离子的电荷上课讲义.ppt

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1、离子的电荷教学基本要求1.掌握离子键、共价键、氢键的概念及特点。2.掌握现代价键理论和杂化轨道理论的基本要点、σ键及π健的特征、了解杂化杂化轨道理论的应用。3.了解分子极性，熟悉分子间力类型、特点、产生原因;知道氢键的应用。4.了解离子晶体、分子晶体和原子晶体的特点。第一节离子键化学键(chemicalbond)：分子或晶体中相邻两原子或离子间的强烈作用力，成键能量约为几十到几百千焦每摩。化学键共价键(配位键)离子键金属键一、离子键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(以NaCl为例)Na－

2、e——Na+，Cl+e——Cl－相应的电子构型变化：Na：2s22p63s1—2s22p6，Cl：3s23p5—3s23p6形成Ne和Ar的稀有气体原子的结构，形成了稳定的离子。NaCl离子键的形成表示如下：离子键：由阴、阳离子之间通过静电作用所形成的化学键第一节离子键成键原子电负性差值在1.7以上,一般形成的是离子键。1.离子键没有方向性离子的电荷分布是球形对称的，每个离子在任何方向与带相反电荷离子的静电作用都相同，所以离子键没有方向性。2.离子键没有饱和性在离子晶体中，每个离子尽可能多地吸引带相反电荷的离子，并不受离子本身的

3、电荷数的限制，因此离子键没有饱和性。（二）离子键的特点离子键的作用力实质是静电引力。第一节离子键（三）影响离子键强度的因素第一节离子键1.离子的电荷离子键的实质是阴、阳离子的静电作用，离子所带电荷越多，与带相反电荷的离子之间的静电作用越强，形成的离子键强度就越大，离子化合物亦越稳定。2.离子的半径例如，熔点CaO（2567℃）﹥Na2O（920℃）离子可以近似视为球体，离子的核间距离就等于阴阳离子的半径之和。离子的离子半径越小，作用力就越大，键也越牢固。（四）离子晶体第一节离子键离子键形成的化合物称为离子化合物。通常以晶体形式存

4、在，称为离子晶体，此类晶体熔点和沸点较高。离子晶体特点：在常温下以固态存在；熔点和沸点较高；常温下蒸气压极低；晶体本身不导电，但在水溶液中或熔融状态时能够导电；易溶于水，但在有机溶剂中难溶。氯化钠晶体图NaCl（五）离子的极化第一节离子键离子在电场中产生诱导偶极的现象称为离子的极化现象。离子作为带电微粒，自身可以产生电场，使其它离子变形，离子的这种能力称为极化能力。阳离子的极化作用占主要地位，而阴离子的变形性是主要的。一般来说，阳离子半径越小，电荷越多，极化能力越强；阴离子半径越大，电荷越多，越容易被极化。离子极化会使无机化合物

5、的溶解度、熔点、颜色等物理性质发生变化。●为什么下列各物质溶解度依次减小、颜色逐渐加深？AgF（白色）AgCl（白色）AgBr（淡黄色）AgI（黄色）●为什么Na2S易溶于水，ZnS难溶于水？用离子极化观点解释.第一节离子键第二节共价键一、价键理论（一）共价键的形成（以H2分子形成为例）两氢原子靠近，原子轨道重叠，核间电子云密度增大，系统能量降低，形成稳定共价键。H2的形成表示为：原子间通过原子轨道重叠所形成的化学键，称为共价键。共价键的本质是电性的，是两核间的电子云密集区对两核的吸引力。（二）价键理论价键理论又称电子配对法，简

6、称VB法，其基本要点如下：1.具有自旋相反的成单电子的原子相互接近时，原子轨道叠，核间电子云密度增大，形成稳定的化学键。一个原子有几个未成对的电子，就能与几个自旋相反的电子配对成键（电子配对原理）。2.形成共价键的原子轨道重叠越多，核间电子云的密度越大，形成的共价键越牢固。因此，原子轨道尽可能采取最大重叠的方向形成共价键（最大重叠原理）。第二节共价键第二节共价键（三）共价键的类型σ键按成键重叠方式：π键正常共价键按电子对来源：配位共价键第二节共价键1.σ键：原子轨道沿键轴（成键核间连线，设为x轴）以“头碰头”方式进行重叠，重叠部

7、分沿键轴呈圆柱形对称分布。如s-s、s-px和px-px轨道重叠。σ键的特点：沿着对称轴分布，可以任意旋转；重叠程度大，较稳定，不易断裂，化学活性小，可以独立存在于两原子之间。第二节共价键2.π键两个原子的原子轨道沿着键轴方向以“肩并肩”的方式发生重叠。π键特点：不能绕着键轴任意旋转，重叠程度较小，不稳定，化学反应中易断裂。第二节共价键例如，N2分子中的共价叁键，两个N原子以一个σ键和两个π键结合，N2分子的结构可表示为N≡N。结论：原子轨道重叠形成共价键时，首先以“头碰头”最大程度重叠产生σ键，其次以“肩并肩”侧面重叠形成π键

8、。σ键可以单独存在，而π键不能单独存在，只能与σ键共存于双键或叁键中。稳定性是σ键﹥π键第二节共价键（四）配位键共价键形成时，共用电子对仅由一个原子单独提供，这样形成的共价键称为配位共价键，简称配位键。例如，配位键的形成条件：提供共用电子对的原子价电子层有孤对电