=CHCl (c)HC≡CCl ） [解]： 解： 分子的衍生物。 分子一样， （a）H3CCl：该分子为 ） ：该分子为CH4分子的衍生物。同CH4分子一样， C原子也采用 3杂化轨道成键。4个sp3杂化轨道分别与 个H原 原子也采用sp 原子也采用 杂化轨道成键。 个 杂化轨道分别与3个 原 子的1s轨道及 原子的3p轨道重叠共形成 个σ键。分子呈四面 子的 轨道及Cl原子的 轨道重叠共形成4个 键 轨道及 原子的 轨道重叠共形成 体构型， 点群。 体构型，属C3v点群。 (b) H2C=CHCl：该分子为 2C=C H2分子的衍生物，其成键情 分子的衍生物， ：该分子为H 况与C 分子的成键情况即有相同之处又有差别。 况与 2H4分子的成键情况即有相同之处又有差别。在C2H3Cl分 分 子中， 原子 原子（ ） 原子的1s轨 子中，C原子（1）的3个sp2杂化轨道分别与两个 原子的 轨 个 杂化轨道分别与两个H原子的 道
[5.22] 试分析下列分子的成键情况，比较 的活泼性，说明理由。 试分析下列分子的成键情况，比较Cl的活泼性 说明理由。 的活泼性， C6H5 Cl C6H5CH2Cl (C6H5)2CHCl (C6H5)3CCl [解]：在分 6H5 Cl子中，一方面，C原子相互间通过 2- sp2杂 子中， 原子相互间通过sp 解 ：在分C 子中 一方面， 原子相互间通过 化轨道重叠形成C—Cσ键，另一方面，一个 原子与 原子间通 原子与Cl原子间通 化轨道重叠形成 键 另一方面，一个C原子与 过sp2- 3p轨道重叠形成 轨道重叠形成C—Clσ键。此外，6个C原子和 原子通 键 此外， 个 原子和Cl原子通 轨道重叠形成 原子和 轨道重叠形成垂直于分子平面的离域π键 由于Cl原子参与 过p轨道重叠形成垂直于分子平面的离域 键 。 由于 原子参与 轨道重叠形成垂直于分子平面的离域 形成离域π键 因而其活泼性较低。 形成离域 键，因而其活泼性较低。 分子中， 原子仍采用sp 在 C6H5CH2Cl分子中 ， 苯环上的 原子仍采用 2 杂化轨道与周 分子中 苯环上的C原子仍采用 边原子的相关轨道重叠形成σ键 而次甲基上的C原子则采用 原子则采用sp 边原子的相关轨道重叠形成 键，而次甲基上的 原子则采用 3 杂化轨道与周边原子的相关轨道重叠形成σ键。此外，苯环上的 杂化轨道与周边原子的相关轨道重叠形成 键 此外， 6 π 6 。在中性分子 6个C原子相互间通过 轨道重叠形成离域 键： 原子相互间通过p轨道重叠形成离域 个 原子相互间通过 轨道重叠形成离域π键 次甲基上的C原子并不参与形成离域 原子并不参与形成离域π键 但当Cl原子被解 中，次甲基上的 原子并不参与形成离域 键，但当 原子被解 离后， 原子的轨道发生了改组， 杂化轨道改组为sp 离后，该 C原子的轨道发生了改组，由sp3杂化轨道改组为 2杂 原子的轨道发生了改组 化轨道，此时它就有条件参加形成离域π键。因此，在 6 [C6H5CH2]+中存在 π 7 。由于π电子的活动范围扩大了，π 7 的能 由于 电子的活动范围扩大了， 6 电子的活动范围扩大了 6 的能量低，这是C 分子中Cl原子活性高的另一 量比 π 6 的能量低，这是 6H5CH2Cl分子中 原子活性高的另一 分子中 个原因。 个原因。
结构化学电子教案
结构化学电子教案第一章：原子结构与元素周期表1.1 原子结构电子的排布原子核的构成原子的大小和质量1.2 元素周期表周期表的构成主族元素的特点过渡元素的特点稀有气体的特点第二章：化学键与分子结构2.1 化学键离子键的形成与性质共价键的形成与性质金属键的形成与性质2.2 分子结构分子几何形状分子轨道理论键角和键长第三章：晶体结构与固体化学3.1 晶体结构晶体的基本概念晶体的类型与性质晶体的空间点阵3.2 固体化学固体的分类半导体的性质与应用超导体的性质与应用第四章：化学键的极性与分子的极性4.1 化学键的极性化学键极性的判断化学键极性对分子性质的影响4.2 分子的极性分子极性的判断分子极性对物质性质的影响分子极性与分子的溶脂性第五章：化学反应与键的变化5.1 化学反应的基本概念化学反应的类型化学反应的速率化学平衡5.2 键的变化化学键的断裂与形成化学反应中的能量变化化学反应的催化剂第六章：立体化学与分子轨道对称性6.1 立体化学基础手性碳原子立体异构体旋光性和偏振光6.2 分子轨道对称性群论基础分子轨道的对称性分子轨道对称性与化学键第七章：现代结构分析技术7.1 X射线晶体学X射线晶体学原理晶体学的布拉格定律X射线晶体衍射图谱分析7.2 核磁共振（NMR）NMR原理化学位移和耦合常数NMR谱图的解析第八章：化学键的电子效应与分子性质8.1 电子效应吸电子效应给电子效应诱导效应与共振效应8.2 分子性质分子极性与化学性质分子轨道与化学键的关系分子间作用力与物质的性质第九章：有机化合物的结构与性质9.1 有机化合物的基本结构碳原子四价键的特点有机化合物的命名规则有机化合物的结构式与键角9.2 有机化合物的性质有机化合物的反应类型有机化合物的官能团与性质有机化合物的生物活性第十章：现代化学研究方法简介10.1 量子化学计算量子化学基本原理分子轨道理论量子化学计算方法10.2 谱学方法红外光谱质谱紫外光谱和荧光光谱10.3 化学研究的新技术扫描隧道显微镜（STM）原子力显微镜（AFM）核磁共振成像（MRI）重点解析第一章：原子结构与元素周期表重点：元素周期表的构成、主族元素、过渡元素和稀有气体的特点。
结构化学教案 第五章
二、晶胞及晶胞的二个基本要素 空间点阵是晶体结构的数学抽象，晶体具 有点阵结构。空间点阵中可以划分出一个个的 平行六面体一空间格子，空间格子在实际晶体 中可以切出一个个平行六面体的实体，这些包 括了实际内容的实体，叫晶胞，即晶胞是晶体 结构中的基本重复单位。 晶胞一定是平行六面体，它们堆积起来就 能构成晶体。晶胞也有素晶胞，复晶胞和正当 晶胞之分，素晶胞只含一个结构基元。
的状态； （长程有序） 非晶态材料则象液体那样，只有在几个 原子间距量级的短程范围内具有原子有序的 状态。（短程有序）
晶体的原子呈周期性排列
非晶体的原子不呈周期性排列
§5-1、晶体的点阵理论
一个理想晶体是由全同的称作基元的结构 单元在空间作无限的重复排列而构成的；基元 可以是原子、离子、原子团或者分子；晶体中 所有的基元都是等同的，也就是说它们的组 成、位形和取向都是相同的。因此，晶体的内 部结构可以抽象为在空间作周期性的无限分布 的一些相同的几何点，这些几何点（点阵点） 代表了基元的某个相同位臵，而这些几何点的 集合就称作空间点阵，简称点阵。
2a
倒易截数之比：1/2：1/3：1/4 = 6：4：3 ， 为整数。
1、当一个晶面与某一个晶面平行时，可认 为晶面在这个晶轴上的截数为无穷大∞，而 其倒易截数为0。 2、由于采用了互质整数比，所以一个晶面 指标（ h*:k*:l*）代表了一组晶面，只有同 一个方向的晶面均可用一个h*:k*:l*表示。 3、晶面指标的数值反应了这组晶面之间的 间距跟阵点的疏密。 4、已知一组晶面的晶面指标可求得这组晶 面在三个晶轴上的截数与截长。
a
b
a 方向生长LBGM晶体
b 方向生长LBGM晶体
c 方向生长LBGM晶体
2、晶体缺陷：
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在能量相关图中，如果产物的每一个成键轨道都只和 反应物的成键轨道，则反应的活化能低，易于反应，称作 对称允许，一般加热就能实现反应；如果双方有成键轨道 和反键轨道相关联，则反应活化能高，难于反应，称为对 称禁阻，要实现这种反应，须把反应物的基态电子激发到 激发态。
液态的氦
Cl2、Br2、I2以双原子分子结晶成正交晶体。
氯
碘
S的同素异构体很多：
碳的一些结构
Conclusion:
（1）对于各种元素，尽管存在各种同素异构体，有的甚至数目很多 ，但是每种原子的成键方式、配位情况、键长、键角等数据却很一致 ，或出现有限的几种情况。 （2）非金属单质的成键规律，一般可按参与成键的价电子数及有关 的原子轨道来分析。 （3）在非金属的单质结构中，同一族元素随着原子序数的递增，金 属性也会相应地递增，分子间的界限会越来越模糊。 （4）对于P4，C60等具有封闭凸多面体的分子，凸多面体的面数（F ）、棱数（E）和顶点数（V）之间的关系符合Euler（欧拉）公式
1.丁二烯型化合物
丁二烯型化合物在不同条件下电环合，可得不同构型的环 丁烯型产物。在加热条件下，分子保持C2对称性，进行顺旋反 应，HOMOψ2两端轨道叠加形成σ键，ψ1中间轨道叠加成π 键，环合成丁烯，如下页图；在光照条件下，分子保持σv对 称性，进行对旋反应，ψ1两端轨道叠加形成σ键，而HOMO Ψ2电子激发至ψ3，中间轨道叠加成π键，环合成丁烯，如下 页图。
社
由此可见，由N2+O2 2NO的反应很难进行，活化能高达389 kJ.mol-1，根据微观可逆原理，其逆反应也很难进行，即NO分子 也不易分解为N2和O2。
反应的势能面
乙烯加氢的反应
丁者轨道对称性匹配的描述。
5.6.3分子轨道对称守恒原理
分子轨道对称守恒原理是将整个分子轨道一起考虑，即 在一步完成的化学反应中，若反应物分子和产物分子的分子 轨道的分子轨道对称性一致，则反应容易进行，也就是说整 个反应体系从反应物、中间态到产物，分子轨道始终保持某 一点群的对称性（顺旋过程保持C2点群，对旋过程保持Cs点 群），反应容易进行。根据这一考虑，可将反应过程分子轨道 的变化关系用能量相关图联系起来，并得出如下几个要点：
结构化学-第五章3
Example:
N2O 2 2NO
(1)N2的2σg和O2的π2p*接近，因为对称性不匹配，不能产生净 的有效重叠，形成的过渡态活化能高，电子很难从N2的HOMO 转移至O2的LUMO，反应不能进行。
（2）N2的LUMO（1πg）和O2的HOMO（ π2p* ）对称性是匹 配的，但欲使反应进行，电子需从电负性较高的O向电负性较低 的N转移。而当O2的电子从反键转移后，要增强O2分子原有的化 学键，因此反应也很难进行。
年 ， 内 心 不 禁感慨 万千。 在过去 的一年 里，我 在我们 医院领 导和护 士长的 关心与 直 接 领 导 及 同事们 的关心 与帮助 下，本 着“一 切以病 人为中 心，一 切为病 人”的 服 务 宗 旨 ， 自觉认 真学习 中国共 产党的 十八大 精神， 刻苦钻 研业务 知识， 努力提 高 理 论 知 识 和熟练 地掌握 了各项 操作技 能。较 好的完 成了各 级医院 领导布 置的各 项 护 理 工 作 ，在同 事们的 关心， 支持和 帮助下 ，思想 学习和 工作各 方面都 取得了 不 少 新 的 进 步，现 总结如 下： 一 、 思 想方 面 一 年 来 ， 我始 终坚持 党的领 导 ， 认 真 贯 彻落实 各项上 级的指 示。坚 持真理 ，坚持 正确的 世界观 、人生 观、价 值 观 ， 用 正 确的世 界观、 人生观 、价值 观指导 自己的 学习、 工作和 生活实 践。热 爱 祖 国 ， 热 爱中国 共产党 ，热爱 社会主 义，拥 护中国 共产党 的领导 ，拥护 改革开 放 ， 对 社 会 主义充 满必胜 的信心 。认真 贯彻执 行党的 路线、 方针、 政策， 为加快
怎么样去理解？
5.7.2 硼烷结构的描述
s
t
y
x
用styx数码来表示一个硼烷中上述几种化学键的数目。
Conclusion: 利用styx数码结构式就是一种价键理论（VB）描述硼烷
分子中的化学键的一种方法。使用时必须遵循下列规则：
（1）每一对相临的B原子由一个，B—B，BBB或BHB键 连接。
每 个 护 士 都有 一段实 习工作 经历。 作为一 名护士 ，你护 士实习 工作总 结怎么 写 吗 ?如 果 你 正在为 这份工 作总结 而烦恼 ，不妨 参考以 下这几 篇护士实习生工作总 结 。 下面 是美文 阅读网 小编为 大家带 来的实 习护士 个人工 作总结 ，欢迎 大家阅 读。 实 习 护 士 个 人工作 总结【 一】 时 光 荏 苒， 2016年 已经过 去了， 回首过 去的一
（2）每个B原子利用它的4个价键轨道去成键，以达到八 电子组态。
（3）两个B原子不能同时通过二中心B—B键和三中心 BBB键，或同时通过二中心B—B键和三中心BHB键结合。
（4）每个B原子至少和1个端核H原子结合。
5.7.3 八隅律和分子骨干键数的计算（自学）
5.8 非金属元素的结构特征
5.8.1 非金属单质的结构特征。 稀有气体是单原子分子，在低温下，这 些球形单原子分子堆积成晶体。
有时没有合适的外来原子，化合物自身也可通过聚合， 相互提供具有孤对电子的原子，形成四配位化合物。AlCl3 为例，它常以二聚体形式具有“氯桥”的结构，其中中间2个 氯原子提供孤对电子形成正常的二电子键（或称为三中心四 电子氯桥键）。
5.7.1 硼烷中的缺电子多中心键
关于B2H6的结构的争论
利用电子衍射和X射线衍射分别测定气体和晶体中二硼 烷的结构，证实B2H6是桥式结构。
两种旋转方式:顺旋何对旋
丁二烯—环丁二烯顺旋（a）和对旋（b）相互转化时的轨道能级相关图
2.己三烯型化合物 加热条件下对旋，光照条件下顺旋成环
5.7 缺电子中心键和硼烷的结构
Li，Be，B，Al等原子价层的原子轨道多于价电子数， 它们在一定条件下倾向于接受电子，形成四面体构型的配合 物。例如，平面结构的BF3，很容易与具有孤对电子的原子 化合成四面体配位化合物。