第3章 化学键和分子结构精要.ppt

第 3 章;3.1 化学键的定义 Definition of chemical bond;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。;; 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。;3. 已明确了的化学键类型;;（2）离子键的特点; 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%; 电负性大的元素通常是那些电子亲和能大的元素(非金属性强的元素),电负性小的元素通常是那些电离能小的元素(金属性强的元素)。电负性与电离能和电子亲和能之间的确存在某种联系, 但并不意味着可以混用! ;;;（3 )晶格能 (lattice energy);;（4） 离子极化 (ionic polarization);●极化作用的强弱 影响极化作用的强弱因素决定 于离子的半径、电荷和电子构型。离子电荷愈高、 半径愈小，极化作用愈强。正离子的电子层结构对 极化作用也有影响。;◆离子极化对化合物性质的影响 ;◆离子极化对化合物性质的影响;◆较强的极化作用也会影响离子化合物晶型的转变;可用离子极化观点解释。;3.3.2 离子的特征;对同一主族具有相同电荷的离子而言，半径自上而下增大。例如： Li+＜Na+＜K+＜Rb+＜Cs+；F-＜Cl-＜Br-＜I-;;3.4.1 共价键的相关概念;3.4.1 共价键的相关概念;3.4.2 路易斯结构式; 形式电荷是以 “纯共价” 概念为基础而得到的一个参数。相对于净电荷，每个原子; 写出氯酸根离子 的路易斯结构式。 ;随堂练习：讨论10分钟完成; 各原子共提供3+4×7=31个价电子；离子的一价负电荷表明还应加一个电子。因此必须在5个原子周围画上 16 对电子的 32 个圆点。;;; 1. 价键理论(valence bond theory)基本观点; 显然，图形反映了两个中性原子间通过共用电子对相连形成分子，是基于电子定域于两原子之间，形成了一个密度相对大的电子云（负电性），这就是价键理论的基础。因此，共价键的形成条件为：;3. 共价键的特征;◆σ键：重叠轨道的电子云密度???键轴方向的投影为圆 形，表明电子云密度绕键轴（原子核之间的连 线）对称。形象的称为“头碰头”。;◆ π键：重叠轨道的电子云密度绕键轴不完全对称。 形象的称为 “肩并肩”。;形成条件：成键原子一方提供孤对电子，另一方 提 供空轨道。;5. 键参数（bond parameters ）; 表示在通常外界条件下物质原子间相互作用的强弱。定义为：在298 K和100 kPa下将1mol气态双原子分子断裂成2 mol气态原子所需要的能量。;3.5.2 杂化轨道（hybrid orbital ）;● 成键时能级相近的价电子轨道相混杂，形成新的价电子轨道——杂化轨道;3. 杂化形式;; ● sp杂化;H2O中O原子采取 sp3 不等性杂化;NH3中N 原子采取 sp3 不等性杂化;;;试用杂化轨道理论解释下面问题：;;共用电子对数;;3. 分子形状的确定方法; VP = BP + LP = 与中心原子成键的原子数 + ;作业：计算出下列分子的电子对数，并写出其空间构型 1）BeH2 2）PC15 3）BF3 4）SF6 5) H2S 6) ClF3 ;● 确定电子对的空间排布方式;● 确定孤对电子数和分子空间构型;;;;;Example; 为什么在 HF 形成分子时是 H 原子的 1s 轨道和 F 原子的 2p 轨道形成成键分子轨道？; 指两个或两个以上的分子或离子，它们的原子数目相同，电子数目也相同，常具有相似的电子结构，相似的几何构型，而且有时在性质上也有许多相似之处。;能量;3.6.4 分子轨道理论与价键理论的比较;;金属原子和 金属正离子沉浸在“ 电子海 (electron sea )”中。; 分子轨道理论将金属晶体看作一个巨大分子，结合在一起的无数个金属原子形成无数条分子