《大学化学》全套精品课件第7章分子结构与晶体结构

p – p:
第七章 分子结构与晶体结构
-
+
+
-
Cl2分子中的pχ一pχ重叠
第七章 分子结构与晶体结构
⑵π键
成键原子轨道沿两核轴线方向，以“肩并肩”的方式 发生重叠形成的共价键称为键 。
分子中的py一py 或 pz一pz重叠
第七章 分子结构与晶体结构
4.键参数
表征共价键的物理量称为共价键参数。键参数通常 指键能、键长、键角和键的极性。
⑵ 价键理论的基本要点
价键理论简称VB法，也叫电子配对法。其基本论点是：
① 自旋相反的未成对电子相互靠近时能互相配对，即发生 原子轨道重叠，使核间电子概率密度增大，可形成稳定的共价键。
② 原子轨道重叠时，总是沿着重叠最多的方向进行，重叠 在越多，核间电子密度越大，形成的共价键越稳固。
2 . 共价键的特点
第七章 分子结构与晶体结构
第七章
图
第七章 分子结构与晶体结构
本章目录
7.1 化学键 7.2 分子的极性、分子间力和氢键
7.3 晶体结构
第七章 分子结构与晶体结构
7.1 化学键
分子或晶体中相邻两个或多个原子之间的强烈的 相互作用叫化学键。
根据原子间这种相互作用性质的不同，化学键 一般可分为离子键、共价键和金属键三种基本类型。 一、 离子键 1. 离子键的形成
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3. 共价键的类型
根据原子轨道的重叠方式不同，共价键可分为键和键。
⑴ 键
成键原子轨道沿两核连线的方向，以“头碰头”的 方式发生重叠形成的共价键称为键。
σ键 的键能的s—s重叠
p –s :
第七章 分子结构与晶体结构
-
+
+
HCl分子中的s一pχ的重叠
Cl Na
Na
NCal Cl Cl
Na
Cl
Na
Cl Na
CNl a
Cl Cl
Na CNl a C l
Na
Cl
Cl Na N Ca l
CN la Na
Na Cl
Na
C l N Ca l
Na
Cl
Cl
Cl Na
Cl
Na
Na
Cl
Na
一个离子可以吸引尽量多的电荷
相反的离子，只要空间允许。这就是离子键的无饱和性。
在某一瞬间，非极性分子中的正、负电荷重心不重合， 这时产生的偶极叫做瞬间偶极。
第七章 分子结构与晶体结构 三、 分子间力
分子间力又叫范德华力。
分子间力具有以下特点： （1）分子间力是永远存在的； （2）没有饱和性和方向性；
（4）是一种弱的作用力，比化学键小得多； （3）是短程力，随分子间距离的增大很快减小；
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分子力包括取向力、诱导力和色散力；
1. 取向力 存在于极性分子之间，由永久偶极产生；
2. 诱导力 存在于极性分子和极性分子，极性分子和非极性
第七章 分子结构与晶体结构
非极性分子：分子中正、负电重心相互重合； 极性分子：分子中正、负电重心不重合；
双原子分子 ：
分子的极性是否与 键的极性相一致的。
分子由非极性键结合的，
如 H2 、 O2 、 N2 等 都 是 非极性分子；
分子由极性键结合的， 如HCl、HBr等，因此 都是极性分子。
第七章 分子结构与晶体结构
⑴ 共价键的饱和性 例 HCl（3s23p5） H2S(3s23p4）
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⑵ 共价键的方向性 在形成共价键时，原子间总是尽可能沿着原子轨道
最大重叠方向成键。
z
-
+
+
x
px s
最最大最大程大程度程度重度重叠重叠叠
z
+
-
+
x
px s
重叠较少
z
+
-
+
x
px s
无效重叠
第七章 分子结构与晶体结构
第七章 分子结构与晶体结构
极性共价键：
例如：异核双原子分子，HCl、HI、 异核多原子分子，H2O, CO2
三、 金属键
金属键是由多个原子共用一些能够流动的自由 电子所组成的。
7.2 分子的极性、分子间力和氢键
一、 分子的极性
正电重心：在共价分子中，正电荷的分布重心； 负电重心：在共价分子中，负电荷的分布重心；
第七章 分子结构与晶体结构 二、 共价键
电负性相差较小的两种元素，或同一种元素的原子 之间，是通过共价键而结合的。
1. 价键理论 ⑴ 氢分子的形成和共价键的本质
+
H
H
H2
共价键的形成，是由于相邻两原子间自旋相反的 电子相互配对，原子轨道相互重叠使体系能量降低而趋于 稳定的结果。
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⑴ 键能 键能是表示化学键强度的物理量，用符号E表示，
单位为kJ·mol-1。 ⑵ 键长 分子中两个成键原子的核间距离，叫做键长。
键长越短，表明键越强，键越牢固。
第七章 分子结构与晶体结构
⑶ 键角
分子中键与键之间的夹角，叫做键角。
键角是确定分子空间 构型的要因素之一。
⑷ 键的极性
共价键有极性共价键和非极性共价键之分； 非极性共价： 例如：同核双原子分子，F2 、O2、 H2
第七章 分子结构与晶体结构
通过离子键形成的化合物叫做离子型化合物，如盐类、 碱类和一些金属氧化物。
2 离子键的特征 ⑴ 离子键没有方向性
可以在任何 方向吸引电荷 相反的电子，这就是离子键的 无方向性。
⑵ 离子键没有饱和性
Cl
Na Cl Na Cl
Na
Cl Na
Cl
Cl
Na Cl
Na Cl
CNl a Na
偶极矩越大，分子 极性越强。非极性分子的 偶极矩等于零。
第七章 分子结构与晶体结构
二、 分子的极化
永久偶极、诱导偶极、瞬间偶极
由分子本身结构所决定的极性，称作永久偶极。
第七章 分子结构与晶体结构
分子在外电场的影响下极性发生变化（或变形）的 现象叫做分子极化。所产生的偶极叫做诱导偶极。
第七章 分子结构与晶体结构
离子键的形成过程可用金属钠暴露在氯气中形成 氯化钠的例子说明。
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（1）原子形成离子：
nNa(2s22p63s1) nCl(3s23p5)
-ne nNa+(2S22P6) +ne nCl-(3S23P6)
（2）离子形成离子键：
nNa+ + nCl –
静电作用
nNaCl
这种由原子间电子转移形成正、负离子，并通过 静电作用而形成的化学键叫离子键。
多原子分子 ：
分子中键的极 性和分子的构型
分子内极性共价键
若分子结构对称， 为非极性分子如 CO2
OCO
若分子结构不对称， 为极性分子如 H2O
O
H
H
第七章 分子结构与晶体结构
极性分子极性的强弱，通常是用分子的偶极矩来衡量的。
μ＝q ·d
偶极矩是矢量，方向 规定从正到负。其数值 可用实验方法求得。