无机与分析化学 ppt课件.ppt

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1、第六章化学键与分子结构本章中心内容:分子中原子之间的互相作用物质的性质研究的范围：a.分子或晶体中原子与原子之间的强相互作用力—化学键及与物性的关系；b.分子或晶体的空间构型、几何形状及与物性的关系；c.分子间力、离子极化、氢键及对物性的影响及与化学键的对比；d.化学键之间的关系。研究的步骤和方法：化学键或作用力的形成、特点、性质、与物性的关系、晶体的特点。本章学习要求：1．掌握离子键理论的基本要点，理解决定离子化合物性质的因素及离子化合物的特征。2．掌握电子配对法及共价键的特征。3．能用轨道杂化理论来解释一般

2、分子的构型。4．能用价层电子对互斥理论来预言一般主族元素分子的构型。5．掌握分子轨道理论的基本要点，并能用其来解释第一、二周期同核双原子分子的形成和结构。6．掌握离子极化和分子间力的概念。了解金属键和氢键的形成和特征。7．熟悉各类晶体的内部结构和特征。序言原子怎样结合成为分子？－化学键离子键共价键金属键分子的形状？－分子构型价电子对互斥理论分子怎样组成物质材料？－分子间作用力固体材料的结构？－晶体结构－无定型结构1、离子键(IonicBonds)Lewis结构式和八隅体规则离子键及其特点离子键强度与晶格能离子化

3、合物的性质化学键（ChemicalBonds）Lewis结构式,价电子（Valenceelectrons）·····H·He::N··O·:Cl·K·Mg::Ne:··········K·+:Cl·→K+[:Cl:]－····失或得电子→八隅体规则(主族)Lossorgainelectrons→octetrule为什么惰性气体稳定？ns2np6八电子层结构••••离子键理论的前提：离子是刚性球体、离子之间互相相切。1.离子键的形成：离子键的形成过程：形成离子键的原因：形成稳定结构；何为稳定结构？a.能量下降到最

4、低点；b.形成稳定的电子层结构。离子键及其特点：·····Na·+:Cl·→Na+[:Cl:]－····定义：正负离子间的静电吸引力叫做离子键。特点：既没有方向性，也不具饱和性。原因：静电力；离子电荷为球电荷.NaCl晶体2.离子型化合物的特征：导电(conductivity熔融态和水溶液)高熔点Highmeltingpoints高沸点Highboilingpoints硬度大(易脆性)Brittleness溶解性Somearesoluble,somenot.[例]Ca3(PO4)2：骨头的主要成分Thedoub

5、lychargedsmallCa2+ions,andthetriplychargedPO43-ionsattractoneanotherverystronglyandclamptogethertoformarigid,insolublesolid.(notcompletelyinsoluble,osteoporosis，骨质疏松症)离子键强度与晶格能：3.晶格能（U）(LatticeEnthalpies)定义：晶格能表示相互远离的气态正离子和负离子结合成1mol离子晶体时所释放的能量，或1mol离子晶体解离成自

6、由气态离子时所吸收的能量。（取其绝对值）如：Ca2+(g)+2Cl-(g)CaCl2(s)–H=U=2260.kJ/mol对于相同类型的离子晶体离子电荷越高，正负离子核间距越小，晶格能就越大。晶格能及玻恩—哈伯循环：注意：物态和能量的参考体系；各过程的定义及在循环中的方向；状态函数性质的应用。离子电荷：a.简单离子的电荷和集团离子的电荷；b.周期系中不同位置元素的原子生成离子的倾向和电荷的高低；离子的电子层结构：2eLi+、Be2+；8eNa+、Cl-、O2-、ⅠA~ⅦA；18e18+2eZn2+、Hg2+、

7、Cu+、Ag+ⅠB~ⅡB；9-17eFe2+、Cr3+ⅢB~Ⅷ*不同的电子层结构，对Z*的影响最大，最关键。离子的特征离子半径：a.离子半径的定义——正负离子半径之和等于核间距。b.离子半径的获得：实验的方法和理论上的推算及精确性。c.离子半径的变化趋势：同周期、同族；同元素不同电荷；变化的特点（与原子半径比较）；对角线规则。d.离子半径对离子化合物性质的影响。共价键(CovalentBonds)*导入离子键理论不能解释的分子结构和性质：同核分子，电负性差异小的两个非金属原子形成的分子的成键原因等；最初的理论，

8、即电子配对理论、八隅电子理论及不足（无法解释BF3、PCl5存在的可能性）；共价键理论(VB法)的基础（基于量子力学），本章只是应用一些定性的描述，但用到了许多量子力学处理问题的结果。由H2分子的形成总结出共价键形成过程H2分子的形成过程：共享电子对非金属原子间通过共享电子对形成共价键2.共价键的成键原理（由氢分子的形成过程及条件引出）：电子配对：必须有两个自旋相反的成单电子（或激发后