化学键与分子间作用力.ppt
合集下载
高中化学第2章化学键与分子间作用力第3节离子键配位键与金属键课件鲁科版
＋
[Cu(NH3)4]SO4 中的配位键可表示为
[特别提醒] (1)配位键实质上是一种特殊的共价键，在配位键中成键原子 一方能提供孤对电子，另一方具有能够接受孤对电子的空轨道。 (2)同共价键一样，配位键可以存在于分子之中[如 Ni(CO)4]， 也可以存在于离子之中(如 NH＋ 4 )。 (3)两种原子间所形成的配位键和普通共价键的性质(键长、 键 能、键角)完全相同。例如，NH4 中的 N→H 配位键和 3 个 N—H 共价键性质相同，即 NH＋ 4 中 4 个价键的性质完全相同。
提示：存在于金属或合金中，金属或合金中的所有金属阳离 子与其中的所有自由电子参与成键。
离子键、共价键、金属键的比较
类型
比较
共价键 离子键 非极性 键
极性键
配位键
金属键
阴、阳离子 相邻原子间通过共用电子对 ( 电 金属阳离子 本质 间通过静电 子 云 重 叠 ) 与 原 子 核 间 的 静 电 与自由电子 作用形成 作用形成 间作用 成 键 条 件 (元素 种类) 成键原子的 得、失电子 能力差别很 大(活泼金 属与活泼非 金属之间) 成键原 子得、 失电子 能力相 同(同种 非金属) 成键原子 得、失电 子能力差 别 较 小 (不同非 金属) 成键原子一 方有孤对电 同种金属或 子(配位体)， 不同种金属 另一方有空 (合金) 轨道(中心 离子)
2．以下叙述中，错误的是
(
)
A．钠原子和氯原子作用生成 NaCl 后，其结构的稳定性增强 B．在氯化钠中，除氯离子和钠离子的静电吸引作用外，还存 在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用 C．任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失 D．离子键、极性键、非极性键可能同时存在于一种物质中 解析：活泼金属原子和活泼非金属原子之间形成离子化合物，阳离
高三化学化学键.ppt
一般：成键元素原子的电负性差＞1.7，离子键 成键元素原子的电负性差＜1.7，共价键 例：Na：0.9，Cl：3.0 ；3.0-0.9=2.1，NaCl为离子化合物 但，H：2.1，F：4.0；4.0-2.1=1.9， HF为共价化合物
5）对角线规则 在元素周期表中,某些元素与右下方的主族元素， 处于对角线的元素的电负性数值相近，而有些性质是 相似的,被称为“对角线规则”。 锂、镁在空气中燃烧产物都是碱性氧化物，Be和 AL的氢氧化物都是两性氢氧化物，硼和硅的含氧酸均 为弱酸，由此可以看出对角线规则是合理的。这是因为 这些处于对角线的元素的电负性数值相差不大，得失电 子的能力相差不大，故性质相似。 并不是所有处于对角线的元素的性质都相似的。
同一周期从左到右逐渐增强 同一主族从上到下逐渐减弱
3.元素的主要化合价 同周期最高正价从+1价到+7 价 负价从-4到-1价
4.原子半径
•5.电离能 •6.电负性
同一周期从左到右逐渐减小 同一主族从上到下逐渐增大
5、电离能的周期性变化 1）第一电离能： ①概念：气态原子失去一个电子形成+1价气态 阳离子所需最低能量。单位KJ· mol-1 。 ②第一电离能的意义： 衡量元素的原子失去一个电 子的难易程度。 元素的第一电离能大小与原子失去 电子能力有何关系？ 第一电离能越小，越易失去电子，金属性越强 第一电离能越大，越难失去电子，金属性越弱 第一电离能的递变规律： 同一周期，从左→右，逐渐增大； 同一主族，从上→下，逐渐减小。
+ 一方有孤对电子， H3O 一方有空轨道 NH4+
金属离子 无方向性 和自由电 无饱和性 子间
金属单质和合金 Na、钢 镁铝合金
大学基础化学课件-第十章 共价键与分子间力
H2
H─H
O2
O─O
±
极性共价键(Nonpolar covalent bond )：成键原子的
电负性不相同，核间电子云密集区域偏向电负性较大 的一端，正负电荷重心不重合。
HCl H─Cl
＋
－
键极性判断(Bond polarity judgment )
一般电负性差值General electronegativity △X ＝0
成的同型共价键的键长越短，键越牢固。
键角 ——分子中同一原子形成两个化学键间的夹角。
键的极性 ——当成键原子的电负性相同时（成键的两个原子为相同元
素原子），为非极性共价键；否则，为极性共价键。
非极性共价键(Nonpolar covalent bond )：成 键原子的电负性相同，核间电子云密集区域在 两核的中间位置，正负电荷重心重合。
氢键性质：
﹡ 非化学键，属于一种特殊的分子间力﹡ ﹡ 具有方向性和饱和性﹡ ﹡ X、Y原子的半径愈小、电负性愈大，形成的氢键愈强﹡
习题
一、选择题
1、CO分子中存在的化学键是（ ）
A、Π键、ơ键
B、Π键、配位健
C、ơ键、Π键、配位健 D、ơ键、配位健
2、N2分子中存在的化学键是（ ）
A、一个Π键、一个ơ键 B、一个ơ键
q.d
分子电偶极矩越大，分子的极性就越大；分子电偶极矩越 小，分子的极性就越小；分子电偶极矩为零的分子是非极性分 子。
2、分子的极化
+ -
+-
+
-
-+
-
+
+-
因为电场的作用，使分子变形产生偶极或增大偶极矩的现 象，就称为分子的极化。
分子间作用力(范德华力、氢键) 高二化学课件(人教版2019选择性必修2)
O—H … N O—H … F N—H … O
F—H … O
4、特点： ①氢键具有方向性和饱和性
方向性：A—H…B—总是尽可能在同一直线上。 饱和性：每个裸露的氢原子核只能形成一个氢键
每个孤电子对也只能形成一个氢键。
②氢键比化学键的键能小1~2个数量级，不属于化学键，也是一
种分子间的作用力。以冰晶体为例：共价键>氢键 >范德华力
因氢键而相互缔合，形成所谓的缔合分子。
课堂练习3：下列有关水的叙述中，不能用氢键的知识来解释的是（ D）
A、 0℃时，水的密度比冰大
B、水的熔沸点比硫化氢的高
C、测得H2O的相对分子质量大于18
D、水比硫化氢气体稳定
③氢键对溶解度的影响
与水分子间能形成氢键的物质在水中的溶解度增大
氨气极易溶于水、乙醇、乙醛、乙酸与水互溶而乙烷不溶于水
共价键的键能(KJ•mol-1) 范德华力(KJ•mol-1) 氢键(KJ•mol-1)
467
11
18.8
5、类别： ① 分子间氢键 分子间氢键存在于如HF、H2O、NH3 、C2H5OH、
CH3COOH 等同种分子之间，也存在于它们相互之间
② 分子内氢键
对羟基苯甲醛不能形
成分子内氢键
邻羟基苯甲醛
降温加压时气体会液化，降温时液体会凝固，这些事实表明，分子之间 存在着相互作用力 ——分子间作用力（包括范德华力和氢键）
一、 范德华力
1、概念：
把分子聚集在一起的作用力，称为范德华力
实质： 分子间的一种静电作用
2、特点：
①范德华力很弱，比化学键的键能小1~2数量级
分子
HCl HBr HI
范德华力(kJ/mol) 21.14 23.11 26.00
高中化学 第2章 化学键与分子间作用力 第3节 离子键、配位键与金属键 鲁科版选修3
轨道，而无法提供孤电子对，所以不能形成配位键。
解析 答案
例5 回答下列问题： (1)配合物[Ag(NH3)2]OH的中心离子是__A_g_＋__，配位原子是_N___，配位数 是__2__，它的电离方程式是_[_A_g_(_N_H__3_)2_]_O_H_=__=_=_[_A_g_(_N_H__3)_2_] _＋_＋___O_H_。
(3)影响静电作用的因素
根据库仑定律，阴、阳离子间的静电引力(F)与阳离子所带电荷(q＋)和阴
离子所带电荷(q－)的乘积成正比，与阴、阳离子的 核间距离(r) 的平方成
反比。
q＋q－ F＝k r2 (k 为比例系数)
4.形成条件 一般认为当成键原子所属元素的电负性差值 大于1.7 可能形成离子键。
解析 答案
例2 下列物质中的离子键最强的是
A.KCl
√C.MgO
B.CaCl2 D.Na2O
解析 离子键的强弱与离子本身所带电荷数的多少及半径有关，半径
越小，离子键越强，离子所带电荷数越多，离子键越强。在所给阳离
子中，Mg2＋带两个正电荷，且半径最小，在阴离子中，O2－带两个单 位的负电荷，且半径比Cl－小。故MgO中的离子键最强。
2.配合物
(1) 配合物的形成 在盛有2 mL 0.1 mol·L－1的CuSO4溶液中，逐滴加入过量的浓氨水，观 察到的现象是 先生成蓝色沉淀，继续加氨水，沉淀溶解 ，最后变为_蓝__ 色透明溶液。反应的离子方程式是 ① Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH＋ 4 ； ② Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O 。
时，原子间才有
5.特征 (1)没有方向性：离子键的实质是 静电作用，离子的电荷分布通常被看成 是 球形对称 的，因此一种离子对带异性电荷离子的吸引作用与其所处的 方向 无关 。 (2)没有饱和性：在离子化合物中，每个离子周围最邻近的带异性电荷离 子数目的多少，取决于阴、阳离子的相对 大小 。只要空间条件允许，阳 离子将吸引 尽可能多 的阴离子排列在其周围，阴离子也将吸引_尽__可__能__多_ 的阳离子排列在其周围，以达到 降低 体系能量的目的。
高中化学人教版必修二《1.3.3化学键——分子间作用力、氢键》课件
相互作用的大小不同
四、分子间作用力和氢键
1、分子间作用力 定义： 把分子集合在一起的作用力叫做分子间作
用力（也叫范德华力）。
（1）分子间作用力比化学键弱很多，是一种柔弱的相互作用，它主 要影响物质的熔、沸点等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。
（2）分子间作用力主要存在于由分子构成的物质中，如：多数非金 属单质、稀有气体、非金属氧化物、酸、氢化物、有机物等。
（3）分子间作用力的范畴很小（一样是300－500pm）,只有分子间 的距离很小时才有。
（4）一样来说，对于组成和结构类似的物质，相对分子 质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高。如卤 素单质：
又如气态氢化物：
但是：
讨论：
2、氢键
为何HF、H2O和NH3 的沸点会反常呢？
定义：由于氢原子的存在而使分子间产生的一种 比分子间作用力稍强的相互作用——氢键。
（1）氢键不属于化学键，比化学键弱很多，比分子 间作用力稍强，也属于分子间作用力的范畴，
（2）形成条件：氢原子与得电子能力很强、原子半径 很小的原子形成的分子之间。如HF、H2O、NH3等分子间 易形成氢键。
（3）特点：具有方向性。
（4）结果1：氢键的形成会使含有氢键的物质的熔、 沸点大大升高。如：水的沸点高、氨易液化等。这是 由于固体融化或液体汽化时，必须破坏分子间作用力 和氢键
4、下列说法正确的是（ B ） A、含有共价键的化合物一定是共价化合物 B、分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物 C、由共价键形成的分子一定是共价化合物 D、共价化合物中可以有离子键
5、下列说法正确的是（C ）
A、单质分子中一定存在共价键 B、气态物质中一定有共价键 C、在共价化合物中一定有共价键 D、全部由非金属元素构成的化合物中，一定不含离子键
四、分子间作用力和氢键
1、分子间作用力 定义： 把分子集合在一起的作用力叫做分子间作
用力（也叫范德华力）。
（1）分子间作用力比化学键弱很多，是一种柔弱的相互作用，它主 要影响物质的熔、沸点等物理性质，而化学键主要影响物质的化学性质。
（2）分子间作用力主要存在于由分子构成的物质中，如：多数非金 属单质、稀有气体、非金属氧化物、酸、氢化物、有机物等。
（3）分子间作用力的范畴很小（一样是300－500pm）,只有分子间 的距离很小时才有。
（4）一样来说，对于组成和结构类似的物质，相对分子 质量越大，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高。如卤 素单质：
又如气态氢化物：
但是：
讨论：
2、氢键
为何HF、H2O和NH3 的沸点会反常呢？
定义：由于氢原子的存在而使分子间产生的一种 比分子间作用力稍强的相互作用——氢键。
（1）氢键不属于化学键，比化学键弱很多，比分子 间作用力稍强，也属于分子间作用力的范畴，
（2）形成条件：氢原子与得电子能力很强、原子半径 很小的原子形成的分子之间。如HF、H2O、NH3等分子间 易形成氢键。
（3）特点：具有方向性。
（4）结果1：氢键的形成会使含有氢键的物质的熔、 沸点大大升高。如：水的沸点高、氨易液化等。这是 由于固体融化或液体汽化时，必须破坏分子间作用力 和氢键
4、下列说法正确的是（ B ） A、含有共价键的化合物一定是共价化合物 B、分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物 C、由共价键形成的分子一定是共价化合物 D、共价化合物中可以有离子键
5、下列说法正确的是（C ）
A、单质分子中一定存在共价键 B、气态物质中一定有共价键 C、在共价化合物中一定有共价键 D、全部由非金属元素构成的化合物中，一定不含离子键
教学PPT分子间作用力(32页)
氢键
■同理，HF及NH3亦分别较同族的氢化物有较高的 沸点， ・而CH4则因为没有分子间氢键，
所以与同族其他氢化物相较，并无较高沸点。
2-64
氢键
＞氢键并非只存在于分子间，有时化合物的结构 条件符合时， 亦可能形成分子内氢键。
＞如下图：
0
H
C
I
I
C
O
0
邻苯二酚_柳 酸 邻羟基苯甲醛■顺丁烯二酸
2-64
分子量相同的戊烷异构物中，新戊烷因对称性最 高，堆轵紧 密，故具有最高熔点。
分子晶体
许多分子晶体也具有如金肩 例如：
曱烷及干冰皆利用＜ 成面心立方
之晶体结构。 在冰的晶体结构中，
水分4 则地排列，当其熔化成水日;
使
坆
望
i§
26
5 6+ 运鍵（•*
L6 A J
范例2-8
氢键是生物体内一种重要的化学键，脱氧椋糖榇醜 的双螺旋结 构就是利用氢键来维系的。下列用点线 表示的键结（不考虑键角），哪些是
＞与另一坱磁铁相遇时，
异极性的两端会彼此吸引。
Cl H Cl
引力
d 6 〆--二-----
§
$
＞例如：氯化氢分子中
^^7 一
■氯原子带部分负电（以S-表4偶板一偶极力 （ ■所以和另一分
子中带部分正电
\ 6+
（以5+表示）的氢原子端靠近时，''1 6
会产生库仑静电引力，
\ 8- 5 1
■称为偶极一偶极力。
点及沸点皆较第1族元素高。
CH2Leabharlann 本章摘要2-1金属键与离子键 6. 离子晶体中的离子键为阴离子与阳离子间的库仑静 电力° 7. 氯化钠晶格中，氯离子与钠离子交错排列，配位数 为6。 8. 卤化钠之熔点顺序为NaF>NaCl>NaBr>NaI。
3.3 化学键分子间力
共价单键为σ键 共价双键（及三键）中，有一个σ键， 其余为键。
σ键：重叠程度大，较稳定； π键：重叠程度小，较活泼，易断裂， 易发生化学反应。 思考题 NH3、N2、CO、C2H2中各有几个 σ键及键？（黑板上解）
2 杂化轨道理论
CH4 形成的过程中，C原子的电子曾有过如下的 激发步骤，以得到 4 个单电子。
有机羧酸、醇、酚、胺、氨基酸和蛋白质中也 有氢键的存在。甲酸靠氢键形成二聚体。
OH O
HC
CH
OHO
除了分子间氢键外，还有分子内氢 键。例如，硝酸的分子内氢键使其熔、 沸点较低。
H
O
O
N O
有分子内氢键 m. p. 44 － 45 ℃
O2N
OH 没有分子内氢键 m.p. 113 － 114 ℃
氢键的影响
ψ1＝φ1s+φ1s (成键分子轨道）
ψ2＝φ1s-φ1s (反键分子轨道)
与原来两个原子轨道比较，成键分 子轨道中两核间电子云密度增大，能 量降低；
反键分子轨道中两核间电子云密度减 小，能量升高。
图氢原子轨道与分子轨道能量示意 氢分子的2电子在成键轨道中，自旋反平行。
原子轨道 1s
(
* 2s
)
2
(
2p
)
2
(π
2p
)
4
(π
* 2p
)
2
有两个三电子π键，具有顺磁性。 :O O:
⑤配位键 由一个原子（给予体）提供电子对， 另一个原子（接受体）提供空轨道，形 成的共价键叫配位键。
如： H3N→H+
NH
4
H
HNH
H
BF4
F
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
12
②π键： 两原子轨道垂直核间联线并相互平行
进行同号重叠(肩并肩)。
13
肩 并 肩
“头碰 头”
σ键与π键形成示意图
14
键型的稳定性： σ 键>π 键 为什么？
问题： 相邻两原子间只能形成 1 个σ键，但可形
成 2 个或 2 个以上的π键。
为什么？
15
图2.8 N2分子轨道重叠图
16
三、分子的空间构型与杂化轨道（hybrid orbital ）
NaCl
CsCl
Arrangement of ions in crystalline sodium chloride and Cesium chloride
● 键的极性与元素的电负性有关
电负性小 →活泼金属(如K、Na)易形成正离子，K+、 Na+
电负性大 →活泼非金属(如F、Cl)易形成负离子，F -、Cl -
5.3.1 化学键(Chemical Bond) 不同的物质具有不同的外在性质
不同的外在性质反映了物质不同的内部结构
各自内部的结合力不同
一、 化学键的定义 (definition of chemical bon化d)学键是指分子内部原子之间的强相互作用力。
125~900 kJ/mol
金属键 存在于金属内部的化学键
sp sp杂化
Be采用sp杂化
生成BeH2
30
两个sp杂化轨道
31
(2) sp2杂化 BF3的空间构型 为平面三角形
F
B
F
F
B： 2s22p1
2p
2s
32
2s
2 p 激发 2s 2 p
sp2 sp2杂化
BF3的形成
33
三个sp2杂化轨道
34
(3) sp3杂化 CH4的空间构 型为正四面体
C：2s22p2
典型的正、负离子外层电子构型：ns2np6 称8电子构型
如K+ 、Cl - : 3s23p6
F -、 Na+ ： 2s22p6
不典型的正离子外层电子构型还有： 9~17电子构型， 如Fe 3+:3s23p63d5 ，Cu 2+:3s23p63d9 18电子构型， 如Cu +:3s23p63d5 ，Zn 2+:3s23p63d10
5.3 化学键与分子间相互作用力 Chemical Bond & Intermolecular Force
5.3.1 化学键(Chemical Bond)
5.3.2 分子的极性与分子的空间构型 (Molecular Polarity and Geometry)
5.3.3 分子间相互作用力 (Intermolecular Force)
孤对电子存在，而形成不等性杂化
Al Si
如不等性sp3杂化的元素 ⅤA族
● 杂化前后轨道数目不变
● 杂化后轨道伸展方向，形状和能量发生改变
变了 总之，杂化后的轨道
●轨道成分变了 ●轨道的能量变了
结果，当然是更有 利于成键啰！
●轨道的形状变了
2. 杂化形式 等性杂化 不等性杂化
(1) sp杂化
2s
2p
Be：2s2
BH2的空间构型为直线形 H Be H
2s
2 p 激发 2s 2 p
2p
2s
sp3杂化
39
H2O
2p
2s
HO1 H0ο34'0
sp3杂化
sp 3
40
判断等性sp3杂化与不等性sp3杂化的依据：
（1）若参加杂化的原子轨道中电子总数小于或等于原子 轨道总数，则可形成等性杂化。
如ⅡA、ⅢA、 ⅣA族元素可分别形成等性sp、sp2、sp3杂化
（2）若电子总数大于轨道总数，一定有 Be B C
据价键理论： O：2s22p4 H：1s1
N：2s22p3 H：1s1
OH H
实验结果： O H
107˚
H
H NH
H
H NH H
104˚40 ́
H NH H
1931年，鲍林在价键理论基础上提出了杂化轨道理论。
28
1.杂化轨道理论基本要点
● 成键时能级相近的价电子轨道相混杂，形成新的价 电子轨道——杂化轨道
2p
2s
35
2s
2 p 激发 2s 2 p
s p3杂化
sp3
CH4的形成
36
四个sp3杂化轨道
37
•等性spn杂化比较：
杂化轨道类型
参与杂化的原 子轨道
sp 1个s，1个p
杂化轨道的数目
杂化轨道的成分 s=1/(1+n) p=n/(1+n)
杂化轨道间的夹 角
空间构型
2
1/2s、1/2p
180° 直线型
2.共价键：两原子间通过共用电子对而形成的化学键。
电负性相同或相差不很大
共价键的本质？ (1) 原子轨道的重叠—价键理论 (superposition
of atomic orbital — valence bond theory) ● 电子对的享用与提供电子的原子轨道间存在
什么关系？
● 怎样解释形成双键和叁键的原子间共享 2 对、 3 对电子？
ψ1与ψ2符号相同
8
重叠 不能重叠
匹配，最大重叠
10
共价键的特点：
•饱和性: 每个原子的未成对电子数是一定的，所 以形成共用电子对的数目也就一定。
H Cl HOH NN
•方向性
指原子间总是尽 可能的沿着原子 轨道最大重叠的 方向成键。
11
共价键的键型
①σ键： 原子轨道沿核间
联线方向进行同号重 叠(头碰头)。
● 能否用原子轨道在空间的取向解释分子的几何 形状？
量子力学处理H2分子的结果 两个氢 Nhomakorabea子电子自旋方式相反， 靠近、重叠，核间 形成一个电子概率 密度较大的区域。 系统能量降低，形 成氢分子。
核间距 R0为74 pm。 共价键的本质——原子轨道重叠，核间
电子概率密度大吸引原子核而成健。
7
价键理论基本要点与共价键的特点 价键理论基本要点： •未成对价电子自旋方式相反； •原子轨道对称性匹配，且最大程度地重叠。
二、化学键的类型 离子键
共价键
1. 离子键: 由正、负离子之间的静电引力形成的化学键， 称为离子键。
离子键的特点
f q q ● 本质是静电引力（库仑引力）
l2
● 没有方向性和饱和性（库仑引力的性质所决定）
即：正负离子近似看作点电荷，所以其作用不 存在方向问题；在空间条件许可的情况下，每 个离子可吸引尽可能多的相反离子。
成键能力
实例
BeX2、CO2、 HgCl2、C2H2
sp2 1个s，2个p
3
1/3s、2/3p
120° 平面三角形
依次增强→ BX3、CO32-、
C2H4
sp3 1个s，3个p
4 1/4s、3/4p
109°28′ 正四面体
CH4、CCl4、 SiH4、SiCl4
(4) 不等性sp3杂化
NH 3
HN1 H0ο17'8
②π键： 两原子轨道垂直核间联线并相互平行
进行同号重叠(肩并肩)。
13
肩 并 肩
“头碰 头”
σ键与π键形成示意图
14
键型的稳定性： σ 键>π 键 为什么？
问题： 相邻两原子间只能形成 1 个σ键，但可形
成 2 个或 2 个以上的π键。
为什么？
15
图2.8 N2分子轨道重叠图
16
三、分子的空间构型与杂化轨道（hybrid orbital ）
NaCl
CsCl
Arrangement of ions in crystalline sodium chloride and Cesium chloride
● 键的极性与元素的电负性有关
电负性小 →活泼金属(如K、Na)易形成正离子，K+、 Na+
电负性大 →活泼非金属(如F、Cl)易形成负离子，F -、Cl -
5.3.1 化学键(Chemical Bond) 不同的物质具有不同的外在性质
不同的外在性质反映了物质不同的内部结构
各自内部的结合力不同
一、 化学键的定义 (definition of chemical bon化d)学键是指分子内部原子之间的强相互作用力。
125~900 kJ/mol
金属键 存在于金属内部的化学键
sp sp杂化
Be采用sp杂化
生成BeH2
30
两个sp杂化轨道
31
(2) sp2杂化 BF3的空间构型 为平面三角形
F
B
F
F
B： 2s22p1
2p
2s
32
2s
2 p 激发 2s 2 p
sp2 sp2杂化
BF3的形成
33
三个sp2杂化轨道
34
(3) sp3杂化 CH4的空间构 型为正四面体
C：2s22p2
典型的正、负离子外层电子构型：ns2np6 称8电子构型
如K+ 、Cl - : 3s23p6
F -、 Na+ ： 2s22p6
不典型的正离子外层电子构型还有： 9~17电子构型， 如Fe 3+:3s23p63d5 ，Cu 2+:3s23p63d9 18电子构型， 如Cu +:3s23p63d5 ，Zn 2+:3s23p63d10
5.3 化学键与分子间相互作用力 Chemical Bond & Intermolecular Force
5.3.1 化学键(Chemical Bond)
5.3.2 分子的极性与分子的空间构型 (Molecular Polarity and Geometry)
5.3.3 分子间相互作用力 (Intermolecular Force)
孤对电子存在，而形成不等性杂化
Al Si
如不等性sp3杂化的元素 ⅤA族
● 杂化前后轨道数目不变
● 杂化后轨道伸展方向，形状和能量发生改变
变了 总之，杂化后的轨道
●轨道成分变了 ●轨道的能量变了
结果，当然是更有 利于成键啰！
●轨道的形状变了
2. 杂化形式 等性杂化 不等性杂化
(1) sp杂化
2s
2p
Be：2s2
BH2的空间构型为直线形 H Be H
2s
2 p 激发 2s 2 p
2p
2s
sp3杂化
39
H2O
2p
2s
HO1 H0ο34'0
sp3杂化
sp 3
40
判断等性sp3杂化与不等性sp3杂化的依据：
（1）若参加杂化的原子轨道中电子总数小于或等于原子 轨道总数，则可形成等性杂化。
如ⅡA、ⅢA、 ⅣA族元素可分别形成等性sp、sp2、sp3杂化
（2）若电子总数大于轨道总数，一定有 Be B C
据价键理论： O：2s22p4 H：1s1
N：2s22p3 H：1s1
OH H
实验结果： O H
107˚
H
H NH
H
H NH H
104˚40 ́
H NH H
1931年，鲍林在价键理论基础上提出了杂化轨道理论。
28
1.杂化轨道理论基本要点
● 成键时能级相近的价电子轨道相混杂，形成新的价 电子轨道——杂化轨道
2p
2s
35
2s
2 p 激发 2s 2 p
s p3杂化
sp3
CH4的形成
36
四个sp3杂化轨道
37
•等性spn杂化比较：
杂化轨道类型
参与杂化的原 子轨道
sp 1个s，1个p
杂化轨道的数目
杂化轨道的成分 s=1/(1+n) p=n/(1+n)
杂化轨道间的夹 角
空间构型
2
1/2s、1/2p
180° 直线型
2.共价键：两原子间通过共用电子对而形成的化学键。
电负性相同或相差不很大
共价键的本质？ (1) 原子轨道的重叠—价键理论 (superposition
of atomic orbital — valence bond theory) ● 电子对的享用与提供电子的原子轨道间存在
什么关系？
● 怎样解释形成双键和叁键的原子间共享 2 对、 3 对电子？
ψ1与ψ2符号相同
8
重叠 不能重叠
匹配，最大重叠
10
共价键的特点：
•饱和性: 每个原子的未成对电子数是一定的，所 以形成共用电子对的数目也就一定。
H Cl HOH NN
•方向性
指原子间总是尽 可能的沿着原子 轨道最大重叠的 方向成键。
11
共价键的键型
①σ键： 原子轨道沿核间
联线方向进行同号重 叠(头碰头)。
● 能否用原子轨道在空间的取向解释分子的几何 形状？
量子力学处理H2分子的结果 两个氢 Nhomakorabea子电子自旋方式相反， 靠近、重叠，核间 形成一个电子概率 密度较大的区域。 系统能量降低，形 成氢分子。
核间距 R0为74 pm。 共价键的本质——原子轨道重叠，核间
电子概率密度大吸引原子核而成健。
7
价键理论基本要点与共价键的特点 价键理论基本要点： •未成对价电子自旋方式相反； •原子轨道对称性匹配，且最大程度地重叠。
二、化学键的类型 离子键
共价键
1. 离子键: 由正、负离子之间的静电引力形成的化学键， 称为离子键。
离子键的特点
f q q ● 本质是静电引力（库仑引力）
l2
● 没有方向性和饱和性（库仑引力的性质所决定）
即：正负离子近似看作点电荷，所以其作用不 存在方向问题；在空间条件许可的情况下，每 个离子可吸引尽可能多的相反离子。
成键能力
实例
BeX2、CO2、 HgCl2、C2H2
sp2 1个s，2个p
3
1/3s、2/3p
120° 平面三角形
依次增强→ BX3、CO32-、
C2H4
sp3 1个s，3个p
4 1/4s、3/4p
109°28′ 正四面体
CH4、CCl4、 SiH4、SiCl4
(4) 不等性sp3杂化
NH 3
HN1 H0ο17'8