《工程化学》课程教学资源_课件2020版_4-3 物质结构（3）

三、化学键 力东理工大得 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 1、定义：分子或晶体中相邻两个或多个原子间的 相互作用。 2、分类： 离子键、共价键、金属键 注意：①化学键存在于分子内原子（或离子）间， 不存在于分子之间； ②与分子间作用力比较

三、化学键 1、定义：分子或晶体中相邻两个或多个原子间的 相互作用。 注意：①化学键存在于分子内原子（或离子）间， 不存在于分子之间； ②与分子间作用力比较。 2、分类： 离子键、共价键、金属键

归东理工大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 3-1离子键理论 1916年德国科学家Kossel(科塞尔)提出离子键理论。 一离子键的形成 1形成过程 以NaCI为例。 第一步电子转移形成离子： Na-e—Nat, CI +e CI 相应的电子构型变化： 2s22p63s1—2s22p6, 3s23p5—3s23p6 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。离子键的本质是库仑引力

3-1 离子键理论 1916 年德国科学家Kossel ( 科塞尔 ) 提出离子键理论。 一 离子键的形成 1 .形成过程 以 NaCl 为例 。 第一步 电子转移形成离子： Na － e —— Na+ ， Cl + e —— Cl － 第二步 靠静电吸引，形成化学键。离子键的本质是库仑引力 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

力东理工大得 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 2.离子键的形成条件 (1)元素的电负性差比较大 △X>1.7,发生电子转移，产生正、负离子，形成离子键；△X1.7,实际上是指离子键的成分大于50%) (2)易形成稳定离子（包括某些复杂离子如NH4+,SO42) Na*2s22p6,C-3s23p6, 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)+1/2CI2(g)=NaCl(s) △H=-410.9kJmo1 在形成离子键时，以放热的形式，释放较多的能量

2.离子键的形成条件 (1)元素的电负性差比较大 X > 1.7，发生电子转移，产生正、负离子，形成离子键；X 1.7 ，实际上是指离子键的成分大于 50 %） (2)易形成稳定离子(包括某些复杂离子如NH4 + ，SO4 2- ) 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 = －410.9 kJ·mol-1 在形成离子键时，以放热的形式，释放较多的能量

2.离子键的特征 加东理工大彩 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY ·)离子键的本质是静电作用力 F9·9 q1,q2分别为正负离子所带电量 r2 r为核间距离，为静电引力。 2)离子键没有方向性 与任何方向的电性不同的离子相吸引，所以无方向性 3)离子键没有饱和性 只要是正负离子之间，则彼此吸引，即无饱和性。 NaCl只是最简式

2.离子键的特征 • 1) 离子键的本质是静电作用力 2 1 2 r q q F   q1 ，q2 分别为正负离子所带电量 ， r 为核间距离,F为静电引力。 2）离子键没有方向性 与任何方向的电性不同的离子相吸引，所以无方向性 3）离子键没有饱和性 只要是正负离子之间，则彼此吸引，即无饱和性。 NaCl只是最简式

归东理工大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 4)键的离子性与元素的电负性有关 △X>1.7,发生电子转移，形成离子键； △CaO

4）键的离子性与元素的电负性有关 X > 1.7，发生电子转移，形成离子键； X < 1.7，不发生电子转移，形成共价键。 3 影响离子键强度的因素 • 从离子键的实质是静电引力 • F  q1 q2 / r 2 出发，影响 F 大小的因素有： 离子的电荷 q 和离子之间的距离 r 。 即电荷多，半径小，离子键强，熔点高。 熔点: NaCl＜MgO, MgO＞CaO

归本理王大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 活泼的金属元素和活泼非金属元素化合 时形成离子键。请思考，非金属元素之间化 合时，能形成离子键吗？为什么？ 不能，因非金属元素的原子均有获得电 子的倾向。 非金属元素的原子间可通过共用电子对 的方法使双方最外电子层均达到稳定结构

活泼的金属元素和活泼非金属元素化合 时形成离子键。请思考，非金属元素之间化 合时，能形成离子键吗？为什么？ 不能，因非金属元素的原子均有获得电 子的倾向。 非金属元素的原子间可通过共用电子对 的方法使双方最外电子层均达到稳定结构

力东理工大得 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 四、共价键 1.形成原子间通过共用电子对所形成的相互 作用，叫共价键 H*+:C H*心i: 钢

四、共价键 1.形成原子间通过共用电子对所形成的相互 作用，叫共价键 + H* + Cl . . . . . . . . . . H*Cl

归本理工大军 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 两原子电子云重叠，核间电子云密集，相当于负电 荷重心，吸引两边两个原子核，形成稳定分子。 2.共价键的形成条件 ①形成共价键的两原子间必须有共用电子对： ②组成共用电子对的电子必须自旋相反。 (举例N2H2O的形成说明) 3.共价键的特征-方向性和饱和性 ①饱和性：单电子数=最大成键数（举例N2、H2O) ②方向性：向重叠最大的方向

两原子电子云重叠，核间电子云密集，相当于负电 荷重心，吸引两边两个原子核，形成稳定分子。 2.共价键的形成条件 ①形成共价键的两原子间必须有共用电子对； ②组成共用电子对的电子必须自旋相反。 （举例N2、H2O的形成说明） 3.共价键的特征-方向性和饱和性 ①饱和性：单电子数=最大成键数(举例N2、H2O） ②方向性：向重叠最大的方向

归东理工大深 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 4、非极性键和极性键 电子种类 吸引电子的 电荷分布 成键类型 能力 同种原子 相同 均匀 非极性键 不同原子 不同 有偏向 极性键

4、非极性键和极性键 电子种类 吸引电子的 能力 电荷分布 成键类型 同种原子 不同原子 相同 不同 均匀 有偏向 非极性键 极性键

5.键能和键长 加东理工大 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 分子的热稳定性取决于共价键的强弱，而共价键的强度又 与键能和键长有密切关系 (1)键长和键的强度 ①键长：两个成键原子核间的距离叫键长。 H-H, C-C, CI-CI 74pm 154pm 198pm ②一般来说，键长越短，键越强，形成的化合物越稳定。 (2)键能与双原子分子的热稳定性 ①键能：拆开1共价键所需能量。 ②键能越大，原子间结合得越强，分子越稳定

5.键能和键长 分子的热稳定性取决于共价键的强弱，而共价键的强度又 与键能和键长有密切关系 ⑴键长和键的强度 ①键长：两个成键原子核间的距离叫键长。 H-H, C-C, Cl-Cl 74pm 154pm 198pm ②一般来说，键长越短，键越强，形成的化合物越稳定。 ⑵键能与双原子分子的热稳定性 ①键能：拆开1共价键所需能量。 ②键能越大，原子间结合得越强，分子越稳定