第四章(1) 化学键与分子结构PPT课件
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化学键与分子结构
PART 2
化学键的类型
化学键的类型
化学键主要分为 共价键、离子键 和金属键三种类
型
共价键
共价键是指两个或多 个原子通过共享电子 对形成的相互作用。 这种相互作用使得原 子能够稳定地结合在 一起，形成稳定的分 子。共价键的形成主 要是由于原子之间的 电子云重叠
化学键的类型
离子键
离子键是指由正离子 和负离子之间形成的 相互作用。正离子失 去电子，负离子得到 电子，从而形成稳定 的离子。离子键的形 成主要是由于静电相 互作用
化学键与分子结构
-
1 化学键的定义 3 分子结构与化学键的关系 5 化学键的断裂与形成 7 总结
2 化学键的类型 4 总结 6 化学键与生命活动
PART 1
化学键的子或晶体中原 子或离子之间的相互作用， 这种相互作用使得原子或离 子能够稳定地结合在一起
化学键的形成是化学反应的 基础，也是生命活动的基础
分子结构与化学键的关系
分子的物理性质
分子的物理性质如熔点、沸点、导电性和透 明度等主要由其化学键的类型和强度决定。 例如，共价化合物的熔点和沸点通常比离子 化合物要高，而金属化合物的导电性和透明 度则受到金属原子的种类和数量的影响
分子结构与化学键的关系
分子的化学性质
分子的化学性质如反应活性、氧化还原性质等主要由其 化学键的类型和强度决定。例如，共价化合物的反应活 性通常比离子化合物要低，而金属化合物的氧化还原性 质则受到金属原子的种类和数量的影响
化学键的类型
化学键的类型
金属键
金属键是指金属原子之间形成的相互作用。 金属原子最外层电子很容易失去，从而形成 自由电子。这些自由电子在金属原子之间流 动，形成了金属键。金属键的形成主要是由 于自由电子的流动
4化学键与分子结构
35
三．杂化轨道与分子的空间构型：
3.杂化轨道类型与分子的空间构型与分子的空间构型。 4）sp3d杂化： 如PCl5：P原子的外层电子分布：3S23P3
36
三．杂化轨道与分子的空间构型：
3.杂化轨道类型与分子的空 间构型与分子的空间构型。 4）sp3d杂化： 如PCl5：∴ PCl5分子 的空间构型为三角 双锥，如右图所示：
4
• 讨论共价键的理论有价键理论、杂 化轨道理论（改进后的价键理论）、 价层电子对互斥理论、分子轨道理 论。本节主要运用价键理论讨论共 价键的形成、特点和键型；应用杂 化轨道理论讨论分子的空间构型。
5
一.共价键的本质与特点 1.共价键的形成：
（1）量子力学处理Hz： 1927年W.Heitler（海特勒）和F.Lodon（伦敦）
在原子结构中，电子分布符合能量最 低原则。基态是原子最稳定状态。
但是自然界中却发现，绝大多数元素 不以原子形式存在，而以化合物形 式存在，并且的原子数总是符合一 定比例的结合 Na － Cl ， H2 － O ，
说明化合物中的元素之间，存在着内 在地关系；说明原子并非是最稳定 的状态。
1
同时注意到唯独稀有气体，总是以单 原子存在于自然界。
cos
1
1 4
11
1 3
4
θ=109028`
29
三．杂化轨道与分子的空间构型：
3.杂化轨道类型与分子的空间构型与分子的空间构型。 3）sp3杂化： – CH4、CCl4: CH4、CCl4为正四面体，如下图所示：
30
三．杂化轨道与分子的空间构型：
3.杂化轨道类型与分子的空间构型与分子的空间构型。 3）sp3杂化： –CHCl3: CHCl3为四面体形：
三．杂化轨道与分子的空间构型：
3.杂化轨道类型与分子的空间构型与分子的空间构型。 4）sp3d杂化： 如PCl5：P原子的外层电子分布：3S23P3
36
三．杂化轨道与分子的空间构型：
3.杂化轨道类型与分子的空 间构型与分子的空间构型。 4）sp3d杂化： 如PCl5：∴ PCl5分子 的空间构型为三角 双锥，如右图所示：
4
• 讨论共价键的理论有价键理论、杂 化轨道理论（改进后的价键理论）、 价层电子对互斥理论、分子轨道理 论。本节主要运用价键理论讨论共 价键的形成、特点和键型；应用杂 化轨道理论讨论分子的空间构型。
5
一.共价键的本质与特点 1.共价键的形成：
（1）量子力学处理Hz： 1927年W.Heitler（海特勒）和F.Lodon（伦敦）
在原子结构中，电子分布符合能量最 低原则。基态是原子最稳定状态。
但是自然界中却发现，绝大多数元素 不以原子形式存在，而以化合物形 式存在，并且的原子数总是符合一 定比例的结合 Na － Cl ， H2 － O ，
说明化合物中的元素之间，存在着内 在地关系；说明原子并非是最稳定 的状态。
1
同时注意到唯独稀有气体，总是以单 原子存在于自然界。
cos
1
1 4
11
1 3
4
θ=109028`
29
三．杂化轨道与分子的空间构型：
3.杂化轨道类型与分子的空间构型与分子的空间构型。 3）sp3杂化： – CH4、CCl4: CH4、CCl4为正四面体，如下图所示：
30
三．杂化轨道与分子的空间构型：
3.杂化轨道类型与分子的空间构型与分子的空间构型。 3）sp3杂化： –CHCl3: CHCl3为四面体形：
10化学键与分子结构-PPT课件
三方 a ＝ b ＝ c α＝β＝γ≠90°
Al2O3
NaCl
SnO2
I2
Al2O3
S
CuSO4.5H2O
Mg
自然界晶体和人工晶体，外形上很难和七 大晶系完全相同，但是晶轴夹角总是不变的，我 们只要测出晶轴夹角和晶轴长短，就能准确地确 定晶体所属晶系。
三、晶体的内部结构
1. 十四种晶格
2.
晶体的外形是晶体内部结构的反映，是构成
原子或离子半径是无法严格确定的。当正负离子
通过离子键形成离子晶体时，正负离子通过静电
引力和核外电子之间的排斥达到平衡，使正负离
子保持着一定的平衡距离，这个距离叫核间距，
用d表示。
如果近似将构成AB型离子晶体的质点 A+ 和B- 看作互相接触的球体，
r1 r2
d
则，d = r1 +r2
其中d 可以通过X- 射线衍射法测得，只
四、晶格能（P176）
离子键的强度通常用晶格能U的大小来度 量。所谓晶格能，是指相互远离的气态正离子和 负离子结合成离子晶体时所释放的能量，
m Mn+ (g) + n Xm- (g) MmXn (s) -△H = U 晶格能可用波恩～哈伯(Born-Haber)循环
法通过热化学计算求得。以NaCl为例，
4. 离子键的本质是静电作用力
q q f R2
4. 离子键的强度一般用晶格能U来代表。 5. 离子键没有方向性（P150） 6. 离子键没有饱和性 7. 离子键的离子性与元素的电负性有关。
电负性差越大，它们之间键的离子性也就越大。
Xa-Xb 离子性百分比（%）Xa-Xb 离子性百分比（%）
0.2
实例
化学键与分子结构详解PPT课件
✓ 指原子失去或得到电子后形成的带电离子的电子构型
✓ 简单负离子的最外电子层都是8个电子的稀有气体结构
✓ 正离子的电子构型主要有5种
P81
10
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简单阴离子的电子构型：ns2np6 8电子构型
11
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➢ 离子半径
✓ 它是根据离子晶体中正、负离子的核间距测出的，并 假定正、负离子的核间距为正、负离子的半径之和。
晶格能越大，离子晶体越稳定。
8
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离子的特征
➢ 离子电荷 ➢ 离子的电子层构型 ➢ 离子半径
9
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➢ 离子电荷
✓ 指原子形成离子化合物过程中失去或得到电子的数目 它是影响离子键强度的重要因素。
✓ 离子电荷越多，对相反电荷的离子的吸引力越强,形 成的离子化合物的熔点也越高
➢ 离子的电子构型
6.2 离子键理论
一、离子键的形成 二、离子键的特点 三、离子键的强度 四、离子的特征
5
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离子键的形成
➢离子键是由原子得失电子后，生成的正、负离 子之间靠静电作用而形成的化学键。
➢形成离子键的必要条件：
电离能低的活泼金属元素与电子亲合能高的活
泼
6
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离子键的特点
Hale Waihona Puke ➢ 离子键的本质是正、负离子之间的静电引力
✓ 离子半径的变化规律：
12
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✓ 离子半径大致有如下的变化规律：
a．主族元素自上而下电子层数依次增多，所以具有相同电荷数的 同族离子的半径依次增大。Li+＜Na+＜K+＜Rb+＜Cs+
化学键与分子结构
分子间力的产生
分子 非极性分子-非极性分子 非极性分子-极性分子 分子间力种类 色散力 色散力、诱导力 色散力、诱导力、取 向力
极性分子-极性分子
分子间力的特点
是一种电性作用力,存在于分子之间。 作用距离短,作用范围仅为几百皮米(pm)。 作用能小，一般为几到几十千焦每摩尔。 比键能小 1~2个数量级。 无饱和性和方向性。 对大多数分子来说，以色散力为主(除极 性很大且存在氢键的分子，如H2O外)
电 2.1-2.1=0 H H 负 性 ¨ 2.5-2.1=0.4 H ·I: 差 ¨ 值 ¨ Br: 越 2.8-2.1=0.7 H · ¨ 大 ， 键 的 极 性 越 强
△χ
非极性键
¨ Cl: 3.0-2.1=0.9 H · ¨ ¨ F: 4.0-2.1=1.9 H · ¨ F: 4.0-0.9=3.1 Na ¨ · ¨
取向力：
固有偶极之间的作用力叫取向力。 发生于极性分子与极性分子之间
+
_
+
_
诱导力：
非极性分子在极性分子固有偶极作用下，发生 变形，产生诱导偶极，诱导偶极与固有偶极之 间的作用力称为诱导力。存在于极性分子与非 极性分子之间，也存在于极性分子之间。
_ +
色散力：
色散力——分子间由于瞬时偶极所产生 的作用力。存在于非极性分子与非极性 分子之间；存在于极性分子与非极性分 子之间；也存在于极性分子之间。
离子键：这种原子间发生电子转移，
形成正、负离子，然后正、负离子间 由静电引力形成的化学键称为离子键
离子化合物：由离子键形成的化合物
。例如:NaCl，KCl， CaF2
6.1.2 离子键的特点
本质：阳、阴离子之间的静电引力 存在：离子晶体和少量气态分子中
化学键与分子结构
子键。
Na+ + [:C·l·:]－ NaCl
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6
❖ 键的离子性与元素电负性的关系
离子键形成的重要条件是相互作用的原子的电
负性差值较大。一般电负性差值越大，形成键的离子
性越强。以电负性差值为1.7作标准。
在CsF中离子性约占92%。
❖ 晶格能U 由气态离子生成一摩尔稳定的固态晶体所放出的
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15
现代价键理论
1927年， Heitler和London用量子力学处理H2分 子的形成过程，得到 E—R关系曲线。
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16
共价键的本质是由于原子相互接近时轨道重叠（即波 函数叠加），原子间通过共用自旋相反的电子对使能 量降低而成键。
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17
一、价键理论
杂化轨道数 2 3 4
4
成键轨道夹角 180 120 10928' 10928'
分子空间构型
s+(2)p 3
120
直线形 三角形 四面体 三角锥
实例
BeCl 2 BF3 CH4 NH 3
HgCl 2 BCl 3 SiCl 4 PH 3
中心原子 Be(ⅡA) B(ⅢA) C,Si N,P
1.理论要点 a.具有自旋相反的未成对电子的原子相互接近时，
自旋相反的单电子可以相互配对成键—共价键。
H－H H－Cl 共价单键
O=O 共价双键
N≡N 共价叁键
b. 成键双方的原子轨道对称性匹配，最大程度重叠。
《化学键和分子结构》课件
O
CH3 C O
O CH3 C
O
O-
CH3 C O
➢ 电负性大的元素接在共轭链端，使π电子向电负性 大的元素端离域叫吸电子共轭效应-C ；
+ [CH2=CH-CH2
+ CH2-CH=CH2 ]
δ-
δ-
CH2—CH—CH2
共轭体系能量降低
能 ΔH≈254KJ.mol-1
量
28KJ.mol-1 共轭能
取代羧酸的酸性与在烃基同一位置上引入-I基团的 数目有关，数目越多，酸性越强。加合性
取代羧酸的酸性与-I基团离羧基的距离有关，距离 越远，影响越小。 短程效应
O
H
X
C
O-
吸电子诱导效应（- I）：
+
NR3 NO2
SO2R
CN
Br I OAr COOR
C = CR
C6H5
CH=CH2
SO2Ar
COOH
如：
为主。
三、超共轭效应
1. σ-π、 σ-p 超共轭体系
丙烯分子中的甲基可绕C－ C σ键旋转，旋转到某一角 度时，甲基中C-H σ键轴与 π键P轨道近似平行，形成 σ-π超共轭体系。
C—H σ电子云与相邻自由 基碳上的p电子云部分重叠， 离域，形成σ-p超共轭体系。
2. σ-π、 σ-p 超共轭效应
反应活性比较
CH3CHO﹤, HCHO
HCN OH-
比较酸性大小
CH3CH2CH-CH2CH3
Cl
?
CH3CH2CH√2-CHCH3
Cl
O2N
COOH ﹥ HO
COOH
四. 场效应(field effects)
化学键(46张)PPT课件
化学键的形成与断裂
形成
原子通过得失或共享电子达到稳定的 电子构型，从而形成化学键。化学键 的形成是化学反应的基础。
断裂
化学键的断裂需要吸收能量，使原子 从稳定的电子构型中摆脱出来。化学 键的断裂是化学反应的驱动力。
化学键的强度与稳定性
强度
化学键的强度取决于键能和键长。键能越大，键长越短，化学键越强。一般来说，离子键和共价键的强度较高 ，而氢键的强度较低。
的物质通常具有较高的反应活性。
03
键角
化学键的键角对物质的反应活性也有一定影响。例如，具有较小键角的
物质在化学反应中更容易发生空间位阻效应，从而影响反应的进行。
06
化学键的应用与拓展
化学键在材料科学中的应用
材料性质与化学键
通过改变材料中化学键的类型和强度 ，可以调控材料的硬度、韧性、导电 性等性质。
02
通过改变药物分子中的化学键，可以优化药物的疗效和降低副
作用。
生物医学工程
03
利用化学键原理，可以设计和合成生物相容性良好的医用材料
，如人工关节、心脏瓣膜等。
化学键在环境科学中的应用
大气化学
大气中的化学反应涉及多种化学 键的断裂和形成，对气候变化和
空气质量有重要影响。
水处理化学
利用化学键原理，可以设计和合成 高效的水处理剂，用于去除水中的 污染物。
应。
反应类型
不同类型的化学键在化学反应中 表现出不同的反应类型。例如， 离子键容易发生复分解反应，共 价键则容易发生加成、取代等反
应。
化学键与物质反应活性的关系
01
键能
化学键的键能越大，物质越稳定，反应活性越低。反之，键能越小，物
质越不稳定，反应活性越高。
物质结构基础—化学键与分子结构(应用化学课件)
在键轴的两侧并对称于与键轴垂直的平面，这样形成的键称为π键，形成π键的 电子称为π电子。
zz
x
yy π pz-pz
通常π键形成时原子轨道重叠程度小于σ键，故π键没有σ键稳定。
当两原子间形成双键或叁键时，既有σ键又有π键。 例如N2分子：N原子的价层电子构型是2s22p3
小结： 1、σ键的形成及特点 2、π键的形成及特点
（1）键长（l） •键长（l）——分子内成键两原子核间的
平衡距离（即核间距）。单位为pm（皮米）。
键长（l）可用X射线衍射方法精确地测定。 例如：H—H键长0.74×10–10 m， C—C键长1.54×10–10 m 一般来说，两个原子之间所形成的键越短，键就越牢固，不易断裂。
• （2）键能（E）
键
432
C—H
347
C—N
611
C—O
837
159
C—Cl
142
N—H
158
O—H
244
S—H
192
150
S—S
键长l/pm
109 147 143 121 177 101 96 136
110
205
键能 E/kJmol–1
414 305 360 736 326 389 464 368
946
264
非金属元素的单质分子都是以共价键结合成的。如氯分
2、离子键的特征
活泼金属（如钾、钠、钙、镁等）与活泼非金属（如氯、溴、 氧、硫等）化合时，都能形成离子键。例如，氧化镁、溴化钾等 都由离子键所形成。
• 离子键的特
• （1）离子键的本质是静电作用 • （2）离子键没有方向性（电荷球形对称分布） • （3）离子键没有饱和性（空间许可）
zz
x
yy π pz-pz
通常π键形成时原子轨道重叠程度小于σ键，故π键没有σ键稳定。
当两原子间形成双键或叁键时，既有σ键又有π键。 例如N2分子：N原子的价层电子构型是2s22p3
小结： 1、σ键的形成及特点 2、π键的形成及特点
（1）键长（l） •键长（l）——分子内成键两原子核间的
平衡距离（即核间距）。单位为pm（皮米）。
键长（l）可用X射线衍射方法精确地测定。 例如：H—H键长0.74×10–10 m， C—C键长1.54×10–10 m 一般来说，两个原子之间所形成的键越短，键就越牢固，不易断裂。
• （2）键能（E）
键
432
C—H
347
C—N
611
C—O
837
159
C—Cl
142
N—H
158
O—H
244
S—H
192
150
S—S
键长l/pm
109 147 143 121 177 101 96 136
110
205
键能 E/kJmol–1
414 305 360 736 326 389 464 368
946
264
非金属元素的单质分子都是以共价键结合成的。如氯分
2、离子键的特征
活泼金属（如钾、钠、钙、镁等）与活泼非金属（如氯、溴、 氧、硫等）化合时，都能形成离子键。例如，氧化镁、溴化钾等 都由离子键所形成。
• 离子键的特
• （1）离子键的本质是静电作用 • （2）离子键没有方向性（电荷球形对称分布） • （3）离子键没有饱和性（空间许可）
化学键与分子结构
原子
共价键
分子
分子间力
金属离子原子和e
金属键
熔沸点
硬度 溶解性
较高
较硬 易溶于水
最高
最硬 难溶任何溶剂
很低
硬度小 相似相溶
一般高少数低
多数硬少数软 难溶
导电性
实例
溶、熔可
硅、石墨可
部分水溶液可
固、熔可
盐MOH MO C Si SiO2 SiC HX XOn HXOn 金属或合金
物质熔沸点高低的比较
子 间 价 非极 共 性键 用 不偏 键 电 子 配位键 对 一方
提供
不同 原子
相同 原子
特殊 原子
有 方 向 性 和 饱 和 性
不同非金属 元素之间 同种非金属 元素之间
CO HX
X2 O2 H 2O2
H 3O+ 一方有孤对电子， NH4+ 一方有空轨道 金属单质和合金
金属键
金属离子和 自由电子间 的静电作用
金属离子 无方向性 和自由电 无饱和性 子间
2.一力：分子间作用力（范德华力） 1）概念：存在于分子之间的微弱作用力。（只有分子晶体有） 2）意义：决定分子晶体的物理性质。如力越大熔沸点越高
3）特殊的分子间作用力——氢键
氢键是一种比较强的分子间作用力
能形成氢键的物质：
H2O、NH3Biblioteka HF、醇、胺、羧酸、含氧无机酸、蛋白质、脂肪
分子间力
分子间微弱的相互作用 分子间
能量
键能一般为120~800kJ/mol
约几个~十几个kJ/mol
主要影响物质的物理性质
物理性质 主要影响物质的化学性质
3.四数据
概念：成键原子核间距离的一半。
(优质)化学键与分子结构PPT课件
一个形象的说法就是，在金属晶体中，金属原子整齐 的排列在一起，并浸泡在自由电子的海洋中。
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图：金属的电子海模型，带正电的球表示内层电子原 子核，周围的著色表示非定域电子构成的电子海
特点： 无方向性、无饱和性
金属特性：
•导电性:自由电子在外电场作用下可定向流动； •导热性:不断碰撞的自由电子可将热量交换和递； •延展性:金属可以在不破坏晶体结构，受力作用时整 层滑动。 •金属光泽:自由电子能够吸收并重新发射很宽波长范 围的光线，使金属不透明而具有金属光泽。
导体中存在导带，在电场作用下，导带中的电子很容易跃入导 带中的空分子轨道中去，从而导电。绝缘体和半导体中不存在导 带，这是它们的共同点，不同的是满带和空带之间的禁带的能量间 隔不同。一般绝缘体的能量间隔大，一般电子很难获得能量跃过禁 带；而一般半导体的能量间隔，在一定条件下，少数高能电子能跃 过禁带而导电。
（优质）化学键与分 子结构PPT课件
本章教学要求
基本要求： 掌握化学键和分子结构的基本概念和有关
理论，了解化学键的成键本质。 重 点： 共价键的基本理论。 难 点： 分子轨道理论。
2.1 化学键的分类 2.2 共价键的成键理论 2.3 分子间作用力
分子是物质能独立存在并保持其化学特性的 最小微粒，而分子又是由原子组成的。迄今，人 们发现112种元素。正是由这些元素的原子构成 分子，从而构成了整个物质世界。那么原子与原 子如何结合成分子；分子和分子又如何结合成宏 观物体？前者是化学键问题，后者是分子间力的 问题。
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图：金属的电子海模型，带正电的球表示内层电子原 子核，周围的著色表示非定域电子构成的电子海
特点： 无方向性、无饱和性
金属特性：
•导电性:自由电子在外电场作用下可定向流动； •导热性:不断碰撞的自由电子可将热量交换和递； •延展性:金属可以在不破坏晶体结构，受力作用时整 层滑动。 •金属光泽:自由电子能够吸收并重新发射很宽波长范 围的光线，使金属不透明而具有金属光泽。
导体中存在导带，在电场作用下，导带中的电子很容易跃入导 带中的空分子轨道中去，从而导电。绝缘体和半导体中不存在导 带，这是它们的共同点，不同的是满带和空带之间的禁带的能量间 隔不同。一般绝缘体的能量间隔大，一般电子很难获得能量跃过禁 带；而一般半导体的能量间隔，在一定条件下，少数高能电子能跃 过禁带而导电。
（优质）化学键与分 子结构PPT课件
本章教学要求
基本要求： 掌握化学键和分子结构的基本概念和有关
理论，了解化学键的成键本质。 重 点： 共价键的基本理论。 难 点： 分子轨道理论。
2.1 化学键的分类 2.2 共价键的成键理论 2.3 分子间作用力
分子是物质能独立存在并保持其化学特性的 最小微粒，而分子又是由原子组成的。迄今，人 们发现112种元素。正是由这些元素的原子构成 分子，从而构成了整个物质世界。那么原子与原 子如何结合成分子；分子和分子又如何结合成宏 观物体？前者是化学键问题，后者是分子间力的 问题。
化学键与分子结构
2s
2s
sp sp杂化
Be采用sp杂化 生成BeCl2
两个sp杂化轨道
sp2杂化 B： 2s22p1
2p
2s
BF3的空间构型 为平面三角形
F
B
F
F
2s
2p 激发 2s 2p
sp2 sp2杂化
BF3的形成
三个sp2杂化轨道
sp3杂化 C：2s22p2
2p
2s
CH4的空间构 型为正四面体
2s
n —— 未成对电子数 顺磁性：被磁场吸引 µ> 0 , n > 0
如：O2，NO，NO2等 反磁性：被磁场排斥 µ= 0 , n =0 (大多数物质) 铁磁性：被磁场强烈吸引。如：Fe,Co,Ni
根据 n(n 2) 可用未成对电子 数目n估算磁矩µ 。
n 01 2 3 4 5
µ/B.M. 0 1.73 2.83 3.87 4.90 5.92 实例： [Ti(H2O)6]3+ Ti3+： 3d1 µ=1.73 n=1 K3[Mn(CN)6] Mn3+： 3d4 µ=3.18 n=2
432
366
298
159
243
193
151
共价键
H－H C－C C－－C C－－－C N－N N－－－N C－H O－H
键长 l/pm
74 154 134 120 145 110 109 96
键
能
E/(kJ·mol-1)
436
346
602
835
159
946
414
464
由表数据可见，H－F， H－Cl， H－Br， H－I 键长依次递增，而键能 依次递减；单键、双键及叁键的键长 依次缩短，键能依次增大，但与单键 并非两倍、叁倍的关系。
《化学键和分子结构》课件
《化学键和分子结构》 PPT课件
# 化学键和分子结构
介绍化学键
化学键的定义和分类
了解不同种类的化学键及其特点，如离子键、共价键和金属键。
共价键和离子键的区别
探讨共价键和离子键之间的异同，包括电子分配和成键方式。
杂化轨道理论和分子轨道理论
介绍杂化轨道理论和分子轨道理论，解释化学键形成的原理。
共价键的形成
总结
化学键和分子结构的重要性
总结化学键和分子结构对化学特性和反应性的重要影响。
化学键及其能力的应用
讨论化学键及其能力在化学合成和分析中的广泛应用。
分子间相互作用的意义和应用
强调分子间相互作用在材料科学和生物科学领域的实际应用。
分子的性质和应用
探索分子性质对物质特性和应用 的影响，如药物活性和材料功能。
分子间的相互作用
1
分子间相互作用的影响
2
阐述分子间相互作用对物质性质和化学
反应速率的影响。
3
范德华力和氢键的概念
介绍范德华力和氢键的概念，以及它们 在分子间作用中的角色。
分子间相互作用的应用
探讨分子间相互作用在生物科学和材料 科学领域中的应用价值。
1
共价键的基本概念
理解共价键的本质和构成，包括电子共享和化学键的稳定性。
2
共价键的形成过程
描述共价键形成的步骤，如原子间的相互作用和电子的重排。
3
共价键的性Leabharlann 和分类探索共价键的性质，如键长、键能和键角，并介绍单、双、三键等的特点。
化学键的能力
1 化学键的能力和稳定 2 化学键的强度和解离 3 化学键的极性和电子
性
能
亲和力
讨论化学键对化合物稳定 性的影响，以及键长和键 强度之间的关系。
# 化学键和分子结构
介绍化学键
化学键的定义和分类
了解不同种类的化学键及其特点，如离子键、共价键和金属键。
共价键和离子键的区别
探讨共价键和离子键之间的异同，包括电子分配和成键方式。
杂化轨道理论和分子轨道理论
介绍杂化轨道理论和分子轨道理论，解释化学键形成的原理。
共价键的形成
总结
化学键和分子结构的重要性
总结化学键和分子结构对化学特性和反应性的重要影响。
化学键及其能力的应用
讨论化学键及其能力在化学合成和分析中的广泛应用。
分子间相互作用的意义和应用
强调分子间相互作用在材料科学和生物科学领域的实际应用。
分子的性质和应用
探索分子性质对物质特性和应用 的影响，如药物活性和材料功能。
分子间的相互作用
1
分子间相互作用的影响
2
阐述分子间相互作用对物质性质和化学
反应速率的影响。
3
范德华力和氢键的概念
介绍范德华力和氢键的概念，以及它们 在分子间作用中的角色。
分子间相互作用的应用
探讨分子间相互作用在生物科学和材料 科学领域中的应用价值。
1
共价键的基本概念
理解共价键的本质和构成，包括电子共享和化学键的稳定性。
2
共价键的形成过程
描述共价键形成的步骤，如原子间的相互作用和电子的重排。
3
共价键的性Leabharlann 和分类探索共价键的性质，如键长、键能和键角，并介绍单、双、三键等的特点。
化学键的能力
1 化学键的能力和稳定 2 化学键的强度和解离 3 化学键的极性和电子
性
能
亲和力
讨论化学键对化合物稳定 性的影响，以及键长和键 强度之间的关系。
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12
离子键中键的极性与元素电负性的关系 p124-125
Relationship of ionic nature percent of single bond and the difference of electronegativity
xA-xB
ionic nature percent (%)
xA-xB
碱金属和碱土金属（Be除外）的卤化物是典型的离子型化合物。
❖ 主要以晶体形式存在； ❖ 较高熔点和沸点； ❖ 熔融或水溶解后能导电。
10
1-2 离子键的特点
p123-125
(1) 作用力的本质是静电作用力
F q1 q2 r2
q1 ，q2 分别为正负离子所带电量 ， r 为正负离子的核间距离, F为静电引力。 离子间的距离越小，则离子间的引力越强。
1-3 离子的特征
p125-132
(1) 离子的电荷：
原子在形成离子化合物过程中，失去或得到的电子数。
(2) 离子的电子构型:
简单负离子一般最外层具有稳定的8电子构型。
正离子电子层构型： 2 电子构型: Li+ Be2+ 8 电子构型: Na+ K+ Ca2+ 18 电子构型: Cu+、 Ag+、 Zn2+ 、 Cd2+、 Hg2+ 18+2 电子构型: Pb2+ 、 Sn2+ 、 Bi3+ 9-17 电子构型: Fe2+ 、Fe3+、 Cr3+、 Mn2+
14
离子化合 物的性质
离子键 取决于 的强度
正、负离 取决于 子的性质
在离子的半径和电荷大致相同条件下，不同构型的正离子 对同种负离子的结合力的大小规律：
8电子层构型的离子< 817电子层构型的离子< 18或18+2电 子层构型的离子
15
(3) 离子半径 p127-128
r+ r -
a. 离子半径：
化学键理论可以解释: ● 分子的形成与稳定性
● 共价键的本质及饱和性 ● 分子的几何构型和共价键的方向性 ● 化学键与分子的物化性质间的关系
0-2 已明确了的化学键类型
离子配键
离子键
电价键 电价配键
离子偶极配键
配键
电子对键
极 性 键 共价配键
化
双原子
（单、双、叁键） 非极性键
学
共价键 单电子键
键 共价键
d
根据晶体中相邻正负离子间的核间距(d)测出的。 d = r+ + r - （有效离子半径）
b. 离子半径变化规律 p129
16
➢ 离子半径的变化规律:
p129
a ) 同主族从上到下，电子层增加，具有相同电荷数的离子半径增加。
§4-0 化学键的定义 (definition of chemical bond) p119
0-1 什么是化学键？
Color
2Na (s) + Cl2 (g)
银灰色 黄绿色
State
固体 气体
Electrical conductivity
极强
极弱
2NaCl (s)
无色
晶体
极弱 熔融导电
上边三种物质的性质的不同是由什么引起的？反映出什么问题？
第四章
p119-210
化学键与 分子结构
Chapter 4 Chemical Bond And Molecular Structure
本章教学内容：
p119-210
4.1 离子键理论 4.2 共价键理论 4.3 金属键理论 4.4 分子间作用力
Ionic bond theory covalent bond theory Metallic bond theory Intermolecular forces
r < r0 ，当 r 减小时，V 急剧上升。电子云之间的斥力急剧增加， 导致势能骤然上升。
9
离子键理论
当电负性小的活泼金属与电负性大的活泼非金属原子 相遇时，发生电子的得失产生正负离子。
离子键—由原子间发生电子的转移，形成正负离子，并通过
静电作用而形成的化学键。
离子型化合物—由离子键形成的化合物；
(2) 离子键没有方向性 与任何方向电性不同的离子相吸引，所以无方向性
11
(3) 离子键没有饱和性
只要是正负离子之间，则彼此吸引，即无饱和性。
(4) 键的离子性与元素的电负性有关
X > 1.7，发生电子转移，形成离子键； X < 1.7，不发生电子转移，形成共价键。 ▪ 离子键与共价键并非有明显界线。
2s2 2p6 3s1 → 2s2 2p6 3s2 3p5 → 3s2 3p6
p120
分别形成 Ne 和 Ar 稀有气体的原子结构，成为稳定离子。
8
➢ 然后由静电吸引，形成化学键。
V
0 Vr0
r0
r 为核间距 V为体系势能
r
r = r0 ，（平衡距离）吸引作用与排斥作用达到暂时平衡，V 有极 小值，此时体系最稳定，表明形成离子键。
ionic nature percent (%)
0.2
1
0.4
4
0.6
9
0.8
15
1.0
22
1.2
30
1.4
39
1.6
47
1.8
55
2.0
63
2.2
70
2.4
76
2.6
82
2.8
86ay & Smyth 公 式来计算键的离子性.
% 离子性 = 16 (△X)+3.5 (△X)2
本章教学要求：
1．认识化学键的本质； 2．掌握离子键的形成及其特点； 3．掌握离子的特征，离子极化概念； 4．掌握价键理论的内容；会用价键理论解释共价键的特征，会用价电 子对互斥理论和杂化轨道理论解释简单的分子结构； 5．初步认识分子轨道，掌握第二周期元素的分子轨道特点； 6．理解金属键理论，特别是能带理论，会用能带理论解释固体分类； 7．认识分子间作用力和氢键的本质，会用其解释对物质性质的影响.
三电子键
多原子 共价键
共轭 π 键 多中心键
金属键
科塞尔(Kossel)-----离子键理论
路易斯(G.N. Lewis)-----共价键理论
化学键—分子中的两个（或多个）原子之间的相互作用。
7
§4-1 离子键理论
1-1 离子键的形成 (以 NaCl 为例)
➢ 首先形成稳定离子:
Na→Na+ Cl→Cl-
不同的外在性质反应了不同的内部结构
各自内部的结合力不同
Pauling L 在<<The Nature of The Chemical Bond>>中提出了用 得最广泛的化学键定义：如果两个原子（或原子团）之间的作用 力强得足以形成稳定的、可被看作独立分子物种的聚集体，它们 之间就存在化学键.简单地说，化学键是指分子内部原子之间的强 相互作用力.
离子键中键的极性与元素电负性的关系 p124-125
Relationship of ionic nature percent of single bond and the difference of electronegativity
xA-xB
ionic nature percent (%)
xA-xB
碱金属和碱土金属（Be除外）的卤化物是典型的离子型化合物。
❖ 主要以晶体形式存在； ❖ 较高熔点和沸点； ❖ 熔融或水溶解后能导电。
10
1-2 离子键的特点
p123-125
(1) 作用力的本质是静电作用力
F q1 q2 r2
q1 ，q2 分别为正负离子所带电量 ， r 为正负离子的核间距离, F为静电引力。 离子间的距离越小，则离子间的引力越强。
1-3 离子的特征
p125-132
(1) 离子的电荷：
原子在形成离子化合物过程中，失去或得到的电子数。
(2) 离子的电子构型:
简单负离子一般最外层具有稳定的8电子构型。
正离子电子层构型： 2 电子构型: Li+ Be2+ 8 电子构型: Na+ K+ Ca2+ 18 电子构型: Cu+、 Ag+、 Zn2+ 、 Cd2+、 Hg2+ 18+2 电子构型: Pb2+ 、 Sn2+ 、 Bi3+ 9-17 电子构型: Fe2+ 、Fe3+、 Cr3+、 Mn2+
14
离子化合 物的性质
离子键 取决于 的强度
正、负离 取决于 子的性质
在离子的半径和电荷大致相同条件下，不同构型的正离子 对同种负离子的结合力的大小规律：
8电子层构型的离子< 817电子层构型的离子< 18或18+2电 子层构型的离子
15
(3) 离子半径 p127-128
r+ r -
a. 离子半径：
化学键理论可以解释: ● 分子的形成与稳定性
● 共价键的本质及饱和性 ● 分子的几何构型和共价键的方向性 ● 化学键与分子的物化性质间的关系
0-2 已明确了的化学键类型
离子配键
离子键
电价键 电价配键
离子偶极配键
配键
电子对键
极 性 键 共价配键
化
双原子
（单、双、叁键） 非极性键
学
共价键 单电子键
键 共价键
d
根据晶体中相邻正负离子间的核间距(d)测出的。 d = r+ + r - （有效离子半径）
b. 离子半径变化规律 p129
16
➢ 离子半径的变化规律:
p129
a ) 同主族从上到下，电子层增加，具有相同电荷数的离子半径增加。
§4-0 化学键的定义 (definition of chemical bond) p119
0-1 什么是化学键？
Color
2Na (s) + Cl2 (g)
银灰色 黄绿色
State
固体 气体
Electrical conductivity
极强
极弱
2NaCl (s)
无色
晶体
极弱 熔融导电
上边三种物质的性质的不同是由什么引起的？反映出什么问题？
第四章
p119-210
化学键与 分子结构
Chapter 4 Chemical Bond And Molecular Structure
本章教学内容：
p119-210
4.1 离子键理论 4.2 共价键理论 4.3 金属键理论 4.4 分子间作用力
Ionic bond theory covalent bond theory Metallic bond theory Intermolecular forces
r < r0 ，当 r 减小时，V 急剧上升。电子云之间的斥力急剧增加， 导致势能骤然上升。
9
离子键理论
当电负性小的活泼金属与电负性大的活泼非金属原子 相遇时，发生电子的得失产生正负离子。
离子键—由原子间发生电子的转移，形成正负离子，并通过
静电作用而形成的化学键。
离子型化合物—由离子键形成的化合物；
(2) 离子键没有方向性 与任何方向电性不同的离子相吸引，所以无方向性
11
(3) 离子键没有饱和性
只要是正负离子之间，则彼此吸引，即无饱和性。
(4) 键的离子性与元素的电负性有关
X > 1.7，发生电子转移，形成离子键； X < 1.7，不发生电子转移，形成共价键。 ▪ 离子键与共价键并非有明显界线。
2s2 2p6 3s1 → 2s2 2p6 3s2 3p5 → 3s2 3p6
p120
分别形成 Ne 和 Ar 稀有气体的原子结构，成为稳定离子。
8
➢ 然后由静电吸引，形成化学键。
V
0 Vr0
r0
r 为核间距 V为体系势能
r
r = r0 ，（平衡距离）吸引作用与排斥作用达到暂时平衡，V 有极 小值，此时体系最稳定，表明形成离子键。
ionic nature percent (%)
0.2
1
0.4
4
0.6
9
0.8
15
1.0
22
1.2
30
1.4
39
1.6
47
1.8
55
2.0
63
2.2
70
2.4
76
2.6
82
2.8
86ay & Smyth 公 式来计算键的离子性.
% 离子性 = 16 (△X)+3.5 (△X)2
本章教学要求：
1．认识化学键的本质； 2．掌握离子键的形成及其特点； 3．掌握离子的特征，离子极化概念； 4．掌握价键理论的内容；会用价键理论解释共价键的特征，会用价电 子对互斥理论和杂化轨道理论解释简单的分子结构； 5．初步认识分子轨道，掌握第二周期元素的分子轨道特点； 6．理解金属键理论，特别是能带理论，会用能带理论解释固体分类； 7．认识分子间作用力和氢键的本质，会用其解释对物质性质的影响.
三电子键
多原子 共价键
共轭 π 键 多中心键
金属键
科塞尔(Kossel)-----离子键理论
路易斯(G.N. Lewis)-----共价键理论
化学键—分子中的两个（或多个）原子之间的相互作用。
7
§4-1 离子键理论
1-1 离子键的形成 (以 NaCl 为例)
➢ 首先形成稳定离子:
Na→Na+ Cl→Cl-
不同的外在性质反应了不同的内部结构
各自内部的结合力不同
Pauling L 在<<The Nature of The Chemical Bond>>中提出了用 得最广泛的化学键定义：如果两个原子（或原子团）之间的作用 力强得足以形成稳定的、可被看作独立分子物种的聚集体，它们 之间就存在化学键.简单地说，化学键是指分子内部原子之间的强 相互作用力.