化学键和分子结构省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

《化学键和分子结构省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学键和分子结构省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx（111页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第第4 4章章 化学键及分子结构化学键及分子结构4.1 离子键离子键4.2 离子极化及其变形离子极化及其变形4.3 共价键理论共价键理论4.4 分子间力和氢键分子间力和氢键4.5 配合物组成与命名配合物组成与命名4.6 配合物化学键理论配合物化学键理论本章作业本章作业1第1页4.1 离子键离子键（自学（自学内容）内容）自学内容提要：自学内容提要：1.离子键形成离子键形成 2.离子键主要特征离子键主要特征(无方向性、无饱和性无方向性、无饱和性)3.决定离子化合物性质原因决定离子化合物性质原因 （1）离子半径及其改变规律）离子半径及其改变规律 （2）离子电荷）离子电荷 （3）离子电子构型）离子电子

2、构型 4.晶格能晶格能2第2页 同族元素离子半径从上到下递增同族元素离子半径从上到下递增 同一周期正离子半径随离子电荷增加而同一周期正离子半径随离子电荷增加而 减小，负离子半径随电荷增加而减小，负离子半径随电荷增加而增大增大，正，正 离子半径小于负离子半径离子半径小于负离子半径 同一元素正离子半径小于原子半径同一元素正离子半径小于原子半径 负离子半径大于原子半径负离子半径大于原子半径r(Li+)r(Na+)r(K+)r(Rb+)r(Na+)r(S2)r(S)r(Na+)r(Mg2+)r(Al3+)r(S2)r(Cl)r(S2)r(Na+)离子半径及其改变规律离子半径及其改变规律3第3页4第4页

3、 离子电子构型离子电子构型 正离子电子构型：正离子电子构型：2电子构型：电子构型：(n-1)s2 如：如：Li+、Be2+8电子构型：电子构型：(n-1)s2(n-1)p6 如：如：K+、Na+、Al3+18电子构型：电子构型：(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10 如：如：Ag+、Hg2+18+2电子构型：电子构型：(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10ns2 如：如：Sn2+、Pb2+9 17电子构型：电子构型：(n-1)s2(n-1)p6 (n-1)d19 如：如：Fe2+、Mn2+负离子电子构型：负离子电子构型：均为均为8电子构型电子构型5第5页 离子极化定义离子极化定义

4、在阴、阳离子本身电场作用下，使其周围带异号在阴、阳离子本身电场作用下，使其周围带异号电荷离子电子云发生变形现象。电荷离子电子云发生变形现象。4.2.1 离子极化作用离子极化作用4.2 离子极化作用及变形性离子极化作用及变形性 极化极化 极化极化6第6页 影响离子极化原因影响离子极化原因 正离子极化力：指离子产生电场强度大小正离子极化力：指离子产生电场强度大小离子半径离子半径：半径：半径 ，极化力，极化力 （Na+K+）离子电荷离子电荷：电荷：电荷 ，极化力，极化力 （Al3+Na+）离子电子构型离子电子构型：2e,18e,18+2e型型 917e型型 8e 型型 负离子有一定极化力，半径越小，

5、电荷越少，其负离子有一定极化力，半径越小，电荷越少，其极化能力越强。极化能力越强。复杂离子：复杂离子：半径较大，极化力小。半径较大，极化力小。中心原子电荷高（中心原子电荷高（PO43-），有一定极化力），有一定极化力7第7页 离子变形性定义离子变形性定义指离子在电场作用下，电子云发生变形难易。指离子在电场作用下，电子云发生变形难易。4.2.2 离子变形性离子变形性注：通常考虑离子相互极化时，普通只考虑在正离子注：通常考虑离子相互极化时，普通只考虑在正离子 产生电场下，负离子发生变形，即正离子使负产生电场下，负离子发生变形，即正离子使负 离子极化。离子极化。正离子极化力大，变形性小；正离子极化力

6、大，变形性小；负离子变形性大，极化力小负离子变形性大，极化力小8第8页 影响离子变形性原因影响离子变形性原因离子半径：离子半径：半径半径 ，变形性，变形性 离子电荷：离子电荷：负离子电荷负离子电荷 ，变形性，变形性 离子电子构型：离子电子构型：18+2e、18e、917e型型 8e 型型 2e 型型 正离子也有一定变形性，半径越大，电荷正离子也有一定变形性，半径越大，电荷越小，其变形性越大。越小，其变形性越大。复杂离子：复杂离子：变形性不大，中心原子氧化数越变形性不大，中心原子氧化数越 高，变形性越小。高，变形性越小。9第9页4.2.3 附加极化作用附加极化作用 若正离子也有一定变形性若正离子

7、也有一定变形性(917e、18e、18+2e型型)，它也可被负离子极化。极化后正离子又反过来增，它也可被负离子极化。极化后正离子又反过来增强了对负离子极化作用。这种加强极化作用称为附强了对负离子极化作用。这种加强极化作用称为附加极化。加极化。离子价电子层中离子价电子层中d电子越多，电子层数越多，电子越多，电子层数越多，附加极化作用就越强附加极化作用就越强 极化极化 附加附加极化极化 极化极化10第10页NaCl MgCl2 AlCl3离子键离子键共价键共价键m.p.801 714 1921.极化作用增强使化合物熔沸点降低极化作用增强使化合物熔沸点降低4.2.4 离子极化对物质性质影响离子极化对

8、物质性质影响极化作用增强使化合物键型由离子键向共价键过渡极化作用增强使化合物键型由离子键向共价键过渡11第11页 2.极化作用增强使化合物溶解度降低极化作用增强使化合物溶解度降低AgF AgCl AgBr AgIs 大大 s 小小 3.极化作用增强使化合物颜色加深极化作用增强使化合物颜色加深AgF AgCl AgBr AgI白色白色 白色白色 浅黄色浅黄色 黄色黄色 ZnS CdS HgS白色白色 黄色黄色 黑色黑色12第12页4.极化作用增强使化合物热稳定性减弱极化作用增强使化合物热稳定性减弱BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3极化作用强，共价性强极化作用强，共价性强极

9、化作用弱，离子性强极化作用弱，离子性强 LP-BP BP-BP,价层价层电子对之间电子对之间夹角越小夹角越小，斥斥力越大力越大，90o120o180o,排斥作用力大小排斥作用力大小次序次序，叁键，叁键 双键双键 单键单键 4.与中心原子键合原子与中心原子键合原子电负性不一样电负性不一样,会造成会造成键合电子对离中心原子远近不一样，键合电子对离中心原子远近不一样，键角也键角也不一样不一样2.价层电子对价层电子对尽可能远离尽可能远离,以使以使斥力最小斥力最小,但同但同时又都受中心原子吸引时又都受中心原子吸引,二力平衡时决定了二力平衡时决定了各价层电子正确位置（各价层电子正确位置（BeH2）45第4

10、5页推测推测 AXn型空间结构型空间结构方法方法(1)确定中心原子A价层电子对数VP标准:确定中心原子与配位原子成键电子数目确定中心原子与配位原子成键电子数目(BP)，即，即n值值 确定孤电子对数确定孤电子对数(LP)VP()=4+1/2 6-24-(-2)=4若出现小数若出现小数(如如1.5),则进为整数（则进为整数（2）计算价电子对数目计算价电子对数目(VP)：VP =BP+LP再如:VP(CO2 )=2+1/2(4-22)=246第46页VP=2 直线形直线形VP=3 平面三角形平面三角形VP=4 正四面体正四面体VP=5 三角双锥三角双锥VP=6 正八面体正八面体A:A:A:A:A:相

11、当于相当于sp杂化杂化相当于相当于sp2杂化杂化相当于相当于sp3杂化杂化相当于相当于sp3d杂化杂化相当于相当于sp3d2杂化杂化依据VP值和电子对排斥作用最小原理，得到价层电子正确排布47第47页 VP=n，即，即LP=0时，分子构型与价层电子对构型时，分子构型与价层电子对构型一致，相当于等性杂化轨道一致，相当于等性杂化轨道VP，n 分子或离子几何构型实例实例2直线形直线形BeH2、CO23平面三角形平面三角形BF34正四面体正四面体CH45三角双锥三角双锥PCl56正八面体正八面体SF6 依据价电子对数目依据价电子对数目VP和配位原子数目和配位原子数目n 确定确定(2)确定确定ABn型分

12、子（或离子）几何构型型分子（或离子）几何构型48第48页 VP n时，即时，即LP0，需依据孤电子对位置，需依据孤电子对位置 判断，相当于不等性杂化轨道判断，相当于不等性杂化轨道VPLP=VP-n分子或离子几何构型实例实例31V形形SO241三角锥三角锥NH32V形形H2O51变形四面体变形四面体TeCl42T形形ClF33直线形直线形XeF2、I361四方锥四方锥IF52平面正方形平面正方形ICl449第49页思索题思索题:预预测测NO2+,O3,SnCl3-,OF2,ICl3,I3-,XeF5+,ICl4-等等离离子子或或分分子子空空间间构构型型,并并指指出出其其中心原子轨道杂化方式。中心

13、原子轨道杂化方式。50第50页分子中分子中建处理建处理当分子中有当分子中有键时键时,键应排在相当于孤对电子位置键应排在相当于孤对电子位置比如:SOF4VP=5+1/2(6-4-2)=5 键和配位原子电负性使键角改变键和配位原子电负性使键角改变VP=3+1/2(4-2-2)=3C=OClClS=OFFFFN:FFFVP=3+1/2(5-3)=4N:HHHVP=3+1/2(5-3)=4SFOFFF51第51页 价层电子对互斥理论应用价层电子对互斥理论应用 可快速判断分子空间构型可快速判断分子空间构型 可推测中心原子所采取杂化轨道可推测中心原子所采取杂化轨道 可推测分子中键角相对大小可推测分子中键角

14、相对大小 可判断分子极性可判断分子极性中心原子电负性越大，斥力越大，键角越大中心原子电负性越大，斥力越大，键角越大 HNH HPH HAsH HSbH对对AXn型分子或离子：型分子或离子：VP=n 时无极性时无极性 VP n 时有极性时有极性配位原子电负性越大，斥力越小，键角越小配位原子电负性越大，斥力越小，键角越小 FNF HNH52第52页 价层电子对互斥理论不足价层电子对互斥理论不足 不能给出键角详细大小不能给出键角详细大小 只适合用于中心原子为主族元素或只适合用于中心原子为主族元素或 d0、d5、d10过渡元素原子过渡元素原子 只适合用于孤立分子或离子，无法解只适合用于孤立分子或离子，

15、无法解 释释O2分子顺磁性（有未成对电子）分子顺磁性（有未成对电子）1932年，密立根和洪德提出分子轨道理论年，密立根和洪德提出分子轨道理论53第53页 分子轨道理论基本关键点分子轨道理论基本关键点4.3.4 分子轨道分子轨道(Molecular orbital)理论理论(自自学学)在分子中电子不隶属于一些特定原子，而在分子中电子不隶属于一些特定原子，而 是是在遍布整个分子范围内运动，其运动状态在遍布整个分子范围内运动，其运动状态 可用可用波函数波函数来描述，称为分子轨道。来描述，称为分子轨道。分子轨道是由原子轨道线性组合而成，而分子轨道是由原子轨道线性组合而成，而 且且组成分子轨道数目同相互

16、化合原子轨道数目相同。组成分子轨道数目同相互化合原子轨道数目相同。54第54页 原子轨道线性组合标准原子轨道线性组合标准 分子轨道中电子排布也遵从原子轨道中电分子轨道中电子排布也遵从原子轨道中电 子排布规则子排布规则 Pauli 不相容原理、能量最不相容原理、能量最 低原理和洪特规则低原理和洪特规则比如比如:A+B AB能量相近标准、最大重合标准、对称性匹配标准能量相近标准、最大重合标准、对称性匹配标准55第55页 成键轨道成键轨道(bonding)反键轨道反键轨道(antibonding)成键轨道成键轨道(bonding)反键轨道反键轨道(antibonding)成键轨道成键轨道(bondi

17、ng)反键轨道反键轨道(antibonding)成键轨道成键轨道(bonding)反键轨道反键轨道(antibonding)56第56页 分子轨道能级图分子轨道能级图57第57页4.4.1 分子极性分子极性偶极矩偶极矩 =q d式中：式中：q 极性分子中极性分子中正电荷中心正电荷中心 (或负电荷中心或负电荷中心)所带电量所带电量 d 正、负电荷中心间距离正、负电荷中心间距离 矢量，矢量，方向从正到负方向从正到负 单位：单位：Cm分子偶极矩分子偶极矩()：衡量分子衡量分子极性大小极性大小物理量物理量4.4 分子间力和氢键分子间力和氢键共价化合物性质共价化合物性质58第58页分子分子极性分子极性分

18、子非极性分子非极性分子偶极矩偶极矩 0=0双原子分子双原子分子异核异核：HX同核：同核：H2、N2、O2多原子多原子分子分子同核同核O3P4异核异核NH3CH4、BF3、CO2可看出：可看出：双原子分子极性与键极性一致双原子分子极性与键极性一致 多原子分子极性除与键极性相关多原子分子极性除与键极性相关 外，还与分子空间构型相关外，还与分子空间构型相关59第59页 4.4.2 分子变形性和极化分子变形性和极化诱导偶极：在外电场作用下产生偶极诱导偶极：在外电场作用下产生偶极 诱导偶极诱导偶极=E外外式中：式中：极化率（极化率（衡量分子变形性大小衡量分子变形性大小 物理量物理量）单位：）单位：Cm2

19、V-1 E 电场强度电场强度 单位：单位：Vm-1 分子偶极矩分子偶极矩极化率越大，其偶极矩越大，分子易变形。极化率越大，其偶极矩越大，分子易变形。60第60页固有偶极（永久偶极）固有偶极（永久偶极）：极性分子本身含有偶极极性分子本身含有偶极瞬时偶极瞬时偶极：在某一瞬间，因为核及电子：在某一瞬间，因为核及电子 运动，分子正、负电荷中心运动，分子正、负电荷中心 不重合而产生偶极不重合而产生偶极极化：在电场作用下正负电荷中心分化过程极化：在电场作用下正负电荷中心分化过程极性分子使其它分子发生变形能力称为极化极性分子使其它分子发生变形能力称为极化力。分子极性越大，极化力越强。力。分子极性越大，极化力

20、越强。61第61页取向力：经过固有偶极而产生分子间作用力取向力：经过固有偶极而产生分子间作用力取向力只存在于极性分子之间取向力只存在于极性分子之间 比化学键小比化学键小 1 2 个数量级个数量级 4.4.3 分子间力分子间力(Van der waals)偶极距大，分子间距近，温度低，取向力大偶极距大，分子间距近，温度低，取向力大62第62页+诱导力：诱导偶极与固有偶极间作用力诱导力：诱导偶极与固有偶极间作用力诱导力存在于诱导力存在于极性分子与极性分子极性分子与极性分子、极性分极性分子与非极性分子子与非极性分子之间之间+色散力：因为瞬时偶极而产生分子间作用力色散力：因为瞬时偶极而产生分子间作用力

21、色散力存在于全部分子之间色散力存在于全部分子之间分子变形性大，分子间距小，色散力大分子变形性大，分子间距小，色散力大偶极距大，半径大，分子间距小，诱导力大偶极距大，半径大，分子间距小，诱导力大63第63页 三种力中，三种力中，色散力是主要色散力是主要。且。且变形性（极化率）变形性（极化率）越大，色散力越大越大，色散力越大。分子极性分子极性取向力取向力诱导力诱导力色散力色散力非非 非非 非非 极极 极极 极极 分子间作用力较弱分子间作用力较弱，为几个，为几个kJmol-1到几十到几十kJmol-1说明：说明：近距离近距离无方向性、无饱和性无方向性、无饱和性作用力，作用范作用力，作用范 围约几百围

22、约几百pm64第64页 分子间作用力对物质物理性质影响分子间作用力对物质物理性质影响室温聚集态室温聚集态g g l sg g l sb.p./-188 -34.5 59 183 m.p/-220 -101 -7.3 113颜色颜色浅黄浅黄 黄绿黄绿 红棕红棕 紫紫分子间力分子间力小小大大F2 Cl2 Br2 I265第65页 4.4.4 氢键氢键66第66页X H Y式中：式中：“”表示共价键表示共价键 “”表示氢键表示氢键 “X、Y”均是均是电负性高、半径小电负性高、半径小 原子原子 F、O、N分子中与分子中与电负性高原子电负性高原子X以共价键相连以共价键相连H原子原子，和另一个，和另一个电

23、负性高原子电负性高原子Y之之间所形成一个间所形成一个弱键弱键 氢键定义：氢键定义：67第67页 氢键种类：氢键种类：分子间氢键分子间氢键分子内氢键分子内氢键 氢键存在：氢键存在：氢键广泛存在于水、无机酸和醇、胺、羧酸等有机物中氢键广泛存在于水、无机酸和醇、胺、羧酸等有机物中68第68页 氢键特点：氢键特点：含有饱和性和方向性含有饱和性和方向性 弱键弱键:键能小键能小，E OHO NHN69第69页 氢键对物质性质影响氢键对物质性质影响分子间氢键和分子内氢键对物质性质影响不一样分子间氢键和分子内氢键对物质性质影响不一样分子间氢键使物质熔点、沸点升高分子间氢键使物质熔点、沸点升高，使溶液使溶液密度

24、、粘度增大密度、粘度增大；分子内氢键使熔点、沸点降低，分子内氢键使熔点、沸点降低，溶解度下降溶解度下降m.p.=45Cm.p.=114C70第70页氢键对生命比水更主要：分子内、分子间存在大量氢键氢键对生命比水更主要：分子内、分子间存在大量氢键蛋白质多肽折叠结构蛋白质多肽折叠结构蛋白质蛋白质-螺旋结构螺旋结构DNA双螺旋结构双螺旋结构71第71页 配合物配合物由由中心离子中心离子(或原子或原子)和和配位体配位体按一定组成和按一定组成和空间构型形成以空间构型形成以配位个体配位个体为特征化合物为特征化合物 配合物组成配合物组成配合物配合物内界内界(配位个体配位个体)外界外界中心离子中心离子(或原子

25、或原子)配位体配位体(配位原子配位原子)4.5 配合物组成与命名配合物组成与命名4.5.1 配合物定义和组成配合物定义和组成如如：K4Fe(CN)6 Co(NH3)6Cl3内界内界内界内界外界外界外界外界72第72页中心离子中心离子(或原子或原子)(central ion or central atom)含有接收电子正确含有接收电子正确空轨道空轨道离子或原子离子或原子 带正电阳离子带正电阳离子 如：如：Co(NH3)63+电中性原子电中性原子 如：如：Ni(CO)4 负氧化态阴离子负氧化态阴离子(极少数极少数)如：如：HCo(CO)4绝大多数为绝大多数为金属离金属离(原原)子子，尤其是，尤其是

26、过渡金属离过渡金属离(原原)子子少数少数高氧化态非金属元素高氧化态非金属元素也能作为中心原子存在也能作为中心原子存在如：如：SiF62、PF673第73页 配位体(ligand)：可以给出孤电子正确离子或分子 阴离子阴离子 如：如：X(卤素离子卤素离子)、OH、SCN、CN、RCOO(羧酸根离子羧酸根离子)、C2O42、PO43 等等 中性分子中性分子 如：如：H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等、醇、胺、醚等 配位原子配位原子 在配体在配体中直接和中心原子连接中直接和中心原子连接原子原子含有孤对电子原子含有孤对电子原子，常为：，常为：VA(N、P、As、Sb)、VIA(O、S、Se、Te)、V

27、IIA(F、Cl、Br、I)、C、单齿配位体单齿配位体：只含有一个配位原子配位体：只含有一个配位原子配位体(NH3)多齿配位体多齿配位体：含有多个配位原子配位体：含有多个配位原子配位体(C2O42、en、EDTA)74第74页常见配位体和配位原子常见配位体和配位原子75第75页 配位数配位数(coordination number)直接与中心离子直接与中心离子(原子原子)相连相连配位原子数目配位原子数目单齿配位体：配位数单齿配位体：配位数=配位体总数配位体总数多齿配位体：配位数多齿配位体：配位数 配位体总数配位体总数普通中心原子配位数为普通中心原子配位数为2、4、6、8，常见是，常见是4和和6

28、 奇数奇数1、3、5、7非常罕见。非常罕见。中心原子最高配位数：中心原子最高配位数：第一周期：第一周期：2 第二周期：第二周期：4 第三、四面期：第三、四面期：6 第五周期：第五周期：876第76页影响配位数原因：影响配位数原因：决定于决定于中心原中心原(离离)子和配位体子和配位体性质性质 半径：半径：电荷：电荷：中心离子：半径中心离子：半径 ，配位数，配位数 配位体：半径配位体：半径 ，配位数，配位数 如：如：AlF63 和和BF4、AlF63 和和 AlCl4中心离子：电荷中心离子：电荷 ，配位数，配位数 配位体：负电荷增加时，配位数配位体：负电荷增加时，配位数 如：如：PtCl62 和和

29、PtCl42、Zn(NH3)62+和和 Zn(CN)42 77第77页 温度温度：温度温度 ，通常配位数，通常配位数 浓度浓度：配位体浓度配位体浓度 ，配位数，配位数 Fe(SCN)n3n n=1 6 配位个体配位个体(配离子配离子)电荷：电荷：为为中心离子和配位体总电荷中心离子和配位体总电荷代数和代数和配合物必为电中性，故可由外界配合物必为电中性，故可由外界离子电荷标出配位个体电荷离子电荷标出配位个体电荷78第78页4566配位数配位数N、ClCCN配位原子配位原子NH3、ClCOCNNH3配位体配位体Pt(II)FeFe(II)Co(III)中心原子中心原子004 3+配离子电荷配离子电荷

30、K+Cl外界外界PtCl2(NH3)2Fe(CO)5Fe(CN)64Co(NH3)63+内界内界PtCl2(NH3)2Fe(CO)5K4Fe(CN)6Co(NH3)6Cl3配合物配合物79第79页 简单配合物：简单配合物：由由单齿配位体单齿配位体和中心和中心 离子形成配合物离子形成配合物 螯合物：螯合物：由由多齿配位体多齿配位体和中和中 心离子形成含有心离子形成含有 环状结构配合物环状结构配合物CuH2CH2NH2CH2NNH2NH2CH2CH24.5.2 配合物类型配合物类型配体较多，主要为无机物配体较多，主要为无机物 Cu(NH3)42+80第80页多核配合物多核配合物一个配位原子同时与一

31、个配位原子同时与两个中心离子两个中心离子结合形成配合物结合形成配合物 原子簇化合物原子簇化合物(簇合物簇合物)含有最少含有最少两个金属两个金属，并含有，并含有金属金属金属键金属键配合物配合物 C2H4ClPdClClPdClC2H4Fe2(-CO)3(CO)6Ni3(-CO)3(CO)3Mo2(CO)102-81第81页有机金属配合物有机金属配合物 有机基团与金属原子有机基团与金属原子之间生成碳之间生成碳金属键化合物金属键化合物 金属与碳直接以金属与碳直接以 键形成配合物键形成配合物 烷基金属烷基金属(CH3)6Al、芳基金属、芳基金属C6H5HgCl、乙炔基金属乙炔基金属HC CAg 及及

32、含有含有CO、CN、PR3(R为烷基为烷基)等配体配合物等配体配合物 金属与碳形成不定域配键配合物金属与碳形成不定域配键配合物 烯烃、炔烃、芳烃、环戊二烯配合物烯烃、炔烃、芳烃、环戊二烯配合物 KPtCl3(C2H4)、Fe(C5H5)282第82页某酸某某酸某：若外界是一复杂阴离子酸根：若外界是一复杂阴离子酸根 或外界为简单阳离子，内界为配阴离子或外界为简单阳离子，内界为配阴离子某化某某化某：若外界是一简单离子酸根：若外界是一简单离子酸根氢氧化某氢氧化某：若外界为：若外界为OH4.5.3 配合物命名配合物命名内界与外界之间内界与外界之间例：例：Ag(NH)3Cl例：例：Cu(NH)4SO4；

33、K2SiF6；H2PtCl6例：例：Ag(NH)2 OH83第83页配离子内界命名配离子内界命名配体数配体数 配体配体 合合 中心离中心离(原原)子子(可变氧化数可变氧化数)几点说明：几点说明：配体数用一、二、三等表示，配体数用一、二、三等表示，氧化数用罗马数字表示氧化数用罗马数字表示Zn(NH3)4Cl2Cu(NH3)4SO4K3Fe(CN)6二氯化二氯化四四氨合锌氨合锌硫酸硫酸四四氨合铜氨合铜(II)六六氰合铁氰合铁(III)酸钾酸钾84第84页 各种配位体按以下次序命名：各种配位体按以下次序命名：无机配体在前，有机配体在后无机配体在前，有机配体在后阴离子配体在前，中性分子配体在后阴离子配

34、体在前，中性分子配体在后同类配位体按配位原子元素符号英文字母次序排列同类配位体按配位原子元素符号英文字母次序排列Co(ONO)(NH3)5SO4硫酸亚硝酸根硫酸亚硝酸根 五氨合钴五氨合钴(III)CoCl(SCN)(en)2NO2亚硝酸一氯亚硝酸一氯 一硫氰酸根一硫氰酸根 二乙二胺合钴二乙二胺合钴(III)CoCl2(NH3)3(H2O)Cl 氯化二氯氯化二氯 三氨三氨 一水合钴一水合钴(III)不一样配体之间用圆点不一样配体之间用圆点“”分开，最分开，最终终一个配体一个配体缀缀以以“合合”85第85页配位原子相同，配体中所含原子数目相同时按结配位原子相同，配体中所含原子数目相同时按结 构式中

35、与配位原子相连原子英文字母次序排列构式中与配位原子相连原子英文字母次序排列 配位原子相同同类配体将含较少原子数配位原子相同同类配体将含较少原子数 配体排在前面配体排在前面Pt(NO2)(NH3)(NH2OH)(py)Cl氯化一硝基氯化一硝基 一氨一氨 一羟氨一羟氨 一吡啶合铂一吡啶合铂(II)Pt(NH2)(NO2)(NH3)2一氨基一氨基 一硝基一硝基 二氨合铂二氨合铂(II)86第86页CrCl2(H2O)4ClCo(ONO)(NH3)5SO4Fe(en)3Cl3Co(NO2)3(NH3)3KPtCl5(NH3)K2NaCo(ONO)6NH4Co(NO2)4(NH3)2H2PtCl6四硝基

36、四硝基 二氨合钴二氨合钴(III)酸铵酸铵硫酸亚硝酸根硫酸亚硝酸根 五氨合钴五氨合钴(III)三氯化三乙二胺合铁三氯化三乙二胺合铁(III)三硝基三硝基 三氨合钴三氨合钴(III)五氯五氯 一氨合铂一氨合铂(IV)酸酸钾钾练习：命名以下配合物练习：命名以下配合物氯化二氯氯化二氯 四水合铬四水合铬(III)六亚硝酸根合钴六亚硝酸根合钴(III)酸钠二钾酸钠二钾六氯合铂六氯合铂(IV)酸酸87第87页 内外界书写：内外界书写：阳离子在前，阴离子在后阳离子在前，阴离子在后 内界书写内界书写：中心离中心离(原原)子子 配体配体 配体数配体数(下标下标)各种配体各种配体书写时书写时按从左至右次序先读先写

37、按从左至右次序先读先写例：写出以下各配合物化学式。例：写出以下各配合物化学式。二硫代硫酸合银二硫代硫酸合银(I)酸钠酸钠四硫氰四硫氰 二氨合铬二氨合铬(III)酸铵酸铵硫酸一氯硫酸一氯 一氨一氨 二乙二胺合铬二乙二胺合铬(III)二氯二氯 一草酸根一草酸根 一乙二胺合铁一乙二胺合铁(III)离子离子 Na3Ag(S2O3)2NH4Cr(SCN)4(NH3)2CrCl(NH3)(en)2SO4FeCl2(C2O4)(en)4.5.4 配合物书写配合物书写88第88页1、配离子空间结构配离子空间结构 配离子空间构型与配离子空间构型与配位数及配体种类配位数及配体种类相关相关4.5.5 配合物空间结构

38、和几何异构配合物空间结构和几何异构89第89页90第90页2、配离子几何构型、配离子几何构型 当中心离子当中心离子配位体不止一个配位体不止一个时，配体在中心原子周时，配体在中心原子周围可能会有几个不一样排布方式。如：围可能会有几个不一样排布方式。如：H3NH3NPtClClH3NClPtClNH3顺式顺式反式反式(1)顺顺-反异构反异构 顺反异构化合物理化性质不一样顺反异构化合物理化性质不一样91第91页(2)旋光异构旋光异构 两个异构化合物含有相同理化性质，但因其异构两个异构化合物含有相同理化性质，但因其异构现象而使偏振光旋转方向相反现象现象而使偏振光旋转方向相反现象 92第92页 配位键理

39、论关键点配位键理论关键点从电子配对法共价键理论引伸，并由鲍林将杂化从电子配对法共价键理论引伸，并由鲍林将杂化轨道理论应用于配位化合物形成轨道理论应用于配位化合物形成 中心离子中心离子M必须含有空轨道，必须含有空轨道，以接收以接收配位体孤配位体孤 电子对电子对，形成，形成配位共价键配位共价键(ML)。中心离子中心离子M用能量相近轨道杂化用能量相近轨道杂化，以杂化空，以杂化空 轨道来接收配位体轨道来接收配位体L孤电子对形成配合物。孤电子对形成配合物。配离子空间构型、配位数、稳定性等配离子空间构型、配位数、稳定性等主要决定主要决定 于杂化轨道数目和类型。于杂化轨道数目和类型。4.6 配合物化学键理论

40、配合物化学键理论 研究中心离子与配体键合及键协力本质研究中心离子与配体键合及键协力本质93第93页spsp2dsp2或或sp2dd2sp2或或sp2d2d2sp3或或sp3d2sp3dsp3或或sp3d参加杂化轨道不一样，尽管轨道数相同，但结构不一样参加杂化轨道不一样，尽管轨道数相同，但结构不一样中心离子杂化轨道类型中心离子杂化轨道类型94第94页中心离子轨道杂化类型配离子空间构型sp直线型直线型sp2平面三角形平面三角形sp3正四面体正四面体dsp2平面正方形平面正方形dsp3(sp3d)三角双锥三角双锥d2sp3(sp3d2)正八面体正八面体95第95页 中心离子轨道杂化类型与配离子空间构

41、型中心离子轨道杂化类型与配离子空间构型Zn2+3s3p3d4p4sZn(NH3)42+sp3杂化杂化Zn(NH3)42+为正四面体构型为正四面体构型 从中心离子轨道杂化类型可知配离子空间构型从中心离子轨道杂化类型可知配离子空间构型Zn(NH)42+96第96页Fe2+3d4p4s4dFe(H2O)62+sp3d2杂化杂化Fe(CN)64 d2sp3杂化杂化Fe(H2O)62+和和Fe(CN)64均为正八面体构型均为正八面体构型Fe(H2O)62+和和Fe(CN)6497第97页 从配离子空间构型可知中心离子轨道杂化类型从配离子空间构型可知中心离子轨道杂化类型Ag(NH3)2+直线形直线形98第

42、98页BeX42 正四面体型正四面体型99第99页配合物类型配合物类型中心离子仍中心离子仍保持其自由离子状态电子结构保持其自由离子状态电子结构，配位，配位体孤对电子填入体孤对电子填入中心离子外层空轨道中心离子外层空轨道而形成而形成sp、sp2、sp3或或sp3d2等外层杂化轨道配合物等外层杂化轨道配合物 外轨外轨(outer orbital)型配合物型配合物 内轨内轨(inner orbital)型配合物型配合物中心离子中心离子电子层结构改变电子层结构改变，未成正确电子重新配未成正确电子重新配对对，配位体孤对电子，配位体孤对电子填入中心离子腾出内层空轨填入中心离子腾出内层空轨道上道上而形成而形

43、成dsp2、d2sp3等内层杂化轨道配合物等内层杂化轨道配合物高自旋高自旋(high spin)低自旋低自旋(low spin)100第100页正四面体，正四面体，外轨型，高自旋外轨型，高自旋平面正方形，平面正方形，内轨型，低自旋内轨型，低自旋Ni(CN)42-和和 NiCl42-101第101页正八面体，正八面体，内轨型、低自旋内轨型、低自旋正八面体正八面体外轨型，高自旋外轨型，高自旋Fe(CN)63-和和FeF63-102第102页 中心离中心离(原原)子电子构型子电子构型d1 d3内轨型内轨型d4 d7内、外轨型都有内、外轨型都有d8Ni2+、Pd2+、Pt2+等等大多数大多数形成形成内

44、轨型配合物内轨型配合物d9Cu2+形成配位数为四配合物时普通为内轨型d10外轨型外轨型影响配合物类型原因影响配合物类型原因103第103页 中心离中心离(原原)子电荷子电荷中心离中心离(原原)子子电荷越高电荷越高，越易形成，越易形成内轨型内轨型Co(NH3)63+、Cu(NH3)42+为内轨型为内轨型Co(NH3)62+、Cu(NH3)4+为外轨型为外轨型 中心离中心离(原原)子与配位原子电负性之差子与配位原子电负性之差电负性之差电负性之差很大很大时，易形成时，易形成外轨型外轨型配合物配合物电负性之差电负性之差较小较小时，易形成时，易形成内轨型内轨型配合物配合物配位原子为配位原子为F(F)、O

45、(H2O)时常形成时常形成外轨型外轨型配位原子为配位原子为C(CN)、N(NO2)时形成时形成内轨型内轨型 但但NH3、Cl、RNH2内外轨型皆有内外轨型皆有104第104页配合物磁性配合物磁性磁磁 性：性：物质在磁场中表现出来性质物质在磁场中表现出来性质顺磁性：顺磁性：被磁场吸引被磁场吸引 n 0,0反磁性：反磁性：被磁场排斥被磁场排斥 n=0,=0铁磁性：铁磁性：被磁场强烈吸引被磁场强烈吸引 Fe、Co、Ni Paramagnetic diamagnetic ferromagnetic 顺磁顺磁 反磁反磁 铁磁铁磁105第105页配合物磁矩配合物磁矩()式中：式中：n 配配离离(原原)子中

46、子中未成对未成对电子数电子数 单位：玻尔磁子单位：玻尔磁子(B.M.)n 0 1 2 3 4 5/B.M.0 1.73 2.83 3.87 4.90 5.92106第106页 由配合物磁矩可判断配合物类型由配合物磁矩可判断配合物类型若若(可测可测)n 自由离子成单电子数自由离子成单电子数，则为，则为内轨型内轨型若若(可测可测)n=自由离子成单电子数自由离子成单电子数，则为，则为外轨型外轨型注：此法不适合用于中心离子电子构型为注：此法不适合用于中心离子电子构型为d1 d3及及 Cu2+作中心离子配位数为四配离子作中心离子配位数为四配离子K3Fe(CN)6 实实=2.40 B.M.n=1 Fe3+

47、：3d5Ti(H2O)63+Ti3+:3d1 实实=1.73 n=1K3Mn(CN)6 实实=3.18 B.M.n=2 Mn3+：3d4K3FeF6 实实=5.90 B.M.n=5 Fe3+：3d5内轨型内轨型内轨型内轨型外轨型外轨型 实际实际内轨型内轨型107第107页例例依据试验测得有效磁矩，判断以下各种配离依据试验测得有效磁矩，判断以下各种配离子中哪几个是内轨型？哪几个是外轨型？子中哪几个是内轨型？哪几个是外轨型？Fe(en)22+=5.5B.M.Mn(SCN)64 =6.1B.M.Mn(CN)64 =1.8B.M.Co(NO2)64 =1.8B.M.Co(SCN)42 =4.3B.M.

48、Pt(CN)42 =0 B.M.n=4 Fe2+：3d6n=5 Mn2+：3d5n=1 Mn2+：3d5n=1 Co2+：3d7n=3 Co2+：3d7n=0 Pt2+：5d8外轨型外轨型(高自旋高自旋)：内轨型内轨型(低自旋低自旋)：108第108页无法解释配合物颜色无法解释配合物颜色(吸收光谱吸收光谱)对价键理论评价对价键理论评价 成功地解释了配合物成功地解释了配合物空间构型空间构型、磁性磁性和和稳定性稳定性 晶体场理论晶体场理论(Crystal field theory)无法解释无法解释高低自旋产生高低自旋产生原因原因109第109页第四章第四章 基本要求基本要求 掌握内容：掌握内容：离

49、子离子电电子构型子构型,离子极化作用、离子离子极化作用、离子变变形性；共价形性；共价键键本本质质及特征、及特征、键键和和键键、配位、配位键键；N2和和CO价价键结键结构式。构式。用用杂杂化化轨轨道理道理论论解解释释分子空分子空间间构型；用价构型；用价层电层电子子对对互斥理互斥理论论推推测测分子空分子空间间构型和构型和杂杂化化轨轨道道类类型；型；氢键氢键、分子、分子间间力力类类型及存在范型及存在范围围；配合物定；配合物定义义、组组成、命名。配合物价成、命名。配合物价键键理理论论，中心离子，中心离子杂杂化化轨轨道道类类型、配离子空型、配离子空间间构型。内构型。内轨轨型、型、外外轨轨型配合物及其型配

50、合物及其稳稳定性和磁性。定性和磁性。熟悉熟悉(了解了解)内容：内容：离子极化作用离子极化作用对对离子化合物性离子化合物性质质影响；共价影响；共价键键形成；价形成；价键键理理论论在解在解释释配合物配合物结结构、构、组组成及性成及性质质方面方面应应用；分子极性、用；分子极性、变变形性及其形性及其对对共价化合物性共价化合物性质质影响；影响；键键参参数；普通化学数；普通化学键键与与氢键氢键异同。异同。了解内容：了解内容：离子离子键键形成及特征；分子形成及特征；分子轨轨道理道理论论；金属晶体及；金属晶体及金属金属键键；配合物；配合物类类型及特殊配合物；配合物晶体型及特殊配合物；配合物晶体场稳场稳定化定化