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第五章 分子结构和晶体结构 [引言]分子是参与化学反应的基本单元。分子是由原子组成的，所以分子的形成说明原子之间存在着相互作用。 分子结构：微观独立存在的集合体（分子、离子、原子）中原子之间的排列及作用。 晶体结构：宏观聚集体中微粒（原子、分子、离子）的排列及作用。 本章重点：共价化合物结构理论，有关应用 第一节 化 学 键(自学) 一、定义： 在分子或晶体中，相邻原子间强烈的相互作用。 二、类型： 离子键 共价键（配位键） 金属键 三、键参数：表征化学键性质的物理量。 1、键能： 概念：破坏1mol气态化学键（化学式表示）变成气态 原子或原子团所需要的能量。 若破坏的化学键多于一个时，则取其平均值。 键能越大，破坏键所需能量越大，键越强。 2、键长： 概念：分子间两原子核间的平衡距离。 一般情况下，键长越短，键强度越大。键越牢固。 3、键角：指键之间的夹角 概念：表征化学键方向性、分子空间结构的重要参数。 4、键矩：表征原子间键的正负电荷重心不重合的程度。 键矩为零正负电荷重心重合，为非极性键。 键矩不为零，为极性键；键矩越大，键极性越强。 第二节 离子化合物的结构 (总结归纳) [问题]：根据希有气体原子的电离能和电子亲合能数据有何启示？ 说明：原子难失去电子，也难得到电子。该电子构型稳定 对价电子数较少金属原子，倾向于失去价电子变成希有气体型的阳离子。 对非金属，价电子数多，则倾向于获得电子成8电子型的阴离子。 提出：金属与非金属原子彼此发生电子转移，形成的相互作用，称为离子键。 一、离子键及离子化合物： 1、定义：由异电荷靠静电作用产生的化学结合力，称为离子键。 离子型化合物：由离子键组成的化合物。 2、形成条件： 通常以电负性差大于1.7作为是否为离子键的参考依据 3、本质：静电作用。 4、特征： ①无方向性 ②无饱和性 5、离子结构类型： 2e、8e、18e、18+2e、不饱和型 二、离子晶体及其特性： 1、晶体： 微观粒子（分子、原子、离子）在空间规则排列形成的宏 观聚集体。 2、晶格结点：微粒所处的位置。 3、晶胞：重复排列的具有代表性的最小单元。 4、AB型晶体构型： CsCl型 NaCl型 ZnS型 （了解） 晶格类型 体心立方 面心立方 面心立方 配位数 8 6 4 5、离子晶体特性： 具有较高的熔沸点和硬度； 脆性，机械加工性能差； 导电性：熔融或水溶液导电，但固体不导电。 三、晶格能 1、定义：破坏1mol晶体（化学式），形成无限远离的气态离子的能量变化 2、分析：离子晶体形成过程中的能量变化 3、表明：离子晶体能稳定存在，关键在于阴阳离子间强烈的结合力，仅用电子结构稳定说明其形成是不完善的。 4、影响因素：离子的电荷、半径 5、应用： NaX物理性质变化规律 第三节 共价化合物的结构 [问题] 如何说明H2、HCl等众多物质的形成及性质。 离子键理论不能圆满解释。 提出了原子间可通过共用电子对形成分子的观点，即共价键。 共价键：原子间通过共用电子对形成的化学键。 [问题]：共用电子为什么能形成？形成条件是什么？ 本质是什么？ 随着量子力学的建立，近代原子结构理论的发展，先后建立了两大共价键理论：VB法和M0法。 一、VB法： 立论点：电子配对和原子轨道最大重叠。 1、要点： ①电子配对原理： 原子间共价键结合是以相互自旋反向的未成对电子彼此配对为前提，符合不相容原理 即成单电子且自旋相反，俩俩偶合成“电子对”形成共价键。 推论：两原子各有一个成单电子且自旋反向，则形成一个稳定共价单键；若有多个成单电子且自旋反向，则形成复键。 若A原子有两个成单电子，B原子有一个成单电子，满足自旋反向则形成AB2型分子。 ②原子轨道最大重叠原理： 两配对电子的原子轨道，力图最大程度的重叠才能最大限度的使核间的电子云密集，能量处于最低状态，形成共价键。 2、共价键的本质和形成条件： ①本质：仍是电性的。 ②形成条件： Ⅰ.成单电子自旋相反； Ⅱ.原子轨道最大重叠。 同时满足，方能成键。 3、共价键的特征： ①饱和性：由于每个原子提供的轨道和成单电子数目是一定的，所以每年原子的成键总数或以单键联接的原子数目是一定的。 ②方向性：原子轨道除S外，在空间都有一定的取向，所以只有沿着一定的方向才能发生最大重叠。 4、共价键的类型： σ键：沿键轴方向，“头碰头”方式重叠。 π键：轨道对称轴相互平行，“肩并肩”重叠。 重叠程度：σ键大于π键 5、VB法补充 ①激发成键观点：例 ②配位键