第三章化学键与分子结构ppt课件.ppt

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1、第三章化学键与分子结构§1离子键理论1916年德国科学家Kossel(科塞尔)提出离子键理论。一离子键的形成1形成过程以NaCl为例。第一步电子转移形成离子：Na－e——Na+，Cl+e——Cl－第二步靠静电吸引，形成化学键。相应的电子构型变化：2s22p63s1——2s22p6，3s23p5——3s23p6形成Ne和Ar的稀有气体原子的结构，形成稳定离子。横坐标核间距r；纵坐标体系的势能V。纵坐标的零点当r无穷大时，即两核之间无限远时的势能。下面来考察Na+和Cl－彼此接近的过程中，势能V的变化。体系的势能与核间距之

2、间的关系如图所示：V0Vr0r0r图中可见：r>r0，当r减小时，正负离子靠静电相互吸引，势能V减小，体系趋于稳定。r=r0，V有极小值，此时体系最稳定，表明形成离子键。2离子键的形成条件1°元素的电负性差比较大X>1.7，发生电子转移，形成离子键；X<1.7，不发生电子转移，形成共价键。但离子键和共价键之间，并非可以截然区分的。可将离子键视为极性共价键的一个极端，而另一极端则为非极性共价键。因此，离子相互吸引，保持一定距离时，体系最稳定。这就意味着形成了离子键。V0Vr

3、Cl－彼此再接近时，电子云之间的斥力急剧增加，导致势能骤然上升。极性增大非极性共价键极性共价键离子键化合物中不存在百分之百的离子键，即使是NaF的化学键，其中也有共价键的成分。即除离子间靠静电相互吸引外，尚有共用电子对的作用。X>1.7，实际上是指离子键的成分大于50%。2°易形成稳定离子Na+2s22p6，Cl－3s23p6，达到稀有气体式稳定结构。Ag+4d10，Zn2+3d10，d轨道全充满的稳定结构。只转移少数的电子，就达到稳定结构。而C和Si原子的电子结构为s2p2，要失去或得到4e，才能形成稳定离子，比较

4、困难。所以一般不形成离子键。如3°形成离子键时释放能量多Na(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s)H=－410.9kJ·mol－1在形成离子键时，以放热的形式，释放较多的能量。CCl4、SiF4等，均为共价化合物。二离子键的特征1作用力的实质是静电引力q1，q2分别为正负离子所带电量，r为正负离子的核间距离。2离子键无方向性和饱和性与任何方向的电性不同的离子相吸引，所以无方向性；且只要是正负离子之间，则彼此吸引，即无饱和性。学习了共价键以后，会加深对这个问题的理解。1°离子电荷数的影响电荷高，离子键强。NaCl+

5、1——－1MgO+2——－2m.p.801C2800CU786.7kJ·mol－13916.2kJ·mol－12°离子半径的影响半径大，离子间距大，作用力小；相反，半径小，作用力大。NaClCl－半径小NaII－半径大m.p.801C660CU786.7kJ·mol－1686.2kJ·mol－1三影响离子键强度的因素从离子键的实质是静电引力Fq1q2/r2出发，影响F大小的因素有：离子的电荷q和离子之间的距离r。离子的电子层构型（1）2电子构型：最外层电子构型1s2，如Li+，Be2+等。（2）8电子构型:最

6、外层电子构型ns2np6，如Na+，Ca+，Al3+等。（3）18电子构型：最外层电子构型ns2np6nd10，如Ag+，Zn2+等。（4）18＋2电子构型：次外层有18个电子，最外层有2个电子，电子构型为：，如等。（5）9-17电子型构：最外层有9~17个电子，电子构型为ns2np6nd1~9，如等。四离子晶体的特点1无确定的分子量NaCl晶体是个大分子，晶体中无单独的NaCl分子存在。NaCl是化学式，因而58.5可以认为是式量，不是分子量。3熔点沸点较高NaClMgOm.p.801C°2800C°b.p.1413

7、C°3600C°2导电性水溶液或熔融态导电，是通过离子的定向迁移完成的，而不是通过电子流动导电。++－－++－－++－－++－－位错++－－++－－++－－++－－受力时发生错位，使正正离子相切，负负离子相切，彼此排斥，离子键失去作用，故离子晶体无延展性。如CaCO3可用于雕刻，而不可用于锻造，即不具有延展性。F4硬度高延展性差因离子键强度大，所以硬度高。但受到外力冲击时，易发生位错，导致破碎。五离子晶体的空间结构1对称性认为一个几何图形有对称性，是指这个图形凭借某个几何元素进行某种操作之后能恢复原状。如，等腰三角形绕

8、着底边上的高旋转180°后，图形复原。我们说等腰三角形有对称性；凭借底边上的高所进行的操作称为对称操作——旋转；借以进行旋转操作的底边上的高称为对称元素——对称轴。1°旋转和对称轴正方形绕着经过对角线交点且垂直于正方形所在平面的直线旋转，每90°图形复原一次。即每旋转360°/4图形复原一次，或者说旋转360°将复原4次。我们说这