《化学键》课件PPT

活泼的金属元素和酸根离子形成的盐 把NH4+看作是活泼的金属阳离子
金属氧化物：Na2O,Al2O3等
强碱：NaOH Ba(OH)2等
如何表示氯化钠的形成过程--电子式
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电子式 为方便起见，我们在 元素符号周围用“ · ”或 “×”来表示原子的最外 层电子（价电子）。这种 式子叫做电子式。例如：
归纳:分子间作用力与化学键的比较
作用微粒 作用力大小
意义
化学键 相邻原子间 作用力大 范德华力 分子之间 作用力小
影响化学性质和 物理性质
影响物理性质 （熔沸点等）
一些氢化物的沸点
讨论： 为什么HF、H2O和NH3的沸点会反
常呢？
2.氢键
1)形成条件：原子半径较小，非金属性很强的 原子（N、O、F）与H原子形成强极性共价键 ，与另一个分子中的半径较小，非金属性很强 的原子Y （N、O、F），在分子间H与Y产生
1.原子、离子都要标出最外层电子，离子须标明 电荷；
2.阴离子要用方括号括起来；
3.相同的原子可以合并写，相同的离子要单个写 ；
4.不能把“→”写成“====”；
⑴ 用电子式表示氧化镁的形成过程 ⑵ 用电子式表示硫化钾的形成过程
氢气在氯气中燃烧
写出该过程的化学方程式和实验现象 思考：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，非金属元素之间 化合时，能形成离子键吗？为什么？
较强的静电吸引，形成氢键
2)表示方法：X—H…Y—H（X.Y可相同或不 同，一般为N、O、F）。
3)氢键能级：比化学键弱很多，但比分子间作 用力稍强
特征：具有方向性。
氢键作用：使物质有较高的熔沸点(H2O、HF 、 NH3) 使物质易溶于水

离子键强度影响因素
离子半径
离子半径越小，离子间的静电吸 引力越强，离子键强度越高。
离子电荷
离子电荷越高，离子间的静电吸 引力越强，离子键强度越高。
电子构型
离子的电子构型对离子键强度也 有影响，例如8电子构型的离子
通常具有较高的稳定性。
离子化合物性质总结
物理性质
离子化合物通常具有较高的熔点和沸点，硬度较大 ，且多为脆性。它们在水中溶解度较大，且溶解时 伴随热量的变化。
静电吸引
正负离子之间通过静电吸 引力相互靠近，形成离子 键。
离子晶体结构特点
晶体结构
离子晶体由正负离子按照 一定的规律排列而成，形 成空间点阵结构。
配位数
每个离子周围所邻接的异 号离子的数目称为该离子 的配位数。
晶格能
离子晶体中离子间的相互 作用力称为晶格能，晶格 能的大小决定了离子晶体 的稳定性和物理性质。
01
02
高分子材料
利用共价键的特性，设计合成具 有特定功能的高分子材料。
03 04
纳米材料
通过控制化学键的合成和组装， 制备具有特殊性质的纳米材料。
晶体材料
通过调控化学键的类型和参数， 制备具有优异性能的晶体材料。
06
实验方法与技术手段
Chapter
X射线衍射技术
01
X射线衍射原理
利用X射线与物质相互作用产生衍射现象，通过分析衍射图谱获得物质
其他先进实验方法介绍
核磁共振波谱法
利用核磁共振现象研究 物质结构和化学键性质 的方法，具有高分辨率 和信息量大的优点。
质谱法
通过测量离子质荷比研 究物质结构和化学键性 质的方法，可用于确定 分子式、分析复杂混合 物等。

化学键的形成与断裂
形成
原子通过得失或共享电子达到稳定的 电子构型，从而形成化学键。化学键 的形成是化学反应的基础。
断裂
化学键的断裂需要吸收能量，使原子 从稳定的电子构型中摆脱出来。化学 键的断裂是化学反应的驱动力。
化学键的强度与稳定性
强度
化学键的强度取决于键能和键长。键能越大，键长越短，化学键越强。一般来说，离子键和共价键的强度较高 ，而氢键的强度较低。
的物质通常具有较高的反应活性。
03
键角
化学键的键角对物质的反应活性也有一定影响。例如，具有较小键角的
物质在化学反应中更容易发生空间位阻效应，从而影响反应的进行。
06
化学键的应用与拓展
化学键在材料科学中的应用
材料性质与化学键
通过改变材料中化学键的类型和强度 ，可以调控材料的硬度、韧性、导电 性等性质。
02
通过改变药物分子中的化学键，可以优化药物的疗效和降低副
作用。
生物医学工程
03
利用化学键原理，可以设计和合成生物相容性良好的医用材料
，如人工关节、心脏瓣膜等。
化学键在环境科学中的应用
大气化学
大气中的化学反应涉及多种化学 键的断裂和形成，对气候变化和
空气质量有重要影响。
水处理化学
利用化学键原理，可以设计和合成 高效的水处理剂，用于去除水中的 污染物。
应。
反应类型
不同类型的化学键在化学反应中 表现出不同的反应类型。例如， 离子键容易发生复分解反应，共 价键则容易发生加成、取代等反
应。
化学键与物质反应活性的关系
01
键能
化学键的键能越大，物质越稳定，反应活性越低。反之，键能越小，物
质越不稳定，反应活性越高。

化学键作用
使离子相结合或原子相互结合形成 分子，构成物质的化学键有离子键、 共价键和金属键。
离子键、共价键和金属键
离子键
由正离子和负离子之间通过静电引力形成，通常在活泼金属和活泼非金属之间形成，例如氯 化钠(NaCl)。
共价键
两个或多个原子共同使用它们的外层电子，在理想情况下达到电子饱和的状态，由此组成比 较稳定的化学结构，像这样由几个相邻原子通过共用电子并与共用电子之间形成的一种强烈 作用叫做共价键。
材料改性
利用化学键的变化改善材料的性能，如提高材料的强度、硬度、 耐腐蚀性等。
界面科学
研究不同材料界面间的化学键合作用，揭示界面现象对材料性能 的影响。
化学键理论在生命科学中的应用
生物大分子结构
阐述蛋白质、核酸等生物大分子中的化学键合作用，揭示生物大分 子的结构和功能关系。
药物设计
通过模拟药物与靶标间的化学键合作用，设计具有高效、低毒的药 物分子。
氢键对物质性质的影响
氢键的形成条件
氢原子与电负性大、半径小的原子（F、 O、N等）形成共价键后，再与其他分 子中的电负性大、半径小的原子之间 形成的相互作用力。
氢键对物质性质的影响
使物质的熔沸点升高、溶解度增大、粘 度增大等。例如，HF的沸点比HCl高很 多，就是因为HF分子之间存在氢键。
物质性质的综合分析
简单离子晶体
离子晶体的结构特点
由相同或不同的正、负离子按一定比 例排列而成，如NaCl、CsCl等。
高对称性、高稳定性，具有特定的晶 格能。
复杂离子晶体
包含复杂离子或离子集团的晶体，如 硅酸盐、磷酸盐等。
离子键的强度与性质
1 2
离子键的强度 与离子的电荷、半径及电子云密度有关。电荷越 高、半径越小，离子键越强。