大学化学课件(小学教育专业).ppt

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1、第三节分子结构一、离子键和离子型化合物二、共价键和共价型化合物三、分子间力和氢键章总目录四、现代化学键理论分子是由原子组成的，是物质能独立存在并保持其化学特性的最小微粒，是参加化学反应的基本单元，而分子又是由原子通过化学键形成的。所以，除原子结构知识外，还应掌握化学键理论、分子空间结构理论等。化学键：分子中直接相邻的两个（或多个）原子之间的相互作用。化学键类型：离子键、共价键、金属键。（一）离子键的形成离子键理论认为：当电负性很小的活泼金属原子和电负性很大的活泼非金属原子相互靠近时，前者易失去电子变成阳离子，后者易得

2、到电子变成阴离子。正、负离子靠静电引力作用结合在一起，这种静电引力作用称为离子键。一、离子键和离子型化合物Cl＋e→Cl-1s22s22p63s23p51s22s22p63s23p6Na+Cl-Na+＋Cl-Na+Cl-(离子型化合物)静电引力离子键Na-e→Na+1s22s22p63s11s22s22p6以NaCl的形成为例：IA、IIA金属阳离子（Be除外）与VIA、VIIA非金属阴离子可形成典型的离子型化合物。（二）离子键的特征(三个)(1)由正负离子形成（静电作用力）(2)无方向性和饱和性：离子是带电体，可近

3、似地看成一个弥漫着电子云的圆球，离子电荷分布是球形对称的，所以离子能从任何方向吸引带相反电荷的离子；而且尽可能多地吸引异号离子，只受空间大小的限制，没有方向性。但这并不意味着一个离子周围排列的带相反电荷的离子数目是任意的。实际上，在离子晶体中，每一离子周围排列的带相反电荷的离子数目是固定的。如：NaCl晶体，每个Na+周围有6个Cl-，每个Cl-周围也有6个Na+。(红球－Na+,绿球－Cl-)如CsCl晶体，每个Cs+周围有8个Cl-，每个Cl-周围也有8个Cs+(红球－Cs+,绿球－Cl-)一个离子周围排列的反离

4、子数目主要决定于正、负离子的半径比（r+/r-)，比值越大，周围排列的离子数目越多。由于离子键的特点，故无法在离子晶体中分辨出一个独立的“分子”。如NaCl晶体中，不存在NaCl分子，故NaCl是化学式，而不是分子式。（3）离子键具有部分共价性正、负离子间形成的键并不是100％的离子键，还存在一定的共价性成分。当两个原子电负性差大于1.7时，离子性成分大于50％，两原子以离子键相结合，形成的化合物为离子型化合物；当两个原子电负性差小于1.7时，共价性成分大于50％，两原子形成共价化合物。离子键理论不能解释双原子分子及

5、电负性相近的原子组成的分子，必需用共价键理论－共用电子对理论来解释这类分子的形成与特性。二、共价键和共价化合物经典共价键理论：分子中的原子可以通过共用电子对使每一个原子达到稳定的稀有气体的8电子稳定结构。原子通过共用电子对而形成的化学键称共价键。优点：可以解释大多数分子的结构；缺点：不能解释部分分子的原子最外层不是8个电子但仍能稳定存在，如BF3，PCl5…（一）现代价键理论1927年，Heiler、London用量子力学处理H2分子的成键时，认为具有未成对电子的两个原子相互靠近时会出现两种情况：又称电子配对法，简称

6、VB法基态能量降低、成键排斥态能量升高、不成键基态时核间距R0为74pm。共价键的形成——两个自旋相反的未成对电子所在原子轨道相互重叠，核间电子概率密度大吸引原子核而成键。价键理论的要点：（1）二成键原子必需有成单的、自旋相反的电子，在相互接近时，才有可能轨道重叠、形成稳定共价键。（2）成键电子的原子轨道重叠时，要满足二条件：对称性匹配——原子轨道同号重叠有效最大重叠原理——沿原子轨道键轴方向发生最大程度地重叠，才可形成稳定共价键。（二）共价键的特点1、键结合力的本质：电性。成键时，原子核间电子云密度增加，不仅降低了

7、两核间的排斥力，也增加了两核对共用电子对形成的负电区域的吸引力。共用电子对多轨道重叠多共价结合力强2、饱和性：成键前提是有价电子及相应的价电子轨道。给定原子的两者是一个确定值——饱和性。3、方向性：原子轨道有一定的空间伸展方向（S轨道除外），而且必须考虑轨道的正负号——方向性。－P＋S＋－P＋S＋×（1）键——“头碰头”（原子轨道重叠部分在两核连线上，呈圆柱形，受核吸引力大，牢固。）－P＋S＋（三）共价键的类型：（2）键——“肩并肩”（原子轨道重叠部分不在两核连线上，镜面反对称，受核吸引力小，不牢固，易断，所以

8、键电子易参加反应。）PZ-PZ＋－＋－共价单键一般是键，双键是一个键、一个键，叁键是一个键、二个键。(3)配位键形成条件：成键原子一方有孤对电子，另一方有空轨道。例：OCC：O：：O——C：••••O==C2s2p分子极性的量度——偶极矩μ:μ=q·dq：正（负）电荷重心(电荷集中点)的电量d：正（负）电荷重心的距离偶极矩是一个矢量