第九章化学键与分子结构
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核间距 R0为74 pm。 共价键的本质——原子轨道重叠，核间 电子概率密度大吸引原子核而成健。
22
++
+
+
+ 不成键
p轨道共价键形成示意图
成键
共价键：原子间通过共用电子对而形成的化 学键。
来自百度文库23
㈡ 价键理论要点 电子配对法（VB法） （1）电子配对原理 （2）能量最低原理 （3）原子轨道最大重叠原理
第九章 化学键与分子结构
§9.1 离子键理论 §9.2 价键理论 §9.3 杂化轨道理论 §9.4 分子间力和氢键
§9.1 离子键理论
9.1.1 离子键理论的内容 9.1.2 离子键的特点 9.1.3 离子的特征
2
化学键：
分子或晶体中相邻原子(或离子)之间 强烈的吸引作用。
化学键理论：
离子键理论:
Na+
10
离子键的极性与元素的电负性有关 离子键形成的重要条件是相互作用的原
子的电负性差值越大，元素原子间的电负 性相差越大，二者之间键的离子性越大。
11
单键的离子性百分数与电负性之间的关系
电负性差值 XA-XB 0.2
离子性百 分比%
1
电负性差值 XA-XB 1.8
离子性百 分比%
55
0.4
4
2.0
63
0.6
9
2.2
70
0.8
15
2.4
76
1.0
22
2.6
82
1.2
30
2.8
86
1.4
39
3.0
89
1.6
47
3.2
92
若两个原子电负性差值大于1.7时，可以判定二者之间形
成离子键，若小于1.7则可以判定二者之间形成共价键12。
9.1.3 离子的特征
一般离子具有三个重要的特征：离子的电荷、 离子的半径和离子的电子构型。
（1）2电子构型：最外层是2个电子的离子。
Li 1s2 2s1
Li+
1s2
Be B e 2+
1s2 2s2 1s2
（2）8电子构型：最外层是8个电子的离子。
Na 2s2 2p63s1 Na+ 2s2 2p6
Ca 3s2 3p6 4s1 Ca+ 3s2 3p6
15
（3）18电子构型：最外层是18个电子的离子。
8
离子键的本质是静电引力（库仑引力）
f
=
q+ R
q-
2
离子型化合物的性质决定于： 组成化合物的离子的电荷 离子的半径
离子的电子构型
离子所带的电荷越高、离子核间的距离越小，则正负
离子之间的吸引力越强，离子键强度越大，形成的化合
物越稳定。
9
离子键没有方向性和饱和性 离子是带电球体，其电荷分布是球形对称 的，它可以在空间任何方向上吸引带有相反 电荷的离子。
离子的半径 当正负离子间的吸引力和核外电子与电 子之间以及原子核之间的排斥力达到平衡 时，正负离子之间保持着一定的平衡距离， 这个距离叫核间距，常用符号d表示。
正负离子半径与 核间距的关系
18
离子半径大致有如下变化规律：
（1）周期表中个主族元素中，自上而下电 子层数依次增多，具有相同电荷数的同族离 子半径依次增大；
（1）电子配对原理
自旋相反的成单电子相互接近时，可以形成稳定的 化学键，若原子A和B各有一个未成对的电子且自旋方 向相反，则可以互相配对形成共价单键。
由离子键形成的化合物叫离子型化合物。
离子型化合物形成的结晶状固体叫离子晶体。
7
9.1.2 离子键的特点
● 本质是静电引力（库仑引力） ● 没有方向性和饱和性（库仑引力的性质所决定） ● 键的极性与元素的电负性有关
NaCl
CsCl
这个例子能够说明一个离子周围的异电荷离子数与各自所带 电荷的多少(或者说由引而产生的作用力的强弱)无关.
共价键理论
价键理论 分子轨道理(不 论介绍）
金属键理论
3
离子键
双原子
化
共价键
学 共价键
键
多原子
共价键
金属键
极性共价键 非极性键
4
9.1.1 离子键理论的内容
最外层 电子结构 原子之间发生电子的转移而生成正负离子。 正负离子一般达到稀有气体的稳定结构。
5
所谓稳定结构，对于主族元素索生成的 离子，多数都具有稀有气体结构，即p轨道 为全充满状态。
Zn [Ar]3s23p63d104s2 Cu [Ar]3s23p63d104s1
Zn2 [Ar]3s23p63d10
Cu [Ar]3s23p63d10
（4）18+2电子构型：此外层是18个电子，最外 层是2个电子的离子。
Pb [Xe]5d106s26p2 Pb2 [Xe]5d106s2
Sn [Kr]4d105s25p2 Sn2 [Kr]4d105s2
16
（3）8~18电子构型：最外层是8~18个电子之间 的不饱和结构的离子。
Fe [Ne]3s23p63d64s2 Fe2+ [Ne]3s23p63d6 最外层14个电子
Cr [Ne]3s23p63d54s1 Cr3+ [Ne]3s23p63d3 最外层11个电子
Mn [Ne]3s23p63d64s2 Mn2+ [Ne]3s23p63d5 最外层13个电子 17
Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+ F-<Cl-<Br-<I-
（2）同一周期中自左而右，主族元素正离 子的电荷数依次增大，离子半径依次减小；
Na+>Mg2+>Al3+
19
(3)同一元素形成不同电荷的正离子时，高 价离子的电荷高，离子半径小于低价离子 的半径。
Fe原子半径116.5pm，Fe2+ 76pm，Fe3+ 67pm
离子的电荷
离子的电荷对离子的性质和所组成的离子 型化合物的性质都有很大的影响。
如
Fe3+
Fe2+
氧化性
还原性
13
Fe3+
无水FeCl3棕黄色
含水FeCl3棕黄色
与SCN反应
血红色化合物
Fe2+ 无水FeCl2白色 含水FeCl2浅蓝色
不反应
离子电荷上的差异是离子性质差异的最直 接因素。
14
离子的电子构型
离子半径的大小对离子型化合物的性质有 显著的影响，离子半径越小，离子间引力越 大，离子型化合物的熔、沸点也越高。
20
§9.2 价键理论
9.2.1 共价键的本质与特点 9.2.2 共价键的键型 9.2.3 杂化轨道
量子力学处理H2分子的结果 两个氢原子电
子自旋方式相反， 靠近、重叠，核间 形成一个电子概率 密度较大的区域。 系统能量降低，形 成氢分子。
如 N a + 2 s2 2 p 6 C l- 3 s2 3 p 6
对于副族元素所生成的离子，d轨道一般 为半充满状态，
如
F e 3+ 3 d5 M n2 + 3 d5
但过渡元素的s轨道和d轨道能量相近，所
以常出现例外情况。
6
正、负离子之间通过静电作用而形成的化学 键叫离子键。
离子键的本质：库仑力。 离子所带电荷越大、离子之间的距离越小， 则离子键越强。
22
++
+
+
+ 不成键
p轨道共价键形成示意图
成键
共价键：原子间通过共用电子对而形成的化 学键。
来自百度文库23
㈡ 价键理论要点 电子配对法（VB法） （1）电子配对原理 （2）能量最低原理 （3）原子轨道最大重叠原理
第九章 化学键与分子结构
§9.1 离子键理论 §9.2 价键理论 §9.3 杂化轨道理论 §9.4 分子间力和氢键
§9.1 离子键理论
9.1.1 离子键理论的内容 9.1.2 离子键的特点 9.1.3 离子的特征
2
化学键：
分子或晶体中相邻原子(或离子)之间 强烈的吸引作用。
化学键理论：
离子键理论:
Na+
10
离子键的极性与元素的电负性有关 离子键形成的重要条件是相互作用的原
子的电负性差值越大，元素原子间的电负 性相差越大，二者之间键的离子性越大。
11
单键的离子性百分数与电负性之间的关系
电负性差值 XA-XB 0.2
离子性百 分比%
1
电负性差值 XA-XB 1.8
离子性百 分比%
55
0.4
4
2.0
63
0.6
9
2.2
70
0.8
15
2.4
76
1.0
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2.6
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2.8
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1.4
39
3.0
89
1.6
47
3.2
92
若两个原子电负性差值大于1.7时，可以判定二者之间形
成离子键，若小于1.7则可以判定二者之间形成共价键12。
9.1.3 离子的特征
一般离子具有三个重要的特征：离子的电荷、 离子的半径和离子的电子构型。
（1）2电子构型：最外层是2个电子的离子。
Li 1s2 2s1
Li+
1s2
Be B e 2+
1s2 2s2 1s2
（2）8电子构型：最外层是8个电子的离子。
Na 2s2 2p63s1 Na+ 2s2 2p6
Ca 3s2 3p6 4s1 Ca+ 3s2 3p6
15
（3）18电子构型：最外层是18个电子的离子。
8
离子键的本质是静电引力（库仑引力）
f
=
q+ R
q-
2
离子型化合物的性质决定于： 组成化合物的离子的电荷 离子的半径
离子的电子构型
离子所带的电荷越高、离子核间的距离越小，则正负
离子之间的吸引力越强，离子键强度越大，形成的化合
物越稳定。
9
离子键没有方向性和饱和性 离子是带电球体，其电荷分布是球形对称 的，它可以在空间任何方向上吸引带有相反 电荷的离子。
离子的半径 当正负离子间的吸引力和核外电子与电 子之间以及原子核之间的排斥力达到平衡 时，正负离子之间保持着一定的平衡距离， 这个距离叫核间距，常用符号d表示。
正负离子半径与 核间距的关系
18
离子半径大致有如下变化规律：
（1）周期表中个主族元素中，自上而下电 子层数依次增多，具有相同电荷数的同族离 子半径依次增大；
（1）电子配对原理
自旋相反的成单电子相互接近时，可以形成稳定的 化学键，若原子A和B各有一个未成对的电子且自旋方 向相反，则可以互相配对形成共价单键。
由离子键形成的化合物叫离子型化合物。
离子型化合物形成的结晶状固体叫离子晶体。
7
9.1.2 离子键的特点
● 本质是静电引力（库仑引力） ● 没有方向性和饱和性（库仑引力的性质所决定） ● 键的极性与元素的电负性有关
NaCl
CsCl
这个例子能够说明一个离子周围的异电荷离子数与各自所带 电荷的多少(或者说由引而产生的作用力的强弱)无关.
共价键理论
价键理论 分子轨道理(不 论介绍）
金属键理论
3
离子键
双原子
化
共价键
学 共价键
键
多原子
共价键
金属键
极性共价键 非极性键
4
9.1.1 离子键理论的内容
最外层 电子结构 原子之间发生电子的转移而生成正负离子。 正负离子一般达到稀有气体的稳定结构。
5
所谓稳定结构，对于主族元素索生成的 离子，多数都具有稀有气体结构，即p轨道 为全充满状态。
Zn [Ar]3s23p63d104s2 Cu [Ar]3s23p63d104s1
Zn2 [Ar]3s23p63d10
Cu [Ar]3s23p63d10
（4）18+2电子构型：此外层是18个电子，最外 层是2个电子的离子。
Pb [Xe]5d106s26p2 Pb2 [Xe]5d106s2
Sn [Kr]4d105s25p2 Sn2 [Kr]4d105s2
16
（3）8~18电子构型：最外层是8~18个电子之间 的不饱和结构的离子。
Fe [Ne]3s23p63d64s2 Fe2+ [Ne]3s23p63d6 最外层14个电子
Cr [Ne]3s23p63d54s1 Cr3+ [Ne]3s23p63d3 最外层11个电子
Mn [Ne]3s23p63d64s2 Mn2+ [Ne]3s23p63d5 最外层13个电子 17
Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+ F-<Cl-<Br-<I-
（2）同一周期中自左而右，主族元素正离 子的电荷数依次增大，离子半径依次减小；
Na+>Mg2+>Al3+
19
(3)同一元素形成不同电荷的正离子时，高 价离子的电荷高，离子半径小于低价离子 的半径。
Fe原子半径116.5pm，Fe2+ 76pm，Fe3+ 67pm
离子的电荷
离子的电荷对离子的性质和所组成的离子 型化合物的性质都有很大的影响。
如
Fe3+
Fe2+
氧化性
还原性
13
Fe3+
无水FeCl3棕黄色
含水FeCl3棕黄色
与SCN反应
血红色化合物
Fe2+ 无水FeCl2白色 含水FeCl2浅蓝色
不反应
离子电荷上的差异是离子性质差异的最直 接因素。
14
离子的电子构型
离子半径的大小对离子型化合物的性质有 显著的影响，离子半径越小，离子间引力越 大，离子型化合物的熔、沸点也越高。
20
§9.2 价键理论
9.2.1 共价键的本质与特点 9.2.2 共价键的键型 9.2.3 杂化轨道
量子力学处理H2分子的结果 两个氢原子电
子自旋方式相反， 靠近、重叠，核间 形成一个电子概率 密度较大的区域。 系统能量降低，形 成氢分子。
如 N a + 2 s2 2 p 6 C l- 3 s2 3 p 6
对于副族元素所生成的离子，d轨道一般 为半充满状态，
如
F e 3+ 3 d5 M n2 + 3 d5
但过渡元素的s轨道和d轨道能量相近，所
以常出现例外情况。
6
正、负离子之间通过静电作用而形成的化学 键叫离子键。
离子键的本质：库仑力。 离子所带电荷越大、离子之间的距离越小， 则离子键越强。