第6章 化学键与分子结构 ppt课件.ppt

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1、第6章化学键与分子结构键级(B.O.)键能(E)键长键角化学键的极性→键矩(键的偶极矩u=ql)6.1化学键的键参数凡能表征化学键性质的物理量统称为键参数。化学键的强度分子的空间构型(一)键能（E）指标态下气态分子每断裂1mol化学键所需要的能量。单位：kJ·mol-1例如,298.15K标准态下，H-Cl键的键能Eθ=431kJ·mol-1键能可作为衡量化学键牢固程度的键参数。键能越大，键越牢固。(二)键长（Lb）指分子内成键两原子核间的平衡距离。两个确定的原子之间，如果形成了不同的化学键，其

2、键长越短，键能就越大，键也越牢固。同一种键在不同分子中的键长数值上基本上是个定值,说明一个键的性质主要决定于成键原子的本性。两个相同原子组成的共价单键键长的一半，即共价半径，A-B键的键长约等于A和B的共价半径之和。(三)键角指在分子中两个相邻化学键之间的夹角。例，H2O中两个O-H键之间的夹角为10445。键长和键角是描述分子几何结构的两个要素。(四)键的极性极性共价键非极性共价键6.2离子键理论一、离子键的形成二、离子键的特点三、离子键的强度四、离子的特征离子键的形成离子键是由原子得失电

3、子后，生成的正、负离子之间靠静电作用而形成的化学键。形成离子键的必要条件：电离能低的活泼金属元素与电子亲合能高的活泼非金属元素,两原子间电负性相差较大，一般要大于1.7左右。离子键的特点离子键的本质是正、负离子之间的静电引力离子键没有方向性和饱和性P79-80离子键的离子性与元素的电负性值有关P80离子键的强度用晶格能（U）表示P80离子键的强度离子的特征离子电荷离子的电子层构型离子半径离子电荷指原子形成离子化合物过程中失去或得到电子的数目它是影响离子键强度的重要因素。离子电荷越多，对相反电荷的

4、离子的吸引力越强,形成的离子化合物的熔点也越高离子的电子构型指原子失去或得到电子后形成的带电离子的电子构型简单负离子的最外电子层都是8个电子的稀有气体结构正离子的电子构型主要有5种P81离子半径它是根据离子晶体中正、负离子的核间距测出的，并假定正、负离子的核间距为正、负离子的半径之和。离子半径的变化规律：离子半径大致有如下的变化规律：a．主族元素自上而下电子层数依次增多，所以具有相同电荷数的同族离子的半径依次增大。Li+＜Na+＜K+＜Rb+＜Cs+b．同一周期中主族元素随着族数递增，正电荷的电

5、荷数增大，离子半径依次减小。Na+＞Mg2+＞Al3+c．同一种元素高价离子半径小于低价离子半径rFe3+(60pm)＜rFe2+(75pm)d．负离子的半径较大，正离子的半径较小。e．周期表中处于相邻族的左上方和右下方斜对角线上的正离子半径近似相等(对角线规则）。Li+(60pm)≈Mg2+(65pm)；Sc3+(81pm)≈Zr4+(80pm)6.3共价键理论现代共价键理论有价键理论和分子轨道理论。价键理论（电子配对法或VB法）共价键的形成(以H2分子的形成为例)H2分子的核间距离d=74p

6、m，小于两个H原子玻尔半径之和(53pm×2=106pm)。这表明,在H2分子中，两个H原子的1s轨道之间发生了重叠。成键电子轨道重叠的结果，使两核间形成了一个电子出现的几率密度较大的区域。-+--+d74pm这样，不仅削弱了两核间的正电排斥力，而且还增强了核间电子云对两氢核的吸引力，使体系能量得以降低，从而形成共价键。共价键：原子通过共用电子对而形成的化学键-+--+d74pm价键理论要点(共价键的成键原理)①电子配对原理：具有自旋方向相反的单电子的原子相互接近时，单电子可以配对构成共价键。可

7、见，共价键形成的条件之一是：具有单电子，并且自旋方向相反，然而，由于每个原子的单电子数有限，所以形成共价键的数目也是有限的，即共价键具有饱和性的特点。一个原子有几个未成对的电子(单电子)，一般就只能和几个自旋方向相反的电子进行配对成键。（举例N≡N、H-O-H、稀有气体）价键理论要点(共价键的成键原理)②原子轨道最大重叠原理：成键电子的原子轨道，若能重叠越多，则形成的共价键越牢固、越稳定。因此共价键应尽可能地沿原子轨道最大重叠方向形成——最大重叠原理。由于原子轨道(p,d,f)有一定的方向性，它

8、和相邻的原子轨道重叠成键时，要满足最大重叠，以共价键具有方向性的特点。价键理论要点(共价键的成键原理)②原子轨道最大重叠原理：共价键应尽可能地沿原子轨道最大重叠方向形成即成键电子的原子轨道只有沿轨道伸展方向进行重叠（s轨道除外），才会有最大重叠。++++++++不是最大重叠轨道最大重叠请指出下列哪种px-s重叠方式正确？px-spx-spx-s共价键的类型共价键若以是否有极性区分，分为极性共价键和非极共价键若按原子轨道重叠部分所具有的对称性分类，主要分为两种类型：σ键和π键成