下载文档原格式
第3章化学键与分子结构【章节要点】价键基础共价键是通过原子核之间共用电子平衡吸引力和排斥力而形成的。
在H2中，这使得两个H原子距离为74pm 时能量最低。
这个距离就被称为键长。
这个距离的分子和孤立原子之间的能量差就称为键能。
H2中的单键是一个σ键，关于键轴旋转对称。
在简单的双原子分子例如O2，F2中，可以用含有单电子的原子轨道的重叠来描述键的形成。
当双原子分子中两个原子不同时，电子对趋向于被其中一个原子所吸引，导致电子共享的不平均，由此产生了极性共价键。
电子的不平均共享是分子中不同原子电负性不同的结果。
原子之间电负性差值越大，键的极性越大。
对于同一周期的原子，电负性一般随着原子序数的增大而增大；对于同一族的原子，电负性一般随着原子序数增大而减少。
离子键电负性差别较大的元素形成的化合物通常比较适合形成离子型分子。
离子型化合物一般由交替的正负离子组成，通过正负离子的静电引力结合在一起。
吸引力的大小取决于离子所带的电荷及离子间的距离和一些其它因素。
将晶体点阵打破变成气态离子所需的总能量称为晶格能。
离子化合物中晶格能的变化趋势可以用离子电荷和距离来解释。
路易斯结构路易斯结构给出了分子中价层电子的分布。
成键的电子在单键（1对电子）、双键（2对电子）、三键（3对电子）中出现，分别在成键原子之间用1，2，3条横线描述。
非成键电子被称为孤对电子，用圆点表示于元素符号旁边。
路易斯结构可用以下五个步骤画出：第一步数出价层电子数。
第二步用单键组成键的框架。
第三步在每一个外部的原子放上3对孤对电子，H除外。
第四步将剩余的价层电子分配给内部的原子。
第五步将所有原子的形式上的电荷减至最小。
被4对原子包围的原子是八隅体结构的。
这种排布通常在第二周期的元素中比较常见。
当电子排布有多种时，使所有原子所带形式电荷减小的结构更优。
在一些情况下，一个分子可以画出两种或者更多的能量等价的路易斯结构，差别仅仅是电子对的位置不同。
这种结构被称为共振结构。
化学键与分子结构化学键是指原子间的相互作用力，它决定了分子的结构和性质。
在化学中，常见的化学键包括共价键、离子键和金属键。
本文将分别介绍这些化学键以及它们对分子结构的影响。
一、共价键共价键是两个或多个原子通过电子的共用而形成的化学键。
共价键的强度取决于原子之间电子的共享程度和电子云的重叠程度。
共价键的形成使得原子能够达到稳定的电子结构，从而形成分子。
共价键可以进一步分为单键、双键和三键。
1. 单键单键是一对原子间共享一个电子对形成的共价键。
它们通常是通过轨道的重叠来实现电子的共享。
单键的键能较低，结构松散，所以分子在空间上具有较高的自由度。
2. 双键双键是两对原子间共享两个电子对形成的共价键。
它们相较于单键更强，键能更高，分子更加稳定。
双键结构比单键结构更为刚性，分子一般比较扁平。
3. 三键三键是三对原子间共享三个电子对形成的共价键。
它们是最强的共价键，键能最高，分子最为稳定。
由于三键的存在，许多分子呈线性结构。
二、离子键离子键是由带正电的金属离子和带负电的非金属离子之间的静电相互作用形成的化学键。
离子键的强度通常比共价键更大，因此离子化合物具有高熔点和高沸点。
离子键的结构比共价键更加有序和紧密，离子排列规则。
三、金属键金属键是由金属原子通过电子的共享形成的化学键。
在金属中，原子间的外层电子形成共同的电子云，这种共享形成一种特殊的金属键。
金属键的存在使得金属具有良好的导电性和热导性。
化学键的类型决定了分子的结构和性质。
共价键使得分子具有较高的自由度和灵活性，而离子键使得分子有序排列，具有较高的熔点和沸点。
金属键使金属具有特殊的性质，如导电和热导。
总结起来，化学键的类型与分子结构有密切关系，不同类型的化学键决定了分子的稳定性、形状以及物理化学性质。
深入理解化学键与分子结构对于研究化学反应机理和合成新材料具有重要意义。
