4分子结构-课件（PPT演示稿）.ppt

2017-3-24 1 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 主讲:谭建红化学化工学院 tanjianhongtan@ 无机化学 anic Chemistry anic Chemistry 2017-3-24 2 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 第4章化学键与分子结构 Chapter 4 Chemical bond and molecular structure 返回 2017-3-24 3 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 学习要求 1、了解离子键的形成和特征,离子的结构特征; 2、理解共价键的形成、特征及类型,价键理论; 3、掌握键长、键角、键能的概念; 4 、理解杂化轨道理论和价层电子互斥模型; SP、SP 2、SP 3 杂化及简单分子的几何构型;分子间力; 5、学会利用分子轨道理论解释 O 2、N 2分子的结构及其稳定性的差异; 重点:理解共价键的饱和性和方向性及σ键和π键的区别; 掌握杂化轨道理论的要点,并说明一些分子的构型;掌握分子轨道理论的基本要点,同核双原子分子和异核双原子分子的分子轨道式及能级图;掌握分子的极化,分子间力及氢键等 2017-3-24 4 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 主要内容返回 离子键理论 共价键理论 金属键理论 分子间作用力 2017-3-24 5 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 离子键理论返回 离子键的形成 离子键特点 离子特征 离子晶体 晶格能 2017-3-24 6 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 基态是原子最稳定状态,但绝大多数元素不以原子形式存在;原子并非是最稳定的状态,物质内部存在作用力。所有物质都能以分子或晶体的形式存在。分子或晶体中原子(或离子)之间强烈的吸引作用叫做化学键。化学键主要有:金属键,离子键,共价键。本章着重介绍共价键的形成和分子的空间构型。 2017-3-24 7 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 离子键的形成?电负性相差大的金属和非金属原子相遇时,有达到稳定结构倾向,容易发生电子的转移,产生正、负离子。?对主族元素,稳定结构是指具有稀有气体的电子结构,如钠和氯;对过渡元素, d 轨道经常处于半充满(例外较多),如 Fe 3+,( 3d 5)。?当正、负离子的吸引和排斥力达到平衡时,形成了离子键,如图 4-1 ?例: n Na (3s 1)? n Na +(2s 22p 6)↘ n Cl(3s 23p 5)? n Cl -(3s 23p 6)↗ 1916 年德国科学家 Kossel ( 科塞尔) 提出离子键理论 n NaCl ?原子间发生电子的转移,形成正、负离子,并通过静电作用形成的化学键称为离子键。?生成离子键的条件是原子间电负性差较大,一般大于 2. 0 左右,由离子键形成的化合物称为离子化合物。如碱金属和碱土金属的卤素化合物 2017-3-24 8 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY V0 Vr 0r 0r 体系的势能与核间距之间的关系如图所示: r 为核间距 V为体系的势能纵坐标的零点当 r 无穷大时,即两核之间无限远时的势能。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 > r 0,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。 2017-3-24 9 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY r = r 0 , V 有极小值, 此时体系最稳定,表明形成离子键。 r < r 0,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。 V0V 0r 0rr 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。 r 0和键长有关,而 V和键能有关。 2017-3-24 10 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 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