大学基础化学课件工科04化学键与分子结构

– ++ x
px — px
– ++ – x
※ 键：“肩并肩”重叠 pz — pz 键能小
zz ++ – –x
(s-s)
(s-p)
(p-p)
(p-p)
注：在价键理论中：
共价单键：均为 键
H—Cl、H—H、H—N—H
H 共价双键：一条为 键，一条为 键
H2 C
CH2、O
C
O
4 3
共价叁键：一条为 键，两条为 键
5、 原子轨道重叠(orbital overlap)的类型
※ 正重叠：同号重叠
– ++
x (s — px重叠)
※ 负重叠：异号重叠
+–+ x
※ 零重叠：正、负重叠相互抵消 +
–+ x
6、 共价键的类型 (1) 按照原子轨道重叠方式的不同，可分为： ※ 键：“头碰头”重叠，键能大
s—s
++ x
px — s
作业
P322： 思考题2、4、5、12、13、16 P324-325： 习题2、6、8
8题要求列表给出答案，写出各分子和离子 的VP、LP、构型和中心原子的杂化类型
P368-369: 习题1、2、3、4
§4.1 离子键(Ionic Bond)与离子极化
思考题:
1. 什么是离子键？离子键的主要特征是什么？ 2. 决定离子化合物性质的因素有哪些？主要
(1)极化作用增强使化合物的熔沸点降低
NaCl
离子键
m.p. 801°C
MgCl2
714°C
AlCl3
共价键
192°C
(2) 极化作用增强使化合物溶解度降低
AgF AgCl AgBr
AgI
s大
s小
(3) 极化作用增强使化合物颜色加深
AgF 白色
AgCl 白色
AgBr 浅黄色
AgI 黄色
ZnS 白色
第 四 章 化学键与分子结构
§4.1 离子键(自学)与离子极化 §4.2 共价键理论 §4.3 分子间力和氢键 §4.4 配合物及配合物的化学键理论
基本要求
掌握内容：
离子的电子构型, 离子的极化作用、离子的变形性；共价 键的本质及特征、σ键和π键、配位键；N2和CO的价键结构式。 用杂化轨道理论解释分子的空间构型；用价层电子对互斥理论 推测分子的空间构型和杂化轨道类型；氢键、分子间力的类型 及存在范围；配合物的定义、组成、命名。配合物的价键理论， 中心离子的杂化轨道类型、配离子的空间构型。内轨型、外轨 型配合物及其稳定性和磁性。
4.2.1 价键理论—电子配对理论
1、 共价键的定义 原子间通过共用电子对而形成的化学键
2、共价键形成的条件 只有自旋方向相反的未成对 电子才能配对形成共价键
3、共价键的本质 对称性相同、能量相近的原子轨道的重叠
4、共价键的特征 饱和性：原子形成共价键的数目取决于 其所具有的未成对电子的数目 H Cl H O H N N 方向性：原子间总是尽可能沿着原子 轨道最大重叠的方向成键
CdS 黄色
HgS 黑色
(4) 极化作用增强使化合物的热稳定性减弱
极化作用 BeCO3 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3
减弱
分解温度
< 100 °C 540 °C 900 °C 1290 °C 1360 °C
§4.2 共价键(Covalent Bond)理论
4.2.1 价键理论—电子配对理论 4.2.2 杂化轨道理论 4.2.3 价层电子对互斥理论 4.2.4 分子轨道理论(自学)
·· ·
:O—O:
3 2
:N
N:、:C
O:
· ··
价键结构式
Lewis分子结构式
(2) 按照共用电子对提供的方式不同，可分为：
正离子极化力大，变形性小；负离子变形性大，极化力小
3、 附加极化：
若正离子也有一定的变形性(9~17e、18e、18+2e型)，它 也可被负离子极化。极化后的正离子又反过来增强了对 负离子的极化作用。这种加强的极化作用称为附加极化。
4、 离子极化对物质性质的影响
极化作用增强使化合物键型由离子键向共价键过渡
r (Na+) > r (Mg2+) > r (Al3+) r (S2–) > r (Cl–)
• 同族元素离子半径从上到下递增
r (Li+) < r (Na+) < r (K+) < r (Rb+) < r (Cs+)
• 同一元素正离子半径小于原子半径
负离子半径大于原子半径
r (Na) > r (Na+)
r (S2–) > r (S)
➢ 离子的电子构型
※ 正离子的电子构型： • 2电子构型：Li+、Be2+ • 8电子构型：Na+、Al3+ •18电子构型：Ag+、Hg2+ •18 + 2电子构型：Sn2+、Pb2+ •9 ~ 17电子构型：Fe2+、Mn2+
※ 负离子的电子构型： 均为8电子构型
➢ 离子极化(教材P274～278)
1、离子极化的定义： 在阴、阳离子自身电场的作用下，使其周围 带异号电荷的离子的电子云发生变形的现象
2、决定离子极化的因素： • 离子的极化力：指离子产生电场强度的大小
离子的半径：半径 ，极化力 离子的电荷：电荷 ，极化力 离子的电子构型：2e , 18e , 18+2e型 > 9~17e型 > 8e 型
熟悉(理解)内容：
离子的极化作用对离子化合物性质的影响；共价键的形成； 键价理论在解释配合物结构、组成及性质方面的应用；分子的 极性、变形性及其对共价化合物性质的影响；键参数；一般化 学键与氢键的异同。
了解内Hale Waihona Puke Baidu：
离子键形成及特征；分子轨道理论；金属晶体及金属键； 配合物类型及特殊配合物；配合物的晶体场稳定化能及其应用。
决定离子化合物的什么性质？ 3. 各元素离子半径的变化有哪些规律？ 4. 离子的电子构型有几种？分别是何种构型？ 5. 什么是离子极化？决定离子极化的因素是
什么？离子极化影响物质的什么性质？
➢ 离子半径的变化规律
• 同一周期的正离子半径随离子电荷增加而 减小，负离子半径随电荷增加而增大，正 离子半径小于负离子半径 r (S2–) > r (Na+)
• 离子的变形性：指离子在电场作用下，电子云 发生变形的难易
离子的半径：半径 ，变形性 离子的电荷：负离子电荷 ，变形性
正离子电荷 ，变形性 离子的电子构型： 18+2e、18e、9~17e型 > 8e 型 > 2e 型
注：通常考虑离子相互极化时，一般只考虑在正离子产生 的电场下，负离子发生变形，即正离子使负离子极化。