第三章 双原子分子结构与化学键理论1

化学键理论概述(作业)

化学键理论概述（作业） 7-1从电负性数据判断下列化合物中哪些是离子化合物？哪些是共价化合物？ NaF ； AgBr ； RbF ； HI ； CuI ； HBr ； CsCl ； 答：题设元素的鲍林电负性为： 根据化学键理论，如果要生成离子键，成键原子的元素电负性差异必须大于1.7（即：离子百分数大于50%），反之只能形成共价键。而离子化合物是由离子键形成的化合物，共价化合物是由共价键形成的化合物，故可以通过判断化合物中化学键的类型判断化合物是离子护额合物还是共价化合物。其判断结果如下： 物质类型判断表 7-2.试证明立方晶系AB 型离子晶体配位数为4和配位数为8的介稳定状态中r + /r -分别为0.225和0.732。 证明：如果晶体处于介稳定状态，则离子间全接触（同号和异号之间皆接触）； （1）在配位数为4的立方晶体中, ∠ACB= cos109.5° 5 .109cos ))((2)()()2(5 .109cos )()(2)()() (2;2 2 2 2 2 2 -+-+-+-+-- -+++++++=?++=?= +==r r r r r r r r r BC AC AC BC AB r AB r r AC BC 根据余弦定律： 225 .015 .109cos 11=-+=- + r r 7-4.根据已知的下列数据，由伯恩－哈伯循环计算BaCl 2的Δf H m 0；

氯分子的解离能：242kJ·mol-1；钡的升华热：193kJ·mol-1； 钡的第一电离能：503kJ·mol-1；钡的第二电离能：965kJ·mol-1； 氯的电子亲和能：349kJ·mol-1；氯化钡的晶格能：2027kJ·mol-1； 解：根据化学热力学理论，物质的生成焓是指：在标准态下，由稳定单质生成1mol纯化合 物的热效应。对于BaCl 2的Δ f H m 0对于的反应为： Ba（s）＋ Cl 2（g）＝BaCl 2 （s） 根据离子键理论，晶格能的定义为：在标准状态下，将1mol离子晶体拆散为气态阳离子和气态阳离子所需要的能量.对于BaCl 2 为： BaCl 2 （s）＝Ba2＋（g）＋ 2Cl－（g） 根据化学热力学由原理设计如下伯恩－哈伯循环。 f H0 = -U + (S + D + I + 2E) = -2027 +[193+242+503+965+2×(-)349] = -822.00 kJ· mol-1； 答：由伯恩－哈伯循环计算BaCl 2的Δ f H m 0为-822.00 kJ·mol-1； 7-8.简述价层电子对互斥理论的主要内容,试用价层电子对互斥理论判断下列分子或离子的空间构型。 BeCl2；BCl3；NH4+；H2O；ClF3；PCl5；I3-；ICl4－； ClO2－；PO43-；CO2；SO2；NOCl；POCl3； 解：价层电子对互斥理论的主要内容有：对于ABm型分子，分子的几何构型与中心原子A 的价层电子对构型有关。其中，中心原子的价层电子对数、电子对的性质（成键电子、孤对电子）、电子对之间的夹角等决定其几何构型。分子的稳定构型是价层电子对构型中斥力最小的构型。 根据价层电子对互斥理论，题设分子或离子的空间构型为： (1)对于BeCl2分子； 中心Be的价层电子对数＝（2＋2×1）/2＝2， 其中成键电子对数＝2；故孤对电子对数＝2－2＝0 所以分子的空间构型为直线型。 （2）对于BCl3分子； 中心B的价层电子对数＝（3＋3×1）/2＝3， 其中成键电子对数＝3；故孤对电＝0 所以分子的空间构型为平面正三角形； （3）对于NH4+分子；

化学键与分子结构

第五章物质结构元素周期律 第三讲化学键与分子结构 【考纲要求】 1.理解有关化学键、离子键、共价键、配位键、*金属键等概念 2.掌握用电子式表示化学键的形成过程的方法，并能正确写出常见物质和微粒的电子 式，结构式。 3.掌握影响各类化学键强弱的因素，以及化学键的强弱对物质性质的影响。 教与学方案 笔记与反思【自学反馈】 一、概念辨析 1.化学键： （1）概念：。 (2)种类：、、。 2.离子键： （1）概念：。 （2）形成过程（以MgCl2为例）：。 （3）影响离子键强弱的因素：。 （4）离子键的强弱对物质性质的影响：。 3.共价键： （1）概念：。 （2）形成过程（以CO2为例）：。 （3）影响共价键强弱的因素：。 （4）共价键的强弱对物质性质的影响：。 （5）共价键极性强弱的分析方法：。 （6）共价键极性强弱对物质性质的影响：。 4．配位键： （1）概念：。 （2）形成过程（以NH4+为例）：。 （3）形成配位键的条件：。 （4）配位键属于键，但在指出物质中化学键的类型时必须单独指出。 5．金属键：失去价电子的金属阳离子与在晶体内自由移动的价电子之间强烈的相互作用。 影响金属键强弱的因素：金属的原子半径和价电子的多少。一般情况下，金属的原子半径 越小，价电子越多，则金属键，金属的熔沸点就，硬度就。

三、八电子稳定结构问题：准确判断分子结构中各原子的最外层电子是否满足8电子稳定结构是学习的一个难点，也是高考的一个热点。如何判断才能既简单又无误呢？这里介绍一种简捷的判断方法。 （1）分子中含氢元素时，氢原子的最外层电子是不能满足8电子稳定结构。 （2）分子中无氢元素时，可根据化合价进行判断：某元素在该分子中的化合价的绝对值与其原子的最外层电子数之和等于8，则该元素原子的最外层满足8电子稳定结构； 否则就不满足8 四、分子的性质（溶解性、手性和含氧酸的酸性） 1、溶解性——相似相溶原理 2、手性——手性分子的判断方法是通过连在同一个碳原子上的四个原子或原子团必须互不相同。 3、含氧酸的酸性： （1）对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。 （2）如果把含氧酸的通式写成（HO）mROn的形式，成酸的元素R相同时，则n值越大，酸性也就越强。 二、自我演练： 1．用电子式表示下列物质中化学键的形成过程： Na2O： AlF3： Mg3N2： N2：、NH3： CS2：、BF3： CCl4：、PCl3： PCl5：、H3O+：。 2.写出下列物质的电子式： H2S：、NF3：、H2O2：、NaOH：、NaHS：、Na2O2：、FeS2：、CaC2：、NH4Cl：、KCN：、HCOOH：、—OH：、CH3COO-：、CH3-：、CH3+：。 .【例题解析】 [例1]判断并写出下列微粒符号： （1）含18个电子的阳离子_________________________________； （2）含18个电子的阴离子_________________________________； （3）含18个电子的化合物分子_____________________ ________。 (4) 含18个电子的单质分子. 解题思路:。 [例2] AB2离子化合物的阴、阳离子的电子层结构相同，每摩AB2分子中含有54摩电子，根据下列反应： ①H2+B2→C ②B2+X→Y+AB2+H2O ③Y+C→AB2+Z Z有漂白作用 （1）写出下列物质的化学式：AB2___________X_________Y_________

第二章 共价键理论和分子结构

第二章 分子结构 一、 填空题 1、C 2+的分子轨道为_________________，键级___________________； HCl 的分子轨道为________________，键级__________ 。 2、OF， OF +， OF -三个分子中， 键级顺序为________________。 3、HBr 分子基态价层轨道上的电子排布是 _________________________ 。 4、对称元素C 2与σh 组合，得到___________________；C n 次轴与垂直它的C 2组合，得到______________。 5、有一个 AB 3分子，实验测得其偶极矩为零且有一个三重轴，则此分子所属点群是_______________________。 6、判别分子有无旋光性的标准是__________。 7、既具有偶极矩，又具有旋光性的分子必属于_________点群。 二、选择题 1、 H 2+的H ?= 21?2- a r 1 - b r 1 +R 1， 此种形式已采用了下列哪几种方法： (A) 波恩-奥本海默近似 (B) 单电子近似 (C) 原子单位制 (D) 中心力场近似 2、对于"分子轨道"的定义，下列叙述中正确的是： (A) 分子中电子在空间运动的波函数 (B) 分子中单个电子空间运动的波函数 (C) 分子中单电子完全波函数(包括空间运动和自旋运动)

(D) 原子轨道线性组合成的新轨道 3、含奇数个电子的分子或自由基在磁性上： (A) 一定是顺磁性 (B) 一定是反磁性 (C) 可为顺磁性或反磁性 （D ）没有磁性 4、下列分子的键长次序正确的是 (A) OF -> OF > OF + (B) OF > OF -> OF + (C) OF +> OF > OF - (D) OF - > OF +> OF 5、若以x 轴为键轴，下列何种轨道能与p y 轨道最大重叠？ (A) s (B) d xy (C) p z (D) d xz 6、Cr 与 CO 形成羰基化合物 Cr(CO)6，其分子点群为 (A) D 4h (B) T d (C) O h (D) D 6h 7、2，4，6-三硝基苯酚是平面分子，存在离域π键，它是： (A) (B) (C) (D) 1612 Π1814Π1816Π1616Π三、简答题 1、在有机化合物中，C ═O(羰基)的偶极距很大(μ=7.67×10-30C ·m)，而CO 分子的偶极距却很小，解释原因。 2、SO 42-中S —O 键长为149？pm ，比共价单键半径加和值(175？pm)短，说明原因。说明SiF 62-能稳定存在而SiCl 62-不稳定的原因。 判断 NO 和 CO 哪一个的第一电离能小，原因是什么？ 3、CO 是一个极性较小的分子还是极性较大的分子？ 其偶极矩的方向如何？为什么？ 4、写出N 2基态时的价层电子组态， 并解N 2的键长(109.8？pm)特别短、

化学键与分子结构

第六章化学键与分子结构 一、 教学重点： 1. 现代价键理论与杂化轨道理论的基本要点，并应用上述理论解释部分典型共价分子 的形成过程、结构特性; 2. 共价键的键参数及其与分子结构与性质的关系； 3. 分子极性与分子间作用力; 二、 内容提要 1. 离子键：原子通过电子得失形成阴、阳离子，阴、阳离子通过静电作用而形成的 化学键。 （1）、形成条件；典型金属与典型非金属,电负性差值大于 1.7,此时化学键离子性大于50%。 （2）、离子键的本质：静电作用力。 （3）、离子键的特征：无方向性与饱和性。 （4）、晶格能：298.15K、105Pa时，气态阴、阳离子结合形成1摩尔固态离子晶体时所放出的能量。晶格能数值愈大，则表示形成的离子晶体愈稳定，离子键愈强。 2、现代价键理论 （1）、现代价键理论的要点；第一、参与成键的原子其价电子层必须有未成对的单电子，且要求参与配对的电子自旋方向相反，两两偶合成对时才能形成稳定的共价键，同时某个成单电子一经与另一单电子配对就再也不能与第三个成单电子去配对成键了，此点体现了共价键的饱和性；第二、电子的配对过程实为单电子所在原子轨道的相互部分重叠，而原子轨道的重叠须满足对称匹配和最大重叠原则，原子轨道尽可能发生最大程度的重叠，成键原子核间电子云密度愈大，形成的共价键愈稳定，此点体现了共价键形成的方向性。 （2）、共价键的特性：方向性和饱和性。 （3）、共价键的类型 σ键：原子轨道沿原子核连线方向以“头碰头”的方式重叠而形成的键，共价单键均为该类键型。 π键：原子轨道以“肩并肩”的方式平行重叠而形成的共价键，共价双键和共价叁键中除一个σ键外其余均为π键。 π键的重叠程度比σ键的重叠程度小，π键上的电子对比σ键上的电子活泼，具有较大的流动性，因此含双键和叁键的化合物易发生加成等反应，化学性质较活泼。 （4）、键参数 键的极性 相同原子成键，X A-X B= 0 键无极性（X为电负性）

2-2-1 共价键与分子的立体结构

编号：15 第二节共价键与分子的立体结构 （第1课时） 2010年3月29日 班级__________ 姓名__________ 【学习目标】 1、理解杂化轨道理论的主要内容，掌握三种主要的杂化轨道类型； 2、学会用杂化轨道原理解释常见分子的成键情况与空间构型 【学习重难点】 重点：杂化轨道类型难点：杂化轨道类型 【学案导学过程】 活动·探究原理 规律 方法 技巧（一）甲烷分子的形成及立体构型 联想质疑：1、共价键决定原子的结合方式，决定分子的空间构型吗？ 2、利用电子配对理论能解释甲烷的空间构型吗 3、为了解释甲烷的空间构型鲍林提出了什么理论？ 4、甲烷分子形成过程：C: 2s22p x12p y13p z 观察左 图你能 用语言 描述一 下甲烷 的空间 构型的 形成过 程吗？ 思考：1原子轨道为什么可以进行杂化？（提示从共价键键能大小和体系能量 变化来分析）

2、轨道杂化后在数目，形状，能量上是否发生变化？ 3、轨道杂化的结果是什么？ 4、尝试解释轨道杂化 （二）常见的SP杂化过程活动探究：SP杂化： 2、sp2杂化型 直线型 （BeCl 2 ） 交流与 讨论： 用杂化 轨道理 论分析 乙炔分 子的成 键情况 平面正 三角形 （BF3） 交流与 讨论： 用杂化 轨道理 论分析 乙烯分 子的成 键情况【当堂检测】

(A)1．在外界条件的影响下，原子内部______________________________的过程叫做轨道杂化，组合后形成的新的、____________________的一组原子轨道，叫杂化轨道。2．甲烷分子中碳原子的杂化轨道是由一个__________轨道和三个__________轨道重新组合而成的，这种杂化叫_____________________。 3．乙烯分子中碳原子的原子轨道采用sp2杂化。形成乙烯分子时，两个碳原子各用__________的电子相互配对，形成一个σ键，每个碳原子的另外_____________分别与两个氢原子的_______________的电子配对形成共价键；每个碳原子剩下的一个未参与杂化的__________的未成对电子相互配对形成一个__________键。 (B)4．下列分子的中心原子形成sp2杂化轨道的是（） A．H2O B．NH3 C．C2H4D．CH4 5．在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是（） A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键 B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键 C．C-H之间是sp2形成的σ键，C-C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键 D．C-C之间是sp2形成的σ键，C-H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键

第章化学键与分子结构章节要点及习题

第3章化学键与分子结构 【章节要点】 价键基础 共价键是通过原子核之间共用电子平衡吸引力和排斥力而形成的。在H2中，这使得两个H原子距离为74pm 时能量最低。这个距离就被称为键长。这个距离的分子和孤立原子之间的能量差就称为键能。H2中的单键是一个σ键，关于键轴旋转对称。在简单的双原子分子例如O2，F2中，可以用含有单电子的原子轨道的重叠来描述键的形成。当双原子分子中两个原子不同时，电子对趋向于被其中一个原子所吸引，导致电子共享的不平均，由此产生了极性共价键。电子的不平均共享是分子中不同原子电负性不同的结果。原子之间电负性差值越大，键的极性越大。对于同一周期的原子，电负性一般随着原子序数的增大而增大；对于同一族的原子，电负性一般随着原子序数增大而减少。 离子键 电负性差别较大的元素形成的化合物通常比较适合形成离子型分子。离子型化合物一般由交替的正负离子组成，通过正负离子的静电引力结合在一起。吸引力的大小取决于离子所带的电荷及离子间的距离和一些其它因素。将晶体点阵打破变成气态离子所需的总能量称为晶格能。离子化合物中晶格能的变化趋势可以用离子电荷和距离来解释。 路易斯结构 路易斯结构给出了分子中价层电子的分布。成键的电子在单键（1对电子）、双键（2对电子）、三键（3对电子）中出现，分别在成键原子之间用1，2，3条横线描述。非成键电子被称为孤对电子，用圆点表示于元素符号旁边。路易斯结构可用以下五个步骤画出： 第一步数出价层电子数。 第二步用单键组成键的框架。 第三步在每一个外部的原子放上3对孤对电子，H除外。 第四步将剩余的价层电子分配给内部的原子。 第五步将所有原子的形式上的电荷减至最小。 被4对原子包围的原子是八隅体结构的。这种排布通常在第二周期的元素中比较常见。当电子排布有多种时，使所有原子所带形式电荷减小的结构更优。在一些情况下，一个分子可以画出两种或者更多的能量等价的路易斯结构，差别仅仅是电子对的位置不同。这种结构被称为共振结构。当然也存在能量不等的共振结构；在这种情况下，带有最少形式电荷的结构依然是最优的。 价层电子对互斥(VSEPR)理论 VSEPR理论认为分子采用电子对排斥力最小的一种构型。通过将电子对放置在尽可能远的地方可以实现。通常通过如下三个步骤预测分子的结构： 画出分子的路易斯结构。 数出中心原子成键电子对和孤对电子对的数目，用下表确定电子对对数最适合的几何构型。 如有必要，通过考察电子对之间的排斥力修改分子几何构型。排斥力主要取决于电子对是成键电子(BP)还是孤对电子(LP)。排斥力的顺序如下： LP—LP>BP—LP>BP—BP 当孤对电子对存在时，电子对的理想几何构型将会有轻微变形，因为孤对电子对比成键电子对占据更多的空间。

共价键及分子结构知识梳理

共价键及分子结构知识梳理】 一、共价键 1-1共价键的实质、特征和存在实质：原子间形成共用电子对特征：a.共价键的饱和性，共价键的饱和性决定共价分子的。 b共价键的方向性，共价键的方向性决定分子的。 1-2共价键的类型 b键：S-Sb键、S-p c键、p-p b键，特征：轴对称。 n键：p-p n键，特征：镜像对称 【方法引领】b键和n键的存在规律b键成单键；n键成双键、三键。 共价单键为b键；共价双键中有1个b键、1个n键；共价三键中有1个b键、2个n 键。 对于开链有机分子：b键数=原子总数-1 ; n键数=各原子成键数之和- b键数(环 状有机分子，b键数要根据环的数目确定) 原子形成共价分子时，首先形成b键，两原子之间必有且只有1个b键；b键一般比n 键牢固，n键是化学反应的积极参与者。 形成稳定的n键要求原子半径比较小，所以多数情况是在第二周期元素原子间形成。如 C02分子中碳、氧原子之间以p-p b键和p-p n键相连，而SiO2的硅、氧原子之间就没有p-p n键。 【课堂练习1】 (1)下列说法不正确的是 A .乙烷分子中的6个C —H和1个C —C键都为b键，不存在n键 B ?气体单质中，一定有b键，可能有n键 C.两个原子间共价键时，最多有一个b键 D . b键与n键重叠程度不同，形成的共价键强度不同 (2)有机物CH2= CH —CH2—C三CH分子中，C—H b键与C —C b键的数目之比为；b键与n 键的数目之比为。 二、键参数一一键能、键长与键角 2-1键能的意义和应用 a.判断共价键的强弱 b.判断分子的稳定性 c.判断物质的反应活性 d.通过键能大小比较，判断化学反应中的能量变化 【思考】 比较C —C和C= C的键能，分析为什么乙烯的化学性质比乙烷活跃，容易发生加成反 应？ 2-2键长的意义和应用 键长越短，往往键能越大，表明共价越稳定。(键长的长短可以通过成键原子半径大小 来判断) 2个原子间的叁键键长v双键键长v单键键长 2-3键角的意义 键角决定分子的空间构型，是共价键具有方向性的具体表现。 【典例分析】碳、氮两种元素都能形成单键、双键和叁键。测得二者键能有如下规律： 3 E N> 2 E N =N > E N—N； -3E C V E c= c< E C—C 试分析为什么氮分子不易发生加成反应，而乙烯和乙炔容易发生加成反应？

化学键理论

偶联剂分子应至少含有两种官能团，第一种官能团在理论上可于增强材料起化学反应，第二种官能团在理论上应能参与树脂的固化反应，与树脂分子链形成化学键结合，于是，偶联剂分子像“桥”一样，将增强材料与基体通过共价键牢固地连接在一起了。 1简介 1949年，Bjorksten和Lyaeger共同提出化学键理论。 关于分子（或晶体）内相邻原子（或离子）间相互结合的理论。按照这种理论，原子（或离子）是以化学键的形式结合成分子（或晶体）的。形成化学键的物理机制是电磁相互作用。 2重要意义 分子中元素原子的电子从一个原子转移到另一个原子而形成正负离子，由电荷相反的正负离子通过其过剩电荷的库伦力彼此吸引形成分子，这种静电库伦力称为离子键；原子间以共享电子对的方式形成分子，这种化学键称为共价键；在通常情况下，共价键共享的电子对分别由两个原子提供，有时共享的电子对则是由一个原子提供的，这样的共价键称为配位共价键；联结金属原子的键称为金属键，金属键的最显著特点是成键电子的流动性，它使金属表现出高度的导电性和导热性；由极性很强的化合物H-X键上的氢原子与另一个键中电负性很大的原子X上的孤立电子相互吸引而形成的分子之间的一种结合力叫氢键。氢键不是化学键，氢键属于分子间作用力。氢键的作用力比范德华力强而比化学键弱。氢键在生理学和蛋白质结构化学上具有重要的意义。 3人类认识 人类对物质结合方式的认识源远流长。在古希腊，恩培多克勒用爱和恨说明物质间的结合和分离，德谟克利特则用原子的漩涡运动说明原子的聚集和分散。中世纪的J.R.格劳伯（1604～1670）提出了物质同类相亲、异类相斥的思想。其后还出现了关于物质结合的亲和力说，认为物质的微粒具有亲和力，由此互相吸引而结合在一起。19世纪初，瑞典化学家J.J.贝采利乌斯（1779～1848）提出了一种建立在正负电相互吸引的观念基础上的电化二元说，从而使亲和力说更加系统化。阐明分子中原子相互作用的经典价键理论是在原子概念基础上形成的。1852年，英国化学家E.弗兰克兰（1825～1899）提出了原子价概念。1857年，德国化学家F.A.凯库勒（1829～1896）提出碳四价和碳链的概念；1865年，他又揭示出苯的环状结构。1874年，荷兰化学家J.H.范霍夫（1852～1911）等提出了碳原子的四个价键向正四面体顶点取向的假说。这是有机化合物的结构理论。 20世纪20年代，在N.H.D.玻尔的原子结构理论的基础上，对价键的实质有了新的认识，形成了原子价的电子理论。该理论包括离子键理论和共价键理论。离子键理论是1916年由美国化学家W.科塞尔（1888～1956）提出的。同年，G.N.刘易斯（1875～1946）提出共价键理论。但这个理论不能解释共价键的方向性、氧分子的顺磁性等，也无法解释两个原子为什么共享一对电子时能相互结合。 1927年，W.H.海特勤和F.伦敦（1900～1954）提出氢分子成键理论。该理论认为两个氢原子结合成一个氢分子由于电子密度的分布集中在两个原子核之间而形成化学键。现代价键理论是将这一成果推广到其他分子体系而形成的。它认为共价键由一对自旋反平行的耦合电子组成，并根据原子轨道最大重叠原理，认为分子中的电子只处于与化学键相连接的两个原子之间的区域内。L.鲍林进而提出共振论对此作了补充。该理论认为分子在若干价键结构间共振。1928年，美国化学家R.S.穆利肯和F.洪德等人提出分子轨道理论，将分子看作一个整体，认为形成化学键的电子在整个分子区域内一定的分子轨道上运动。现代化学键理论是在量子力学的基础上形成的，它使电价理论不能解释的问题获得满意的解释。这种理论目前还在进一步发展中。

化学键与分子结构

第6章化学键与分子结构 4课时 教学目标及基本要求 1. 熟悉共价键的价键理论的基本要点、共价键的特征、类型。能联系杂化轨道理论(s-p型)说明一些典型分子的空间构型。 2. 了解分子电偶极矩的概念及其应用于区分极性分子和非极性分子。熟悉分子间力的类型。了解氢键的形成。 教学重点 1. 价键理论要点 2. 共价键的特征及类型 3. 杂化轨道理论与分子空间构型 4. 分子间力与氢键 5. 配合物的价键理论 教学难点 1. 氢分子共价键的形成——共价键的本质 2. σ键和π键 3. 杂化轨道的形成 4. 内轨型、外轨型配合物 教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题 1. 教学方式：以多媒体教学为主，讲述法、模型演示、动画模拟、课堂讨论相结合 2. 注意问题：本章有的内容难以理解，通过多媒体形象、生动的演示使同学都能逐步掌握本章知识。要将每一个知识点给同学尽量的讲详细。 主要教学内容 第 6 章化学键与分子结构 Chapter 6 Chemical bond & Molecular structure 6.1 离子键与离子的结构(Ionic bond and structure of ion) 6.1.1 离子键的形成与特性 德国科学家柯塞尔根据稀有气体原子的电子层结构特别稳定的事实，首先提出了离子键理论。用以说明电负性差别较大的元素间所形成的化学键。 电负性较小的活波金属和电负性较大的活波非金属元素的原子相互接近时，前者失去电子形成正离子，后者获得电子形成负离子。正负离子间通过静电引力而联系起来的化学键叫离子键。 例：NaCl 分子 11Na (X=1.01) 1s2 2s2 2p6 3s1 Na+ 1s2 2s2 2p6 17Cl (X=3.16) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5Cl- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 离子键——正负离子间通过静电作用力而形成的化学键。 离子键的特征 1）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。

第七章化学键理论概述

化学键理论概述 7－1 离子键理论 1916 年德国科学家科塞尔（Kossel ）提出离子键理论。 7－1－1 离子键的形成 电子转移形成离子，相应的电子构型变为稀有气体原子的电子层构型，形成稳定的离子。正、负离子在静电引力的作用下结合在一起，形成离子化合物。 正、负离子之间的静电引力就是离子键。r q q V 04ε -+?-=吸引 离子间距与势能V 的变化曲线 7―1―2 离子键的性质离子键的本质是静电作用力。 离子的电荷越大，离子间的距离 越小，离子间的静电引力越强。 静电引力的实质，决定了一个离子与任何方向的电性不同的离

子相吸引而成键，所以离子键无方向性；而且只要是正负离子之间，则彼此吸引，即离子键无饱和性。 但是每个离子周围排列的相反电荷离子的数目是一定的，这个数目是与正负离子半径的大小和所带电荷多少等有关。离子键形成的重要条件就是元素之间的电负性差值较大。一般来说，元素的电负性差越大，形成的离子键越强。化合物中不存在百分之百的离子键 一般用离子性百分数来表示键的离子性的相对大小。一般认为，?χ> 1.7，发生电子转移，主要形成离子键。?χ< 1.7，不发生电子转移，主要形成共价键。 7―1―3 离子键的强度键能 1 mol 气态分子，离解成气态原子时，所吸收的能量，为离子键的键能，用E i表示。 键能E i越大，表示离子键越强。晶格能在标准状态下，将1mol 离子型晶体分解成 1 mol 气态正、负离子时需要的能量，用U表示。晶格能U越大，表示晶体分解成离子时 吸收的能量越多，说明离子键越强。离子键的强度通常用晶格能的大小来衡量。所以，离子化合物中离子键力是晶体中吸引力和排斥力综合平衡的结果。离子型化合物在通常状态下是以阴、阳离子聚集在一起形成的巨分子的形式存在。 所以离子化合物的化学结合力不是简单的两个阴、阳离子之间的结合，而是整块晶体之内的整个结合力。因此，用晶格能描述离

化学键与分子结构

第6章化学键与分子结构(讲授4学时) Chapter 6 Chemical bond & molecular structure 本章教学内容： 离子键与离子化合物。 共价键与分子结构。价键理论。杂化轨道与分子空间构型。 分子间力和氢键。分子的极性，电偶极矩。 本章教学要求： (1)了解共价键的价键理论的基本要点以及共价键的特征、共价键的类型。 (2)能联系杂化轨道理论(s-p型)说明一些典型分子的空间构型。 (3)了解分子电偶极矩的概念，能判断分子的极性。 (4)明确分子间力(以及氢键)的本质及特性。 本章教学重点： 共价键的形成，价键理论，共价键的特征、类型； a)H 2 b)杂化轨道理论及分子的空间构型 本章习题：P1609,10,11,13,14

6.1 离子键与离子的结构(Ionic bond and structure of ion) 6.1.1离子键的形成 NaCl分子 Na (X=1.01) 1s2 2s22p63s1 Na+1s2 2s22p6 11 Cl (X=3.16) 1s2 2s22p63s23p5 Cl-1s2 2s22p63s23p6 17 离子键——正负离子间通过静电作用力而形成的化学键。 6.1.2离子键的特征 ●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。 ●离子键无方向性，无饱和性。 ●离子键是极性键。 电子失去的顺序:np-ns-(n-1)d-(n-2)f 用n+0.4l做判据,其数值越大，越易失去电子。 6.1.3各种简单离子构型(负离子anion一般仅有外层8电子结构,正离子cation有外层多种结构) 6.2共价键与分子结构(covalence bond &molecular structure) 6.2.1价键理论(valence bond theory) （1）共价键形成的本质 1）氢分子共价键的形成 1927年，Heitler and London将量子力学成果应用于H 分子结构的研究, 2 使共价键的本质得到初步解决。他们的结果认为:当两个氢原子相互靠近，且它们的1s电子处于自旋状态反平行时,两个电子才能配对成键;当两个氢原子的

化学键理论概述

第四章 化学键理论概述 §4-1 价层电子对互斥理论简介(Valence Shell-Electron Pair Repulsion model, VSEPR) 化学价理论的主要目标是说明分子结构，更重要的是预见分子结构。价键理论和分子 轨道理论在此方面是很有用的工具，近年来，又发展起来了一种概念上比较简单，能较好地 判断和解释许多共价分子的空间构型的价层电子对互斥理论。 4-1-1 基本要点 ⑴共价分子中，中心原子与周围配置的原子或原子团（称之为配体）所形成的几何结构（空间构型），主要决定于中心原子价电子层中电子对的互相排斥作用，排斥力最小的结构 最稳定。 例如BeF2分子中，提供的价电子为： Be2s2 F 2p x1(2p5) 形成两条共价键，故中心原子价电子层中有两队电子，这两对电子只有彼此处在Be原子核相 对的两侧，才能使排斥力最小。因此BeF2 应该是直线形的 F—Be—F。 又如CH4 中 C 2s22p2 H1s1. C原子出四个电子，四个H原子各出一个电子，共8个价电子，形成四条共价键，因此，在C 原子的价电子层中有四对电子，这四对电子按四面体伸向四面体的顶角排布，才能使斥力最小，因此 CH4 是四面体形的。 ⑵价层中相邻电子对之间斥力大小决定于电子对之间的夹角和电子对的成键情况。 ①电子对之间夹角越小斥力越大。因此考虑排斥力时首先考虑夹角最小时电子对之间的 斥力。 ②考虑电子对的成键情况，有： 孤电子对-孤电子对斥力>孤电子对-成键电子对>成键电子对-成键电子对。 LP-LP>LP-BP>Bp-BP. 孤电子对（Lone Pair electron,LP） 成键电子对(Bond Pair electron,BP) ③由于重键比单键所含电子数多，故有：叁键>双键>单键. ⑶共价分子(含离子)的几何构型主要决定于中心原子的价层电子对的数目和类型(LP或BP). 中心原子价层电子对数与电子对几何结构的关系见p66表4.12。 中心原子价层电子对数与几何结构的关系 ⑷当分子中有双键、叁键等重键时，可将双键的两对电子和叁键的三对电子看作为一个

分子结构与晶体结构完美版

第六章分子结构与晶体结构 教学内容： 1.掌握杂化轨道理论、 2.掌握两种类型的化学键（离子键、共价键）。 3.了解现代价键理论和分子轨道理论的初步知识，讨论分子间力和氢键对物质性质的影响。 教学时数：6学时 分子结构包括： 1.分子的化学组成。 2.分子的构型：即分子中原子的空间排布，键长，键角和几何形状等。 3.分子中原子间的化学键。 化学上把分子或晶体中相邻原子（或离子）之间强烈的相互吸引作用称为化学键。化学键可分为：离子键、共价键、金属键。 第一节共价键理论 1916年，路易斯提出共价键理论。 靠共用电子对，形成化学键，得到稳定电子层结构。 定义：原子间借用共用电子对结合的化学键叫做共价键。 对共价键的形成的认识，发展提出了现代价键理论和分子轨道理论。 1.1共价键的形成 1.1.1 氢分子共价键的形成和本质（应用量子力学） 当两个氢原子（各有一个自旋方向相反的电子）相互靠近，到一定距离时，会发生相互作用。每个H原子核不仅吸引自己本身的1s电子还吸引另一个H原子的1s电子，平衡之前，引力＞排斥力，到平衡距离d，能量最低：形成稳定的共价键。 H原子的玻尔半径：53pm，说明H2分子中两个H原子的1S轨道必然发生重叠，核间形成一个电子出现的几率密度较大的区域。这样，增强了核间电子云对两核的吸引，削弱了两核间斥力， 体系能量降低，更稳定。（核间电子在核间同时受两个核的吸引比单独时受核的吸引要小，即位能低，∴能量低）。

1.1.2 价键理论要点 ①要有自旋相反的未配对的电子 H↑+ H↓ -→ H↑↓H 表示：H:H或H-H ②电子配对后不能再配对即一个原子有几个未成对电子，只能和同数目的自旋方向相反的未成对电子成键。如：N：2s22p3，N≡N或NH3 这就是共价键的饱和性。 ③原子轨道的最大程度重叠 （重叠得越多，形成的共价键越牢固） 1.1.3 共价键的类型 ①σ键和π键（根据原子轨道重叠方式不同而分类） s-s ：σ键，如：H-H s-p ：σ键，如：H-Cl p-p ：σ键，如：Cl-Cl π键， 单键：σ键 双键：一个σ键，一个π键 叁键：一个σ键，两个π键 例：N≡N σ键的重叠程度比π键大，∴π键不如σ键牢固。 σ键π键 原子轨道重叠方式头碰头肩并肩 能单独存在不能单独存在 沿轴转180O符号不变符号变 牢固程度牢固差 含共价双键和叁键的化合物的重键容易打开，参与反应。

化学键与分子结构练习题

化学键与分子结构练习题 一.选择题 1、下列化合物熔点高低顺序为（）。 （A）SiCl 4＞KCl＞SiBr 4 ＞KBr （B）KCl＞KBr＞SiBr 4 ＞SiCl 4 （C）SiBr 4＞SiCl 4 ＞KBr ＞KCl （D）KCl＞KBr＞SiCl 4 ＞SiBr 4 2、下列物质在水溶液中溶解度最小的是（）。 （A）NaCl （B）AgCl （C）CaS （D）Ag 2 S 3、在下列各种晶体熔化时，需要破坏共价键的是（），只需克服色散力的是（）。 （A）SiCl 4 （B）HF （C）Ag （D）NaCl （E）SiC 4、下列化合物熔点高低顺序为（）。 （A）SiO 2＞HCl＞HF （B）HCl＞HF＞SiO 2 （C）SiO 2＞HF＞HCl （D）HF＞SiO 2 ＞HCl 5、乙醇的沸点（78℃）比乙醚的沸点（35℃）高得多，主要原因是（）。（A）由于相对分子质量不同（B）由于分子极性不同 （C）由于乙醇分子间存在氢键（D）由于乙醇分子间取向力强 6、下列微粒半径由大到小的顺序是（）。 （A）Cl-、K+、Ca 2+、Na+（B）Cl-、Ca2+、K+、Na+ （C）Na+、K+、Ca 2+、Cl- （D）K+、Ca2+、Cl-、Na+ 7、下列固态物质由独立小分子构成的是（）。 （A）金刚石（B）铜（C）干冰（D）食盐 8、在下列化合物中（）不具有孤对电子。 （A）H 2O （B）NH 3 （C）NH+ 4 （D）H 2 S 9、形成HCl分子时原子轨道重叠是（）。 （A）s—s重叠（B）p y —p y （或p y -p y ）重叠 （C）s—p x 重叠（D）p x —p x 重叠 10、中心原子仅以sp杂化轨道成键的是（）。 （A）BeCl 2和HgCl 2 （B）CO 2 和CS 2 （C）H 2S和H 2 O （D）BBr 3 和CCl 4 11、BCl 3 分子几何构型是平面三角形，B与Cl所成键是（）。（A）（sp2—p）σ键（B）（sp—s）σ键 （C）（sp2—s）σ键（D）（sp—p）σ键 12、在下列化合物中，含有氢键的是（）。

专题15：分子结构与化学键

专题15：分子结构与化学键 一、单选题（共13题；共26分） 1.2010年诺贝尔物理学奖所指向的是碳的又一张奇妙脸孔：人类已知的最薄材料——石墨烯。下列说法中，正确的是（） A. 固态时，碳的各种单质的晶体类型相同 B. 石墨烯含有极性键 C. 从石墨剥离得石墨烯需要破坏化学键 D. 石墨烯具有导电性 2.属于极性分子的是（） A. CO2 B. H2O C. CCl4 D. N2 3.下列物质中，既含有离子键又含有共价键的是() A. N2 B. HCl C. MgCl2 D. Na2O2 4.下列说法正确的是() A. 分子间作用力与化学键的大小相当 B. 分子间作用力的大小远大于化学键，是一种很强的作用力 C. 分子间作用力主要影响物质的化学性质 D. 分子内部的相邻原子之间强烈的相互作用称为化学键，而分子之间也存在相互作用，称为分子间作用力 5.下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关的是（） A. F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐开高 B. HCl、HBr、HI、HF的沸点逐渐升高 C. 金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅 D. NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低 6.H2S 分子结构和H2O 相似，但S-H 键键能比O-H 键键能低。下列判断错误的是（） A. H2S 分子呈折线型 B. H2S 分子是极性分子 C. H2S 沸点低于H2O，因为S-H 键键能低 D. H2S 分子稳定性低于H2O 分子 7.（2019?海南）根据图中的能量关系，可求得的键能为（） A. B. C. D.

8.W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，W与X不在同一周期，且原子核外最外层电子数分别为1、5、5、7，下列说法正确的是( ) A. 原子半径大小顺序：r(Z)>r(Y)>r(X)>r(W) B. W和X形成的化合物中只有离子键 C. Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z强 D. X的最低价气态氢化物的热稳定性比Y强 9.下列晶体中含有非极性共价键的离子晶体是（） ①硅晶体②H2O2③CaC2④NH4Cl ⑤Na2O2⑥苯甲酸 A. ①②④⑥ B. ①③ C. ②④⑤⑥ D. ③⑤ 10.下列描述中正确的是（） A. CS2为V形的极性分子 B. ClO3—的空间构型为平面三角形 C. SF6中有6对相同的成键电子对 D. SiF4和SO32—的中心原子均为sp2杂化 11.氢化铵(NH4H)与氯化铵的结构相似，它与水反应有气体生成。下列关于氢化铵叙述正确的是（） A. 是离子化合物，含有离子键和共价键 B. 电子式是 C. 与水反应时，NH4H是氧化剂 D. 固体投入少量的水中，只产生一种气体 12.下列常见分子中σ键、π键判断正确的是( ) A. C22-与O22+互为等电子体，1mol O22+中含有的π键数目为2N A B. CO与N2结构相似，CO分子中σ键与π键数目之比为2:1 C. CN-与N2结构相似，CH2=CHCN分子中σ键与π键数目之比为1:1 D. 已知反应N2O4(l) + 2N2H4(l) = 3N2(g) + 4H2O(l)，若该反应中有4molN-H键断裂，则形成的π键数目为6 N A 13.下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是（） A. Cl2、Br2、I2 B. CO2、SiO2、KCl C. O2、I2、Hg D. 金刚石、NaCl、SO2 二、填空题（共2题；共2分） 14.在下列变化中：①I2升华；②烧碱熔化；③NaCl溶于水；④HCl溶于水；⑤O2溶于水；⑥Na2O2溶于水，未发生化学键破坏的是________，仅发生离子键破坏的是________，仅发生共价键破坏的是 ________，既发生离子键破坏，又发生共价键破坏的是________。 15.已知PH3与NH3结构相似，回答下列问题： ①PH3的电子式________，结构式________． ②几何构型为________． ③中心原子采取________杂化． ④PH3分子中的化学键________（填“有”或“无”）极性，其分子为________（填“极性”或”非极性”）分子． ⑤PH3与NH3的热稳定性：________更强． 三、综合题（共2题；共7分）

化学键理论简介-发展

化学键理论 价键理论valence-bond theory，一种获得分子薛定谔方程近似解的处理方法。又称电子配对法。历史上最早发展起来的化学键理论。主要描述分子中的共价键和共价结合，其核心思想是电子配对形成定域化学键。 杂化轨道理论（hybrid orbital theory)是1931年由莱纳斯·鲍林(Pauling L)等人在价键理论的基础上提出的。虽然它实质上仍属于现代价键理论，但是它在成键能力、分子的空间构型等方面丰富和发展了现代价键理论。 分子轨道理论（MO理论）是处理双原子分子及多原子分子结构的一种有效的近似方法，是化学键理论的重要内容。它与价键理论不同，后者着重于用原子轨道的重组杂化成键来理解化学，而前者则注重于分子轨道的认知，即认为分子中的电子围绕整个分子运动。1932年，美国化学家Mulliken RS和德国化学家Hund F 提出了一种新的共价键理论——分子轨道理论（molecular orbital theory），即MO法。该理论注意了分子的整体性，因此较好地说明了多原子分子的结构。目前，该理论在现代共价键理论中占有很重要的地位。 晶体场理论是研究过渡族元素(络合物)化学键的理论。它在静电理论的基础上，结合量子力学和群论(研究物质对称的理论)的一些观点，来解释过渡族元素和镧系元素的物理和化学性质，着重研究配位体对中心离子的d轨道和f轨道的影响。 配位场理论是晶体场理论的发展，它的实质是配位化合物的分子轨道理论。在处理配位体所产生的电场作用下的中心金属原子轨道能级变化时，以分子轨道理论方法为主，采用类似的原子轨道线性组合等数学方法，根据配位体场的对称性进行简化，并吸收晶体场理论的成果，阐明配位化合物的结构和性质。（有三种理论用于说明和解释配合物的结构和性能：价键理论、晶体场理论和分子轨道理论。） 化学键理论的发展 世界上元素只有100 多种，但目前已知化合物已超过1 000 万种了。元素是怎样形成化合物的，这是化学家共同关心的问题。 最早化学家假设原子和原子之间是用一个神秘的钩钩住的，这种设想至今仍留下痕迹，化学键的“键”字就有钩的意思。 1916年，德国科学家柯塞尔考察大量的事实后得出结论：任何元素的原子都要使最外层满足8 电子稳定结构。柯塞尔的理论能解释许多离子化合物的形成，但无法解释非离子型化合物。1923 年，美国化学家路易斯发展了柯塞尔的理论，提出共价键的电子理论：两种元素的原子可以相互共用一对或多对电子，以便达到稀有气体原子的电子结构，这样形成的化学健叫做共价健。 柯塞尔和路易斯的理论常叫原子价电子理论。它只能定性地描述分子的形成，化学家更需要对化学键做定量阐述。 1927 年，海特勒和伦敦用量子力学处理氢分子，用近似方法计算出氢分子体系的波函数和能量获得成功，这是用量子力学解决共价键问题的首例。1930 年，鲍林更提出原子成键的杂化理论（杂化轨道理论）。1932 年，洪德把单键、多键分成δ和∏键两类。δ健是指在沿着连接两个原子核的直线（对称轴）上电子云有最大重叠的共价键，这种键比较稳定。∏