第三章 化学键与分子结构精选PPT.ppt

《第三章 化学键与分子结构精选PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章 化学键与分子结构精选PPT.ppt（22页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第三章第三章 化学键与分子结构化学键与分子结构第1页，本讲稿共22页NaClHClCCl4熔点（熔点（）801801-114.8-114.8-22.87-22.87沸点（沸点（）14421442-84.9-84.976.876.8氯化钠（氯化钠（NaClNaCl）:在固态时不导电，加热熔化后能导电；在固态时不导电，加热熔化后能导电；易溶于水，水溶液能够导电。易溶于水，水溶液能够导电。氯化氢（氯化氢（HClHCl）:不论在气态还是液态时都不导电；易溶不论在气态还是液态时都不导电；易溶于水，水溶液能够导电。于水，水溶液能够导电。四氯化碳（四氯化碳（CCl4CCl4）：不论在气态还是液态时都不导电。

2、：不论在气态还是液态时都不导电。第2页，本讲稿共22页 如如果果两两个个原原子子（或或原原子子团团）之之间间的的作作用用力力强强得得足足以以形形成成足足够够稳稳定定的的、可可被被看看作作独独立立分分子子物物种种的的聚聚集集体体，它它们们之之间间就就存存在在化化学学键键。简简单单地地说说，化化学学键键是是指指物物质质内内部部原子之间的强相互作用力。原子之间的强相互作用力。不同的外在性质反映了不同的内部结构各自内部的结合力不同第3页，本讲稿共22页本本章章内内容容提提要要分分 子子 结结 构构离子键的形成离子键的形成离子键的特征离子键的特征离子晶体离子晶体价键理论的基本要点和应用价键理论的基本要点

3、和应用杂化轨道理论的基本要点和应用杂化轨道理论的基本要点和应用分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体范德华力范德华力 离子键离子键理论理论分子间作用力分子间作用力共共价价键键理理论论化学键化学键金属键金属键理论理论金属键的形成金属键的形成金属晶体的特征金属晶体的特征第4页，本讲稿共22页3.13.1离子键与离子晶体离子键与离子晶体3.2 3.2 共价键共价键3.3 3.3 金属键理论金属键理论第三章第三章 化学键与分子结构化学键与分子结构第5页，本讲稿共22页 3.1 离子键理论 Na+:Cl Na+:Cl:第6页，本讲稿共22页一、离子键的形成一、离子键的形成势能与核间距之间的关系势能与核间距之间

4、的关系1.1.当当rr0rr0，正负离子靠静电，正负离子靠静电相互吸引，随着相互吸引，随着r r减小，减小，V V减减小，体系稳定；小，体系稳定；2.2.当当r r0r 1.7，发生电子转移，形成离子键；，发生电子转移，形成离子键；X 1.7，实际上是指离子，实际上是指离子键的成分大于键的成分大于 50%。第8页，本讲稿共22页（3）离子键的特点离子键的特点 本质是本质是静电引力静电引力（库仑引力）（库仑引力）没有没有方向性方向性和和饱和性饱和性（库仑引力的性质所决定）（库仑引力的性质所决定）NaClq+、q-为离子所带电荷为离子所带电荷,R为离子核间距。为离子核间距。属极性键属极性键:离子键

5、的离子性与元素的电负性差有关离子键的离子性与元素的电负性差有关第9页，本讲稿共22页 3.1.4 离子晶体的特点离子晶体的特点 3 熔点沸点较高熔点沸点较高 NaCl MgO 熔点熔点 801 C 2800 C 沸点沸点 1413 C 3600 C 2 导电性导电性 水溶液或熔融态导电，是通过离子的定向迁移完成的，而不水溶液或熔融态导电，是通过离子的定向迁移完成的，而不是通过电子流动导电是通过电子流动导电。4 4 硬度高硬度高,延展性差延展性差1 1 无确定的分子无确定的分子 NaCl NaCl 晶体是个大分子，晶体中无单独晶体是个大分子，晶体中无单独的的 NaCl NaCl 分子存在。分子存

6、在。NaCl NaCl 是化学式。是化学式。第10页，本讲稿共22页常见的离子晶体常见的离子晶体NaCl晶体结构图 CsClCsCl晶体结构图晶体结构图闪锌矿结构（闪锌矿结构（ZnSZnS）ABAB型型ABAB2 2型型第11页，本讲稿共22页1 1、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞,可推知：甲晶体中可推知：甲晶体中A A与与B B的离子个数比为的离子个数比为 ；乙晶体的化学式为；乙晶体的化学式为 ；丙；丙晶体的化学式为晶体的化学式为_；丁晶体的化学式为；丁晶体的化学式为_。1：1C2DEFXY3Z第12页，本讲稿共22页 3.2 共价键理论共享电子对共享电子对 Ro 共

7、价键共价键的形成是的形成是由于成键原子的原子由于成键原子的原子轨道相互重叠的结果。轨道相互重叠的结果。第13页，本讲稿共22页4.2.1 价键理论v共价键的本质共价键的本质是由于原子相互是由于原子相互接近时轨道重叠，原子间通过接近时轨道重叠，原子间通过共用自旋相反的电子对使体系共用自旋相反的电子对使体系能量降低，从而成键。能量降低，从而成键。一对电一对电子形成一个共价键。子形成一个共价键。v共价键的主要特点共价键的主要特点是具有饱和是具有饱和性和方向性。性和方向性。一、共价键的本质和特点第14页，本讲稿共22页共价键理论要点共价键理论要点 形成的共价键越多，则体系能量越低，形成的分子越稳定。形

8、成的共价键越多，则体系能量越低，形成的分子越稳定。因此，各原子中的未成对电子尽可能多地形成共价键因此，各原子中的未成对电子尽可能多地形成共价键 。电子配对原理电子配对原理:键合双方各提供键合双方各提供自旋方向相反自旋方向相反的的未成对电子未成对电子原子轨道最大重叠原理原子轨道最大重叠原理:键合双方原子轨道应尽可能最大程键合双方原子轨道应尽可能最大程度地重叠度地重叠,这也是共价键的本质这也是共价键的本质 能量最低原理能量最低原理:第15页，本讲稿共22页共价键形成实例共价键形成实例HF的生成的生成 一个一个s 轨道、一轨道、一个个p 轨道杂化形成二个轨道杂化形成二个等同等同的的 sp 杂化轨道杂

9、化轨道,每个每个sp轨道有轨道有1/2的的S成份成份,1/2的的p成份。成份。第16页，本讲稿共22页 通过共价键形成的分子叫做共价型分子，所生成的化合通过共价键形成的分子叫做共价型分子，所生成的化合物叫做共价化合物。物叫做共价化合物。非金属元素之间的单质和化合物，以及绝大多数有机化非金属元素之间的单质和化合物，以及绝大多数有机化合物都是通过共价键形成的。合物都是通过共价键形成的。按照晶体结构的类型，按照晶体结构的类型，共价键构成的物质共价键构成的物质分子型物质分子型物质分子晶体分子晶体原子型物质原子型物质原子晶体原子晶体第17页，本讲稿共22页1 1、分子晶体及特性、分子晶体及特性：分子晶体

10、分子晶体：占据晶格结点的质点是小分子，占据晶格结点的质点是小分子，分子间靠范德分子间靠范德华力华力彼此规则排列。如：彼此规则排列。如：干冰干冰(CO2)、冰、冰(H2O)、固态氨、固态氨(NH3)、氮、氮(N2)、氧、氧(O2)、氢、氢(H2)特性：特性：硬度小，熔沸点低硬度小，熔沸点低;在常温下呈液态或气态；在常温下呈液态或气态；固液气态导电性差。固液气态导电性差。分子晶体和原子晶体分子晶体和原子晶体干冰干冰(CO(CO2 2)第18页，本讲稿共22页2 2、原子晶体、原子晶体:金刚石金刚石,SiC,SiC，SiOSiO2 2定义：定义：占据晶格结点的质点为原子，占据晶格结点的质点为原子，原

11、子间通过共价键原子间通过共价键规则排列。规则排列。特征：特征：不存在独立的小分子不存在独立的小分子;高熔沸点、高硬度高熔沸点、高硬度;热电的不良导体热电的不良导体 在大多数溶剂中不溶解；在大多数溶剂中不溶解；延展性很差延展性很差3 3、混合型晶体、混合型晶体石墨石墨第19页，本讲稿共22页3.3 金属键理论金属离子沉浸在自由电子金属离子沉浸在自由电子的海洋中的海洋中+一、金属的改性共价键理论一、金属的改性共价键理论 金属晶体的晶格结点上排列金属晶体的晶格结点上排列着金属原子或金属阳离子，在结着金属原子或金属阳离子，在结点的间隙中有许多从金属原子上点的间隙中有许多从金属原子上“脱落下来脱落下来”

12、的自由电子。的自由电子。金属键金属键由许多原子或离子由许多原子或离子共用一些能够不停地运动的自由共用一些能够不停地运动的自由电子而形成的电子而形成的特殊形式的共价键特殊形式的共价键，叫金属键。叫金属键。所以，金属键又叫改性的共价键。所以，金属键又叫改性的共价键。第20页，本讲稿共22页3.3.4 金属晶体金属晶体 绝大多数金属单质晶体堆积的结构类型为面心立方密绝大多数金属单质晶体堆积的结构类型为面心立方密堆积、六方密堆积和体心立方密堆积三种堆积、六方密堆积和体心立方密堆积三种 第21页，本讲稿共22页熔、沸点较大熔、沸点较大导电性、导热性好导电性、导热性好延展性好延展性好 不透明与有金属光泽不透明与有金属光泽金属晶体的特性金属晶体的特性第22页，本讲稿共22页