青岛大学纺织服装学院纺织化学课件第二章 物质结构基础（2）.ppt

问题: 自然界中并不只存在着单个的原子, 单质也不是原子简单的堆积在一起形成的,还有很多的不同原子形成的化合物,那原子间依靠什么力量结合在一起?
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我们把分子或晶体中直接相邻的原子或离
子之间存在的主要的强烈的相互吸引作用
称为化学键。
第二节分子结构
化学键—分子中的两个(或多个)原子之间的相互作用
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2-1化学键及其类型
2-2共价键的形成
价键理论
杂化轨道理论
分子轨道理论(了解)
主要学习内容:
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2-1化学键及其类型
离子键
金属键
共价键
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1916 年德国科学家 Kossel ( 科塞尔) 提出离子键理论。
一. 离子键
(以 NaCl 为例)
第一步电子转移形成离子:
Na - e —— Na+ , Cl + e —— Cl -
相应的电子构型变化:
2s 2 2p 6 3s 1 —— 2s 2 2p 6 , 3s 2 3p 5 —— 3s 2 3p 6
形成 Ne 和 Ar 的稀有气体原子的结构,形成稳定离子。
第二步靠静电吸引, 形成化学键。
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Na
Cl
Na+
-e
Cl—
Na+Cl—
靠近
相互化合的原子,有通过电子得失而达到稳定电子排布的倾向,得失电子后得到的阴阳离子间靠静电引力相互靠近,同时,电子与电子、核与核有斥力存在,当阴阳离子接近到一定程度时,吸引力与斥力达到暂时的平衡,整个体系的能量降低到最低点,阴阳离子在平衡位置上振动,构成稳定的离子键。
Na:1s22s22p63s1
Cl:1s22s22p63s23p5
3s1
3p6
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体系的势能与核间距之间的关系如图所示:
纵坐标的零点当 r 无穷大时,即两核之间无限远时的势能。
r 为核间距
V为体系的势能
V
0
Vr0
r0
r
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r = r0 ,V 有极小值,此时体系
最稳定,表明形成离子键。
r < r0 ,当 r 减小时,V 急剧上升。因为 Na+ 和 Cl- 彼此再接近时,电子云之间的斥力急剧增加,
导致势能骤然上升。
因此,离子相互吸引,保持一定距离时,体系最稳定。这就意味着形成了离子键。 r0 和键长有关,而 V 和键能有关。
V
0
Vr0
r0
r
下面来考察 Na+ 和 Cl - 彼此接近的过程中,势能 V 的变化。
图中可见: r > r0 ,势能 V较大。当 r 减小时,正负离子靠
静电相互吸引,势能 V 减小,体系趋于稳定。
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1. 离子键的形成条件
(1). 元素的电负性差比较大
X > ,发生电子转移,产生正、负离子,形成离子键;
X < ,不发生电子转移,形成共价键。(X > ,实际上是指离子键的成分大于 50 %)
(2). 易形成稳定离子
Na + 2s 2 2p 6,Cl- 3s 2 3p 6 ,
只转移少数的电子就达到稀有气体式稳定结构。
(3). 形成离子键时释放能量多
Na ( s ) + 1/2 Cl 2 ( g ) = NaCl ( s )  H = - kJ·mol-1
在形成离子键时,以放热的形式,释放较多的能量。
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离子键—由原子间发生电子的转移,形成正负离子,并通过静电作用而形成的化学键
离子型化合物—由离子键形成的化合物
碱金属和碱土金属(Be除外)的卤化物是典型的离子型化合物
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