形成条件：原子电负性相差较大，一般大于形成条件：原子电负性相差较大，一般大于2.0。 第八章第八章 化学键与分子结构化学键与分子结构 离子键离子键化学键化学键 共价键共价键 金属键金属键8.1 离子键离子键 一一 离子键的形成离子键的形成 离子键是由原子得失电子后，生成的正负离子之间靠离子键是由原子得失电子后，生成的正负离子之间靠静电引力静电引力而形成的化学键。而形成的化学键。特征：没有方向性和饱和性。特征：没有方向性和饱和性。例：例：nNa(3s1) nNa+(2s22p6) nCl(3s23p5) nCl-(3s23p6)-ne+nenNa+Cl-静电引力静电引力变化规律：变化规律： (1) 任何元素正离子半径比其原子半径小；负离子半径比任何元素正离子半径比其原子半径小；负离子半径比其原子半径大。如其原子半径大。如Ca2+S 离子化合物中，每个正、负离子周围排列的相反电荷离离子化合物中，每个正、负离子周围排列的相反电荷离子的数目都是固定的。如：子的数目都是固定的。如：CsCl离子化合物离子化合物二二 离子的特征离子的特征1 离子半径：离子半径： d = r+ + r- （x-射线衍射法）射线衍射法）(2)同主族，上同主族，上下，电荷数相同的离子半径依次增大。下，电荷数相同的离子半径依次增大。(3) 如：如：Li+Na+K+Rb+Mg2+Al3+ N3-O2-F-(6)(4) 同元素不同价态的正离子，电荷数越多半径越小；同元同元素不同价态的正离子，电荷数越多半径越小；同元(7) 素形成不同价态的负离子，电荷数越多半径越大。素形成不同价态的负离子，电荷数越多半径越大。(8) 如：如：Fe3+Fe2+ O-O2-(9)(5) 同一电子结构正，负离子，负离子半径比正离子半径大。同一电子结构正，负离子，负离子半径比正离子半径大。(10) 如如: Na+ F- 离子半径是决定离子键强度的重要因素。离子半径越离子半径是决定离子键强度的重要因素。离子半径越小，离子间引力越大小，离子间引力越大 ，离子化合物熔沸点越高。，离子化合物熔沸点越高。 2 离子电荷离子电荷 正离子电荷：相应原子正离子电荷：相应原子(或原子团或原子团)失去的电子数。失去的电子数。 正离子通常由金属原子形成。正离子通常由金属原子形成。 负离子电荷：相应原子负离子电荷：相应原子(或原子团或原子团)得到的电子数。得到的电子数。 负离子通常由非金属原子形成。负离子通常由非金属原子形成。 离子电荷也是影响离子键强度的重要因素。电荷越高，离子电荷也是影响离子键强度的重要因素。电荷越高，对相反电荷吸引力越强，则形成离子化合物熔沸点越高。对相反电荷吸引力越强，则形成离子化合物熔沸点越高。3 离子电子构型（了解）离子电子构型（了解） 三三 离子晶体离子晶体 离子晶体：正、负离子通过离子晶体：正、负离子通过离子键离子键结合而成的晶体。结合而成的晶体。 离子晶体特性离子晶体特性 离子晶体具有较高熔、沸点和硬度；但较脆，延展性较离子晶体具有较高熔、沸点和硬度；但较脆，延展性较差；在熔融和水溶液中具有良好的导电性，固态几乎不导电。差；在熔融和水溶液中具有良好的导电性，固态几乎不导电。见见p206 习题习题78.2 现代共价键理论现代共价键理论 经典共价键理论经典共价键理论：经典共价键理论局限性：经典共价键理论局限性： 1 两个都带负电的原子为何不相互排斥反而相互配对？两个都带负电的原子为何不相互排斥反而相互配对？ 2 有许多化合物中心原子价电子数多于有许多化合物中心原子价电子数多于8个或少于个或少于8个，个，但仍能稳定存在，为什么？但仍能稳定存在，为什么？ 例：例：BF3ClF3现代共价键理论现代共价键理论现代价键理论现代价键理论分子轨道理论分子轨道理论价键理论价键理论杂化轨道理论杂化轨道理论例如：例如：H2的形成过程的形成过程H2分子形成过程中能量随核间距的变化分子形成过程中能量随核间距的变化H2分子的两种状态分子的两种状态 一一 价键理论价键理论(VB)共价键：共价键：原子间电子云密度大的区域对两核的吸引所原子间电子云密度大的区域对两核的吸引所 形成的化学键。形成的化学键。形成条件：形成条件：键合双方各提供自旋相反的键合双方各提供自旋相反的未成对电子未成对电子。 键合双方原子轨道应尽可能键合双方原子轨道应尽可能最大程度重叠最大程度重叠。 体系能量最低原理。体系能量最低原理。 1 价键理论基本要点价键理论基本要点 (1) 两原子接近时，自旋相反的两原子接近时，自旋相反的单电子配对单电子配对形成共价键。形成共价键。 (2) 电子配对放出的能量越多，形成的化学键越稳定。电子配对放出的能量越多，形成的化学键越稳定。 (3) 原子轨道重叠部分越大，两核间电子概率密度越大，原子轨道重叠部分越大，两核间电子概率密度越大， 所形成共价键越牢固，分子越稳定。所形成共价键越牢固，分子越稳定。 3 共价键类型共价键类型 按原子轨道重叠方式不同，可分为按原子轨道重叠方式不同，可分为键和键和 键两种类型。键两种类型。2 共价键特征共价键特征 (1) 方向性方向性：共价键的形成在可能范围内一定是采取电子云：共价键的形成在可能范围内一定是采取电子云密度最大方向重叠。密度最大方向重叠。 形成共价键时，除形成共价键时，除s与与s轨道在任何方向上能达到最大程轨道在任何方向上能达到最大程度重叠外，度重叠外，p、d、f 轨道只有沿一定方向才能达到最大程轨道只有沿一定方向才能达到最大程度重叠。度重叠。例：例：(2)饱和性饱和性：一个原子有多少个未成对电子，它就能形成：一个原子有多少个未成对电子，它就能形成(3)多少个共价键。即一个原子所形成共价键的数目不是多少个共价键。即一个原子所形成共价键的数目不是任意任意(4)的，一般受单电子数目的制约。的，一般受单电子数目的制约。 键键：沿键轴方向，原子轨道以：沿键轴方向，原子轨道以“头碰头头碰头”方式发生方式发生轨道重叠，轨道重叠部分是沿键轴呈圆柱形分布的。轨道重叠，轨道重叠部分是沿键轴呈圆柱形分布的。 键键：原子轨道以：原子轨道以“肩并肩肩并肩”方式发生轨道重叠，轨方式发生轨道重叠，轨道重叠部分通过一个键轴平面具有镜面反对称性。道重叠部分通过一个键轴平面具有镜面反对称性。 例如：例如：N2的形成的形成 N 1s22s22px12py12pz1配位键配位键：由一个原子提供电子对为两个原子共用而形成的：由一个原子提供电子对为两个原子共用而形成的共价键称为共价配键或配位键。共价键称为共价配键或配位键。 形成配位键的条件：形成配位键的条件： 一个原子其价电子层有未共用电子对一个原子其价电子层有未共用电子对(称为孤电子对称为孤电子对)。 另一个原子其价电子层有空轨道。另一个原子其价电子层有空轨道。 稳定性：稳定性： 键键1.71.7X Xp p1.71.7金属原子间金属原子间金属原子间金属原子间F,O,NF,O,N与与与与HH任何分子间任何分子间任何分子间任何分子间方向性方向性方向性方向性无无无无有有有有 无无无无 有有有有 无无无无 饱和性饱和性饱和性饱和性无无无无有有有有无无无无 有有有有 无无无无 极性极性极性极性 大大大大有或无有或无有或无有或无 有或无有或无有或无有或无 有有有有 力的强度力的强度力的强度力的强度 强强强强 强强强强 强强强强 较强较强较强较强 弱弱弱弱 影响主影响主影响主影响主要性质要性质要性质要性质物理性质物理性质物理性质物理性质化学性质化学性质化学性质化学性质化学性质化学性质化学性质化学性质( (物理性质物理性质物理性质物理性质) )物理性质物理性质物理性质物理性质 化学性质化学性质化学性质化学性质 物理性质物理性质物理性质物理性质 ( (化学性质化学性质化学性质化学性质) ) 物理性质物理性质物理性质物理性质一一二二 现代共价键理论现代共价键理论1价键理论的基本要点，以及共价键的特征和类型。价键理论的基本要点，以及共价键的特征和类型。2杂化轨道理论的基本要点，以及杂化轨道的类型。杂化轨道理论的基本要点，以及杂化轨道的类型。第八章习题（第八章习题（ P206）1、2、4、7、8、10、11