最新大学工科化学教学讲义ppt课件.ppt

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1、大学工科化学7.1化学键化学键：当原子结合成分子时，存在于原子之间的强相互作用称为化学键化学键离子键一般电负性差大于1.7共价键金属键氢键范德华力一、离子键的形成·····Na·+:Cl·→Na+[:Cl:]-····7.2离子键正负离子间的静电作用力叫做离子键。由离子键结合成的化合物即离子化合物。晶格:面心立方配位比:4:42）ZnS型(立方型)3）CsCl型晶格:简单立方配位比:8:8三、离子化合物的性质高熔点Highmeltingpoints高沸点Highboilingpoints易脆性Brittleness溶解性Somearesoluble,someno

2、t.离子键的强弱应与离子所带电荷、离子半径等有关。离子半径越小，所带电荷越多，则离子键越强，熔点越高，硬度越大。7.3共价键与共价化合物共用电子对理论●●共价键(Covalentbond)早期共价键理论是路易斯的共用电子对理论。即:原子间靠共用电子对结合起来，原子间的这种相互作用(化学键)即是共价键。一、ClassicalCovalentBondTheory——LewisStructure(OctetRule)（八电子规则，1916年）基本思想：当ns、np原子轨道充满电子，会成为八电子构型，该电子构型是稳定的，所以在共价分子中，每个原子都希望成为八电子构型（H

3、原子为2电子构型）。各原子满足稀有气体的稳定结构。但是：像PCl5：和SF6：是没有稀有气体的稳定结构的。二、ModernValenceBondTheory1927年德国化学家Heitler和London近似求解H2的薛定谔方程，成功地得到了H2的波函数ΨS和ΨA，相应的能量ES和EA，以及能量与核间距R的关系。解决了两个氢原子之间化学键的本质问题，使共价键理论从典型的Lewis理论发展到今天的现代共价键理论。对于氢原子A和B，分别用自旋平行的原子波函数以及自旋反平行的波函数结合,研究两核靠近过程中,体系的能量和e云的变化情况，得到：REReABRA

4、BBRABA

5、

6、2原子间e云不重叠推斥态，使原子远离，分子能量不成键原子间e云重叠吸引态，使原子靠近，分子能量成键氢气分子的形成：由此说明：两核靠近时,电子自旋平行方式形成推斥态,体系不稳定；电子自旋反平行方式形成吸引态,体系稳定,形成化学键且在Re处，形成稳定的H2分子启示：原子要形成分子，条件是：有未成对的单电子，且以自旋相反配对成键。运用量子力学处理H2分子的结果表明，电子自旋相反的氢原子相互靠近时之所以能形成稳定的氢分子，可认为H的1s轨道在两核间重叠，使电子在两核间出现的几率大，形成负电区，两核吸引核间负电区，于是两个氢原子核结合在一起。把计

7、算H2所取得的成就推广到多原子分子，便形成了价键理论。(一)价键理论要点1、自旋相反的单电子配对成键：有单电子的原子靠近时，e以自旋相反的方式配对成键，一个电子和另一电子配对后就不再与第三电子配对；表明:有几个单电子，就可以和几个自旋相反的电子配对，形成共价键化学键的饱和性2、原子形成分子时，按原子轨道重叠最大的方向成键，重叠越多所形成的共价键就越牢固化学键的方向性3、原子轨道同号重叠；价轨道能量接近原则。PositiveoverlapNegativeoverlapσbondπbondδbondZerooverlap等等，则不允许：异号非最大重叠++yxy+

8、-+yxy--++yxy++--yx++-二者都满足:最大重叠、同号重叠。而键(头对头)e云在核连线/轴线/上密度最大键(肩并肩)e云在与核连线垂直的平面上密度最大yx++-（二）共价键的类型σ键:原子轨道沿键轴方向“头碰头”式重叠;π键:原子轨道沿键轴方向“肩并肩”式重叠σ键与键的识别共价单键一般为σ键共价双键（及三键）中，有一个σ键，其余为键。σ键，重叠程度大，较稳定；π键，重叠程度小，较活泼。思考题：NH3、N2、CO、C2H2中各有几个σ键及键？C2s22p2O2s22p4共用电子对由一个原子（给予体）单独提供，另一个原子（接受体）提供空轨道，

9、形成的共价键叫配位键。如：H3N→H+，（三）配位键常见的Cu[(NH3)4]2+,Ag[(NH3)2]+键能键长键角（三）共价键的属性1、键能我们知道，原子变成分子，体系能量要降低。打开或破坏化学键自然需要能量——键能键能：在标准状态(p)以及298.15K下，1mol的理想气体分子拆成气态原子所需要吸收的能量。若破坏的化学键多于一个时，则取其平均值。键能键能的大小是键强弱的标志。一般:三键键能>双键>单键,且双≠2×单键,三≠3×单键EB(C-C)=365kJ·mol-1

10、长分子中，成键的两个原子