杂化轨道理论要点.pptx

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1、1 1 离子键离子键的形成离子键：靠正、负离子之间的静电引力所形成的 化学键。离子型化合物：由离子键所形成的化合物，如NaCl、CaO、KCl、Na2SO4等第1页/共115页21.2 离子键的特点 离子键的本质是静电引力；离子键没有饱和性和方向性；离子型化合物常以晶体形式存在，没有独立的分子。1.3 形成离子键的条件两种原子间电负性相差较大，一般要相差1.7以上。第2页/共115页3第3页/共115页4第4页/共115页5第5页/共115页6 电负性相差不大的非金属元素之间是如何形成化学键的？同种元素之间为什么能形成化学键？四种共价键理论：价键理论、杂化轨道理论、分子轨道理论、价层电子对互斥

2、理论。第6页/共115页7 2 共价键2.1 价键理论 （电子配对理论、VB理论）1.共价键的形成共价键：靠共用电子对形成的化学键第7页/共115页8第8页/共115页92.价键理论基本要点(1)两原子中自旋方向相反的未成对电子可以相互两原子中自旋方向相反的未成对电子可以相互 配对形成共价键。配对形成共价键。(2)发生相互重叠的两个原子轨道的正、负号要相同 对称性匹配原则。(3)相互重叠的两个原子轨道要尽可能沿着能发生最 大重叠的方向进行重叠 最大重叠原则。第9页/共115页103.共价键的特征A:饱和性H(1s1)Cl(3s23p5)HCl N(2s22px12py12pz1)NN 几个未成

3、对电子只能和几个自旋方向相反的单电子配对成键。H2 NH3第10页/共115页11 两个电子配对，就是两个原子轨道发生重叠。重叠的结果是电子云密度在两核之间增大。B:方向性第11页/共115页12HCl 1s3px重叠越大，形成的键越牢固 共价键具有方向性。H2 1s1s第12页/共115页13H1sF2p2p2pFFF2H2HF电子云重叠示意图第13页/共115页144.共价键的类型a:键 两原子轨道沿键轴方向进行同号重叠所形成的键。根据轨道重叠的方向方式及重叠部分的对称性划分为不同的类型头对头第14页/共115页15s spx spx px轨道重叠电子云分布第15页/共115页16电子云分

4、布b:键 两原子轨道沿键轴方向在键轴两侧平行同号重叠所形成的键肩并肩zpz pz xpy py x轨道重叠第16页/共115页17 键类型键类型 键键 键键原子轨道重叠方式原子轨道重叠方式沿键轴方向相对重叠沿键轴方向相对重叠沿键轴方向平行重叠沿键轴方向平行重叠原子轨道重叠部位原子轨道重叠部位两原子核之间，两原子核之间，在键轴处在键轴处键轴上方和下方，键轴上方和下方，键轴处为零键轴处为零原子轨道重叠程度原子轨道重叠程度大大小小键的强度键的强度较大较大较小较小化学活泼性化学活泼性不活泼不活泼活泼活泼键和和 键的特征比较的特征比较 两原子间若只形成一个共价键，一定是键；两原子间若形成多个共价键，其中

5、一个是键，其余为 键。如N N2 2、CHCH2 2CHCH2 2、CHCHCHCH；第17页/共115页18例：H2 1s1 1s1s 1个 键Cl2 3s23p5 3px3px 1个 键HCl 1s 3px 1个 键N2 2s22p3 2px2px 1个 键 2py2py 1个 键 2pz2pz 1个 键 三个共价键NN2 2分子中的分子中的3 3个共价键为什么不全是个共价键为什么不全是键呢？键呢？第18页/共115页19配位键：由一个原子提供空轨道，另一个原子提 供孤对电子所形成的化学键。用箭头“”表示。C原子：2s22px12py12pz0 O原子：2s22px12py12pz25.配

6、位键如：CO第19页/共115页20 配位键与共价键的区别与联系：两者的形成过程不同，但配位键一旦形成，其结果与共价键没有区别。是一种特殊的共价键。配位键广泛存在于配位化合物及一些无机含氧酸根中：配位键形成条件：一方有空轨道，另一方有孤对电子。第20页/共115页212.2 杂化轨道理论 形成分子时，同一原子中的若干不同类型、能量相近的原子轨道混合起来，从新分配能量和调整空间方向组成数目相同、能量相等的新的原子轨道，这种混合平均化的过程称为原子轨道的“杂化”1.杂化轨道概念杂化轨道：杂化后所形成的若干新原子轨道。sp型杂化：同一原子的1个s 轨道与p 轨道进行的杂化。有：有：sp sp2 sp

7、3第21页/共115页222.杂化轨道理论的要点(1)发生轨道杂化的原子一定是中心原子；(2)参加杂化的各原子轨道能量要相近（同一能级组或 相近能级组的轨道）；(3)杂化前后原子轨道数目不变：参加杂化的轨道数目 等于形成的杂化轨道数目；但杂化轨道在成键时更 有利于轨道间的重叠；(4)杂化轨道在空间构型上都具有一定的对称性 （以减小化学键之间的排斥力）。第22页/共115页23180实验测得:两个共价键，直线形分子（键角180）ClBeCl(1)BeCl2分子的形成 Be原子：1s22s2 没有单个电子，ClClBe第23页/共115页24一个s 和一个 p 轨道杂化第24页/共115页25+s

8、p 轨道杂化过程示意轨道杂化过程示意图图每个sp杂化轨道的形状为一头大，一头小，含有1/2 s 轨道和1/2 p 轨道的成分两个轨道间的夹角为180，呈直线型第25页/共115页26第26页/共115页27(2)sp2 杂化 BF3分子的形成 每个sp2杂化轨道的形状也为一头大，一头小，含有 1/3 s 轨道和 2/3 p 轨道的成分 每两个轨道间的夹角为120，呈平面三角形 sp2杂化：1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化,形成3个sp2 杂化轨道。第27页/共115页28第28页/共115页29BF3分子的形成：实验测得，三个共价键，平面三角形分子（键角120）。B原子：1s22s22p1

9、120FFFB规律：第A族元素与第A族元素所形成的MX3型共价化合物，中心原子采取sp2杂化。如BBr3。第29页/共115页30(3)sp3杂化 CH4分子的形成 sp3杂化：1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化,形成4个sp3 杂化轨道。每个sp3杂化轨道的形状也为一头大，一头小，含有 1/4 s 轨道和 3/4 p 轨道的成分 每两个轨道间的夹角为109.5，空间构型为正四面体型第30页/共115页31第31页/共115页32 实验测得，四个共价键，正四面体形分子（键角10928）CH4分子的形成：第32页/共115页33 规律：第A族元素与第A族、A族元素所形成的MX4型共价化合物，中

10、心原子采取sp3杂化。如CCl4、SiF4、CHCl3。C原子：1s22s22p2 只有2个单电子第33页/共115页34第34页/共115页353.等性杂化与不等性杂化等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分的均匀混合。杂化轨道 每个轨道的成分 轨道间夹角(键角)sp 1/2 s，1/2 p 180 sp2 1/3 s，2/3 p 120 sp3 1/4 s，3/4p 10928 （p）p 90随p 轨道成分的增大，夹角向90靠拢。不等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分上的 不均匀混合。第35页/共115页36实验测得，三角锥形分子，键角107NH3 分子第36页/共115页372s2p 孤

11、电子对占据的杂化轨道，不参与成键，电子云密集在中心原子周围，s轨道成分相对增大，其余3个杂化轨道p成分相对增大。N原子：2s22p3 有3个单电子，可形成3个共价键，孤对电子杂化杂化 产生不等性杂化的原因：参与杂化的原子轨道中电子数目多于轨道数目，出现孤电子对。第37页/共115页38第38页/共115页39第39页/共115页40H2O 分子：实验测得，V字形分子，键角10429 O原子：2s22p4 有2个单电子，可形成2个共价键，键角应当是90，Why?第40页/共115页41H2O 分子 O原子成键前先进行了SP3不等性杂化，其中的两条杂化轨道由成对电子占据，其余两条P成分更多，键角更

12、靠近90，实测：104292s2p2 对孤对电子杂化杂化O原子：2s22p4第41页/共115页42第42页/共115页43杂化轨道情况一览表 中心原子 外层电子构型 杂化类型 分子几何形状 键角 举例A、B ns2 sp等性 直线形 180 BeCl2、HgCl2 A ns2np1 sp2等性 平面三角形 120 BF3、BBr3 A ns2np2 sp3等性 (正)四面体 10928 CCl4、SiHCl3 A ns2np3 sp3不等性 三角锥形 10928 NH3、PH3 A ns2np4 sp3不等性 V字形 10928 H2O、H2S第43页/共115页44 四四 价层电子对互斥理

13、论价层电子对互斥理论一、价层电子对互斥理论的基本要点二、价层电子对互斥理论的应用实例第44页/共115页45一、价层电子对互斥理论的基本要点 价层电子对互斥理论的基本要点：（1 1）分子或离子的空间构型取决于中心原 子的价层电子对数。中心原子的价层电子对是 指键电子对和未参与成键的孤对电子。（2 2）中心原子的价层电子对之间尽可能远 离，以使斥力最小，并由此决定了分子的空间 构型。第45页/共115页46静电斥力最小的价层电子对的排布方式 价层电子对数价层电子对数 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6电子对排布方式电子对排布方式 直线形直线形平面三角形平面三角形 四面体四面体 三角锥三角锥

14、八面体八面体 （3 3）价层电子对之间的斥力与价层电子对的类型有关，价层电子对之间静电斥力大小顺序为：孤对电子-孤对电子 孤对电子-成键电子对 成键电子对-成键电子对第46页/共115页47 利用价层电子对互斥理论预测分子或离子的空间构型的步骤如下：（1 1）确定中心原子的价层电子对数：价层电子对数（中心原子的价电子数 配位原子提供的电子数)/2)/2 （2 2）根据中心原子的价层电子对数，找出相应的电子对排布，这种排布方式可使电子对之间静电斥力最小。第47页/共115页48 （3 3）根据中心原子的价层电子对的排布方式，把配位原子排布在中心原子周围，每一对电子连接一个配位原子，未结合配位原子

15、的电子对就是孤对电子。若中心原子的价电子对全部是成键电子对，则分子或离子的空间构型与中心原子的价层电子对的排布方式相同；若价层电子对中有孤对电子，应根据成键电子对、孤对电子之间的静电斥力的大小，选择静电斥力最小的结构，即为分子或离子的空间构型。第48页/共115页49二、价层电子对互斥理论的应用实例 在CHCH4 4 中，C C 有4 4个电子，4 4个H H 提供4 4个电子，C C 的价层电子总数为8 8个，价层电子对为4 4对 。C C 的价层电子对的排布为正四面体，由于价层电子对全部是成键电子对，因此 CHCH4 4 的空间构型为正四面体。（一）CHCH4 4 的空间构型第49页/共1

16、15页50（二）的空间构型 在 中，Cl Cl 有7 7个价电子，不提供电子，再加上得到的1 1个电子，价层电子总数为个，价层电子对为4 4对。ClCl的价层电子对的排布为四面体，四面体的 3 3 个顶角被3 3个O O占据，余下的一个顶角被孤对电子占据，因此 为三角锥形。第50页/共115页51（三）PClPCl5 5 的空间构型 在 PClPCl5 5 中，P P 有5 5个价电子，5 5 个ClCl分别提供1 1个电子，中心原子共有5 5对价层电子对，价层电子对的空间排布方式为三角双锥，由于中心原子的价层电子对全部是成键电子对，因此PClPCl5 5 的空间构型为三角双锥形。利用价层电子

17、对互斥理论，可以预测大多数主族元素的原子所形成的共价化合物分子或离子的空间构型。第51页/共115页52中心原子的价层电子对的排布和中心原子的价层电子对的排布和 ABn 型共价分子的构型型共价分子的构型价层电子对排布 成键电子对数孤对电子对数分子类型 电子对的排布方式 分子构型 实 例直线形 23平面三角形2 0 AB2直线形HgCl23 0 AB32 1 AB2价层电子对数平面三角形 BF3角形PbCl2第52页/共115页53价层电子对数 价层电子对排成键电子对数 孤对电子对数 分子类型 电子对的排布分子构型 实 例布方式 4四面体4 0 AB43 1 AB32 2 AB2正四面体 CH4

18、三角锥形 NH3角形H2O第53页/共115页54价层电子对数 价层电子对排成键电子对数 孤对电子对数 分子类型 电子对的排分子构型 实 例布布方式体5三角双锥50 AB54 1 AB43 2 AB32 3 AB2三角双锥 PCl5变形四面 SF4T形 ClF3直线形第54页/共115页55价层电子对数 价层电子对排成键电子对数 孤对电子对数 分子类型 电子对的排分子构型 实 例布布方式形6八面体60 AB651 AB542 AB4正八面体 SF6四方锥形IF5平面正方第55页/共115页56第56页/共115页572.3 分子轨道理论1.分子轨道的形成及理论的基本要点（1）分子中的电子不再从

19、属于某个原子，而是在整个分子中的电子不再从属于某个原子，而是在整个 分子范围内运动；分子中单个电子的运动状态也分子范围内运动；分子中单个电子的运动状态也 用波函数来描述，称为用波函数来描述，称为分子轨道分子轨道。（2）分子轨道可以近似地通过原子轨道的线性组合分子轨道可以近似地通过原子轨道的线性组合 （相加或相减）而得到。（相加或相减）而得到。原子轨道有效地组成分子轨道的条件是：原子轨道有效地组成分子轨道的条件是：能量相近、对称性匹配和最大重叠能量相近、对称性匹配和最大重叠第57页/共115页58(3)组合出的分子轨道数目等于参加组合的原子轨道组合出的分子轨道数目等于参加组合的原子轨道 数目数目

20、。在组成的分子轨道中，有一半轨道的能量低在组成的分子轨道中，有一半轨道的能量低于组合前原子轨道的能量，称为于组合前原子轨道的能量，称为成键分子轨道成键分子轨道；另；另一半轨道的能量高于组合前原子轨道的能量，称为一半轨道的能量高于组合前原子轨道的能量，称为反键分子轨道。反键分子轨道。(4)分子轨道能量的高低取决于参加组合的原子轨道分子轨道能量的高低取决于参加组合的原子轨道 能量的高低。能量的高低。(5)分子轨道中电子的排布遵守能量最低原则、保利不分子轨道中电子的排布遵守能量最低原则、保利不相容原则和洪特规则。相容原则和洪特规则。第58页/共115页592.分子轨道能级图 以同核双原子分子为例，只

21、考虑两原子中相同轨道之间的组合。第59页/共115页60第60页/共115页61(1s)(1s*)(2s)(2s*)(2p)(2py)=(2pz)(2py*)=(2pz*)(2p*)氧分子轨道能级次序：(1s)(1s*)(2s)(2s*)(2py)=(2pz)(2p)(2py*)=(2pz*)(2p*)N、C、B三种分子轨道的能级次序：第61页/共115页623.分子轨道理论的应用（1 1）几种常见同核双原子分子的结构（电子分布式）A:F2分子的结构：F2(1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2p)2(2py)2(2pz)2(2py*)2(2pz*)2抵消抵消抵消抵消抵消抵消抵消抵消F

22、 FB:N2分子的结构：N2(1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2py)2(2pz)2(2p)2 N N第62页/共115页63 A:O2分子的磁性 1616个电子抵消抵消抵消抵消 O O2 2分子是顺磁性物质（2）分子的性质O2(1s)2(1s*)2(2s)2(2s*)2(2p)2(2py)2(2pz)2(2py*)1(2pz*)1三电子键三电子键1个 键第63页/共115页64 逆磁性物质：在磁场中受到磁场排斥的物质。逆磁性物质中所有电子都已配对，没有单个电子。顺磁性物质：在磁场中受到磁场吸引的物质。顺磁性物质中电子没有全部配对，有单个电子。逆磁顺磁第64页/共115页65 判断

23、：O2 O2+O22+O2-O22-哪个最稳定？B:分子的稳定性 如果成键轨道上的电子数多于反键轨道上的电子数，即分子有净的成键，这样的分子是稳定的，反之是不稳定的。分子的这种性质可用键级来表示。键级=（成键轨道上电子数反键轨道上电子数）H2+的存在 第65页/共115页663 分子间力和氢键分子间力：分子与分子之间的相互吸引力，又称范德华力。分子间力影响物质的物理性质第66页/共115页67 1.共价键的极性极性共价键：电负性不相同的两种原子之间形成的共价键。非极性共价键：电负性相同的两种原子之间形成的共价键。3.1 分子的极性两种不同原子之间形两种不同原子之间形成的共价键一定是极成的共价键

24、一定是极性共价键。性共价键。第67页/共115页68 观察下列分子的正、负电荷“重心”是否重合：极性分子：正负电荷重心不重合的分子。非极性分子：正负电荷重心重合的分子。2.分子的极性第68页/共115页69v 单原子分子一定是非极性分子；v 双原子分子 同核都是非极性分子；异核都是极性分子；v 多原子分子 空间结构对称的是非极性分子，空间结构不对称的是极性分子。极性分子：H2O、NH3、CHCl3非极性分子：BeCl2、CO2、BCl3、CH4共价键的极性取决于相邻两原子间共用电子对是否有偏移分子的极性取决于整个分子正负电荷中心是否重合第69页/共115页70 q 为某极性分子正、负电荷中心所

25、带电量 （偶极电量）l 为 偶极距离 偶极矩：分子中偶极长度与偶极一端所带电量的乘积，用Pe表示。v 偶极矩越大，分子的极性越大；偶极矩越大，分子的极性越大；v非极性分子的偶极矩为零；非极性分子的偶极矩为零；v偶极矩可通过实验测定；偶极矩可通过实验测定；由测定结果可推测分子的几何构型由测定结果可推测分子的几何构型。3.偶极矩(Pe)Pe=q lClHPl第70页/共115页71 实验测得CO2、BF3的偶极矩为零，可得到什么结论？实验测得NH3、H2O的偶极矩不为零，又可得到什么结论？第71页/共115页72 取向力：固有偶极之间产生的相互作用力（吸引力）分子间力1.取向力极性分子具有的偶极称

26、为固有偶极（永久偶极）v 分子的极性越大，取向力越大；v 取向力只存在于极性分子之间。第72页/共115页73第73页/共115页742.诱导力诱导偶极：某分子在极性分子诱导下产生的偶极。诱导力：诱导偶极与固有偶极之间的相互作用力。极性分子之间是否存在诱导力？第74页/共115页753.色散力非极性分子瞬时偶极瞬时偶极：由于分子中电子运动和核振动而使分子在 某一瞬间产生的偶极。第75页/共115页76问题1：色散力是否只存在于瞬间？问题2：色散力是否只存在于非极性分子之间？色散力：瞬时偶极之间的相互作用力。影响色散力大小的因素：分子量（分子体积）。第76页/共115页77 分子间力是永远存在于

27、分子之间的一种吸引力；非极性分子之间只存在色散力；非极性分子与极性分子之间存在色散力和诱导力；极性分子之间存在色散力、诱导力和取向力；色散力存在于一切分子之间，是三种作用力中最主 要的一种；分子间力没有饱和性和方向性(静电引力)；分子间力的强度远小于化学键；4.分子间力的特点第77页/共115页785.分子间力对物质性质的影响分子间力对物质的物理性质有影响。（1）对物质熔、沸点的影响 一般而言：结构相似的同系列物质分子量越大，分子变形性也越大，分子间力愈强，物质的熔点、沸点也就愈高。如：卤族元素单质第78页/共115页79（2）对物质溶解度的影响 一般规律：极性物质易溶于极性溶剂中，非极性物质

28、易溶于非极性溶剂中“相似相溶”原理。溶解过程需克服的作用力：溶质分子之间的力；溶质分子与 溶剂分子之间的力。以水为溶剂：HCl、H2H2、HAc、C2H5OH、NaCl、HNO3易溶以苯为溶剂：I2、S8、大部分有机化合物易溶第79页/共115页80第80页/共115页81分子中必须具有一个电负性很大、半径很小的X原子与H原子形成共价键；分子中必须具有一个电负性很大、半径很小、带有孤对电子的Y原子。2.氢键的形成条件满足上面两个条件的X、Y原子：F、O、N氢键的通式：X H Y （X和Y可以是相同原子）第81页/共115页82XY判断下列分子中是否存在氢键：NH3 CH4 CH3OCH3 HN

29、O3（分子内氢键）第82页/共115页83 (1)氢键也属于一种分子之间的作用力，但通常所说的范 德华力不包括氢键（因为氢键的存在不具有普遍性）；(2)氢键的强度与范德华力相当，远小于化学键的强度；(3)氢键具有饱和性和方向性（类似于共价键）。若形成分子内氢键便不再形成分子间氢键。3.氢键的特点第83页/共115页844.氢键对物质物理性质的影响氢键对物质的物理性质有显著的影响（1）对物质熔、沸点的影响（2）对溶解度的影响 若溶质分子与溶剂分子之间能形成氢键，将有利于溶质分子的溶解。如：乙醇和乙醚，前者溶于水，而后者不溶。（3）对生物体的影响第84页/共115页85温度温度()()分子量氢键对

30、熔点、沸点的影响氢键对熔点、沸点的影响沸点沸点熔点熔点第85页/共115页86氢键应用举例第86页/共115页87第87页/共115页881.离子极化的产生+未极化离子的极化 在外电场作用下，离子中正负电荷中心发生相对位移，产生诱导偶极的现象叫做离子的极化+互相极化在电场中第88页/共115页89离子极化的结果：偶极的产生使离子变形，正负离子的电子云相互重叠，键的极性变小，离子键开始向共价键转变。+键的极性减弱第89页/共115页902.离子的特征 三个主要特征：电荷、半径、电子构型离子极化的强弱由离子的特征决定3.离子的极化力和变形性极化力：某离子使其它离子产生变形的能力。变形性：某离子被其

31、它离子极化而变形的难易程度。第90页/共115页91 离子的电荷：电荷越多，极化力越强。Al3+Mg2+Na+离子的半径：半径越小，极化力越强。Na+K+Rb+离子的电子构型：917、18、182电子构型的极化力强 8电子构型的极化力弱。Na+Ag+（1）离子的极化力离子的极化力和离子的电荷、半径以及外层电子构型有关第91页/共115页92离子的半径：半径越大，变形性越强。离子的电荷：正电荷越少或负电荷越多，变形性越强。O2-F-Na+Mg2+Al3+Si4+F-Cl-Br-I-离子的电子构型：917、18、182电子构型的变形性强；8电子构型的变形性弱。（2）离子的变形性一般：对于阳离子，主

32、要考虑极化力；对于阴离子，主要考虑变形性。第92页/共115页934.离子极化对化学键型的影响键的极性减弱离子键 共价键 离子极化程度愈大，共价键成分愈多，离子键就逐渐向共价键过渡第93页/共115页945.离子极化对化合物性质的影响（1）晶型的转变 银的卤化物：AgF、AgCl、AgBr、AgI Ag+离子具有18电子层结构，极化力和变形性都很大，负离子从F-到I-，离子半径依次增大，变形性依次增大，极化作用依次增大，化学键由离子键逐渐向共价键转变。AgF、AgCl、AgBr、AgI典型离子晶体过 渡 晶 体共价型晶体第94页/共115页95同一周期元素氯化物的熔点从左到右依次降低：NaCl

33、 MgCl2 AlCl3 SiCl4 从Na+Si4+，离子半径依次减小，电荷数依次增多，极化力依次增强，化学键由离子键逐渐向共价键过渡。（2）化合物的溶解度AgF、AgCl、AgBr、AgI在水中的溶解度依次减小（3）晶体的熔点键型的过渡引起晶体在水中溶解度的改变键型的改变使晶体的熔点发生变化熔点：NaCl（801）AgCl(455)第95页/共115页96(4)化合物的颜色离子极化也导致离子晶体颜色加深AgI（黄）又：Pb2+、Hg2+、I PbI2（金黄色）HgI2（橙红色）AgCl（白）AgBr（淡黄）第96页/共115页976.46.4 晶体结构固体晶体非晶体（无定型体）晶体：由原子

34、、离子、分子等基本微粒在空间按一定规则 周期性排列所形成的固体物质。如矿石、金属、某些固体盐类。无定形体：由微粒在空间不规则排列所形成的固体物质。如玻璃、松香、石蜡。第97页/共115页981.晶体有一定的几何外形。如NaCl晶体是立方形的。2.晶体有固定的熔点。无定形体只有软化温度范围。3.晶体是各向异性的。无定形体各向同性。晶体的特征晶格：将晶体中的微粒抽象成几何点之后所构成的几何图形。晶格结点：晶格中微粒所占据的点。第98页/共115页99第99页/共115页100晶格种类：共有14种，分为7个晶系。第100页/共115页101 自然界中的晶体种类繁多，14种晶格能囊括所有晶体中微粒的排

35、列方式吗？布拉维经研究证明，不管是什么微粒，只要按一定规律在空间做周期性排列，其排列方式就只能是上述14种形式之一。也就是说，若不考虑构成晶体的具体微粒是什么，只考虑微粒的排列方式，自然界中千变万化的实际晶体只能分成14类。晶体按其微粒间作用力的不同分为：离子晶体（离子键）分子晶体（范德华力，氢键）原子晶体（共价键）金属晶体（金属键）第101页/共115页102离子晶体：由正、负离子通过离子键结合而成的晶体。离子晶体离子晶体中晶格结点上排列的是正、负离子；离子晶体中不存在单个分子；离子晶体一般熔点高、硬度大，但延展性差；离子晶体易溶于极性溶剂中，水溶液和熔化状态能导电；离子晶体中，离子半径越小

36、，电荷数越高，则熔点越高，硬 度越大。如：CaO NaF，NaCl KCl (1887)(1266)(1074)(1041)K 这一熔点和硬度变化规律，只适用于离子型化合物。第102页/共115页103第103页/共115页104 分子晶体中晶格结点上排列的是分子；分子晶体一般熔点低、硬度小、易挥发；分子晶体不导电（极性较强的分子晶体的水溶液可 导电，如HCl水溶液）；分子晶体分子晶体：由分子通过分子间力（含氢键）结合而成 的晶体。第104页/共115页105CO2晶体第105页/共115页106原子晶体：由原子通过共价键结合而成的晶体。原子晶体种类很少：金刚石、石英(SiO2)、SiC、单晶

37、Si、单晶Ge、灰Sn、GaAs、B4C、BN。（共9种）原子晶体金金刚刚石石石英石英第106页/共115页107金刚砂第107页/共115页108 原子晶体中晶格结点上排列的是原子；原子晶体中也不存在单个分子；原子晶体都具有很高的熔点和硬度，但延展性差；原子晶体很难溶解，熔化时也不导电。金刚石：硬度10，熔点3550；石 英：SiO2，不吸收紫外线；碳化硅：SiC，金刚砂，制作磨料。第108页/共115页109金属键：由金属原子、金属正离子和自由电子所形 成的化学键。金属晶体金属晶体：由金属原子和金属正离子通过金属键结合 而成的晶体。由多个原子共有一些流动的自由电子，金属原子和离子沉浸在电子

38、的海洋中.第109页/共115页110金属键理论认为：金属晶体中存在金属原子、金 属正离子和自由电子，自由电 子在整个晶体中运动。自由电子相当于金属晶体中的粘合剂。金属键可以看成是“改性共价键”或“离域共价键”。第110页/共115页111 金属晶体中晶格结点上排列的是金属原子和金属正离子；金属晶体中不存在独立的分子；金属晶体熔点一般较高，硬度一般较大；Cr:硬度最大的金属（9）；W：熔点最高的金属3413K 金属晶体导电、导热性好；(因为自由电子的存在)金属晶体延展性好，适合于机械加工；(与自由电子的离域性有关)金属晶体中自由电子数越多，金属键的强度越大，熔点越高，硬度越大。第111页/共1

39、15页112金属的性质密度大 金属光泽 导热 可加工性 导电性 第112页/共115页113 有一些晶体界于两种类型之间 混合型晶体。一般有链状或层状结构，即链内和链间、层内和层间粒子的作用力不同。石墨：层内共价键，层间分子间力；石棉：链内共价键，链间离子键。石墨结构示意图混合型晶体第113页/共115页114晶体类型晶体类型离子晶体离子晶体原子晶体原子晶体 分子晶体分子晶体 金属晶体金属晶体晶格结点上微粒晶格结点上微粒正、负离子正、负离子原子原子分子分子原子和离子原子和离子微粒间作用力微粒间作用力离子键离子键共价键共价键范德华力范德华力（氢键）（氢键）金属键金属键熔、沸点熔、沸点较高较高高高低低一般较高一般较高硬度硬度较大较大大大小小一般较大一般较大延展性延展性差差差差差差好好导电性导电性水溶液或熔融水溶液或熔融态导电态导电非导体非导体半导体半导体非导体非导体良导体良导体溶解性溶解性易溶于极性溶易溶于极性溶剂剂不溶性不溶性由分子极性由分子极性决定决定不溶性不溶性举例举例NaCl、BaOSiC、SiO2CO2、H2OCu、Fe晶体的基本类型和性质对比晶体的基本类型和性质对比第114页/共115页115感谢您的观看！第115页/共115页