工程化学 教学课件 作者 周祖新 主编 丁蕙 副主编4-2 物质结构.ppt

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1、三、化学键（原子能否独立存在）1、定义：分子或晶体中相邻两个或多个原子间强烈的相互作用。注意：①化学键存在于分子内原子（或离子）间，不存在于分子之间；②与分子间作用力比较。2、分类：离子键、共价键、金属键3-1离子键理论1916年德国科学家Kossel(科塞尔)提出离子键理论。一离子键的形成1.形成过程以NaCl为例。第一步电子转移形成离子：Na－e——Na+，Cl+e——Cl－第二步靠静电吸引，形成化学键。离子键的本质是库仑引力相应的电子构型变化：2s22p63s1——2s22p6，3s23p5——3s23p6形成Ne和Ar的稀有气体原子的结构，形成稳定离

2、子。2.离子键的形成条件(1)元素的电负性差比较大X>1.7，发生电子转移，产生正、负离子，形成离子键；X<1.7，不发生电子转移，形成共价键。（X>1.7，实际上是指离子键的成分大于50%）(2)易形成稳定离子(包括某些复杂离子如NH4+，SO42-)Na+2s22p6，Cl－3s23p6，只转移少数的电子就达到稀有气体式稳定结构。(3)形成离子键时释放能量多Na(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s)H=－410.9kJ·mol-1在形成离子键时，以放热的形式，释放较多的能量。2.离子键的特征1)离子键的本质是静电作用力q1，q2分别为正负离子

3、所带电量，r为核间距离,F为静电引力。2）离子键没有方向性与任何方向的电性不同的离子相吸引，所以无方向性3）离子键没有饱和性只要是正负离子之间，则彼此吸引，即无饱和性。NaCl只是最简式。4）键的离子性与元素的电负性有关X>1.7，发生电子转移，形成离子键；X<1.7，不发生电子转移，形成共价键。3影响离子键强度的因素从离子键的实质是静电引力Fq1q2/r2出发，影响F大小的因素有：离子的电荷q和离子之间的距离r。即电荷多，半径小，离子键强，熔点高。熔点:NaCl＜MgO,MgO＞CaO活泼的金属元素和活泼非金属元素化合时形成离子键。请思考，非金属元素

4、之间化合时，能形成离子键吗？为什么？不能，因非金属元素的原子均有获得电子的倾向。非金属元素的原子间可通过共用电子对的方法使双方最外电子层均达到稳定结构。四、共价键1.形成原子间通过共用电子对所形成的相互作用，叫共价键+两原子电子云重叠，核间电子云密集，相当于负电荷重心，吸引两边两个原子核，形成稳定分子。2.共价键的形成条件①形成共价键的两原子间必须有公用电子对；②组成共用电子对的电子必须自旋相反。（举例N2、H2O的形成说明）3.共价键的特征----方向性和饱和性①饱和性：单电子数=最大成键数(举例N2、H2O）②方向性：向重叠最大的方向4、非极性键和极性键

5、电子种类吸引电子的能力电荷分布成键类型同种原子不同原子相同不同均匀有偏向非极性键极性键4-2、非极性分子和极性分子成键类型分子极性举例非极性键极性键非极性分子非极性分子极性分子氢气分子CO2分子H2O分子5.键能和键长分子的热稳定性取决于共价键的强弱，而共价键的强度又与键能和键长有密切关系⑴键长和键的强度①键长：两个成键原子核间的距离叫键长。H--H,C---C,Cl------Cl74pm154pm198pm②一般来说，键长越短，键越强，形成的化合物越稳定。⑵键能与双原子分子的热稳定性①键能：拆开1共价键所需能量。②键能越大，原子间结合得越强，分子越稳定。

6、三、分子间作用力说明了物质的分子间存在着作用力这种分子间的作用力又叫做范德瓦耳斯力。范德瓦耳斯(J.D.vanderWaals,1837～1923)，荷兰物理学家。他首先研究了分子间作用力，因此，这种力也称为范德瓦耳斯力。气态液态固态降温加压降温分子距离缩短分子距离缩短分子无规则运动分子有规则排列1、分子间作用力：(1)把分子聚集在一起的作用力(范德瓦耳斯力)。分子间存在作用力的事实：由分子构成的物质，在一定条件下能发生三态变化，说明分子间存在作用力。。分子间存在作用力的事实：由分子构成的物质，在一定条件下能发生三态变化，说明分子间存在作用力。三、分子间作用

7、力１.概念：将气体分子凝聚成相应的固体或液体的作用。3.类型：常见的分子间作用力:范德华力和氢键2.实质：分子间作用力是一种静电作用，但比化学键弱得多范德华尔斯力化学键存在于何种微粒之间相互作用的强弱分子与分子间的作用力相邻原子间的相互作用弱（几到几十kJ/mol）强（120～800kJ/mol）HCl分子中，H－Cl键能为431kJ/mol,HCl分子间，分子间的作用力为21kJ/mol。分子间作用力与化学键的区别:1.意义:合金或合金中,将两个或更多的金属原子結合在一起的一种吸引力2金屬鍵的形成:四、金属鍵3金属鍵的本质:什么是“电子海”(electro

8、n-sea)?金属原子本身于晶体中可视为阳离子,被自