分子结构和性质
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5、掌握离子极化理论：能理解离子极化的影响。
引言
分子是化学反应的 基本单元
化
分子的性质决定于
学
化学键和分子的结构
键
离子键一般是由两原子 相互得失电子而形成,因 此是典型的定域键.
定域键
离域键
研究意义重大
只要求了解
化学键——分子中原子间存在的将原子结合成分子的相互作用力. 定域键——定位于两个原子之间的化学键，如NaCl, HF中的键.
构 型 8-17 不饱和电子构型——ns2np6 nd1-9
提示：根据半
阳离子使阴离子变形的能力（极化能力）径屏和蔽d小、来f分电子析
8电子构型﹤ 8-17 电子构型﹤ 18或18+2电子构型
以Ca2+和Cu2+ 为例
Ca2+：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Cu2+：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9
u Ag+的电荷虽低，但属于18电子构型，极化能力强， 而F-半径小，难变形，故属于离子型，但随阴离子半径 增大，变形性增强，因而键型逐渐变成共价型。
离域键——由多个原子共用电子形成的多中心键，如CO32-,CO2中的键.
离子键的形成
-e
K
K+
△rHm=419KJ
静电 引力
+e
F
F-
△rHm= -328KJ
你知道哪些离子 化合物,能否举 例?
K+ F-
Em= -640KJ
总的热效应=-549KJ
所以,由K和F原子可以形成稳定的KF离子化合物
离子键的形成及其本质
9-17 不饱和电子构型——ns2np6 nd1-9
离子的构型对离子键有何影响？
2s 1s
Al：Z=13
3s 2p
Al→Al3+
8电3p子构型——ns2np6
Al3+：1s2 2s2 2p6
Cu→Cu1+
2s 2p 1s
Cu：Z=29
3d
4s
3s 3p 18e构型——ns2np6nd10
Cu+：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10
可极化性 ——由于其它离子的诱导作用,本身电子 云发生 变形的能力,也叫变形性或可极化能力.
一、填空
思考与练习
Ø离子电荷越高,极化能力就越( 强 ); Ø离子的半径越大,可极化性或变形性就越( 大 ); Ø阳离子失去电子,半径较小,其变形性较( 小), 同时由于正电荷密度大，
极化能力（强）。 Ø阴离子得电子，半径普遍较大,可极化性( 大 ), 因此一般只考虑阳离子的
思考:共价键具有方向性和饱和性,离子键呢?
离子键 的本质
静电引力
学习目标： 理解离子键的特征
无方向性
无饱和性
NaCl(6:6)
既然每个离子晶 体的配位数一定, 为何又说离子键 无饱和性呢?
CsCl(8:8)
ZnS(4:4)
三种典型离子晶体的配位比
除了与周围几个异号电荷离子发生静电作 用外,离子还可与较远的异号离子相互吸引,
+
未极化的离子
你能看出来离 子极化的结果 是什么吗?
极化后的离子
离子极化现象：——由于外电荷或外电场的诱导作用而使离子 的电子云发生“变形”，偏离原来的球形分布的现象。
离子键
部分共价键
离子极化结果：由于电子云发生变形而偏离球形，离子之间的电子云发 生一定程度的重叠，离子键部分转化成共价键。
极化能力 ——使其它离子的电子云发生变形的能力.
极化能力,阴离子的可极化性。
学习目标：理解离子极
二、分析讨论
化理论，会灵活运用
NaCl是典型离子型化合物，而AlCl3和HCl是共价型化合物，原因是什么？
离子构型对离子极化有无影响？有何影响？
阳 离
8电子构型——ns2np6
子 18或18+2电子构型——ns2np6nd10或ns2np6nd10(n+1)s2
Cu→Cu2+
2s 2p 1s
Cu：Z=29
3p 3s
3d
4s
8-17不饱和电子构型
Cu2+：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9
18+2电子构型
As3+：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 As：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 3p3
离子极化理论初步 (polarization)
失去电子
学习目标：理解离子 键的本质
金属原子 吸热过程
得到电子
金属阳离子
静 电 引 力
非金属原子 放热过程 阴离子或原子团
放热过程 离子键
离子化合物
离子键——阴阳离子通过静电引力形成的化学键.
离子键的本质
Static gravitation
离子键强弱的影响因素
金属原子
q+ qd
非金属原子
吸热
你能根据静电引力推 断影响离子键能的因
金属阳离子 素?
静
E=Z阴Z阳e2/(4Лε0Re)
电 引
力
离子化合物 放热过程
阴离子或原子团
放热
显然, 离子化合物的稳定性与其整个形成过程的热效应有关, 而阴阳离子间的静电引力作用(离子键)是最关键因素.
练习:判断下列离子化合物的离子键键能强弱 NaCl NaBr; MgO Na2O
Na2O熔点:920℃ MgO熔点:2800 ℃
分子结构和性质
第十章 化学键与分子结构
(Chemical bond and structure of molecules)
离子键理论
u离子键的形成及其本质 u离子键特征和离子构型(重点) u离子晶体的性质 u离子极化论初步(难点)
学习目标
1、了解离子键的形成过程：原子得失电子形成阴阳离子。
2、理解离子键的本质特性：静电引力作用、无方向性和饱 和性。 3、记住常见离子类型：知道常见离子的构型和性质。 4、掌握离子晶体的性质：能根据离子特征分析晶体性质。
只是距离越远,作用力越弱.
离子的特征
Ø 离子的电荷
正离子的电荷通常为+1、+2，最高为+3、+4，负离子电荷 一般为-1、-2，达到-3、-4的多数为酸根离子。
Ø 离子的构型——(一般指阳离子)
学习目标：知道离子的 几种构型，能理解离子 构型对离子键的影响
8电子构型——ns2np6
18或18+2电子构型——ns2np6nd10或ns2np6nd10(n+1)s2
u 两者都是三个电子层，但后者核电荷数高，核对外围电子 引力大，因而半径更小，正电荷密度更高； u 后者有9个d电子，该类电子对核的屏蔽小，Cu的原子核更 容易对外来阴离子产生诱导而使其变形。
解释下列现象：
KF KCl KBr KI
离子键
离子键
AgF AgCl AgBr AgI
离子键
共价键
Hale Waihona Puke Baidu
u K+的电荷低，半径 又不很小，对所有阴离 子的极化能力都很弱， 因此阴离子难变形，上 述化合物均为离子型。
引言
分子是化学反应的 基本单元
化
分子的性质决定于
学
化学键和分子的结构
键
离子键一般是由两原子 相互得失电子而形成,因 此是典型的定域键.
定域键
离域键
研究意义重大
只要求了解
化学键——分子中原子间存在的将原子结合成分子的相互作用力. 定域键——定位于两个原子之间的化学键，如NaCl, HF中的键.
构 型 8-17 不饱和电子构型——ns2np6 nd1-9
提示：根据半
阳离子使阴离子变形的能力（极化能力）径屏和蔽d小、来f分电子析
8电子构型﹤ 8-17 电子构型﹤ 18或18+2电子构型
以Ca2+和Cu2+ 为例
Ca2+：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Cu2+：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9
u Ag+的电荷虽低，但属于18电子构型，极化能力强， 而F-半径小，难变形，故属于离子型，但随阴离子半径 增大，变形性增强，因而键型逐渐变成共价型。
离域键——由多个原子共用电子形成的多中心键，如CO32-,CO2中的键.
离子键的形成
-e
K
K+
△rHm=419KJ
静电 引力
+e
F
F-
△rHm= -328KJ
你知道哪些离子 化合物,能否举 例?
K+ F-
Em= -640KJ
总的热效应=-549KJ
所以,由K和F原子可以形成稳定的KF离子化合物
离子键的形成及其本质
9-17 不饱和电子构型——ns2np6 nd1-9
离子的构型对离子键有何影响？
2s 1s
Al：Z=13
3s 2p
Al→Al3+
8电3p子构型——ns2np6
Al3+：1s2 2s2 2p6
Cu→Cu1+
2s 2p 1s
Cu：Z=29
3d
4s
3s 3p 18e构型——ns2np6nd10
Cu+：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10
可极化性 ——由于其它离子的诱导作用,本身电子 云发生 变形的能力,也叫变形性或可极化能力.
一、填空
思考与练习
Ø离子电荷越高,极化能力就越( 强 ); Ø离子的半径越大,可极化性或变形性就越( 大 ); Ø阳离子失去电子,半径较小,其变形性较( 小), 同时由于正电荷密度大，
极化能力（强）。 Ø阴离子得电子，半径普遍较大,可极化性( 大 ), 因此一般只考虑阳离子的
思考:共价键具有方向性和饱和性,离子键呢?
离子键 的本质
静电引力
学习目标： 理解离子键的特征
无方向性
无饱和性
NaCl(6:6)
既然每个离子晶 体的配位数一定, 为何又说离子键 无饱和性呢?
CsCl(8:8)
ZnS(4:4)
三种典型离子晶体的配位比
除了与周围几个异号电荷离子发生静电作 用外,离子还可与较远的异号离子相互吸引,
+
未极化的离子
你能看出来离 子极化的结果 是什么吗?
极化后的离子
离子极化现象：——由于外电荷或外电场的诱导作用而使离子 的电子云发生“变形”，偏离原来的球形分布的现象。
离子键
部分共价键
离子极化结果：由于电子云发生变形而偏离球形，离子之间的电子云发 生一定程度的重叠，离子键部分转化成共价键。
极化能力 ——使其它离子的电子云发生变形的能力.
极化能力,阴离子的可极化性。
学习目标：理解离子极
二、分析讨论
化理论，会灵活运用
NaCl是典型离子型化合物，而AlCl3和HCl是共价型化合物，原因是什么？
离子构型对离子极化有无影响？有何影响？
阳 离
8电子构型——ns2np6
子 18或18+2电子构型——ns2np6nd10或ns2np6nd10(n+1)s2
Cu→Cu2+
2s 2p 1s
Cu：Z=29
3p 3s
3d
4s
8-17不饱和电子构型
Cu2+：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9
18+2电子构型
As3+：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 As：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 3p3
离子极化理论初步 (polarization)
失去电子
学习目标：理解离子 键的本质
金属原子 吸热过程
得到电子
金属阳离子
静 电 引 力
非金属原子 放热过程 阴离子或原子团
放热过程 离子键
离子化合物
离子键——阴阳离子通过静电引力形成的化学键.
离子键的本质
Static gravitation
离子键强弱的影响因素
金属原子
q+ qd
非金属原子
吸热
你能根据静电引力推 断影响离子键能的因
金属阳离子 素?
静
E=Z阴Z阳e2/(4Лε0Re)
电 引
力
离子化合物 放热过程
阴离子或原子团
放热
显然, 离子化合物的稳定性与其整个形成过程的热效应有关, 而阴阳离子间的静电引力作用(离子键)是最关键因素.
练习:判断下列离子化合物的离子键键能强弱 NaCl NaBr; MgO Na2O
Na2O熔点:920℃ MgO熔点:2800 ℃
分子结构和性质
第十章 化学键与分子结构
(Chemical bond and structure of molecules)
离子键理论
u离子键的形成及其本质 u离子键特征和离子构型(重点) u离子晶体的性质 u离子极化论初步(难点)
学习目标
1、了解离子键的形成过程：原子得失电子形成阴阳离子。
2、理解离子键的本质特性：静电引力作用、无方向性和饱 和性。 3、记住常见离子类型：知道常见离子的构型和性质。 4、掌握离子晶体的性质：能根据离子特征分析晶体性质。
只是距离越远,作用力越弱.
离子的特征
Ø 离子的电荷
正离子的电荷通常为+1、+2，最高为+3、+4，负离子电荷 一般为-1、-2，达到-3、-4的多数为酸根离子。
Ø 离子的构型——(一般指阳离子)
学习目标：知道离子的 几种构型，能理解离子 构型对离子键的影响
8电子构型——ns2np6
18或18+2电子构型——ns2np6nd10或ns2np6nd10(n+1)s2
u 两者都是三个电子层，但后者核电荷数高，核对外围电子 引力大，因而半径更小，正电荷密度更高； u 后者有9个d电子，该类电子对核的屏蔽小，Cu的原子核更 容易对外来阴离子产生诱导而使其变形。
解释下列现象：
KF KCl KBr KI
离子键
离子键
AgF AgCl AgBr AgI
离子键
共价键
Hale Waihona Puke Baidu
u K+的电荷低，半径 又不很小，对所有阴离 子的极化能力都很弱， 因此阴离子难变形，上 述化合物均为离子型。