化学6.1化学键与分子结构
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。
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
化学键与分子结构
化学键与分子结构化学键是原子间的一种相互作用力，它使原子形成化学结合并形成分子。
分子结构是描述分子中原子之间连接关系的方式。
化学键和分子结构是化学研究中非常重要的概念，对于理解物质的性质和化学反应具有重要意义。
本文将介绍不同类型的化学键和分子结构的基本原理。
一、共价键共价键是最常见的化学键类型之一。
在共价键中，原子通过共享电子来实现化学结合。
共价键的形成源于原子的电子云之间的相互作用。
1. 单共价键单共价键是最简单的共价键形式。
它是一个电子对在两个原子之间的共享。
例如，氢气（H2）中的两个氢原子通过共享一个电子对形成单共价键。
在化学方程式中，这种键可以用一个连线“-”来表示。
2. 双共价键和三共价键双共价键和三共价键是由于电子双共享和三共享而形成的。
以氧气（O2）为例，两个氧原子彼此共享两对电子形成双共价键。
类似地，氮气（N2）中两个氮原子通过共享三对电子形成三共价键。
二、离子键离子键是由正负电荷之间的相互吸引力形成的化学键。
在离子键中，电子从一个原子转移到另一个原子，形成带电离子。
1. 阳离子和阴离子在离子键中，其中一个原子失去电子变成带正电的阳离子，另一个原子获得电子变成带负电的阴离子。
这种电子转移使两个原子之间形成强烈的吸引力，形成离子键。
2. 离子晶体离子键的典型例子是盐（NaCl）晶体。
在盐晶体中，钠离子和氯离子通过离子键紧密地结合在一起。
由于离子键的强力，盐晶体具有高熔点和良好的导电性。
三、金属键金属键是金属元素中特有的一种化学键。
金属键是由金属中自由移动的电子形成的。
1. 电子海模型金属键的一个重要概念是“电子海模型”。
在这个模型中，金属中的原子释放出部分外层电子形成电子海，而原子核则形成离子核。
这些自由移动的电子使金属中的原子之间形成强大的连接。
2. 金属的特性金属键的存在赋予金属独特的性质。
金属具有良好的导电性和热导性，以及可塑性和延展性。
这些性质是由金属键中的自由电子能够自由移动而产生的。
6化学键与分子结构
查到的键能数据一般是平均值 两原子间的键能还受键的数目影响
键的数目越多，键能越大 E(C≡C) ＞ E(C=C) ＞ E(C–C) 键能可以衡量键的强弱及分子的稳定性
晶体的熔点 /K NaI< NaBr< NaCl< NaF BaO< SrO< CaO <MgO
23
6.3 共价分子的空间构型
6.3.1 路易斯结构式
1916年美国化学家路易斯提出了经典的共价键理论。认为： 分子中两个原子以共用电子对吸引原子核，每个原子都达到 希有气体原子的8（或2）电子稳定结构。这种稳定结构是通 过原子间共用电子对实现的，称为共价键。
静电引力nNaCl
ne-
nCl(3s23p5 ) E348.7kJmol1 nCl (3s23p6 )
19
2. 离子键的本质
-----正、负离子之间的静电引力
● 由离子键结合形成的化合物叫做离子型化合物
静电引力
q q
F 4 d 2
电荷越高，距离越小，离 子间引力越强。
● 势能曲线
V
d＞d0时 离子间吸引 0 d＜d0时 排斥力急增
路易斯结构式：
用一条短线代表一对成键电子（即一个共价键）
用两个小圆点代表孤电子对
如：
H2O
。。
表示 为： H - O - H
。。
24
6.3.2 价层电子对互斥理论 VSEPR
价层电子对互斥理论（VSEPR：valence shell electron pair repulsion) 是1940年由西 奇威克(N. Sidgwich )和鲍威尔 (H. Powell)提 出的，能简单准确地解释和预测分子的几 何构型（ judging the configuration of the covalence molecular ）。
化学键与分子结构
化学键与分子结构化学键是指由原子之间的电子相互作用形成的强力，用于连接原子并形成分子的结构。
它决定了分子的性质、稳定性和反应性。
本文将介绍不同类型的化学键以及它们对分子结构的影响。
一、离子键离子键是指由正负电荷之间的电吸引力形成的，常见于金属和非金属之间的化合物。
金属原子会失去电子形成阳离子，而非金属原子会接受这些电子形成阴离子。
两种离子之间的电吸引力就形成了离子键。
离子键通常是非常强大的，使得离子化合物具有高熔点和高溶解度。
二、共价键共价键是由原子共享一个或多个电子而形成的。
它是分子中最常见的键。
共价键可以分为极性共价键和非极性共价键。
1. 极性共价键极性共价键是指电子不均匀地被共享，导致形成不均匀的电荷分布。
极性共价键通常由非金属原子之间形成，其中一个原子的电负性较高，吸引了共享电子对。
由于电荷分布的不均匀，极性共价键会导致分子局部带电。
2. 非极性共价键在非极性共价键中，共享电子对是均匀分布的，没有电荷分离。
这种键形成于相同或相似电负性的原子之间，如氢气分子（H2）或氧气分子（O2）。
非极性共价键通常较弱。
三、金属键金属键是金属原子之间形成的。
在金属晶体中，金属原子通过共享它们的外层电子来形成金属键。
这些电子在整个晶体中自由移动，形成所谓的电子海。
金属键是金属具有高导电性和高热传导性的关键原因。
四、氢键氢键是指由部分带正电的氢原子与带有负电荷的氮、氧或氟原子之间的作用力。
氢键在生物分子如DNA、蛋白质和多肽中起着重要作用。
氢键虽然较弱，但对分子的稳定性和特性产生显著影响。
总结起来，化学键的类型和分子结构密切相关。
离子键在金属和非金属之间形成，共价键有极性和非极性两种形式，金属键形成于金属晶体中，而氢键具有特殊的电荷吸引力。
通过理解不同类型的化学键，我们可以更好地理解分子的性质和行为，促进对化学和生物学等领域的深入研究。
阅读本文，希望读者对化学键与分子结构有更清晰的认识，进一步了解分子间的相互作用和性质变化机制，为科学研究提供更为坚实的基础。
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
第10页/共55页
简单阴离子的电子构型：ns2np6 8电子构型
11
第11页/共55页
➢ 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
第8页/共55页
离子的特征
➢ 离子电荷 ➢ 离子的电子层构型 ➢ 离子半径
9
第9页/共55页
➢ 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
第5页/共55页
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
第6页/共55页
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
第12页/共55页
✓ 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
化学键与分子结构在化学中，化学键是连接原子的力，是形成化合物和分子的基础。
分子结构是描述分子中原子之间的连接方式和空间排列的方法。
本文将探讨化学键的概念、种类以及对分子结构的影响。
一、化学键的概念化学键是指连接原子的力或电子云间的相互作用力。
它们决定了分子的性质、稳定性和反应活性。
根据原子之间的电荷分布，化学键可分为离子键、共价键和金属键。
1. 离子键离子键形成于金属和非金属元素之间，其中一个元素通过电子转移形成了带电离子，另一个元素通过捕获这些离子达到稳定的电子构型。
离子键通常具有高熔点和高沸点，且在固态中以晶体结构存在。
2. 共价键共价键是在非金属元素之间形成的化学键。
在共价键中，原子通过共享电子对来达到稳定的电子构型。
共价键可以进一步分为极性和非极性共价键。
非极性共价键中，原子之间的电子云对称地分布。
而在极性共价键中，原子之间的电子云不对称地分布，其中一个原子会更强烈地吸引电子。
3. 金属键金属键形成于金属元素中，金属中的原子形成了一个电子云海，其中的自由电子可以自由移动。
这种形成的金属键赋予了金属特殊的性质，如良好的导电性和导热性。
二、分子结构的影响分子结构是描述分子中原子之间的连接方式和空间排列的方法。
不同的化学键类型会导致不同的分子结构，进而影响分子的物理化学性质。
1. 分子形状不同的原子之间的化学键类型决定了分子的形状。
例如，在线性分子中，原子通过共价键连接成直线；而在三角形分子中，原子通过共价键连接成三角形。
分子的形状对于分子的化学性质和反应性起着重要作用。
2. 分子极性分子的极性取决于各个原子之间的电荷分布差异。
在极性共价键中，原子之间的电子云不对称分布会导致分子极性。
极性分子通常具有较高的溶解度和较强的相互作用力。
3. 分子大小分子的大小取决于原子之间的化学键类型和个数。
大分子通常由多个原子通过共价键连接而成，如聚合物。
而小分子则由较少的原子组成，如水分子。
分子大小对于分子的化学反应速率和传递性质产生影响。
化学键与分子结构
化学键与分子结构化学键是指原子间的相互作用力，它决定了分子的结构和性质。
在化学中，常见的化学键包括共价键、离子键和金属键。
本文将分别介绍这些化学键以及它们对分子结构的影响。
一、共价键共价键是两个或多个原子通过电子的共用而形成的化学键。
共价键的强度取决于原子之间电子的共享程度和电子云的重叠程度。
共价键的形成使得原子能够达到稳定的电子结构，从而形成分子。
共价键可以进一步分为单键、双键和三键。
1. 单键单键是一对原子间共享一个电子对形成的共价键。
它们通常是通过轨道的重叠来实现电子的共享。
单键的键能较低，结构松散，所以分子在空间上具有较高的自由度。
2. 双键双键是两对原子间共享两个电子对形成的共价键。
它们相较于单键更强，键能更高，分子更加稳定。
双键结构比单键结构更为刚性，分子一般比较扁平。
3. 三键三键是三对原子间共享三个电子对形成的共价键。
它们是最强的共价键，键能最高，分子最为稳定。
由于三键的存在，许多分子呈线性结构。
二、离子键离子键是由带正电的金属离子和带负电的非金属离子之间的静电相互作用形成的化学键。
离子键的强度通常比共价键更大，因此离子化合物具有高熔点和高沸点。
离子键的结构比共价键更加有序和紧密，离子排列规则。
三、金属键金属键是由金属原子通过电子的共享形成的化学键。
在金属中，原子间的外层电子形成共同的电子云，这种共享形成一种特殊的金属键。
金属键的存在使得金属具有良好的导电性和热导性。
化学键的类型决定了分子的结构和性质。
共价键使得分子具有较高的自由度和灵活性，而离子键使得分子有序排列，具有较高的熔点和沸点。
金属键使金属具有特殊的性质，如导电和热导。
总结起来，化学键的类型与分子结构有密切关系，不同类型的化学键决定了分子的稳定性、形状以及物理化学性质。
深入理解化学键与分子结构对于研究化学反应机理和合成新材料具有重要意义。
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
化学键与分子结构化学键是指原子之间的相互作用力，能够维持分子的结构和化学性质。
它是化学反应和化学变化的基础，决定了物质的性质和性质的变化。
化学键的类型有离子键、共价键和金属键。
离子键是发生在金属和非金属之间的电荷转移。
在化学反应中，金属原子失去一个或多个电子，形成正离子，非金属原子接收这些电子，形成负离子。
由于正负电荷的吸引作用，形成了离子键。
离子键的特点是电离度高，熔点和沸点也较高，如NaCl（氯化钠）。
共价键是由非金属原子通过共享电子而形成的。
在共价键中，原子间的电子云重叠形成共享电子对。
共价键的强度一般比离子键弱，熔点和沸点较低，如氢气（H2）。
金属键是由金属原子形成的。
在金属中，金属原子失去了外层电子形成正离子，并成为电子云中的自由电子。
这些自由电子可以自由移动，形成带电离子云。
金属键的特点是电子云的移动性，导电性和热导性高，如铁。
分子结构是指物质中原子之间的排列和空间结构。
分子结构直接影响物质的性质。
分子结构的主要要素是共价键和原子之间的相互作用。
共价键的形成导致了分子的稳定性和特定的形状。
共价键的方向性和长度也影响着分子的形状。
例如，在H2O分子中，氢原子和氧原子之间的共价键角度约为104.5°，由于氧原子更电负，电子云会向氧原子倾斜，使得分子呈现出角度为104.5°的V形结构。
除了共价键，分子中的非共价相互作用力也对分子结构产生影响。
这些相互作用力包括范德华力、氢键、离子-离子相互作用和离子-偶极相互作用。
范德华力是由于电子云不对称分布引起的瞬时偶极耦合引力。
氢键是一种特殊的强相互作用力，通常发生在氢原子与电负原子（如氮、氧和氟）之间。
氢键在分子结构和物质性质中起着重要作用。
离子-离子相互作用是由正负电荷之间产生的静电相互作用力。
离子-偶极相互作用是正或负电荷与偶极分子之间的相互作用力。
分子结构对物质的性质产生重要影响。
例如，在化合物的空间结构中，分子中的原子排列会影响其物理性质，如熔点、沸点和密度。
化学键与分子结构
化学键与分子结构化学键与分子结构密不可分，它们共同构成了化学领域里的基本概念和理论。
化学键是原子间的相互作用力，它决定了分子中原子的排列和结构。
本文将从化学键的概念、类型及形成机制，以及分子结构的重要性和影响因素等方面来进行论述。
一、化学键的概念与类型化学键是指由原子之间的相互作用力形成的连接，使得原子形成分子、晶体或离子的过程。
它是维持化学物质的稳定性和性质的基础。
根据原子之间相互作用力的性质，化学键可分为离子键、共价键和金属键。
1. 离子键离子键是指来自离子间的静电作用力而形成的键。
它通常存在于由金属和非金属元素组成的化合物中，如氯化钠（NaCl）。
在离子键中，金属元素通常失去电子形成阳离子，而非金属元素则获得电子形成阴离子。
2. 共价键共价键是指两个原子通过共享电子而形成的键。
它通常存在于由非金属元素构成的化合物中。
共价键的形成要求两个原子具有空的轨道以容纳共享的电子，如甲烷（CH4）中的碳氢键。
共价键的强度通常比离子键弱。
3. 金属键金属键是金属原子之间形成的一种特殊类型的化学键。
在金属结构中，金属原子形成离子，并构成一种“海洋”式排列，电子可以自由移动于金属结构中。
这种移动性使得金属具有良好的导电性和热导性。
二、化学键的形成机制化学键的形成主要是通过原子间的电荷相互作用来实现的。
在离子键中，电子的转移导致了正负离子的形成，并由静电作用力将它们吸引在一起。
在共价键中，原子通过共享电子来实现化学键的形成，以使每个原子周围的轨道都满足八个电子的规律，即八个电子规则（类似于稳定的气体原子结构）。
在金属键中，金属原子的外层电子形成电子“海洋”，自由移动并共享给整个金属结构。
三、分子结构的重要性与影响因素分子结构对化学物质的性质和反应行为起到决定性的影响。
分子结构的重要性体现在以下几个方面：1. 形态与性质分子结构决定了化学物质的形状和三维排列方式，从而直接影响其物理和化学性质。
例如，在有机化合物中，分子结构的改变可以导致物理性质（如熔点、沸点）和化学性质（如反应活性、酸碱性）的变化。
分子结构
6.1.3.1 共价键的形成
W. Heitler 和F. London用量子力学处理氢气分 子 H2 的形成过程，得到氢分子的能量与核间距之 间的关系曲线。
杂化轨道类型 参加杂化的轨道
sp
1个s 1个p
sp2
1个s 2个p
sp3
1个s 3个p
不等性sp3 1个s 3个p
生成杂化轨道数 杂化轨道夹角
2
180°
3
120°
4
109.5º
4
电子对排列方式 直线型 平面三角形 正四面体
四面体
分子空间构型
实 例
直线型 平面三角形 正四面体 三角锥
BeCl2 BF3 CH4 NH3
6.2.3.2.2 确定中心原子的孤对电子数LP 6.2.3.2.3 判断分子的空间构型
根据VP和LP来判断分子空间构型
各种分子构型
VP 电子对空间排布 分子类型 LP 2
AB2 分子构型 直线形 实例 BeCl2 CO2
0
三角形
AB3
0
V形
BF3 BCl3
3
:AB2
1
SnCl2 PbCl2
各种分子构型
VP
电子对空间排 布 分子类型
LP
分子构型 四面体
实例
AB4
0
三角锥
CCl4
4
AB3
1
V形
NF3
A B2
2
化学键与分子结构
化学键与分子结构化学键，是指化学元素之间相互结合的结果，其类型决定了分子的结构和化学性质。
本文将介绍化学键和分子结构的相关知识，以及它们在生活中的活跃应用。
一、化学键化学键是由化学元素中原子之间的相互作用形成的分子间结合力。
根据电子间相互作用的类型，可分为以下几种化学键：离子键、共价键和金属键。
离子键是由正离子与负离子之间的静电力所形成的化学键。
经过离子键构成的化合物离子相对较大，而且通常呈有规则的排列方式。
这种化学键通常存在于金属与非金属之间，如氯化钠和氢氧化钠等。
共价键是由电子对之间的共享而形成的化学键。
共价键的分子通常比离子键的分子小得多，并且通常呈现出不规则的形状。
这种关系通常存在于非金属元素与非金属元素之间，如氧气和二氧化碳。
金属键是由金属原子之间的电子共享形成的化学键。
这种化学键通常在极端条件下出现，如高温和高压，因为在一般情况下，金属元素的电子云密度太高，这种共享几乎不可能存在。
二、分子结构分子结构是指由原子之间的相互作用所构成的各种原子连接方式。
分子结构的类型包括线性分子、分支分子和环状分子。
线性分子结构的分子状态通常呈直线状排列，由若干不同元素原子组成，常见于单原子分子和非键型分子的化合物中。
分支分子结构是由相同元素和不同元素原子之间的连接所形成，其状态比线性分子更加复杂。
此类分子的例子包括大多数烃类化合物。
环状分子结构是由相同或不同元素的原子之间的相互作用所形成，呈环状排列的化合物。
环状分子的例子包括苯和葡糖等生物分子，以及一些合成聚合物和有机化合物。
三、应用化学键和分子结构在生活中有着广泛的应用。
例如，离子键被广泛用于生产各种盐类，如氯化钠、硫酸铜等。
共价键被广泛用于生产聚合物和有机化合物，如聚乙烯、聚丙烯和甲烷等。
金属键也经常用于制造金属合金和建筑材料，如钢铁和钢筋混凝土等。
此外，分子结构也被广泛应用于材料科学、生物科学等领域的研究中。
分子结构的研究不仅可以加深对生命活动和材料改性行为的理解，也可以为有关环境污染控制、新型能源和医学药物的研发提供更为深入的科学基础。
化学键与分子结构
6.1 化学键参数 6.2 离子键 6.3 共价键的价键理论 6.4 杂化轨道理论 6.5 价层电子对互斥理论 6.6 分子轨道理论 6.7 共价键的极性和分子的极性 6.8 分子间力和氢键 6.9 离子的极化 6.10 晶体的结构
6.1 化学键参数
化学键:化学上把分子或晶体内相邻原子(或
离子)间强烈的相互吸引作用称为化学键。可
2s
sp
sp杂化
Be采用sp杂化生成BeH2
BeCl2的成键过程：铍原子杂化
2s 2p 铍原子基态
2s 2p 激发态
sp 2p 杂化状态
4. sp3d2杂化 如： SF6 正八面体构型, 键角为90°和180°
种类 1 2 3 4 5
化合物 类型 AB2 AB3 AB4 AB3 AB2
杂化类型 sp sp2 sp3 不等性sp3 不等性sp3
半径越大。
rFe2+> rFe3+ 周期表中，每个元素与其邻近的右下角或左上角 元素离子半径接近。即对角线规则。 rLi+ rMg2+ ; rSc3+ rZr4+ ; rNa+ rCa2+
6.3 共价键的价键理论
当两个相同的原子或者相差不大的原子结合成 分子时，由于原子吸引电子的能力相同或相差不 大，两原子间并不发生明显的电子得失，不会形 成正负离子，也就不会形成离子键。为了解释这
6.4.1 杂化轨道理论的基本要点 ① 某原子在形成分子的过程中，由于周围原子的影响， 该原子中不同类型的原子轨道可能混合起来，重新组 成一条新的原子轨道。这种过程叫做原子轨道杂化， 形成的轨道称为杂化轨道。杂化轨道与原来轨道的区 别在于其能量、形状和方向都改变了。 ② 杂化轨道空间伸展方向发生了改变，轨道有更强的方 向性和更强的成键能力，形成的分子更稳定（如sp杂 化后正值部分增大，负值部分减小，成键时重叠的部 分更大）。 ③ 形成的杂化轨道的数目等于参加杂化的原子轨道数目。 不同的杂化方式导致杂化轨道的空间分布不同， 由此 决定了分子的空间几何构型不同。
《化学键和分子结构》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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（3）共价键的特征 •
饱和性——一个电子与另一个自旋反向的电子配对后， 一个电子与另一个自旋反向的电子配对后， 饱和性 一个电子与另一个自旋反向的电子配对后 不能再与第三个电子配对成 • 方向性 沿轨道的伸展方向重叠 ,同号重叠 方向性——沿轨道的伸展方向重叠 同号重叠 例 H2S ： 16S： H： ： 3s2 3p4 1s1
r = 74pm (a0 = 53pm) Es = -458 kj·mol-1
★ 共价键——原子之间由 共价键——原子之间由 于成键电子的原子轨道发 生重叠而形成的化学键
E/kj.mol EA
ES
能量曲线 R/pm
（2）价键理论要点
具有自旋反向的未成对电子的原子接近时， 具有自旋反向的未成对电子的原子接近时， 可因原子轨道的重叠而形成共价键。 可因原子轨道的重叠而形成共价键。
6.2
共价键与分子结构
H2 Cl2 N2 HCl H2O -------1. Lewis 共价键概念 共价键概念—— 共用电子对 例 Cl2: Cl 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 17 C2H2： ： C 1s2 2s2 2p2 6
Cl─ Cl
H-C ≡C-H F │ B ╱ ╲ F F
例 H
CH4 + 2O2 H C H H + 2O=O
=
CO2O H H 2×798kj × 4×465kj ×
键能 4×415kj 2×498kj × × 反应物 E = 1660kj + 996kj 1860kj = 2656kj
生成物 E = 1596kj + = 3456kj
定义： 定义：在298K和100kpa条件下，气态分子, 断开1mol化学键 所需的能量 键能是一个平均值 例 H2O：O-H的键能 O ╱ ╲ H H
H2O(g) = H (g) + OH (g) E = 502kj·mol-1 OH(g) = H（g）+ O (g) E = 426kj·mol-1 （ ） O-H： E = 465kj·mol-1 ： 应用键能可以估算化学反应的能量变化
BF3： ： 1s2 2s2 2p5 1s2 2s2 2p1 5B
9F
共价键理论
•
• • •
价键理论 杂化轨道理论 价层电子对互斥理论 分子轨道理论
6.2.1 价键理论
（1）氢分子共价键的形成 ）氢分子共价键的形成——共价键的本质 共价键的本质
两个氢原子的1s电子自旋方向相同 推斥态 推斥态) 两个氢原子的 电子自旋方向相同 (推斥态 两个氢原子的1s电子自旋方向相反（基态） 两个氢原子的 电子自旋方向相反（基态） 电子自旋方向相反
——电子配对原理 电子配对原理
一个电子与另一个自旋反向的电子配对成键后， 一个电子与另一个自旋反向的电子配对成键后， 不能再与第三个电子配对成键。 不能再与第三个电子配对成键。
例 ： H2 H H3 × ↑↓ ↑
原子轨道重叠程度越大， 共价键越牢固。 原子轨道重叠程度越大 ， 共价键越牢固 。
——原子轨道最大重叠原理 原子轨道最大重叠原理
反应总能量变化 = 3456kj – 2656kj =800kj
Na (X=1.01) 1s2 2s2 2p6 3s1 11
17Cl
(X=3.16)
离子键——正负离子间通过静电作用力 而形成的化学键。
2.
★
离子键的特征
离子键的本质是静电作用力， 离子键的本质是静电作用力，只 有电负性相差较 大的元素之间才能形成离子键。 大的元素之间才能形成离子键。
★ 离子键无方向性，无饱和性。 离子键无方向性，无饱和性。 ★ 离子键是极性键。 离子键是极性键。
第6章
化学键与分子结构
★ 化学键——分子或晶体中相邻原子或 离子间的强烈吸引作用力 ★ 化学键的基本类型： 离子建、共价键、金属键
1. 离子键的形成
NaCl分子：
6.1 离子键和离子结 构
Na+ 1s2 2s2 2p6 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Cl- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
↑↓ 3s ↑↓ 3px ↑ 3py ↑ 3pz
• 共价键的极性
共价键
极性共价键——成键原子的电负性不同 成键原子的电负性不同 极性共价键 HCl H2 非极性共价键——成键原子的电负性相同 成键原子的电负性相同 非极性共价键 H2 Cl2
（4）共价键的类型
1）σ键 ） 键
2）π键
（5） 共价键的键能