关于化学键与分子结构PPT课件

主要以晶体形式存在
较高熔点和沸点
无 机
熔融或水溶解后能导电 ？
化 学
4.1.1
离子键的形成
电 子（1）离子键理论 1916 年德国科学家 Kossel ( 科塞尔 ) 提出
教 ① 当活泼金属的原子与活泼的非金属原子相互化合时，均有通
案 过得失电子而达到稳定电子构型的倾向；
对主族元素，稳定结构是指具有稀有气体的电子结构，如钠
时 ，配位数为 3 。
AB型化合物离子半径比与配位数和晶体类型的关系
r +/ r－
配位数 晶体类型
实例
无 机
0.225~0.414
化
学
电 子
0.414~0.732
教
案
4
ZnS型
ZnS, ZnO,
BeS, BeO,
CuCl, CuBr
6
NaCl型 NaCl, KCl, NaBr,
LiF, CaO, MgO,
无 机 化 学 电 子 教 案
4.1.3 离子的特征
（1）离子的电荷 ——相应原子的得失电子数
电荷高，离子键强。 +1, +2, +3, +4
无 机（2）离子的电子层构型
化
简单负离子的电子层构型一般都具有稳定的8电子结构如F-
学 电
正离子的电子层构型大致有 5 种
子
① 2电子构型，如 Li , Be 2 (1s2 )
无机化学
无
机 第四章 化学键与分子结构
化
学
电 Chapter 4 Chemical bond and
子
教 案
molecular structure
基本内容和重点要求

➢ 不能解释最外层少于8个或多于8个的稳定结构，例如
[SiF6]2-、PCl5、BF3中的中心原子价层电子数分别为12， 10 和 12 (超价化合物)。
➢ 不能解释某些分子的一些性质。 例如O2 的顺磁性性。
•• ••
O O • •
•
•
•••
OO •
•
•
•
•••
O O • • • • •
• ••• •
2. 设共价分子中，所有原子的价电子数总和为nv（如果是离子，则相 应加上或减去相应的电荷）；
3. 设ns为共价分子中所有原子之间共享的电子总数（成键电子数）， ns = no - nv ， ns /2 = (no - nv )/2 = 成键的数目；
4. 令 nl 为 共 价 分 子 中 存 在 的 孤 电 子 数 （ 未 成 对 电 子 数 ） nl = nv - ns ， nl /2 = (nv - ns)/2 = 孤电子对数；
化学键与分子结构
2020/12/6
1
固体材料的结构类型？ 分子怎样结合成为固体物质？ 分子的形状？ 原子怎样结合成为分子？
原子结构 原子轨道 核外电子排布
离子键 共价键 金属键
分子间作用力 晶体结构 无定型结构
价电子对互斥
原子
分子
宏观物质
化学键（Chemical bond）
化学键 分子内部原子之间地强烈的吸引作用。 离子键（ionic bond）：离子化合物正负离子间强 烈的吸引作用。 共价键（covalent bond）：原子之间靠共用电子对 而产生的吸引作用。 金属键（Metallic bond）：金属原子或离子与自由 电子之间的强烈的吸引作用。
3
已明确的化学键类型

H 6 = H 1 + H2 + H 3 + H 4 + H 5
所以
即
H 5 = H 6 － ( H1 + H 2 + H 3 + H 4 )
U = H1 + H 2 + H 3 + H 4 － H 6 = S + 1/2 D + I1 － E － f HmӨ
d ) 负离子半径一般较大；正离子半径一般较小 。 第二周期 第四周期 F－ Br－ 136 pm ； 195 pm ； Li + 60 pm 。 K+ 133 pm 。
虽然差了两个周期 ， F－ 仍比 K+ 的半径大 。 e ) 周期表中对角线上，左上的元素和右下的元素的离子半径 相近 。
如
Li + 和 Mg 2 + ； Sc 3 + 和 Zr 4 + 半径相似 。
H （离解能） 2 Cl ( g ) H 4 亲合能 Cl－ ( g )
晶格能
H 5
H 6 = H 1 + H2 + H 3 + H 4 + H 5
H 1 =
S = 108.8 kJ· mol－1 ， Na ( s ) 的升华热 S ；
H 2 = 1/2 D = 119.7 kJ· mol－1 ， Cl 2 ( g ) 的离解能 D 的一半； H 3 = I1 = 496 kJ· mol－1 ， Na 的第一电离能 I 1 ； H 4 = －E = －348.7 kJ· mol－1 ， Cl 的电子亲合能 E 的相反数； H 5 = －U = ? ， NaCl 的晶格能 U 的相反数； H 6 = f HmӨ = － 410.9 kJ· mol－1 ， 由盖斯定律 NaCl 的标准生成热。

三方 a ＝ b ＝ c α＝β＝γ≠90°
Al2O3
NaCl
SnO2
I2
Al2O3
S
CuSO4.5H2O
Mg
自然界晶体和人工晶体，外形上很难和七 大晶系完全相同，但是晶轴夹角总是不变的，我 们只要测出晶轴夹角和晶轴长短，就能准确地确 定晶体所属晶系。
三、晶体的内部结构
1. 十四种晶格
2.
晶体的外形是晶体内部结构的反映，是构成
原子或离子半径是无法严格确定的。当正负离子
通过离子键形成离子晶体时，正负离子通过静电
引力和核外电子之间的排斥达到平衡，使正负离
子保持着一定的平衡距离，这个距离叫核间距，
用d表示。
如果近似将构成AB型离子晶体的质点 A+ 和B- 看作互相接触的球体，
r1 r2
d
则，d = r1 +r2
其中d 可以通过X- 射线衍射法测得，只
四、晶格能（P176）
离子键的强度通常用晶格能U的大小来度 量。所谓晶格能，是指相互远离的气态正离子和 负离子结合成离子晶体时所释放的能量，
m Mn+ (g) + n Xm- (g) MmXn (s) -△H = U 晶格能可用波恩～哈伯(Born-Haber)循环
法通过热化学计算求得。以NaCl为例，
4. 离子键的本质是静电作用力
q q f R2
4. 离子键的强度一般用晶格能U来代表。 5. 离子键没有方向性（P150） 6. 离子键没有饱和性 7. 离子键的离子性与元素的电负性有关。
电负性差越大，它们之间键的离子性也就越大。
Xa-Xb 离子性百分比（%）Xa-Xb 离子性百分比（%）
0.2
实例