第3章 分子结构和晶体结构1

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1、第3章分子结构和晶体结构3.1离子键理论与离子晶体3.2共价键理论3.3分子间力与氢键3.4原子晶体和分子晶体3.5金属键和金属晶体（选修）3.6离子的极化（选修）8/14/202111、掌握离子键的形成及其特征；2、掌握共价键的形成条件、本质以及现代价键理论的要点；理解共价键的类型；3、掌握杂化轨道理论的相关概念、杂化轨道的基本类型及其与空间构型的关系；4、了解分子轨道理论的基本要点，能用其解释第一、第二周期同核双原子分子或离子的结构性质；5、理解分子间作用力和氢键及其对物质某些性质的影响；6、理解晶体的基本类型、性质和特点。本章学习要求物质由分

2、子组成，而分子则由原子组成。物质的化学性质主要由分子的性质决定，而分子的性质则由分子的结构所决定。原子为什么会结合成为分子？原子怎样结合成为分子？化学键的本质分子的几何构型，空间构象等分子或晶体中，原子（或离子）之间直接的、主要的和强烈的相互作用，称为化学键。若原子原子之间形成了分子，则分子与分子之间也存在相对较弱的相互作用，称为分子间力或范德华力。8/14/202133.1离子键理论与离子晶体离子键：正、负离子之间静电引力作用而形成的化学键称为离子键。离子型化合物：由离子键形成的化合物。3.1.1离子键的形成和特征8/14/20214x越大，形

3、成的离子键越稳定。离子型化合物以离子晶体存在，如NaCl。ⅠA、ⅡA金属阳离子(Be除外)与ⅥA、ⅦA非金属阴离子可形成典型的离子型化合物。对AB型化合物：（近似，对照表3.1）x>1.7,离子型化合物，x（NaCl）=2.1x1.7，共价型化合物，x（AgCl）=1.1x=1.7，离子键成分50%。离子键的本质——正负离子间静电引力。8/14/20215离子键的特征：没有方向性：正负离子可近似地看成一个弥漫着电子云的圆球体，电荷分布球形对称，离子能从任何方向吸引带相反电荷的离子。没有饱和性：只要空间许可，一个离子周围可同时和几个电荷相

4、反的离子相互吸引。离子键的离子性大小取决于电负性差值大小电负性差值越大，电子的偏向越明显，相互作用越强。例如：CsF离子性：92%，共价性：8%8/14/202163.1.2离子的性质离子化合物的性质取决于离子键的强度，而离子键的强度又受离子性质的影响，主要受离子的电荷、半径和离子的电子构型的影响。1.离子的电荷离子电荷越高、半径越小、静电引力越强，则离子键越强，熔点越高。2.离子的半径离子半径：假定晶体中中正、负离子为相互接触的球体，并将实验测得的正、负离子的平均距离视为正、负离子的半径之和。8/14/20217（3）同一种元素的负离子半径大于原

5、子半径而正离子半径小于原子半径，且正电荷越多，半径越小。例如：（2）同一周期电子层结构相同的正离子的半径，随离子电荷增加而减小；而负离子的半径随离子电荷增加而增大。例如：（1）同一主族元素的电荷相同的离子的半径，随电子层数增加而增大。例如:（4）对等电子离子言，离子半径随负电荷的降低和正电荷的升高而减小。例如：r(Mg2＋)r(Mg2＋)>r(Al3＋)>r(Si4＋)r(F-)

6、+，Be2+等。（2）8电子构型:最外层电子构型ns2np6，如Na+，Ca+，Al3+等。（3）18电子构型：最外层电子构型ns2np6nd10，如Ag+，Zn2+等。不同电子构型阳离子对同种负离子的作用力：8电子构型<9~17电子构型<2,18,(18+2)电子构型（4）18＋2电子构型：次外层有18个电子，最外层有2个电子，电子构型为：(n-1)s2(n-1)p6(n-1)d10ns2，如Sn2＋、Pb2＋、Bi3＋等。（5）9~17电子型构：最外层有9~17个电子，电子构型为ns2np6nd1~9，如Fe3＋、Cr3＋等。选修8/14/20

7、2191.晶体的基本概念3.1.3离子晶体固体物质按其中原子排列的有序程度不同可分为晶体和无定形物质两种。晶体又分单晶体和多晶体。单晶：结晶体内部的微粒在三维空间呈有规律地、周期性地排列，是一种长程和短程都有序的结构。多晶：由若干不同取向的小单晶体(即晶粒)组成的一种晶体，是一种短程有序，长程无序的结构。晶体是质点（分子、离子、原子）在空间有规则的排列成的，具有整齐外形，以多面体出现的固体物质。8/14/202110晶体的特征：(1)有规则的几何构型；(2)有固定的熔点；(3)有各向异性。结点（节点）：晶体中规则排列的微粒抽象为几何学中的点。空间点

8、阵：这些结点的总和。晶格：沿着一定方向按某种规则把结点联结起来，描述各种晶体内部结构的几何图像——晶体的空间格子，简称为晶