化学键和分子结构

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1、§9.1离子键理论§9.2共价键理论§9.3金属键理论§9.4分子间作用力第九章化学键和分子结构为什么要讨论分子的内部结构？分子的内部结构包含哪些内容？1）分子中原子间的相互作用，即化学键问题；2）分子或晶体的空间构型；3）分子与分子之间的相互作用；4）分子结构与物质性质的关系。什么是化学键？元素的原子之间为什么能化合？化学键——分子或晶体中原子间的强相互作用。（>40kJ·mol-1）离子键共价键金属键离子键§9.1离子键理论§9.1.1离子键的形成§9.1.2离子键的特点§9.1.3离子的特征§9.1.4离子晶体§9.1.5晶格能§9.1.1离子键的形成

2、离子键理论：(1916年柯塞尔提出)1）当活泼金属的原子与活泼的非金属原子相互化合时，均有通过得失电子而达到稳定电子构型的倾向；2）原子间发生电子转移而形成具有稳定结构的正负离子，正负离子之间依靠静电作用相互吸引，形成离子键。例如，NaCl的形成离子键结论：★原子间发生电子转移形成的正负离子依靠静电作用而形成的化学键叫做离子键；★由离子键形成的化合物叫做离子型化合物；★离子键形成的条件：电负性差较大。1、离子键的本质是静电作用；2、离子键没有方向性；3、离子键没有饱和性；4、键的离子性与元素的电负性有关。通常两原子间电负性差时，形成离子键时，形成共价键§9.

3、1.2离子键的特点离子的特征◆离子的电荷——相应原子的得失电子数ⅠAⅡAⅦA◆离子的电子层构型2电子构型：最外层为2个电子；如8电子构型：最外层为8个电子；如③18电子构型：最外层为18个电子；如§9.1.3离子的特征END④9-17电子构型：最外层为9—17个电子；⑤（18+2）电子构型：次外层18个电子，最外层2个电子；◆离子半径核间距：离子半径的变化规律：1）同一周期的主族元素正离子电荷数越大，半径越小，负离子电荷数越小，半径越小，2）同一主族，上→下，相同电荷离子半径随周期数↑而↑END3）同一元素形成多种不同电荷离子时4）负离子半径>原子半径；正离

4、子半径<原子半径5）周期表中相邻族左上方与右下方对角线上的正离子半径相似离子晶体●离子晶体——正、负离子通过离子键结合而成的晶体●有关术语：结点、晶格、晶胞（1）离子晶体的特性：1）晶格结点上的粒子：正离子、负离子2）粒子间的作用力：静电引力即离子键3）晶体的一般性质：溶、熔时能导电；熔、沸点较高，硬度较大；比较脆、延展性差。（2）离子晶体的类型AB型离子化合物的典型晶体结构类型CsCl型NaCl型ZnS型晶胞形状立方体立方体立方体晶格类型简单立方晶格面心立方晶格面心立方晶格配位数864实例CsBr，CsINaCl、KCl、KIBeO、BeSTlCl等LiF

5、、CsF、MgOZnS、ZnO、HgONaBr、NaI等§9.1.4离子晶体图三种典型的离子晶体NaCl型晶胞中离子的个数：晶格：面心立方配位比：6:6(红球－Na+,绿球－Cl-)ENDCsCl型晶胞中离子的个数：(红球－Cs+,绿球－Cl-)晶格：简单立方配位比：8:8END晶胞中离子的个数：ZnS型(立方型)晶格：面心立方(红球－Zn2+,绿球－S2-)配位比：4:4晶格能（1）晶格能相互远离的气态正离子和气态负离子结合成1mol离子晶体时所释放的能量。以“U”表示。单位：kJ·moL-1§9.1.5晶格能实验测定（2）实验测定（间接法）以NaCl（S

6、）为例说明离子晶体形成过程的能量关系。玻恩—哈伯循环如下Born-Haber据盖斯定律：写出KBr（s）的Born-Haber循环图及U计算式？ENDBorn-Haber循环K(g)Br(g)U-+KBr(s)+升华焓电离能气化热电子亲和能影响因素影响晶格能的因素：①离子的电荷(晶体类型相同时)②离子的半径(晶体类型相同时)③晶体的结构类型④离子电子层结构类型Z↑，U↑例：U(NaCl)U(CaO)表晶格能对物理性质的影响？born-Landé公式（理论计算公式）请查阅《无机化学》（大连理工大编P302）离子电荷数大

7、,离子半径小的离子晶体晶格能大,相应表现为熔点高、硬度大等性能。晶格能对离子晶体物理性质的影响：（3）U与离子晶体的性质离子电荷高，正、负离子核间距小→离子键强→U高→熔、沸点高、硬度大如：BaOSrOCaOMgOBeO核间距小↓U↑熔点↑硬度↑NaINaBrNaClNaF核间距小↓U↑熔点↑共价键§9.2共价键理论§9.2.1价键理论§9.2.5键参数与分子的性质§9.2.4分子轨道理论＊§9.2.3价层电子对互斥理论§9.2.2杂化轨道理论§9.2.6分子晶体和原子晶体9.2.1.1共价键的形成与本质§9.2.1价键理论（VB法）END[引言]1916年

8、，[美]化学家路易斯提出共价键理论，说明分子的形成。