第七章 化学键与分子结构1 大学化学 化工原理课件.ppt

2. 离子半径 * 第 7 章 化学键与分子结构 Chemical Bond and Molecular Structure Chapter 7 Chemical Bond and Molecular Structure 第七章 化学键与分子结构 7.认识分子间作用力和氢键的本质，会解释其对物质性 质的影响。 2.掌握离子键的形成及其特点； 3.掌握离子的特征； 4.掌握价键理论的内容；会用价键理论解释共价键的 特征，会用价电子对互斥理论和杂化轨道理论解释 简单的分子结构； 5.初步认识分子轨道，掌握第二周期元素的分子轨道 特点； 6.理解金属键理论，特别是能带理论，会用能带理论 解释固体分类； 本章教学要求 1.认识化学键的本质； 7.1 化学键的定义 7.2 离子键理论 7.3 共价键理论 7.4 金属键理论 7.5 分子间作用力和氢键 第七章 化学键与分子结构 7.1 化学键的定义 1. 什么是化学键 2Na (s) + Cl2 (g) 2NaCl (s) 颜色 状态 导电性 通电下 银灰色 黄绿色 白色 固体 气体 晶体 极强 极弱 极弱，熔融导电 第七章 化学键与分子结构 第一节 化学键的定义 Pauling L在《The Nature of The Chemical Bond》中提出了用得最广泛的化学键定义：如果两个原子（或原子团）之间的作用力强得足以形成足够稳定的、可被化学家看作独立分子物种的聚集体，它们之间就存在化学键。简单地说，化学键是指分子内部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 第七章 化学键与分子结构 第一节 化学键的定义 7.2.1 离子键及其特点 7.2 离子键理论 （1）离子键的形成 形成化学键 -450 kJ·mol-1 第七章 化学键与分子结构 第二节 离子键理论 V 0 V0 r0 r r r0 ，当 r 减小时，正负离子靠静电相互吸引，势能 V 减小，体系趋于稳定。 r = r0 ，V 有极小值，此时体系最稳定，形成离子键。 r r0 ，当 r 减小时，V 急剧上升。因为Na+和Cl－彼此 再接近时，电子云之间的斥力急剧增加，导致势能骤然 上升。 第七章 化学键与分子结构 第二节 离子键理论 离子键形成的条件：原子间的电负性差值＞2.0 离子键：由原子间发生电子的转移，形成 正负离子，并通过静电引力作用 而形成的化学键。 第七章 化学键与分子结构 第二节 离子键理论 （2）离子键的特点 ● 本质是静电引力（库仑引力） ● 没有方向性和饱和性（库仑引力的性质所决定） ● 键的离子性与元素的电负性有关 NaCl CsCl 第二节 离子键理论 第七章 化学键与分子结构 也可用 Hannay Smyth 公式来计算键的离子性。 离子性=[16(△x)+3.5 (△x)2]×100% xA-xB 离子性百分率(%) 0.20.40.60.81.01.21.41.71.82.02.22.42.62.83.03.2 01040915223039505563707682868992 离子键中键的极性 元素电负性的关系 离子键中键的离子性 与元素电负性的关系 XA-XB﹥1.70单键具有50%以上的离子性即形成离子化合物，否则，XA-XB﹤1.70则形成共价化合物. 第七章 化学键与分子结构 第二节 离子键理论 7.2.2 离子的特征 离子键 的强度 正、负离 子的性质 离子化合 物的性质 取决于 取决于 1. 离子电荷 (charge) ◆ 正离子通常只由金属原子形成，其电荷等于原子失 去电子数目。 ◆ 负离子通常只由非金属原子组成，其电荷等于原子 获得电子的数目；出现在离子晶体中的负离子还可 是多原子离子。 第二节 离子键理论 第七章 化学键与分子结构 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 。 d r+ r - d 值可由晶体的 X 射线衍射实验测定得到， 例如 MgO d = 210 pm 。 1926年，哥德希密特 ( Goldschmidt ) 用光学方法测得F－和O2-的半径，分别为133pm 和132pm