物质的化学组成与聚集状态省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第二章物质化学组成与聚集状态
§2.1物质化学组成
一、配位化合物（配合物、络合物）
配合物：以金属正离子（或中性原子）作为中心，有若干个负离子
或中性分子按一定空间位置排列在其周围形成复杂化
合物。
配位中心：处于配合物中心位置正离子或中性原子
配体：按一定空间位置排列在配位中心周围负离子或中性分子
中心离子和配体之间以配位键结合
配位原子：能够与中心离子形成配位键原子
配位数：配位原子总数。
中心原子（配位中心）：配合物形成体，关键。通常为金属离子，尤以过渡金属离子居多。含有空价电子轨道。
配位体（配体）：能提供孤对电子物质，也称为配合剂。能够是负离子、中性分子，常见有F-,Cl-,Br-,I-,CN-,H2O,NH3,CO……等。
配位键：配位原子将孤对电子投入到中心原子空轨道上而形成结协力。表示为L→M。
配位原子：在配体中直接与中心离子形成配位键原子。配位原子必须含有孤对电子。常见配位原子有N,O,S,C,X……。
配位数：直接同中心原子结合配位原子数目。单齿配体时，配位数=配体数。多齿配体时，则二者不等。例[Pt(en)2]-2,配体数为2，配位数为4。
配离子电荷：中心原子和配体总电荷代数和。单齿配体：只含有一个配位原子配体。
比如Cl－、NH3、I－等
多齿配体：复杂多元有机酸根、多元胺等常含有两个或两个以上配位
原子，他们作为配体时称为多齿配体。
比如乙二胺为双齿配体、EDTA（乙二胺四乙酸根）为六齿配体
H2NCH2CH2NH2、(-OOCCH2)2NCH2CH2N(CH2COO-)2
多齿配体和中心原子形成环状结构配合物，有点象螃蟹双螯钳住东西起螯合作用一样，这类配体也称为螯合剂，形成配离子称为螯合离子，配合物称为螯合物。
鳌合物：多齿配体与中心离子形成含有环状结构配合物，稳定性较强二、团簇
定义：是指由几个至上千个原子或其结合态单元相互作用结合在一起而
形成相对稳定化学单元。
特征：空间尺度在纳米级左右，是纳米材料基础，其性能与所含原
子、原子数目、空间位置及相互作用相关。
分类：

举例：三、非整比化合物
组成物质元素原子数目间不成整数比，比如碳化物。
碳化物是指碳与电负性比碳小元素所形成二元化合物。碳化物有离子型、共价型、金属型三类。大多数活泼主族元素和C形成是离子型化合物，如Na2C2、Li2C2、CaC2、Al4C3、Be2C……。碳与电负性与其靠近元素化合，形成共价型碳化物。其中主要有SiC、B4C等，都属原子晶体。金属型碳化物是碳与d区金属元素如：钛、锆、钒、铬、钼、钨、锰、铁等d区金属作用而生成，这类物质含有金属光泽，能导电导热，熔点高，硬度大。金属型碳化物是许多合金钢主要成份，在工业上有主要应用。金属型碳化物组成和结构比较复杂，不符合正常化合价规则，原子数目也不一定成整数比。其原因是原子半径较小碳原子（半径为0.077nm）进入到金属晶格空隙中，形成一个“间隙化合物”，实际上是一个固溶体，是一个合金，所以金属型碳化物中碳与金属量比是可变，化学组成不符合化合价规则。d区金属原子含有较多价电子，形成金属键后还有多出价电子，有可能与进入晶格间隙碳原子形成共价键，这就是这类碳化物熔点和硬度尤其高，甚至可能超出原金属原因。四、金属有机化合物
金属原子和有机基团中碳原子键合而成，即含有M-C键化合物，分为离子型、σ键型和π键型。比如，Ni(CO)4,热分解制备镍粉，三丁基铝热分解制备金属铝膜（化学气相沉积法）等，说明M-C键不稳定，易断裂。五、高分子化合物
高分子化合物是一类十分主要化合物。高分子合成材料应用广泛，几乎渗透到全部技术领域。高分子化合物是一类分子量很大化合物。它分子中可含几千、几万、甚至几十万个原子，其分子量能够大到几万、几十万、几百万不等，而普通低分子化合物分子中只含几个到几十个原子，其分子量大多在1000以下。
我们把彼此能够相互连接起来而形成高分子化合物低分子化合物（如乙烯）称为单体；而将所得到高分子化合物（如聚乙烯）称为聚合物或高聚物。单体——→高聚物
高分子化合物是由许多相同简单结构单元经过共价键经屡次重复连结而成。这些重复结构单元称为链节，链节组成与单体组成相同或相同。如聚乙烯分子中链节为CH2-CH2，而合成聚乙烯单体为乙烯即CH2=CH2。高聚物分子中所含链节数目n，称为聚合度，它是衡量高分子大小一个指标。

高分子化合物主链中均是C-C键，称为碳链高分子化合物；主链中有C-C键，还有C-O，C-N键，则称为杂链高分子化合物；主链中仅含有Si、P、O等元素而没有C原子高分子化合物称为元素有机高分子化合物。应该指出，低分子化合物组成和分子量总是固定不变。而同一个组分高分子化合物内各个分子所含链节数目不一样，所以每个分子分子量也不一样，所以高分子化合物实际上是由许多链