普通化学 第七章 化学键和分子结构..
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《化学键和分子结构》PPT课件
稳定的稀有气体结构 ，即8电子构型。
最外层为2个电子的正离子。 如Li+等。
最外层为8个电子的正离子。如K+等。 2.拟稀有气体组态(18电子组态)
最外层为18个电子的正离子。如Cu+ 、Ag+、Zn2+ Cd2+ 、Sn4+、Pb4+等。 3.含惰性电子对的组态(18＋2电子组态)
次外层为18个电子, 最外层为2个电子的离子。 如Pb2+、Sn2+、Ga+等。
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3. 晶格能 (lattice energy)
◆ 定义 1mol 的离子晶体解离为自由气态离子时所吸收
的能量，以符号U 表示。
MX (S)
M+ (g) + X- (g)
◆ 作用 度量离子键的强度。晶格类型相同时，U与正、
负离子电荷数成正比，与离子间距离r0成反比。
化合物
NaF NaCl NaBr NaI
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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。
形成条件 XA – XB > 2.0
形成化学键 -450 kJ·mol-1
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2. 离子键的特点
●
本质是静电引力（库仑引力） f
q q R2
● 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
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离子键中键的极性
xA-xB 离子性百分率(%)
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Question 3 写出 BF4- 离子的 Lewis 结构。
最外层为2个电子的正离子。 如Li+等。
最外层为8个电子的正离子。如K+等。 2.拟稀有气体组态(18电子组态)
最外层为18个电子的正离子。如Cu+ 、Ag+、Zn2+ Cd2+ 、Sn4+、Pb4+等。 3.含惰性电子对的组态(18＋2电子组态)
次外层为18个电子, 最外层为2个电子的离子。 如Pb2+、Sn2+、Ga+等。
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3. 晶格能 (lattice energy)
◆ 定义 1mol 的离子晶体解离为自由气态离子时所吸收
的能量，以符号U 表示。
MX (S)
M+ (g) + X- (g)
◆ 作用 度量离子键的强度。晶格类型相同时，U与正、
负离子电荷数成正比，与离子间距离r0成反比。
化合物
NaF NaCl NaBr NaI
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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。
形成条件 XA – XB > 2.0
形成化学键 -450 kJ·mol-1
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2. 离子键的特点
●
本质是静电引力（库仑引力） f
q q R2
● 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
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离子键中键的极性
xA-xB 离子性百分率(%)
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Question 3 写出 BF4- 离子的 Lewis 结构。
化学中的化学键与分子结构
化学中的化学键与分子结构一、化学键的类型1.1 离子键：由正负离子间的电荷吸引形成的化学键，如NaCl、CaCO3等。
1.2 共价键：由共享电子对形成的化学键，如H2、O2、H2O等。
1.3 金属键：由金属原子间的电子云形成的化学键，如Cu、Fe等。
1.4 氢键：由氢原子与电负性较大的原子间的弱吸引力形成的化学键，如H2O 分子间的作用力。
二、分子结构的类型2.1 线性分子：分子结构呈线性排列，如CO2、CS2等。
2.2 三角形分子：分子结构呈三角形排列，如BF3等。
2.3 四面体分子：分子结构呈四面体排列，如CH4、SiH4等。
2.4 三角锥形分子：分子结构呈三角锥形排列，如NH3、PH3等。
2.5 八面体分子：分子结构呈八面体排列，如SO3、PF3等。
三、分子轨道理论3.1 分子轨道的概念：分子轨道是由原子轨道线性组合形成的新的量子力学状态。
3.2 分子轨道的分类：σ键轨道、π键轨道、反键轨道等。
3.3 分子轨道的填充原理：遵循泡利不相容原理、洪特规则等。
四、化学键的极性4.1 化学键极性的判断：根据原子间的电负性差异判断。
4.2 极性键：电负性差异较大的原子间形成的化学键，如HCl、H2O等。
4.3 非极性键：电负性差异较小的原子间形成的化学键，如H2、O2等。
五、分子极性5.1 分子极性的判断：根据分子的空间结构和键的极性判断。
5.2 极性分子：分子结构不对称，正负电荷中心不重合的分子，如HCl、H2O 等。
5.3 非极性分子：分子结构对称，正负电荷中心重合的分子，如O2、N2等。
六、化学键与分子结构的关系6.1 化学键的类型和数目决定了分子的结构类型。
6.2 化学键的极性决定了分子的极性。
6.3 分子结构的影响：如键角、键长、键能等。
七、晶体的类型与化学键7.1 离子晶体：由阴阳离子间的离子键形成的晶体，如NaCl、CaCO3等。
7.2 分子晶体：由分子间的范德华力或氢键形成的晶体，如冰、干冰等。
普通化学第七章化学键和分子结构
在晶体类型相同的条件下，可以利用离 子的电荷和半径对晶格能的大小进行比较。
Lattice energy and melting point of some ionic compounds
Compound
charge of the ions ro/pm ΔU/kJ·mol-
NaF NaCl NaBr NaI
2p
2s
sp3
sp3 杂化
HOH 104ο30'
•SO2为“V ”字形结构， S: 3s23p4 O: 2s22p4 不等性sp2杂化轨道成键，
S:
激发
O:
S
O
O
4 3
形成离域大π键
SO3： sp2等性杂化
S的一个电子激发到d轨道上，然后 三个含单电子的s,p,p杂化成三个sp2杂化 轨道分别和氧成键，S的孤对电子，d电 子，和三个氧的另外单电子，形成大∏46 键。
思考
NaCl晶体中钠离子与氯离子之间、金属 铜中铜原子与铜原子之间，H2O中氢原子与 氧原子之间各以什么键结合？
电负性X: Na- 0.9, Cl – 3.0, Cu- 1.9, H-2.1, O- 3.5
化学键理论可以解释：
1、分子的形成及其稳定性， 2、分子的几何构型， 3、分子的化学性质。
等性杂化：各杂化轨道成分相同，每个轨道上有 一个未成对电子。
4. 不等性杂化： 含有孤电子对的轨道或空轨道参与杂 化，杂化后轨道成分不同。
•NH3为三角锥形分子，N 采取sp3不等性杂化
sp3杂化
HNH 107ο18'
杂化轨道空间取向为四面体型。
•H2O呈“V”字型，O原子采取 sp3 不等性杂化 ;
极性共价键
Lattice energy and melting point of some ionic compounds
Compound
charge of the ions ro/pm ΔU/kJ·mol-
NaF NaCl NaBr NaI
2p
2s
sp3
sp3 杂化
HOH 104ο30'
•SO2为“V ”字形结构， S: 3s23p4 O: 2s22p4 不等性sp2杂化轨道成键，
S:
激发
O:
S
O
O
4 3
形成离域大π键
SO3： sp2等性杂化
S的一个电子激发到d轨道上，然后 三个含单电子的s,p,p杂化成三个sp2杂化 轨道分别和氧成键，S的孤对电子，d电 子，和三个氧的另外单电子，形成大∏46 键。
思考
NaCl晶体中钠离子与氯离子之间、金属 铜中铜原子与铜原子之间，H2O中氢原子与 氧原子之间各以什么键结合？
电负性X: Na- 0.9, Cl – 3.0, Cu- 1.9, H-2.1, O- 3.5
化学键理论可以解释：
1、分子的形成及其稳定性， 2、分子的几何构型， 3、分子的化学性质。
等性杂化：各杂化轨道成分相同，每个轨道上有 一个未成对电子。
4. 不等性杂化： 含有孤电子对的轨道或空轨道参与杂 化，杂化后轨道成分不同。
•NH3为三角锥形分子，N 采取sp3不等性杂化
sp3杂化
HNH 107ο18'
杂化轨道空间取向为四面体型。
•H2O呈“V”字型，O原子采取 sp3 不等性杂化 ;
极性共价键
化学键与分子结构 PPT4 人教课标版
NH
4
H
HNH
H
BF4
F
FBF
F
3.1 价键理论
第三讲 化学键与分子结构
形成配键必须同时具备两个条件：
● 成键原子一方有孤对电子 ● 另一方有空轨道
第三讲 化学键与分子结构
共价键的性质可以通过键长、键角和键能 键的极性等键参数来描述。
⑷ 18+2电子构型
⑸ 9~17电子构型
第三讲 化学键与分子结构
三、晶格能（U） 1、定义：
气态正离子和气态负离子结合成 1mol离子晶体时所释放的能量 2、波恩—哈伯（Born-haber）循环计算晶格能
H
Na (s) + ½ F2 (g)
NaF (s)
S：升华能 108.8kJ·mol-1
s
分子是参与化学反应的基本单元，物质的 性质主要决定于分子的性质，而分子的性质又 是由分子的内部结构决定的。因此，探索分子 的内部结构对于了解物质的性质和化学反应规 律具有重要的意义。
第三讲 化学键与分子结构
离子键
3.1 化学键
一、离子键理论的基本要点
1、离子键
靠正负离子的静电引力而形成的化学键 2、离子键理论的基本要点
第三讲 化学键与分子结构
例1：HF分子的形成
F：
1s２ 2s２
2p2
2p2 2p1
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑
↓
H：
1s１
例2: He：1s２，其中无未配对电子。故不存在He２分子
3.1 价键理论
第三讲 化学键与分子结构
例： HCl的形成
H：1S1
Cl：1S2 2S2 2P6 3S2 3P5
↑
↑↓
化学键与分子结构PPT课件
➢ 不能解释最外层少于8个或多于8个的稳定结构，例如
[SiF6]2-、PCl5、BF3中的中心原子价层电子数分别为12， 10 和 12 (超价化合物)。
➢ 不能解释某些分子的一些性质。 例如O2 的顺磁性性。
•• ••
O O • •
•
•
•••
OO •
•
•
•
•••
O O • • • • •
• ••• •
2. 设共价分子中，所有原子的价电子数总和为nv（如果是离子，则相 应加上或减去相应的电荷）；
3. 设ns为共价分子中所有原子之间共享的电子总数（成键电子数）， ns = no - nv ， ns /2 = (no - nv )/2 = 成键的数目；
4. 令 nl 为 共 价 分 子 中 存 在 的 孤 电 子 数 （ 未 成 对 电 子 数 ） nl = nv - ns ， nl /2 = (nv - ns)/2 = 孤电子对数；
化学键与分子结构
2020/12/6
1
固体材料的结构类型？ 分子怎样结合成为固体物质？ 分子的形状？ 原子怎样结合成为分子？
原子结构 原子轨道 核外电子排布
离子键 共价键 金属键
分子间作用力 晶体结构 无定型结构
价电子对互斥
原子
分子
宏观物质
化学键（Chemical bond）
化学键 分子内部原子之间地强烈的吸引作用。 离子键（ionic bond）：离子化合物正负离子间强 烈的吸引作用。 共价键（covalent bond）：原子之间靠共用电子对 而产生的吸引作用。 金属键（Metallic bond）：金属原子或离子与自由 电子之间的强烈的吸引作用。
3
已明确的化学键类型
化学键和分子结构ppt 鲁科版
用稀H2SO4酸化 的H2O2溶液中,加入乙醚后液体分层,再 加入少量K2Cr2O7溶液并震荡,在乙醚层中出现深蓝色,这是因 为生成的CrO5容于乙醚所致.CrO5的结构为 上述反应的化学方程式为: Cr2O72-+4H2O2+2H+=2CrO5+5H2O.下列叙述中正确的是( ) A. Cr2O72-被氧化成CrO5 B. H2O2被还原成H2O.
练习 4
练习 5
谢谢大家！
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
读一本好书，就是和许多高尚的人谈话。 ---歌德 书籍是人类知识的总结。书籍是全世界的营养品。 ---莎士比亚 书籍是巨大的力量。 ---列宁 好的书籍是最贵重的珍宝。 ---别林斯基 任何时候我也不会满足，越是多读书，就越是深刻地感到不满足，越感到自己知识贫乏。 ---马克思 书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料。 ---雨果 喜欢读书，就等于把生活中寂寞的辰光换成巨大享受的时刻。 ---孟德斯鸠 如果我阅读得和别人一样多，我就知道得和别人一样少。 ---霍伯斯[英国作家] 读书有三种方法：一种是读而不懂，另一种是既读也懂，还有一种是读而懂得书上所没有的东西。 ---克尼雅日宁[俄国剧作家・诗人] 要学会读书，必须首先读的非常慢，直到最后值得你精读的一本书，还是应该很慢地读。 ---法奇(法国科学家) 了解一页书，胜于匆促地阅读一卷书。 ---麦考利[英国作家] 读书而不回想，犹如食物而不消化。 ---伯克[美国想思家] 读书而不能运用，则所读书等于废纸。 ---华盛顿(美国政治家) 书籍使一些人博学多识，但也使一些食而不化的人疯疯颠颠。 ---彼特拉克[意大利诗人] 生活在我们这个世界里，不读书就完全不可能了解人。 ---高尔基 读书越多，越感到腹中空虚。 ---雪莱(英国诗人) 读书是我唯一的娱乐。我不把时间浪费于酒店、赌博或任何一种恶劣的游戏；而我对于事业的勤劳，仍是按照必要，不倦不厌。 ---富兰克林 书读的越多而不加思索，你就会觉得你知道得很多；但当你读书而思考越多的时候，你就会清楚地看到你知道得很少。 ---伏尔泰(法国哲学家、文学家) 读书破万卷，下笔如有神。---杜甫 读万卷书，行万里路。 ---顾炎武 读书之法无他，惟是笃志虚心，反复详玩，为有功耳。 ---朱熹 读书无嗜好，就能尽其多。不先泛览群书，则会无所适从或失之偏好，广然后深，博然后专。 ---鲁迅 读书之法，在循序渐进，熟读而精思。 ---朱煮 读书务在循序渐进；一书已熟，方读一书，勿得卤莽躐等，虽多无益。 ---胡居仁[明] 读书是学习，摘抄是整理，写作是创造。 ---吴晗 看书不能信仰而无思考，要大胆地提出问题，勤于摘录资料，分析资料，找出其中的相互关系，是做学问的一种方法。---顾颉刚 书犹药也，善读之可以医愚。 ---刘向 读书破万卷，胸中无适主，便如暴富儿，颇为用钱苦。 ---郑板桥 知古不知今，谓之落沉。知今不知古，谓之盲瞽。 ---王充 举一纲而万目张，解一卷而众篇明。 ---郑玄
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读一本好书，就是和许多高尚的人谈话。 ---歌德 书籍是人类知识的总结。书籍是全世界的营养品。 ---莎士比亚 书籍是巨大的力量。 ---列宁 好的书籍是最贵重的珍宝。 ---别林斯基 任何时候我也不会满足，越是多读书，就越是深刻地感到不满足，越感到自己知识贫乏。 ---马克思 书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料。 ---雨果 喜欢读书，就等于把生活中寂寞的辰光换成巨大享受的时刻。 ---孟德斯鸠 如果我阅读得和别人一样多，我就知道得和别人一样少。 ---霍伯斯[英国作家] 读书有三种方法：一种是读而不懂，另一种是既读也懂，还有一种是读而懂得书上所没有的东西。 ---克尼雅日宁[俄国剧作家・诗人] 要学会读书，必须首先读的非常慢，直到最后值得你精读的一本书，还是应该很慢地读。 ---法奇(法国科学家) 了解一页书，胜于匆促地阅读一卷书。 ---麦考利[英国作家] 读书而不回想，犹如食物而不消化。 ---伯克[美国想思家] 读书而不能运用，则所读书等于废纸。 ---华盛顿(美国政治家) 书籍使一些人博学多识，但也使一些食而不化的人疯疯颠颠。 ---彼特拉克[意大利诗人] 生活在我们这个世界里，不读书就完全不可能了解人。 ---高尔基 读书越多，越感到腹中空虚。 ---雪莱(英国诗人) 读书是我唯一的娱乐。我不把时间浪费于酒店、赌博或任何一种恶劣的游戏；而我对于事业的勤劳，仍是按照必要，不倦不厌。 ---富兰克林 书读的越多而不加思索，你就会觉得你知道得很多；但当你读书而思考越多的时候，你就会清楚地看到你知道得很少。 ---伏尔泰(法国哲学家、文学家) 读书破万卷，下笔如有神。---杜甫 读万卷书，行万里路。 ---顾炎武 读书之法无他，惟是笃志虚心，反复详玩，为有功耳。 ---朱熹 读书无嗜好，就能尽其多。不先泛览群书，则会无所适从或失之偏好，广然后深，博然后专。 ---鲁迅 读书之法，在循序渐进，熟读而精思。 ---朱煮 读书务在循序渐进；一书已熟，方读一书，勿得卤莽躐等，虽多无益。 ---胡居仁[明] 读书是学习，摘抄是整理，写作是创造。 ---吴晗 看书不能信仰而无思考，要大胆地提出问题，勤于摘录资料，分析资料，找出其中的相互关系，是做学问的一种方法。---顾颉刚 书犹药也，善读之可以医愚。 ---刘向 读书破万卷，胸中无适主，便如暴富儿，颇为用钱苦。 ---郑板桥 知古不知今，谓之落沉。知今不知古，谓之盲瞽。 ---王充 举一纲而万目张，解一卷而众篇明。 ---郑玄
基础化学课件：化学键及分子结构
典型物质化学键与分子结构关系分析
离子化合物
以氯化钠为例，钠原子和氯原子之间通过离子键连接，形成立 方晶格结构。离子键的强度决定了氯化钠的高熔点和稳定性。
共价化合物
以甲烷为例，碳原子与四个氢原子之间通过共价键连接，形成正四面体结构。 共价键的极性和强度决定了甲烷的物理和化学性质，如不易溶于水、高温下稳 定等。
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分子形状与大小
分子形状
分子形状由分子中原子排列方式和化 学键类型决定，有直线形、平面形、 三角锥形、正四面体形等多种形状。
分子大小
分子大小通常用分子直径或分子体积 来表示，与分子中原子大小、化学键 长度和分子形状有关。
分子间作用力
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
范德华力
范德华力是存在于分子 间的一种吸引力，与分 子极性和大小有关，通 常存在于非极性分子之 间。
分子内相互作用影响化学键稳定性
分子内的相互作用，如氢键、范德华力等，可以影响化学键的稳定性。这些相互作用的存 在可以使得分子更加稳定，也可以使得某些化学键更容易断裂。
分子对称性影响化学键性质
分子的对称性可以影响化学键的性质和反应活性。例如，对称分子中的化学键通常具有相 同的反应活性，而非对称分子中的化学键则可能具有不同的反应活性。
共价键特点
有方向性、有饱和性。
共价键分类
极性共价键和非极性共价键。
金属键
金属键定义
金属晶体中金属原子（或离子）与自由电子形成 的化学键。
金属键特点
无方向性、无饱和性。
金属键形成条件
金属单质及一些金属合金。
Part
02
分子结构基础
原子结构与元素周期表
原子结构
3化学键与分子结构PPT课件
（4）以原子轨道能级的不同，金属晶体中可有不同的能 带，例如导带、禁带等；
（5）金属中相邻的能带有时可以互相重叠。
23
Mg的外层电子构 型为3s2，其3s能带是 满带，没有空轨道， 似乎不能导电。但Mg 的相邻能带之间的能 量间隔很小，使Mg的 3s和3p能带发生部分 重叠，从而形成一个 更大的导带。
19
金属能带理论
分子轨道理论将金属晶体看作一个巨大分子，结合在 一起的无数个金属原子形成无数条分子轨道，某些电子就 会处在涉及构成整块金属原子在内的轨道，这样就产生了 金属的能带理论（金属键的量子力学模型）。
20
能能带带理理论论中中的的一一些些重重要要概概念念
能带: 一组连续状态的分子轨道 导带: 电子在其中能自由运动的能带 满带: 完全充满电子的能带 禁带: 能带和能带之间的区域 空带：没有电子的能带
不同的金属在某些性质方面，如密度、硬度、熔点等又表 现出很大差别。这与金属原子本身、晶体中原子的排列方式 等因素有关。
一般说来，价电子多的金属元素单质的电导率、硬度和 熔沸点都比较高。
18
由于金属的自由电子模型过于简单化， 不能解释金属晶体为什么有结合力，也不 能解释金属晶体为什么有导体、绝缘体和 半导体之分。随着科学和生产的发展，主 要是量子理论的发展，建立了能带理论。
15
【讨论3】金属为什么具有较好的延 展性？
金属晶体中由于金属离子与自由电子间的 相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对 滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使 在外力作用下，发生形变也不易断裂。
16
金属的延展性
➢金属晶体受外力时，金属阳离子因自由电子的环绕而不断裂。 ➢离子晶体受外力时，产生同性离子间的斥力而崩裂 17
（5）金属中相邻的能带有时可以互相重叠。
23
Mg的外层电子构 型为3s2，其3s能带是 满带，没有空轨道， 似乎不能导电。但Mg 的相邻能带之间的能 量间隔很小，使Mg的 3s和3p能带发生部分 重叠，从而形成一个 更大的导带。
19
金属能带理论
分子轨道理论将金属晶体看作一个巨大分子，结合在 一起的无数个金属原子形成无数条分子轨道，某些电子就 会处在涉及构成整块金属原子在内的轨道，这样就产生了 金属的能带理论（金属键的量子力学模型）。
20
能能带带理理论论中中的的一一些些重重要要概概念念
能带: 一组连续状态的分子轨道 导带: 电子在其中能自由运动的能带 满带: 完全充满电子的能带 禁带: 能带和能带之间的区域 空带：没有电子的能带
不同的金属在某些性质方面，如密度、硬度、熔点等又表 现出很大差别。这与金属原子本身、晶体中原子的排列方式 等因素有关。
一般说来，价电子多的金属元素单质的电导率、硬度和 熔沸点都比较高。
18
由于金属的自由电子模型过于简单化， 不能解释金属晶体为什么有结合力，也不 能解释金属晶体为什么有导体、绝缘体和 半导体之分。随着科学和生产的发展，主 要是量子理论的发展，建立了能带理论。
15
【讨论3】金属为什么具有较好的延 展性？
金属晶体中由于金属离子与自由电子间的 相互作用没有方向性，各原子层之间发生相对 滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使 在外力作用下，发生形变也不易断裂。
16
金属的延展性
➢金属晶体受外力时，金属阳离子因自由电子的环绕而不断裂。 ➢离子晶体受外力时，产生同性离子间的斥力而崩裂 17
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）
(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。
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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。
高中化学——化学键与分子结构及性质
化学键与分子结构及性质课标解读要点网络1.了解化学键的定义及分类，了解离子键的形成和本质及存在的物质。
2.了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键)，了解配位键的含义。
3.能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。
4.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。
5.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。
6.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。
7.了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。
8.掌握分子式、电子式、结构式及结构简式等表示方法。
离子键与共价键1．化学键及其分类(1)化学键是指使离子或原子相结合的作用力，包括离子键和共价键。
(2)离子键与共价键①离子键：带相反电荷离子之间的相互作用。
②共价键：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
其特征为具有方向性和饱和性。
③二者比较项目离子键共价键成键粒子阴、阳离子原子成键方式得失电子形成阴、阳离子形成共用电子对成键条件活泼金属元素与活泼非金属元素一般在非金属原子之间作用力实质静电作用提醒：(1)离子键中的“静电作用”既包括静电吸引力又包括静电排斥力；(2)物质中并不一定都存在化学键，如He等稀有气体分子；(3)由活泼金属与活泼非金属形成的化学键不一定都是离子键，如AlCl3中Al—Cl键为共价键；(4)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但多个原子间也可能形成离子键，如NH4Cl 等。
2．化学键与化合物的关系[补短板](1)离子化合物中一定含离子键，可能含非极性键和极性键。
(2)共价化合物一定含极性键，可能含非极性键，一定不含离子键。
(3)既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如H2O2、C2H4等。
(4)既有离子键又有极性共价键的物质，如NaOH、K2SO4等；既有离子键又有非极性共价键的物质，如Na2O2等。
3．共价键的分类与键参数(1)共价键的常见分类分类依据类型及特点形成共价键的原子轨道重叠方式σ键原子轨道“头碰头”重叠π键原子轨道“肩并肩”重叠形成共价键的电子对是否偏移极性键共用电子对发生偏移非极性键共用电子对不发生偏移[深度归纳]大π键的简介(1)简介：大π键一般是三个或更多个原子间形成的，是未杂化轨道中原子轨道“肩并肩”重叠形成的π键。
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升高而减小.
例如： O2-＞F-＞Na+＞Mg2+＞Al3+。 4) 相同电荷的过渡元素和内过渡元素，正离子的半径均 随原子序数的增加而减小。 5）对角线规则。
离子半径的大小反映了离子的相对大小， 是分析化合物物理性质的重要依据之一。
(3) 离子的电子构型；
•单原子负离子通常具有稳定的 8 电子构型， •单原子正离子有多种外层电子构型。 ① 2电子构型——1s2 如Li+, Be2+； ② 8电子构型——ns2np6 如 Na+, Mg2+, Al3+
NaF：996℃； NaCl：801 ℃ ； NaBr：755 ℃ ；NaI：661 ℃
例2： 比较下列物质熔点的高低；
（1） NaCl 和 KCl
(2) MgO 和 NaCl
U(NaCl) > U(KCl)
(1) 电荷相同（+1）r (Na+) < r (K+)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2. 晶格能的大小与晶体类型、电荷、离子
半径都有关系；
Z1 Z 2 U K r
正负离子的电荷
核间距
与晶体的类型有关的常数
决定U的因素有三个：
A 晶体的类型——主要因素；
B 离子电荷——电荷大，作用力大，晶格能大，晶体的稳
定性大，熔点高；
C 离子半径——半径大，作用力小，晶格能小，晶体的稳
定性小，熔点低。
1) 对同一主族具有相同电荷的离子而言，半径自上而下
逐渐增大。
例如： Li＋ ＜ Na+ ＜ K+ ＜ Rb+ ＜ Cs+； F- ＜ Cl- ＜ Br- ＜ I-。 2) 对同一元素的正离子而言, 半径随离子电荷升高而减小. 例如: Fe3+＜ Fe2+
3) 对等电子离子而言，半径随负电荷的降低和正电荷的
静电引力
形成化学键 -450 kJ· mol-1
形成条件 XA - XB > 1.7
当活泼金属和活泼非金属元素的原子互相接近
时，前者失去电子形成正离子，后者得到电子形成
负离子。正、负离子通过静电相互作用结合成离子
型化合物。
两者电负性相差越大，形成的物质离子性 越强，经实验证实即使最强的离子键（Cs-F） 也含有8%的共价成分，即仍存在原子轨道的重
MgO CaO SrO BaO
3. 晶格能越大，离子键越强，化合物的稳定性
越大；
4.晶格能越大，正、负离子间结合力越强，相应
晶体的熔点越高、硬度越大、压缩系数和热膨 胀系数越小。
例1：试判断Na的卤化物的熔点高低。
解：离子F-、Cl-、Br-、I- 的电荷数相同，离子半径从氟 到碘增加，因此晶格能下降，熔点依次降低。
③ 9~17电子构型——ns2np6nd1~9，
d区元素的离子。
④ 18电子构型——ns2np6nd10， ds 区离子及p 区高氧化态正离子。 ⑤ 18 + 2 电子构型——(n-1)s2p6d10 ns2， p 区长周期元素的低价态离子， 如Pb2+, Bi3+等。
7.2.4 晶格能
1. 定义：298.15 K，标准状态下，由气态正、负离 子形成 1 mol 离子晶体时所释放的能量, 以符号 U 表示；
7 化学键与分子结构
主要内容：
原子之间的作用力: 化学键
分子中原子排列: 分子构型 分子之间作用: 分子间力
7.1 化 学 键
分子或晶体中直接相邻的原子之间强烈的相互作用
力称为化学键。
离子键：组成化学键的两个原子间电负性差大于1.7， 共价键：组成化学键的两个原子间电负性差小于1.7， 金属键：金属晶体中自由电子和金属正离子之间的作用。
思
考
NaCl晶体中钠离子与氯离子之间、金属
铜中铜原子与铜原子之间，H2O中氢原子与
氧原子之间各以什么键结合？
电负性X: Na- 0.9, Cl – 3.0, Cu- 1.9, H-2.1, O- 3.5
化学键理论可以解释：
1、分子的形成及其稳定性，
2、分子的几何构型，
3、分子的化学性质。
7.2 离子键理论
在晶体类型相同的条件下，可以利用离 子的电荷和半径对晶格能的大小进行比较。
Lattice energy and melting point of some ionic compounds Compound NaF NaCl NaBr NaI charge of the ions +1,-1 +1,-1 +1,-1 +1,-1 +2,-2 +2,-2 +2,-2 +2,-2 ro/pm 231 282 298 323 210 240 257 256 ΔU/kJ· mol923 786 747 704 3 791 3 401 3 223 3 054 t (m. p.)/℃ 993 801 747 661 2 852 2 614 2 430 1 918
•负离子通常只由非金属原子组成，其电荷 等于中性原子 获得电子的数目; 出现在离子晶体中的负离子还可以是多
原子离子(SO42-).
•离子电荷的不同会带来物理或化学性质的变化。
例如： Fe2+, Fe3+, 颜色，氧化还原性完全不同。
（2）离子半径（接触半径）
◆ 严格讲，离子半径无法确定；
◆ 核间距等于（R正 + R负）； ◆ x-射线衍射法确定。
7.2.1 离子键的形成
2 6 nNa(3s1 ) I n Na (2s 2p ) 496kJmol 1
1
- ne -
2 6 nCl(3s 2 3P5 ) 1 nCl (3s 3p ) E＝348.7kJ mol
ne-
nNaCl
叠。
7.2.2 离子键的特点
●
本质是静电引力（库仑引力）
q q f k 2 R
●
没有方向性和饱和性（库仑引力的性质所决定）
a. 可以从任何方向吸引相反电荷的离子； b. 只要空间允许，每个离子可以吸引尽可
能多的带相反电荷的离子。
NaCl
CsCl
配位数（与一个离子相邻的相反电荷离子的数目）
主要取决于正离子和负离子的半径比。
● 键的离子性与元素的电负性有关。 元素电负性相差≥1.7， 电负性相差越大，键的离子性越强。
7.2.3 离子的特征
离子化合 物的性质
取决于
离子键 的强度
取决于
正、负离 子的性质
（1） 离子电荷
离子是指带有电荷的原子和基团。 •正离子通常只由金属原子形成，其电荷等于中性原子失 去电子的数目。