《大学化学》全套精品课件第7章分子结构与晶体结构
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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
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。
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；
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；
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。
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
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Leabharlann Baidu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
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
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
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。
第七章 分子结构与晶体结构
（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。
第七章 分子结构与晶体结构
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 的键能大，稳定性高；
+
+
H2分子中的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
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。
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）
第七章 分子结构与晶体结构
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
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
第七章 分子结构与晶体结构
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
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。
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
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。
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；
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；
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。
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
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Leabharlann Baidu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
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
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
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。
第七章 分子结构与晶体结构
（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。
第七章 分子结构与晶体结构
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 的键能大，稳定性高；
+
+
H2分子中的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
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。
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）
第七章 分子结构与晶体结构
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
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px s
最最大最大程大程度程度重度重叠重叠叠
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px s
重叠较少
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px s
无效重叠
第七章 分子结构与晶体结构
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
第七章 分子结构与晶体结构
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
p – p:
第七章 分子结构与晶体结构
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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。