1.离子键与价键理论 (1)
化学中的化学键理论
化学中的化学键理论化学键是指原子间的吸引力力，是分子形成的基础。
化学键的形成、性质和断裂是化学反应的重要环节，也是化学研究的核心内容。
化学键理论是化学学科中的重要分支之一，它揭示了化学键的性质和本质，为化学科学的发展和应用提供了理论基础。
1. 传统化学键理论在传统的化学中，原子间的化学键是指开尔文的“亲和力”理论。
它将原子的吸引力定义为原子核和共享了某些电荷的电子间的作用力，是一个纯经验的观点。
它不是一个特别准确的预测性理论，但是仍然在一些情况下被广泛使用。
2. 共价键理论共价键理论是指两个原子通过共享电子共同发展出的化学键。
这一理论揭示了共价键的本质，即原子间电子的共享。
共价键通常用杂化轨道理论来解释。
杂化轨道理论认为，原子的价电子空壳轨道中的电子可能会混合成新的、更稳定的轨道，称为杂化轨道。
杂化轨道提供了一个更准确的方法来描述共价键——如在氨分子中，氮原子价电子空壳轨道和氢原子的原子轨道混合，产生了四个杂化轨道，分别用于和四个氢原子组成共价键。
3. 离子键理论离子键理论是指形成离子键的原理。
它是一种典型的原子或分子排斥的现象。
当两种化学物质中含有带电离子时，离子间会产生电吸引力，因此导致它们结合到一起，而这些带电离子被称为离子。
离子键通常发生在化合物中，如氯化钠（NaCl）和硫酸二钾（K2SO4）。
4. 金属键理论金属键是指金属中的化学键，通常是由金属离子通过共享电子形成金属键。
金属离子在结晶中排列成空间有序的三维结构，形成晶格。
这种排列方式为金属提供了良好的机械性能和导电性能，在大规模制造工业用金属和合金方面有着重要的应用。
总之，化学键理论是化学学科的核心，它揭示了化学键的本质及其反应机理，为探索化学反应规律和推进实用化学技术发展提供了基础。
为了更好地掌握化学反应过程，我们需要深入了解化学键理论，并将其应用于实践中。
无机化学第六章 分子结构
N2：N≡N （一条σ键，两条π键）
N的电子排布式： 1s2 2s2 2p3 (2px12py12pz1) 二个π键互相垂直
δ 键：两个原子相匹配的d轨道以“面对面”的 方式重叠所形成的键
C：1s22s22p2
2个未成对电子
价键理论
形成两条共价键
键角90°( 两条p轨道互相垂直)
形成4条等同的共价键(CH4)
2p 2s
2p
激发
2s
杂化
sp3
激发
基态
激发态
杂化态
与4个H的 1s 轨道成 键(σ)
化合态
Sp3杂化：
1个ns轨道和3个np轨道混合而成
3 1 s 成分和 p 成分 每个sp3杂化轨道： 4 4
可形成四条σ键 键角： 109°28′ 电子构型： 正四面体
键角104.5 °
H2O sp3杂化 为什么？ 不是正四面体
配位键与共价键的区别： 形成的过程不同
二、共价键理论
G. N Lewis ( 美国化学家，1875~1946） 8e或2e结构
× ×
.. .. .l. Cl C.
×× × ××
Lewis理论
Cl—Cl
无法解释
H—Cl
N≡N
共用 电子对
无法解释共价键的方向性
F F F
Cl
F
S
F
F F
Cl
P
Cl
Cl Cl F
1s—1s、2s—2s、2p—2p
可组成分子轨道
2s—2p 取决于轨道之间的能量差
从轨道能量角度看：
H1s Cl3p O2p Na3s HCl 共价键（E相近） E1s = -1313 kJ· -1 mol E3p = -1259 kJ· -1 mol E2p = -1322 kJ· -1 mol E3s = -502 kJ· -1 mol
离子键和共价键
离子键和共价键1．离子键和共价键的比较离子键共价键概念带相反电荷离子之间的相互作用原子间通过共用电子对形成的相互作用成键粒子阴、阳离子原子成键实质静电作用：包括阴、阳离子之间的静电吸引作用，电子与电子之间以及原子核与原子核之间的静电排斥作用静电作用：包括共用电子对与两核之间的静电吸引作用，电子与电子之间以及原子核与原子核之间的静电排斥作用形成条件活泼金属与活泼非金属化合一般是非金属与非金属化合2.共价键的种类(1)非极性共价键：同种元素的原子间形成的共价键，共用电子对不偏向任何一个原子，各原子都不显电性，简称非极性键。
(2)极性共价键：不同元素的原子间形成共价键时，电子对偏向非金属性强的一方，两种原子，一方略显正电性，一方略显负电性，简称极性键。
3．离子键的表示方法(1)用电子式表示离子化合物的形成过程①Na2S：；②CaCl2：。
(2)写出下列物质的电子式①MgCl2：；②Na2O2：；③NaOH：；④NH4Cl：。
4．共价键的表示方法(1)用电子式表示共价化合物的形成过程①CH4：；②CO2：。
(2)写出下列物质的电子式①Cl2：；②N2：；③H2O2：；④CO2：；⑤HClO：；⑥CCl4：。
(3)写出下列物质的结构式①N2：N≡N；②H2O：H—O—H；③CO2：O===C===O。
深度思考1．(1)形成离子键的静电作用指的是阴、阳离子间的静电吸引吗？(2)形成离子键的元素一定是金属元素和非金属元素吗？仅由非金属元素组成的物质中一定不含离子键吗？(3)金属元素和非金属元素形成的化学键一定是离子键吗？(4)含有离子键的化合物中，一个阴离子可同时与几个阳离子形成静电作用吗？答案(1)既有阴、阳离子间的静电吸引，也有原子核与原子核之间、电子与电子之间的相互排斥。
(2)都不一定，如铵盐含有离子键，但它全是由非金属元素形成的。
(3)不一定，如AlCl3中的化学键就是共价键。
(4)可以，如Na2S，离子键没有方向性。
第一章(化学键)
第二节 共价键理论
现代的价键理论(Valence Bond Theory)VB
共价键的类型 键和键
2s N
y z x
2p N N N2
π σ
z
y
π N
y
z
N π
π
第二节 共价键理论
现代的价键理论(Valence Bond Theory)VB 键：沿着轨道对称轴方向的重叠形成的共价键。 键：沿着轨道对称轴平行方向的重叠形成的共价键
激发 2px 2py 2pz
C
1s 2s
H C H H
激发态
1s
sp3
杂化
E=s/4+3p/4
夹角：109028‘
杂化轨道的类型 sp3杂化 AY4的分子的中心原子A都采取sp3杂化类型。 例如，CH4、CCl4、NH4+、CH3Cl、NH3、H2O等。 与中心原子键合的是同一种原子，分子呈高 度对称的正四面体构型，其中的4个sp3杂化轨道 自然没有差别，这种杂化类型叫做等性杂化。 中心原子的4个sp3杂化轨道用于构建不同的s 轨道，如CH3Cl中C-H键和C-Cl键的键长、键能 都不相同，显然有差别，4个s键的键角也有差别， 又如NH3和H2O的中心原子的4个杂化轨道分别用 于s键和孤对电子对，这样的4个杂化轨道显然有 差别，叫做不等性杂化。
激发
杂化
2s1 2px12py12pz1 激发态
2s2 2px12py12pz0 基态
sp
2py12pz1
sp
E=s/2+p/2
夹角：1800
碳原子的杂化类型总结
109o28/
120
o
180o
Csp3
共价键
1. σ键的形成 键的形成 (1). s-s σ键的形成 键的形成
H2分子的键为 分子的键为s-s σ键， 分子的键为 键
相互靠拢
σ键的特征是以形成化学键的两原子核的连线为轴 键的特征是以形成化学键的两原子核的连线为轴
旋转，共价键电子云的图形不变，这种特征为轴对称。 旋转，共价键电子云的图形不变，这种特征为轴对称。
小结： 小结： 共价键特征
方向性 (决定分子的空间构型 决定分子的空间构型) 决定分子的空间构型
三、共价键的形成
电子云在两个原子核间重叠， 电子云在两个原子核间重叠，意味着电 子出现在核间的概率增大，电子带负电， 子出现在核间的概率增大，电子带负电， 因而可以形象的说， 因而可以形象的说，核间电子好比在核 间架起一座带负电的桥梁，把带正电的 间架起一座带负电的桥梁， 两个原子核“黏结”在一起了。 两个原子核“黏结”在一起了。
键能、 四、键参数——键能、键长和键角 键参数 键能
1.键能 气态基态原子形成1mol共价键释放的最低 1mol共价 1.键能 气态基态原子形成1mol共价键释放的最低 能量(或拆开1mol共价键所吸收的能量 ，例如H-H 共价键所吸收的能量)， 能量(或拆开 共价键所吸收的能量 例如H 键的键能为436.0kJ.mol 键的键能为436.0kJ.mol-1。
1、离子键
（1）．成键微粒： 阴、阳离子 。 （2）．成键实质： 静电作用 。 （3）．形成条件：通常， Ⅰ 、 族 活泼金属 (ⅠA、ⅡA族) 元素 与 Ⅵ 、 族 活泼非金属 (ⅥA、ⅦA族) 元素的原子相结合。 【思考】.(1)活泼金属元素和活泼非金属元素一定形 活泼金属元素和活泼非金属元素一定形
科学探究
键组成。 别是由几个σ键和几个π键组成。 3、乙烷、乙烯、乙炔分子中的共价键分 乙烷、乙烯、
化学键理论概述
F
sp杂化轨道
激 发
杂 化
SP3d2杂化（以SF6的分子结构为例）
激发
杂化
重叠 SF6的分子形成过程
sp3d2杂化轨道是由一个s轨道、三个p轨道和两个d轨道组合而成，其特点是6 个sp3d杂化轨道指向正八面体的六个顶点，相邻的夹角为90º 。
F
SF6分子的空间结构
F
F S F
F
sp3d2杂化轨道示意图
NH
3
H2 O
杂化轨道总结
(1)轨道杂化是指同一个原子中相关轨道的混合由此产生的 杂化轨道也是原子轨道。
(2)参与杂化的轨道中电子所处的能级略有不同，而杂化后 的电子则处于相同能级。杂化后能级相当于杂化前有关 电子能级的中间值。 (3) 杂化只能发生在能级接近的轨道之间，如能层数相同的 s、p、d轨道之间，或(n-1)d与ns、np之间，能量也是相 近的。亚层符号按能层、能级升高的顺序排列，例如 d2sp3和sp3d2代表不同杂化轨道。
⑷ 周期表中相邻族左上与右下斜对角线上的正离 子半径近似相等； 如：r（Mg 2+ )=65pm ≈ r（Li + )= 60pm ⑸ 负离子半径一般较大，约130-250pm 正离子半径一般较小，约10-170pm.
四、离子晶体
1、离子晶体的特征和性质 类型：活泼金属的氧化物和盐类 特征: 晶格结点上的质点—正、负离子； 质点间作用力—离子键； 配位数 — 6、8、4等；
Na(s)+1/2Cl 2 (g) 298K，标准态 NaCl(s) △f Hm°
S↓ ↓ 1/2D
Na(g)
I↓
+
Cl(g)
↓E
-
-U ° △ f Hm =S+I+1/2D+( - E)-U U=109+496+121- 34பைடு நூலகம்+411 =788( KJ · mol
离子键共价键的判断方法
离子键共价键的判断方法离子键和共价键是两种常见的化学键类型。
离子键是由正负离子之间的吸引力形成的，通常涉及金属和非金属之间的化学反应。
共价键是由共享电子对形成的，通常涉及非金属原子之间的化学反应。
以下是离子键和共价键的判断方法。
1.电负性差异判断法：电负性是元素对电子的吸引能力。
根据电负性差异可以初步判断化学键类型。
当两个元素的电负性差异很大（通常大于1.7），表明形成离子键。
当电负性差异较小（通常小于1.7），则可能是共价键。
2.原子的价态判断法：离子通常通过失去或获得电子来实现稳定，而具有准满或准空的价层结构的原子更容易发生离子键形成。
例如，金属元素通常是化合价较低的离子，而非金属元素通常是化合价较高的离子。
一般来说，原子化合价较小的元素倾向于在化合物中失去电子，而原子化合价较大的元素倾向于获得电子。
3.结合能的判断法：离子键具有较大的结合能，因为正阴离子之间的吸引力较强。
通过比较不同类型键的结合能，可以初步判断化学键的类型。
高结合能通常意味着离子键。
然而，这种方法只能提供定性的信息，不能完全确定化学键类型。
4.分子几何结构判断法：离子键通常形成具有离子晶体结构的化合物。
离子晶体具有规则的排列方式和明确的几何形状。
共价键则形成分子化合物，分子的几何形状可以通过分子轨道理论、VSEPR理论等方法确定。
这种方法可以通过实验技术如X射线晶体学和核磁共振等来确定。
综上所述，离子键和共价键的判断方法可以从电负性差异、原子的价态、结合能和分子几何结构等方面进行综合判断。
需要注意的是，离子键和共价键并不是严格分隔的，有时候形成混合键，即离子共价键。
因此，判断化学键类型时应综合考虑多个因素。
化学键理论
化学键理论简介化学键是指将两个或多个原子结合在一起的力，是构成分子和化合物的基本单位。
化学键理论旨在解释化学键形成的原因以及化学键的类型和性质。
本文将介绍几个常见的化学键理论。
1. 价键理论价键理论也称为路易斯理论，是由美国化学家吉尔伯特·路易斯于1916年提出的。
根据这个理论，化学键形成是由于原子之间的电子共享或电子转移。
在化学键中，原子通过共享或转移电子以实现稳定状态。
共价键的形成是通过电子共享形成的，而离子键的形成是通过电子转移形成的。
2. 电子云理论电子云理论也称为量子力学理论，是由奥地利物理学家艾尔温·薛定谔等人在20世纪初提出的。
根据这个理论，电子不能被简单地看作是粒子，而是存在于原子周围的一种云状结构，称为电子云。
在化学键中，电子云之间的重叠是化学键的形成基础。
共价键形成是由于两个原子的电子云的重叠，而离子键形成是由于正负电荷之间的吸引力。
3. 分子轨道理论分子轨道理论是由德国化学家恩斯特·赫尔曼·福克和罗伯特·桥·休伊特于20世纪初提出的。
根据这个理论，分子中的电子不再局限于原子轨道，而是存在于整个分子的分子轨道中。
分子轨道可以是成键轨道（高能级）或反键轨道（低能级）。
共价键的形成是通过成键轨道的重叠，而离子键的形成是通过成键轨道和反键轨道之间的重叠。
4. 杂化轨道理论杂化轨道理论是由美国化学家林纳斯·鲍林在20世纪初提出的。
根据这个理论，原子轨道在形成化学键时会重新组合成一组新的杂化轨道。
杂化轨道具有介于原子轨道之间的性质，可以更好地解释一些分子的形状和键角。
杂化轨道的形成是为了最大限度地重叠，以实现更强的化学键。
5. 价电子对斥力理论价电子对斥力理论也称为VSEPR理论，是由英国化学家罗纳德·吉尔斯彭尼克在1940年代提出的。
根据这个理论，化学键的形成是为了最小化价电子对之间的斥力。
分子的几何形状取决于周围的原子和非键电子对的排列方式。
无机化学中化学键(1)
1. 无机化学中的化学键类型 2. 共价键离子键金属键的能带理论 3.晶体场理论 4.配位场理论 5.分子轨道理论 6. 角重叠模型 7. 氢键
课后反思：最好采用提问式讲解（杂化一节的方式）
§1 化学键 (Steric Chemistry)
普通键
离子键 VBT 配位键
化学键 共价键
σ键
金属键
π键 MOT δ键
现代价键理论
反馈键
共价键 杂化理论
VSEPR
金属键
自由电子论 能带论
1. 离子键
在离子化合物中，组分原子由于具有较大的 电负性差而得失电子后，生成的正负离子之间， 靠静电作用而结合在一起。这种靠静电作用而结 合形成的化学键称为离子键 一、定义：由正负离子依靠静电力结合的化学键
(1) sp杂化 例：BeCl2(g)分子的形成
Be
激发
sp杂化
2p 2s
2s 2p
sp 2p
(2) sp2杂化
例1. BF3(g) 分子的形成
2p
2s B
激发
2s
2p
sp2杂化
2p sp2
(2) sp2杂化（续） 例2. 乙烯分子 H2C=CH2 ;每个C原子作sp2杂化
++
+
-
-
-
H3C
电荷数和离子半径;(略)
Ag Cd In Au Hg Tl
Sn Sb Pb Bi
电子构型：
(n-1)d10ns1-2 ns2np1-6
1. 简单阴离子：
H- 为2e，其余一般为8e（X-、O2-、S2-…）
2.阳离子： 2e: Li+, Be2+ (1s 2)
共价键与离子键的化学原理
共价键与离子键的化学原理化学是自然科学中的一个重要分支，研究物质的组成、结构、性质及其相互转化的规律。
在化学中，原子之间的相互作用是非常重要的，其中包括共价键和离子键。
本文将深入探讨共价键与离子键的化学原理。
一、共价键的化学原理共价键是指两个原子通过共用电子来达到稳定性的键。
共价键的形成基于原子能够共享电子，而这种电子共享能够使得原子间的距离更近，从而形成更强的化学键。
1. 原子轨道理论原子轨道理论是解释共价键的一种化学模型，主要基于原子核和共同被占据的电子对于形成化学键的贡献。
原子轨道理论解释了分子中化学键的性质。
原子中的电子贡献于原子基态，如2个原子各有1个电子，这些电子可以合成1对具有相反自旋的电子，这称为电子偶极子。
2. 电子对互斥原理用于分子中的化学键与非化学键。
电子对互斥原理是一种规则，指的是分子中最高能量电子的排斥性与分子中键的角度密切相关。
原子实的核相互作用将引起空间区域中复杂的电子互斥，并在具有相反自旋电子的配对空间区域中形成电子偶。
这些效应对于分子中的化学键的长度和键角有很大的影响。
3. 带电原子带电原子是指原子核周围的带电粒子，它们通过捐赠或接受电子来建立共价键。
在共价键中，电子是很重要的，因为它们维持着分子的稳定性。
4、共价键的类型共价键根据电子的数目、原子间的电子角和空间取向又可分为单键、双键和三键。
单键只涉及1对电子，是最简单的型号；双键涉及2对电子，而三键则涉及3对电子。
二、离子键的化学原理离子键是两个离子之间的化学键。
离子通常由金属和非金属形成，它们的电子层通过捐赠和接受电子来建立化学键。
1. 电离能理论电离能理论是离子键的理论基础之一。
它解释了当两种元素离子聚集在一起时，它们的离子电位是用来约束离子的结构。
当一个离子完全或部分捐赠电子时，这个过程会导致另一个离子接受这个电子。
2. 复合离子复合离子是一种由至少两个不同元素组成，整体带电且类似离子的化合物。
它们通常建立在离子中，而且它们的离子范围和角度是控制着化学键长和角度的关键因素之一。
第七章 化学键理论概述
Bond Type
C-C
C=C
C≡C
C-N
C=N
Bond Lengths
ห้องสมุดไป่ตู้C≡N
Triple bond < Double Bond < Single Bond
Bond Length (pm)
154 133 120 143 138 116
键的极性
SO2
NO3
SO3
上述分子虽然含有单键和双键，但实验测得的键长 相等，且介于单、双键之间。
共振体的概念
为解释NO2, NO3, SO2, SO3等分子或离子中的 单键和双键的键长相等而且键长数值一般介于单、 双键键长之间的实验事实，19311933年Pauling提 出了共振体(resonance form) 的概念，即这些分子 或离子的真实结构实际上是两种或两种以上结构 式的共振体。
r0
n
NA--- 阿佛伽德罗常数
A --- 马德隆常数（与晶体中原子空间排列有关）
CsCl型晶体 A = 1.76267；NaCl型晶体 A = 1.74756
ZnS型晶体 A = 1.63806
n：波恩指数；0：真空介电常数 e：1个电子所带的电量；r：正负离子间距离
Z+, Z：电荷数
（b）由热化学数据进行计算
的半径，分别为133 pm 和132 pm。以此为基础，推算出一系列 的离子半径。rMg2+=dMgO-rO2-= 210-132 = 78 pm
1927 年，Pauling 把最外层电子到核的距离，定义为离子半径。并
利用有效核电荷等数据，求出一套离子半径数值，被称为
离子键理论
3.立方晶系AB型离子晶体的空间结构
晶胞的平行六面体是正六面体时,我们称它属于立方晶系,用来表示平行六面体的三度的三个轴,称为晶轴,三个晶轴的长度分别用a, b, c表示,三个晶轴之间的夹角分别用 , , 表示.
2.晶体的宏观特征:有规则的多面体外形（自范性和对称性）、有确定的熔点和各向异性（如导电、导热、光的透射、折射和偏振等）。
3.晶胞:晶体中的基本单元。整块晶体是由这样一些完全等同的晶胞在三维空间里无限堆积而成。“完全等同”指晶胞里粒子数目和种类以及晶胞形状、取向和大小完全等同。
4.素晶胞、体心晶胞和面心晶胞。
四-1晶体的概念
1.物质按形态可分为固体、液体和气体三类。固体又可分为晶体和非晶体两类。晶体可分为单晶、双晶、晶簇和多晶。单晶是单一的晶体多面体；双晶是两个单晶按一定规则生长在一起的晶体；晶簇是许多单晶以不同的取向连在一起的晶体；由大量微小晶体结合起来的年不到规则外形的是多晶。（还有等离子体、液晶等）。
1)离子电荷数的影响
2)离子半径的影响
半径大,导致离子间距大,所以作用力小;相反,半径小,则作用力大.
3)离子半径概念
将离子晶体中的离子看成是相切的球体,正负离子的核间距d是r+和r-之和:
1926年,哥德希密特(Goldschmidt)用光学方法测定,得到了F-和 的半径,分别为133pm和132pm,结合X射线衍射数据,得到一系列离子半径:
2.离子键的形成条件
离子键共价键
从离子键理论可知，组成离子化合物的基本微粒是离子，影响离子化合物性质的因素是多方面的。
如离子电荷、离子半径和离子的电子构型等，但是离子化合物采用哪一种晶格，主要取决于阴、阳离子半径比，也就决定着化合物的性质。
1、离子电荷指原子在形成离子化合物过程中失去或获得电子数。
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。
此外，还有一些带正电荷的原子团（如NH4+）等。
负离子通常只由非金属原子形成，其电荷等于中性原子获得电子的数目；同样也还有带负电荷的原子团（如SO42-、CO32-等）。
离子电荷高，与相反电荷的吸引力大，因而熔点、沸点就高。
例如：CaO的熔点（2614℃）比NaCl（801℃）高。
离子电荷不仅影响离子化合物的物理性质，也影响离子化合物的化学性质。
又如铁形成Fe3+和Fe2+两种离子，它们相应的化学性质也就不同。
2、离子半径它是指离子晶体中正、负离子接触的半径。
在离子化合物中相邻的正、负离子的静电吸引作用和它的核外电子之间以及原子核之间的排斥作用达到平衡时，正、负离子间保持的最短距离称为核间距，结晶学上用符号d表示，可用x射线衍射法测定。
核间距可以看作是相邻两个离子半径之和，即d=γ+ + γ-。
如图7-4所示：图7-4 离子半径示意图由于核外电子没有固定的运动轨道，实验测得数值如何分割给正、负离子呢？它令化学家大费思索，不同的分割方法，得出不同的结果。
早在1926年，戈德施米特（Goldschmidt）以光学法测得的F-半径和O2-半径依次为133 pm和132 pm为基础，再计算其它离子半径，如实验测得NaF和NaCl的核间距分别为230 pm和278 pm，根据d=γ++γ-即求得Na+和Cl-的离子半径γNa+＝230－133＝97（pm）γCl-＝278－97＝181（pm）用这种方法推算出80多种离子半径。
而鲍林（Pauling）是从核电荷数和屏蔽常数出发，也推算出一套离子半径，当今引用最广泛。
- 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、按共用电子对提供的方式分为： 普通共价键：成键原子双方各提供一个电子 配位键：共用电子对由一方单独提供
H
NH : [ H N H ]
H
4
+
形成条件：一方具有孤电子对， 另一方具有空轨道。
上页 下页 目录 返回
价键理论的优势与局限性
把共价键的本质由共用电子对上升到AO重叠
成功地解释共价键的饱合性和方向性
轨道对称轴方向进行重叠，只有这样才能
实现最大限度的重叠，形成的共价键才最 为牢固. 最大重叠原则
上页 下页 目录 返回
（二）共价键的特点
1、有饱和性 决定着共价化合物具有一定的组成。
2、有方向性 决定着共价化合物键与键间有一定夹角。 （三）共价键的类型 1、按共价键是否有极性分为：
极性共价键 强极性键：HCl、H2O 弱极性键：H2S、HI
θ 2, N H
398KJ mol
1
θ 1 NH(g) N(g) H(g) D3, 339KJ mol N H 1 θ θ θ θ 1 E N H (D1, N H D2, N H D3, N H ) 391KJ mol 3
上页 下页 目录 返回
HCl(g) →H(g) + Cl(g) E D 431KJ mol
θ θ
1
多原子分子：若有多个相同的键 ，则该键键 能为同种键逐级解离能的平均值。
θ 1 NH3 (g) NH2 (g) H(g) D1, 435KJ mol N H
NH2 (g) NH(g) H(g) D
分子间的作用力主要有范德华引力、氢键、超分子作用力等。
O2
H2SO4
SO42-
分子结构
分子的空间构型：
按照一定规律结合内相邻原子（或离子）间强烈的相 互吸引作用，大致分：电价键（主要是离子键）、 共价键（或称原子键）和金属键三种基本类型。
分子间的弱相互作用——范德华力和氢键
较好说明双原子分子价键的形成
多原子分子的组成和几何构型的解释遇到困难 2 p – y
CH 2
+
CH 4
2 s H 2O
+
–
O
x
H
104 45’
H
上页 下页 目录 返回
非极性共价键：H2、Cl2、I2
上页 下页 目录 返回
2、据原子轨道重叠的方式可分为：
（1）σ键 成键原子轨道沿键轴方向“头碰头” 重叠 所 形成的共价键。原子轨道的重叠部分对键
轴具有圆柱型对称性。 + + x
(s-s)
上页 下页 目录 返回
– + +
x
(s-p)
– + + – x
(p-p)
上页 下页 目录 返回
（2）π键 成键原子轨道“肩并肩”重叠所形成的共 价 键。原子轨道重叠部分对键轴所在的某一 特定平面具有反对称性。 z z + – +
–
x
(p-p)
上页 下页 目录 返回
说明 重叠程度：σ键＞π键，σ键比π键牢固。 能否绕键轴旋转： σ键可绕键轴方向旋转， 重叠程度依然如故。 π键不能绕键轴方向旋转，否则被破坏。 σ键可单独存在，π键只能与σ键共存。 多重键必 共价单键：σ H键 —Cl、H—H 有一σ， 共价双键：一 σ 键、一 π 键 H2 C CH 、O 其余为π C O 2
H Cl H O H N N 子配对成键后就不再与其它电子配对。
上页 下页 目录 返回
2、配对的本质是轨道重叠，重叠时只有原子轨
道对称性相同的部分才能有效重叠，即同号轨
道“+”与“+”、“－”与“－”才能有效重叠
对称性原则 上页 下页 目录 返回
3、原子轨道应尽可能沿着轨道的伸展方向或 共价键具有方向性
2、键长(bond length)： 分子中成键两原子核间的平衡距离。 键长↓，键越牢固.
同一种键在不同分子中键长数值基本上是定值
3、键角(bond angle)： 分子中键与键之间的夹角 是反映分子空间结构的重要因素之一
H2O
SO32-
CO32-
上页 下页 目录 返回
第二节 共价键(Covalent Bond)理论 价键理论 现代共价键理论 杂化轨道理论
.15， 标态 HCl( g ) 298 H ( g ) Cl ( g )
很小
H (298.15) 431KJ mol
通常键能↑，键越牢固.
上页 下页 目录 返回
1
键能 U (298.15) H (298.15) 431KJ mol1
键能与键的解离能(D) 双原子分子：键能等于该键的解离能。
N N、π键 C 共价叁键：一 σ键、两
上页 下页 目录 返回
O
πz
σx
πy
N
N2 的 形 成
N
N≡N
均为π键
σ
上页 下页 目录 返回
（3）δ键 两原子相匹配的d轨道（如dxy与dxy）， “面对面” 重叠形成的共价键。 z x x dxy dxy y y
上页 下页 目录 返回
上页 下页 目录 返回
4、离子键特点： ·
1、没有方向性。只要空间条件允许，可在空间任意方 向吸引带相反电荷的离子。
2、 没有饱和性。只要空间条件允许，可以尽可能多地 吸引带相反电荷的离子。
· · · · K·+ :Cl· → K+[:Cl:]－ · · · ·
NaCl 晶体
5、离子晶体
6、离子键强度的衡量→晶格能
拆开1mol离子晶体使之成为气态离子所需 吸收的能量，“U”示之。
U NaCl(s) Na ( g ) Cl ( g )
U↑,离子键越强。
上页 下页 目录 返回
三、 键参数 —表征化学键性质的量
键能
键角 键长
三、键参数
表征价键性质的某些物理量
焓变
1、键能(bond energy) ： 标准状态气态分子每断裂1摩尔某键时所需的能量
U H 键能属体系内能 U H PV
第2章 分子的结构与性质
键参数
价键理论与共价键形成 分子几何构型 （杂化轨道与价层电子对互斥理论） 分子轨道理论
分子间力和氢键
序言：
原子怎样结合成为分子？
离子键
共价键
－ 化学键
Link
金属键
分子的形状？
－ 分子构型
价电子对互斥理论
分子怎样组成物质材料？－分子间作用力
物质由分子（如 CO 2 ， H 2 O ）、离子（ NaCl, CaCO 3 ）或原子 （金属，SiO2）组成。 化学键（chemical bonding）即原子或离子间的结合力。化学键 通常分为离子键、共价键、金属键。
第一节
离子键与键参数
一、离子键(Ionic Bond)
1、含义:阴阳离子间通过静电引力形成的化学
键。
2、实质：阴阳离子之间的静电作用力。 3、形成条件：活泼金属 + 活泼非金属
（ⅠA、ⅡA ） （ⅥA、ⅦA）
ΔX 1.7
上页 下页 目录 返回
离子键的离子性与元素的电负性差有关。 两元素的电负性差 x 判断键的性质
分子轨道理论
价层电子对互斥理论 一、价键理论（电子配对法）
上页 下页 目录 返回
H
H
H2
r=53pm
d=74pm
共价键具有饱合性
（一）要点
1、成键两原子接近时，只有自旋方向相反的未
成对电子（成单电子）才可以配对成键。 • 一个原子有几个未成对电子就能和几个自旋
方向相反的电子配对成键。或者说未成对电