第一章(化学键)讲课讲稿
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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：2电子构型 离子最外层电子s2 Li+ Be2+
8电子构型 离子最外层电子s2p6 Na+ K+ Ca2+ 18电子构型离子最外层电子s2p6d10
Cu+、 Ag+、 Zn2+ 、 Cd2+、 Hg2+ 18+2电子构型离子最外层电子s2p6d10s2
rNa+ > rMg2+ > rAl3+ 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+
第二节 共价键理论
经典价键理论（Classic Covalent Bonds）
认为H2、O2、N2中两个原子间是以共用电子对 吸引两个相同的原子核；电子共用成对后每 个原子都达到稳定的希有气体原子结构。
对于双原子分子，键能 EAB 等于解离能 DAB 。
对于多原子分子，注意键能与解离能的区别与联系。如 NH3 ： NH3 ( g ) —— H ( g ) + NH2 ( g ) D1 = 435.1 kJ·mol－1 NH2 ( g ) —— H ( g ) + NH ( g ) D2 = 397.5 kJ·mol－1 NH ( g ) —— H ( g ) + N ( g ) D3 = 338.9 kJ·mol－1
键长 / pm 154 133 120
键能 / kJ·mol-1 345.6 602.0 835.1
在不同化合物中，相同的键，键长和键能并不相等。 例如，
CH3OH 中和 C2H6 中均有 C －H 键，而它们的键长和键 能不同。
第二节 共价键理论
现代的价键理论(Valence Bond Theory)VB
共价键的特点 1、共价键有饱和性。一个原子有几个未成对的 电子，便可和几个自旋相反的电子配对成键。
1s H
H-H 2 H
2s 2p
O
OO O 2
2s 2p
N
NN N 2
第二节 共价键理论
现代的价键理论(Valence Bond Theory)VB
具有同一电子结构的正负离子中，负离子半径 一般比正离子半径大。
rNa+= 98pm, rF- = 133pm 同一元素不同价态的正离子，电荷数越少的离 子半径越大。
rFe2+> rFe3+
第一节 离子键
离子键理论的基本要点 离子特征
同一主族，从上到下，电荷数相同的离子半 径依次增大。
同一周期主族元素正离子半径随离子电荷 数增大而依次减小。
Pb2+ 、 Sn2+ 、 Bi3+ 9-17电子构型离子最外层电子s2p6d1-9
Fe2+ 、Fe3+、 Cr3+、 Mn2+
第一节 离子键
离子键理论的基本要点 离子特征
3. 离子半径： (1) 离子半径：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） (2) 离子半径变化规律：
三个 D 值不同。 D1 > D2 > D3 ，为什么？
D1 D2 D3
E N－H =
3
= 390.5 ( kJ·mol－1 )
第二节 共价键理论
现代的价键理论(Valence Bond Theory)VB 键参数
键长
分子中成键两原子核之间的距离叫键长.一般键长越小，键越强。
C－C C=C C C
NN N 2
πy πz
x
Nσ N
πz
πy
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
键电子云界面图 键电子云界面图
第二节 共价键理论
现代的价键理论(Valence Bond Theory)VB
2、共价键有方向性。共价键尽可能沿着原子轨 道最大重叠的方向（轨道的对称轴）形成，叫着 最大重叠原理。即重叠越多，电子在两核间出现 的机会越大，形成的共价键也就越稳定。
y z
y z
x
x
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 2p N
y z
第一章(化学键)
第四章 化学键
第一节 离子键
离子键理论的基本要点
2、离子键Hale Waihona Puke Baidu特点：既无方向性，也无饱和性，离 子化合物是由正负离子通过离子键相互交替连结 而成的晶体结构。 3、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=1.7)判断键的性质
第一节 离子键
离子键理论的基本要点
离子特征
如 H ＋ Cl
H Cl
缺陷：1.成对电子不相斥 2.有方向性 3.静电吸 引只占键能的5% 4.非八偶体结构PCl5 C l
Cl P Cl
Cl Cl
第二节 共价键理论
现代的价键理论(Valence Bond Theory)VB
H2共价键的形成和本质
R0=74pm D=456kJ·mol-1
两原子电子自旋相反↑↓，电 子云分布在核间比较密集，
能 量0
能量降低，形成H2；
两原子电子自旋相同↑ ↑ ，电 子云分布在核间比较稀疏， 能量升高，不能形成H2；
D R0
核间距R
第二节 共价键理论
现代的价键理论(Valence Bond Theory)VB
自旋相反的成单电子相互接近时，核间电子云密 度较大，原子轨道发生重叠，体系能量降低，可 形成稳定的共价键。 共价键形成条件 自旋相反的未成对电子 原子轨道最大重叠原理
H
+
H
N H
H
第二节 共价键理论
现代的价键理论(Valence Bond Theory)VB
共价键的极性 非极性共价键 两个相同元素的原子 O2，H2 极性共价键 两个不同元素的原子HCl
第二节 共价键理论
现代的价键理论(Valence Bond Theory)VB
键参数
键能
AB ( g ) —— A ( g ) + B ( g ) H = EAB
键和键 s-s
x
s-p x
x
p x - p x zz
x zz
py-py
x
pz-pz
x
yy
第二节 共价键理论
现代的价键理论(Valence Bond Theory)VB
配位键
由成键的两原子中的一个原子单独提供电子对进 入另一个原子的空轨道共用而成键，此种共价键 称为配位键。
N H 3 + H + N H 4 +
8电子构型 离子最外层电子s2p6 Na+ K+ Ca2+ 18电子构型离子最外层电子s2p6d10
Cu+、 Ag+、 Zn2+ 、 Cd2+、 Hg2+ 18+2电子构型离子最外层电子s2p6d10s2
rNa+ > rMg2+ > rAl3+ 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+
第二节 共价键理论
经典价键理论（Classic Covalent Bonds）
认为H2、O2、N2中两个原子间是以共用电子对 吸引两个相同的原子核；电子共用成对后每 个原子都达到稳定的希有气体原子结构。
对于双原子分子，键能 EAB 等于解离能 DAB 。
对于多原子分子，注意键能与解离能的区别与联系。如 NH3 ： NH3 ( g ) —— H ( g ) + NH2 ( g ) D1 = 435.1 kJ·mol－1 NH2 ( g ) —— H ( g ) + NH ( g ) D2 = 397.5 kJ·mol－1 NH ( g ) —— H ( g ) + N ( g ) D3 = 338.9 kJ·mol－1
键长 / pm 154 133 120
键能 / kJ·mol-1 345.6 602.0 835.1
在不同化合物中，相同的键，键长和键能并不相等。 例如，
CH3OH 中和 C2H6 中均有 C －H 键，而它们的键长和键 能不同。
第二节 共价键理论
现代的价键理论(Valence Bond Theory)VB
共价键的特点 1、共价键有饱和性。一个原子有几个未成对的 电子，便可和几个自旋相反的电子配对成键。
1s H
H-H 2 H
2s 2p
O
OO O 2
2s 2p
N
NN N 2
第二节 共价键理论
现代的价键理论(Valence Bond Theory)VB
具有同一电子结构的正负离子中，负离子半径 一般比正离子半径大。
rNa+= 98pm, rF- = 133pm 同一元素不同价态的正离子，电荷数越少的离 子半径越大。
rFe2+> rFe3+
第一节 离子键
离子键理论的基本要点 离子特征
同一主族，从上到下，电荷数相同的离子半 径依次增大。
同一周期主族元素正离子半径随离子电荷 数增大而依次减小。
Pb2+ 、 Sn2+ 、 Bi3+ 9-17电子构型离子最外层电子s2p6d1-9
Fe2+ 、Fe3+、 Cr3+、 Mn2+
第一节 离子键
离子键理论的基本要点 离子特征
3. 离子半径： (1) 离子半径：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） (2) 离子半径变化规律：
三个 D 值不同。 D1 > D2 > D3 ，为什么？
D1 D2 D3
E N－H =
3
= 390.5 ( kJ·mol－1 )
第二节 共价键理论
现代的价键理论(Valence Bond Theory)VB 键参数
键长
分子中成键两原子核之间的距离叫键长.一般键长越小，键越强。
C－C C=C C C
NN N 2
πy πz
x
Nσ N
πz
πy
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
键电子云界面图 键电子云界面图
第二节 共价键理论
现代的价键理论(Valence Bond Theory)VB
2、共价键有方向性。共价键尽可能沿着原子轨 道最大重叠的方向（轨道的对称轴）形成，叫着 最大重叠原理。即重叠越多，电子在两核间出现 的机会越大，形成的共价键也就越稳定。
y z
y z
x
x
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 2p N
y z
第一章(化学键)
第四章 化学键
第一节 离子键
离子键理论的基本要点
2、离子键Hale Waihona Puke Baidu特点：既无方向性，也无饱和性，离 子化合物是由正负离子通过离子键相互交替连结 而成的晶体结构。 3、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=1.7)判断键的性质
第一节 离子键
离子键理论的基本要点
离子特征
如 H ＋ Cl
H Cl
缺陷：1.成对电子不相斥 2.有方向性 3.静电吸 引只占键能的5% 4.非八偶体结构PCl5 C l
Cl P Cl
Cl Cl
第二节 共价键理论
现代的价键理论(Valence Bond Theory)VB
H2共价键的形成和本质
R0=74pm D=456kJ·mol-1
两原子电子自旋相反↑↓，电 子云分布在核间比较密集，
能 量0
能量降低，形成H2；
两原子电子自旋相同↑ ↑ ，电 子云分布在核间比较稀疏， 能量升高，不能形成H2；
D R0
核间距R
第二节 共价键理论
现代的价键理论(Valence Bond Theory)VB
自旋相反的成单电子相互接近时，核间电子云密 度较大，原子轨道发生重叠，体系能量降低，可 形成稳定的共价键。 共价键形成条件 自旋相反的未成对电子 原子轨道最大重叠原理
H
+
H
N H
H
第二节 共价键理论
现代的价键理论(Valence Bond Theory)VB
共价键的极性 非极性共价键 两个相同元素的原子 O2，H2 极性共价键 两个不同元素的原子HCl
第二节 共价键理论
现代的价键理论(Valence Bond Theory)VB
键参数
键能
AB ( g ) —— A ( g ) + B ( g ) H = EAB
键和键 s-s
x
s-p x
x
p x - p x zz
x zz
py-py
x
pz-pz
x
yy
第二节 共价键理论
现代的价键理论(Valence Bond Theory)VB
配位键
由成键的两原子中的一个原子单独提供电子对进 入另一个原子的空轨道共用而成键，此种共价键 称为配位键。
N H 3 + H + N H 4 +