普通化學(xué)第三章分子結(jié)構(gòu)

1、 分子（分子（moleculemolecule）是保持物質(zhì)）是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的的 最小微粒，最小微粒， 是物質(zhì)參與化學(xué)反應(yīng)的基本單是物質(zhì)參與化學(xué)反應(yīng)的基本單 元。研究分子內(nèi)部原子與原子的結(jié)合力、元。研究分子內(nèi)部原子與原子的結(jié)合力、 分子的空間構(gòu)型以及分子間作用力等，對(duì)分子的空間構(gòu)型以及分子間作用力等，對(duì) 了解物質(zhì)性質(zhì)，探求化學(xué)反應(yīng)基本規(guī)律具有了解物質(zhì)性質(zhì)，探求化學(xué)反應(yīng)基本規(guī)律具有 重要意義。重要意義。離子鍵與離子型化合物離子鍵與離子型化合物1 1共價(jià)鍵共價(jià)鍵2 2分子和離子極化分子和離子極化3 3分子間力和氫鍵分子間力和氫鍵4 4什么是化學(xué)鍵什么是化學(xué)鍵2Na (s) 2Na (s)

2、 + + ClCl2 2(g) (g) 2NaCl (s)2NaCl (s) 顏色顏色狀態(tài)狀態(tài)導(dǎo)電性導(dǎo)電性通電下通電下銀灰色銀灰色 黃綠色黃綠色 無(wú)色無(wú)色 固體固體 氣體氣體 晶體晶體 極強(qiáng)極強(qiáng) 極弱極弱 極弱，熔融導(dǎo)電極弱，熔融導(dǎo)電 無(wú)變化無(wú)變化 無(wú)變化無(wú)變化 熔融下反應(yīng)逆轉(zhuǎn)熔融下反應(yīng)逆轉(zhuǎn) Pauling LPauling L在在The Nature of The Chemical BondThe Nature of The Chemical Bond中提出了用得最廣泛的化學(xué)鍵定義：中提出了用得最廣泛的化學(xué)鍵定義：如果如果兩個(gè)原子（或原子兩個(gè)原子（或原子團(tuán)）團(tuán)）之間的之間的作用力強(qiáng)得足以形成

3、足夠穩(wěn)定的、可被化學(xué)家看作用力強(qiáng)得足以形成足夠穩(wěn)定的、可被化學(xué)家看作獨(dú)立分子物種的聚集體作獨(dú)立分子物種的聚集體，它們之間就存在，它們之間就存在化學(xué)鍵化學(xué)鍵。簡(jiǎn)單地。簡(jiǎn)單地說(shuō)，化學(xué)鍵是指說(shuō)，化學(xué)鍵是指分子內(nèi)部原子之間的強(qiáng)相互作用力分子內(nèi)部原子之間的強(qiáng)相互作用力。不同的外在性質(zhì)反映了不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同的外在性質(zhì)反映了不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)各自?xún)?nèi)部的結(jié)合力不同各自?xún)?nèi)部的結(jié)合力不同第一節(jié)第一節(jié) 離子鍵和離子型化合物離子鍵和離子型化合物（1 1）當(dāng)容易失去電子的金屬原子與容易得到電）當(dāng)容易失去電子的金屬原子與容易得到電子的非金屬原子互相靠近時(shí)，金屬原子失去電子子的非金屬原子互相靠近時(shí)，金屬原子失去電子形成正電荷

4、的陽(yáng)離子，非金屬原子獲得電子形成形成正電荷的陽(yáng)離子，非金屬原子獲得電子形成帶負(fù)電荷的陰離子。帶負(fù)電荷的陰離子。1 1 離子鍵理論離子鍵理論ClClClCl（2 2）帶有正負(fù)電荷的陰陽(yáng)離子在靜電作用下，）帶有正負(fù)電荷的陰陽(yáng)離子在靜電作用下，相互吸引，相互靠近。在靠近的同時(shí)，離子和原相互吸引，相互靠近。在靠近的同時(shí)，離子和原子核間的排斥作用力增加，子核間的排斥作用力增加，當(dāng)吸引力和排斥力相當(dāng)吸引力和排斥力相等時(shí)，整個(gè)體系能量降到最低等時(shí)，整個(gè)體系能量降到最低，陰陽(yáng)離子間就形，陰陽(yáng)離子間就形成了穩(wěn)定的化學(xué)鍵。成了穩(wěn)定的化學(xué)鍵。離子鍵和離子型化合物離子鍵和離子型化合物 電負(fù)性較小的活潑金屬易失電子，電

5、負(fù)性較大的電負(fù)性較小的活潑金屬易失電子，電負(fù)性較大的活潑非金屬易失電子，電負(fù)性相差較大（通常認(rèn)為活潑非金屬易失電子，電負(fù)性相差較大（通常認(rèn)為1.71.7）的兩個(gè)元素的原子相遇時(shí)，就會(huì)發(fā)生電子的兩個(gè)元素的原子相遇時(shí)，就會(huì)發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移而形成正、負(fù)離子，的轉(zhuǎn)移而形成正、負(fù)離子，正負(fù)離子通過(guò)靜電作用形正負(fù)離子通過(guò)靜電作用形成離子鍵成離子鍵。 成鍵兩原子電負(fù)性差值越大，鍵的離子性越強(qiáng)，成鍵兩原子電負(fù)性差值越大，鍵的離子性越強(qiáng)，反之，離子性越弱。反之，離子性越弱。 離子鍵：正、負(fù)離子間通過(guò)靜電作用而形離子鍵：正、負(fù)離子間通過(guò)靜電作用而形成的化學(xué)鍵。成的化學(xué)鍵。- - 一種作用力（靜電）一種作用力（靜電）

6、 由離子鍵形成的化合物為由離子鍵形成的化合物為離子型化合物離子型化合物。離子鍵和離子型化合物離子鍵和離子型化合物2 2 離子鍵特點(diǎn)離子鍵特點(diǎn)1 1 離子鍵的離子鍵的本質(zhì)是靜電作用本質(zhì)是靜電作用。f f = =q q+ +q q- -R R2 22 2 離子鍵離子鍵沒(méi)有方向性沒(méi)有方向性（電荷球形對(duì)稱(chēng)分布）（電荷球形對(duì)稱(chēng)分布）3 3 離子鍵離子鍵沒(méi)有飽和性沒(méi)有飽和性（空間許可）（空間許可）4 4 鍵的離子性鍵的離子性與元素電負(fù)性有關(guān)與元素電負(fù)性有關(guān) 一般說(shuō)來(lái)，正負(fù)離子所帶的電荷越高，半徑越小，一般說(shuō)來(lái)，正負(fù)離子所帶的電荷越高，半徑越小，形成的離子鍵越強(qiáng)。形成的離子鍵越強(qiáng)。離子鍵和離子型化合物離子鍵

7、和離子型化合物離子鍵和離子型化合物離子鍵和離子型化合物NaClU= 786.5 kJmol-1離子鍵和離子型化合物離子鍵和離子型化合物CsCl離子鍵的強(qiáng)弱可用晶格能來(lái)度量。離子鍵的強(qiáng)弱可用晶格能來(lái)度量。 晶格能定義為：彼此分離的氣態(tài)陽(yáng)、陰離子生成晶格能定義為：彼此分離的氣態(tài)陽(yáng)、陰離子生成1mol1mol的固態(tài)離子晶體化合物時(shí)的固態(tài)離子晶體化合物時(shí)放出的熱量，放出的熱量，以符以符號(hào)號(hào) U U 表示表示. .晶格能的絕對(duì)值越大（代數(shù)值越?。?，形成晶體晶格能的絕對(duì)值越大（代數(shù)值越小），形成晶體時(shí)放出的熱量越多，說(shuō)明離子鍵越強(qiáng)，晶體穩(wěn)定時(shí)放出的熱量越多，說(shuō)明離子鍵越強(qiáng)，晶體穩(wěn)定性越大。性越大。 晶格能

8、大小與離子晶體的類(lèi)型、離子的電荷及晶格能大小與離子晶體的類(lèi)型、離子的電荷及離子半徑有關(guān)。離子半徑有關(guān)。晶格能晶格能離子鍵和離子型化合物離子鍵和離子型化合物同類(lèi)型晶格晶體，半徑、電荷不同，則晶格能不同同類(lèi)型晶格晶體，半徑、電荷不同，則晶格能不同同類(lèi)型晶格晶體，半徑越小、電荷越大，同類(lèi)型晶格晶體，半徑越小、電荷越大，晶格能越大，則離子間結(jié)合力越強(qiáng)，晶晶格能越大，則離子間結(jié)合力越強(qiáng)，晶體的熔點(diǎn)越高，硬度越大。體的熔點(diǎn)越高，硬度越大。正離子的電荷數(shù)就是相應(yīng)原子失去的電子數(shù)。正離子的電荷數(shù)就是相應(yīng)原子失去的電子數(shù)。+1+1，+2+2，最高，最高+3+3，+4+4。（通常為金屬原子所形成）。（通常為金屬原

9、子所形成）負(fù)離子的電荷數(shù)就是相應(yīng)原子獲得的電子數(shù)。一般負(fù)離子的電荷數(shù)就是相應(yīng)原子獲得的電子數(shù)。一般-1-1、-2-2、-3-3、-4-4多為含氧酸根或配離子的電荷。多為含氧酸根或配離子的電荷。（通常由非金屬原子所形成）（通常由非金屬原子所形成）3 3 離子的特征離子的特征a a 離子的電荷和電子構(gòu)型離子的電荷和電子構(gòu)型離子鍵和離子型化合物離子鍵和離子型化合物負(fù)離子：簡(jiǎn)單負(fù)離子的最外電子層通常是負(fù)離子：簡(jiǎn)單負(fù)離子的最外電子層通常是8 8電子構(gòu)型或電子構(gòu)型或者說(shuō)通常是惰性氣體元素的電子構(gòu)型。者說(shuō)通常是惰性氣體元素的電子構(gòu)型。正離子隨元素在周期表中的不同位置顯示出構(gòu)型的多正離子隨元素在周期表中的不同

10、位置顯示出構(gòu)型的多樣性：樣性： 2 2電子構(gòu)型電子構(gòu)型： 1 1s s2 2 LiLi+ +,Be,Be2+ 2+ 8 8電子構(gòu)型電子構(gòu)型： nsns2 2npnp6 6 NaNa+ +,Mg,Mg2+2+,AI,AI3+3+等等 1818電子構(gòu)型電子構(gòu)型： nsns2 2npnp6 6ndnd10 10 AgAg+ +,Zn,Zn2+2+,Cd,Cd2+2+等等 18+218+2電子構(gòu)型電子構(gòu)型:(:(n-1)sn-1)s2 2(n-1)p(n-1)p6 6(n-1)d(n-1)d1010nsns2 2 PbPb2+2+,Sn,Sn2+2+,Bi,Bi3+3+等（含惰性電子對(duì)，外層等（含惰性

11、電子對(duì)，外層P P軌道失電子）軌道失電子） 9-179-17電子構(gòu)型電子構(gòu)型：nsns2 2npnp6 6ndnd1-9 1-9 CrCr3+3+,Mn,Mn2+ 2+ 等等( (多數(shù)為過(guò)多數(shù)為過(guò)渡元素）渡元素）離子鍵和離子型化合物離子鍵和離子型化合物 在離子電荷和半徑大致相同的條件下，不同構(gòu)型在離子電荷和半徑大致相同的條件下，不同構(gòu)型的正離子對(duì)同種負(fù)離子的結(jié)合力的大小是：的正離子對(duì)同種負(fù)離子的結(jié)合力的大小是： 18 18或或18+218+2電子構(gòu)型的離子電子構(gòu)型的離子9-179-17電子構(gòu)型的離子電子構(gòu)型的離子8 8電子構(gòu)型的離子電子構(gòu)型的離子 CuCl NaCl CuCl NaCl r r

12、+ + /pm 96 95/pm 96 95 溶解性溶解性 難難 易易離子鍵和離子型化合物離子鍵和離子型化合物（1 1） 同一元素同一元素 陰離子半徑陰離子半徑 原子半徑陽(yáng)離子半徑原子半徑陽(yáng)離子半徑（2 2） 同一元素同一元素， 陽(yáng)離子價(jià)態(tài)越高，半徑越小，陽(yáng)離子價(jià)態(tài)越高，半徑越小， r r（FeFe3+3+) )r r（FeFe2+2+) )； 陰離子價(jià)態(tài)越高，半徑越大，陰離子價(jià)態(tài)越高，半徑越大，r r（O O2-2-) ) r r（O O- -) )。（3 3） 同一周期的主族元素同一周期的主族元素，自左而右，陽(yáng)離子電荷，自左而右，陽(yáng)離子電荷 越多，半徑越小，越多，半徑越小，r (Nar (

13、Na+ +) )r(Mgr(Mg2+2+) )r(Alr(Al3+3+) )； 陰離子電荷越多，半徑越大，陰離子電荷越多，半徑越大， r (Nr (N3-3-) )r(Or(O2-2-) )r(Fr(F- -) )b b 離子的半徑（離子的半徑（仍為接觸半徑仍為接觸半徑）3 3 離子的特征離子的特征離子鍵和離子型化合物離子鍵和離子型化合物（4 4） 各主族元素各主族元素，自上而下，電荷數(shù)相同的離子，自上而下，電荷數(shù)相同的離子 半徑依次增大，半徑依次增大，LiLi+ +NaNa+ +K K+ +RbRb+ +CsCs+ +（5 5） 周期表中周期表中相鄰族左上與右下斜對(duì)角線(xiàn)上相鄰族左上與右下斜對(duì)

14、角線(xiàn)上的正的正 離子半徑近似相等；離子半徑近似相等； 如：如：r r（MgMg2+2+)=65 pm )=65 pm r r（LiLi+ +)= 60 pm )= 60 pm （6 6） 負(fù)離子半徑一般較大，約負(fù)離子半徑一般較大，約130-250 130-250 pmpm 正離子半徑一般較小，約正離子半徑一般較小，約10-170 10-170 pm.pm.離子鍵和離子型化合物離子鍵和離子型化合物 19161916年，年，Lewis G. NLewis G. N. . 提出元素原子通過(guò)共用電提出元素原子通過(guò)共用電子對(duì)達(dá)到稀有氣體穩(wěn)定結(jié)構(gòu)而形成分子的八隅規(guī)則。子對(duì)達(dá)到稀有氣體穩(wěn)定結(jié)構(gòu)而形成分子的八

15、隅規(guī)則。 兩個(gè)原子通過(guò)兩個(gè)原子通過(guò)共用電子對(duì)共用電子對(duì)的形式相互結(jié)合形成的的形式相互結(jié)合形成的化學(xué)鍵稱(chēng)為化學(xué)鍵稱(chēng)為共價(jià)鍵。共價(jià)鍵。 所涉及的每一對(duì)電子處于兩個(gè)相鄰原子之間為其所涉及的每一對(duì)電子處于兩個(gè)相鄰原子之間為其共享，用共享，用ABAB表示表示. .雙鍵和叁鍵相應(yīng)于兩對(duì)或三對(duì)共享雙鍵和叁鍵相應(yīng)于兩對(duì)或三對(duì)共享電子電子. . 第二節(jié)第二節(jié) 共價(jià)鍵共價(jià)鍵排斥態(tài)排斥態(tài) 基態(tài)基態(tài) R0=87 pm共價(jià)鍵共價(jià)鍵自旋相自旋相同同自旋自旋相反相反H2分子的形成分子的形成1 1 價(jià)鍵理論價(jià)鍵理論(1)(1)電子配對(duì)原理電子配對(duì)原理：兩原子接近時(shí)，：兩原子接近時(shí)，僅外層軌道及電僅外層軌道及電 子參加作用子參

16、加作用，自旋相反的未成對(duì)價(jià)電子兩兩配對(duì)形成，自旋相反的未成對(duì)價(jià)電子兩兩配對(duì)形成共價(jià)鍵。共價(jià)鍵。(2)(2)能量最低原理能量最低原理：自旋相反的單電子配對(duì)后會(huì)放出：自旋相反的單電子配對(duì)后會(huì)放出能量，使體系能量降低。放出的能量越多，形成的能量，使體系能量降低。放出的能量越多，形成的共價(jià)鍵越穩(wěn)定。共價(jià)鍵越穩(wěn)定。共價(jià)鍵共價(jià)鍵(3)(3)軌道最大重疊原理軌道最大重疊原理：成鍵電子的原子軌道，在可：成鍵電子的原子軌道，在可能的范圍內(nèi)重疊越多，形成的共價(jià)鍵越牢固，分子能的范圍內(nèi)重疊越多，形成的共價(jià)鍵越牢固，分子越穩(wěn)定。越穩(wěn)定。 綜上所述，綜上所述，價(jià)鍵理論認(rèn)為共價(jià)鍵是通過(guò)自旋相價(jià)鍵理論認(rèn)為共價(jià)鍵是通過(guò)自旋相

17、反的單電子配對(duì)和原子軌道的最大重疊而形成的，反的單電子配對(duì)和原子軌道的最大重疊而形成的，使體系達(dá)到能量最低狀態(tài)。使體系達(dá)到能量最低狀態(tài)。共價(jià)鍵的本質(zhì)是原子軌道的重疊。共價(jià)鍵的本質(zhì)是原子軌道的重疊。共價(jià)鍵共價(jià)鍵（1 1）共價(jià)鍵結(jié)合力的本質(zhì)是電性的）共價(jià)鍵結(jié)合力的本質(zhì)是電性的 兩個(gè)原子核對(duì)共用電子對(duì)形成的負(fù)電區(qū)域的吸引力。兩個(gè)原子核對(duì)共用電子對(duì)形成的負(fù)電區(qū)域的吸引力。 共價(jià)鍵結(jié)合力：共價(jià)叁鍵共價(jià)雙鍵共價(jià)單鍵共價(jià)鍵結(jié)合力：共價(jià)叁鍵共價(jià)雙鍵共價(jià)單鍵（2 2）共價(jià)鍵的）共價(jià)鍵的飽和性飽和性 一個(gè)原子有幾個(gè)未成對(duì)電子便可與幾個(gè)自旋相反的單電子配一個(gè)原子有幾個(gè)未成對(duì)電子便可與幾個(gè)自旋相反的單電子配對(duì)成鍵。對(duì)

18、成鍵。稀有氣體無(wú)單電子，原子間難成鍵，所以主要以稀有氣體無(wú)單電子，原子間難成鍵，所以主要以單單原子分子原子分子的形式存在。的形式存在。（3 3）共價(jià)鍵的）共價(jià)鍵的方向性方向性 共價(jià)鍵將盡可能沿著原子軌道最大重疊的方向形成。共價(jià)鍵將盡可能沿著原子軌道最大重疊的方向形成。 2 2 共價(jià)鍵特征共價(jià)鍵特征共價(jià)鍵共價(jià)鍵3 3 共價(jià)鍵類(lèi)型共價(jià)鍵類(lèi)型 鍵鍵：兩個(gè)原子軌道沿著鍵軸（兩原子核間的連：兩個(gè)原子軌道沿著鍵軸（兩原子核間的連線(xiàn)）方向以線(xiàn)）方向以“頭碰頭頭碰頭”的方式發(fā)生軌道重疊形成的的方式發(fā)生軌道重疊形成的共價(jià)鍵叫做共價(jià)鍵叫做鍵。鍵。共價(jià)鍵共價(jià)鍵s-s s-s 、s-ps-p鍵的形成鍵的形成共價(jià)鍵共價(jià)

19、鍵特點(diǎn)特點(diǎn)：形成：形成鍵的電子稱(chēng)鍵的電子稱(chēng)鍵電子。鍵電子。軌道重疊部分對(duì)鍵軸呈圓柱形對(duì)稱(chēng)，軌道重疊部分對(duì)鍵軸呈圓柱形對(duì)稱(chēng)，成鍵兩原子繞著鍵軸可相對(duì)任意旋成鍵兩原子繞著鍵軸可相對(duì)任意旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。鍵重疊程度較大，鍵重疊程度較大，鍵能高，穩(wěn)定鍵能高，穩(wěn)定性好性好。 鍵鍵：兩成鍵原子軌道以：兩成鍵原子軌道以“肩并肩肩并肩”（相互平行）相互平行）的方式重疊形成的鍵。的方式重疊形成的鍵。 共價(jià)鍵共價(jià)鍵p-p p-p 鍵及鍵及鍵的對(duì)稱(chēng)性鍵的對(duì)稱(chēng)性共價(jià)鍵共價(jià)鍵特點(diǎn)：形成特點(diǎn)：形成鍵的電子稱(chēng)鍵的電子稱(chēng)鍵鍵電子。軌道的重疊部分對(duì)通過(guò)電子。軌道的重疊部分對(duì)通過(guò)鍵軸的平面呈反對(duì)稱(chēng)（分布在鍵軸的平面呈反對(duì)稱(chēng)（分布在對(duì)稱(chēng)面的

20、上下兩側(cè)，形狀相同，對(duì)稱(chēng)面的上下兩側(cè)，形狀相同，符號(hào)相反），符號(hào)相反），兩原子不能相對(duì)兩原子不能相對(duì)自由旋轉(zhuǎn)自由旋轉(zhuǎn)。 鍵重疊程度小，鍵能低于鍵重疊程度小，鍵能低于鍵，鍵，穩(wěn)定性差穩(wěn)定性差。含有。含有鍵的物鍵的物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)活潑，易參加化學(xué)質(zhì)化學(xué)性質(zhì)活潑，易參加化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)。 分子中共價(jià)鍵分子中共價(jià)鍵必有必有鍵鍵，鍵不能單獨(dú)存在鍵不能單獨(dú)存在，只能和只能和鍵一起存在。鍵一起存在。共價(jià)雙鍵：一個(gè)共價(jià)雙鍵：一個(gè)鍵，一個(gè)鍵，一個(gè)鍵。鍵。共價(jià)三鍵：一個(gè)共價(jià)三鍵：一個(gè)鍵，兩個(gè)鍵，兩個(gè)鍵。鍵。N N2 2的三鍵的三鍵N NN N y y z z1 1s s 2 2s s 2 2p p共價(jià)鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵共價(jià)

21、鍵3 3 鍵參數(shù)鍵參數(shù)（1 1） 鍵鍵 能能 鍵能：斷開(kāi)氣態(tài)分子鍵能：斷開(kāi)氣態(tài)分子1 mol1 mol化學(xué)鍵生成氣態(tài)原子時(shí)化學(xué)鍵生成氣態(tài)原子時(shí)所需要的能量，用所需要的能量，用E E表示。表示。氫分子中共價(jià)鍵鍵能氫分子中共價(jià)鍵鍵能H H2 2(g) (g) 2H 2H(g) (g) E EH-HH-H=436 kJ=436 kJmolmol-1-1; ; 氨分子中氨分子中N-HN-H鍵的鍵能鍵的鍵能 NHNH3 3(g) (g) NHNH2 2(g) (g) + H+ H(g) (g) E E1 1=435 kJ=435 kJmolmol-1-1 ；NHNH2 2(g) (g) NH(g) NH

22、(g) + H+ H(g) (g) E E2 2=397.5 kJ=397.5 kJmolmol-1-1 ；NH(g) NH(g) N(g) N(g) + H+ H(g) (g) E E3 3=338.9 kJ=338.9 kJmolmol-1-1N-HN-H鍵平均鍵能鍵平均鍵能E EN-HN-H= =（E E1 1+ +E E2 2+ +E E3 3）/3 =390.5 kJ/3 =390.5 kJmolmol- -1 1共價(jià)鍵共價(jià)鍵對(duì)雙原子分子：離解能對(duì)雙原子分子：離解能 = = 鍵能鍵能對(duì)多原子分子：鍵能指平均鍵能對(duì)多原子分子：鍵能指平均鍵能 鍵能是表征共價(jià)鍵強(qiáng)弱的物理量之一。鍵能是表征

23、共價(jià)鍵強(qiáng)弱的物理量之一。 鍵能的大小反映了共價(jià)鍵的穩(wěn)定性。鍵能的大小反映了共價(jià)鍵的穩(wěn)定性。 鍵能越大，說(shuō)明破壞該鍵需要的能量越鍵能越大，說(shuō)明破壞該鍵需要的能量越多，鍵越牢固，分子越穩(wěn)定。多，鍵越牢固，分子越穩(wěn)定。共價(jià)鍵共價(jià)鍵（2 2） 鍵鍵 長(zhǎng)長(zhǎng) 鍵長(zhǎng)：分子中兩個(gè)原子核間的平衡距離鍵長(zhǎng)：分子中兩個(gè)原子核間的平衡距離 兩原子間形成的兩原子間形成的鍵越短鍵越短，表示鍵越強(qiáng)、越牢固表示鍵越強(qiáng)、越牢固。共價(jià)鍵共價(jià)鍵（3 3） 鍵鍵 角角 鍵角：分子中鍵與鍵之間的夾角。鍵角：分子中鍵與鍵之間的夾角。 鍵角是反映分子鍵角是反映分子空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)的重要因素。知道了分子的重要因素。知道了分子 中所有鍵長(zhǎng)和鍵

24、角，就可確定分子的幾何構(gòu)型。中所有鍵長(zhǎng)和鍵角，就可確定分子的幾何構(gòu)型。 CO CO2 2 ，鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng)116.2 116.2 pm,pm,鍵角鍵角180180，直線(xiàn)型。，直線(xiàn)型。O OC CO O1 11 16 6. .2 2p pm m1 18 80 0共價(jià)鍵共價(jià)鍵NHNH3 3：鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng)101.9101.9pmpm，鍵角鍵角1071071818，三角錐型。，三角錐型。共價(jià)鍵共價(jià)鍵CHHHHHHH NHHO10109 9282810107 7181810104 44545共價(jià)鍵共價(jià)鍵 非極性共價(jià)鍵：非極性共價(jià)鍵：成鍵兩原子對(duì)成鍵兩原子對(duì)成鍵電子吸引相同，電子對(duì)位成鍵電子吸引相同，電子對(duì)位于兩原

25、子核中間，正負(fù)電荷中于兩原子核中間，正負(fù)電荷中心重合。心重合。 極性共價(jià)鍵：極性共價(jià)鍵：成鍵兩原子電負(fù)成鍵兩原子電負(fù)性不同，對(duì)共用電子對(duì)吸引不性不同，對(duì)共用電子對(duì)吸引不同，正負(fù)電荷中心不重合。同，正負(fù)電荷中心不重合。 極性大小由成鍵兩原子極性大小由成鍵兩原子電負(fù)性電負(fù)性的差值的差值決定，電負(fù)性差值越大，成決定，電負(fù)性差值越大，成鍵電子對(duì)偏移越大，鍵極性越強(qiáng)。鍵電子對(duì)偏移越大，鍵極性越強(qiáng)。（4 4） 鍵的極性鍵的極性共價(jià)鍵共價(jià)鍵21:46CHCH4 4CHCH2 22s2s2p2p2s2s2p2pH H2 2O O鍵角鍵角9090度度價(jià)鍵理論的局限性?xún)r(jià)鍵理論的局限性共價(jià)鍵共價(jià)鍵4 4 雜化軌道理

26、論雜化軌道理論（1 1）雜化和雜化軌道）雜化和雜化軌道 同一原子同一原子中中能量相近能量相近的某些原子軌道，在成鍵的某些原子軌道，在成鍵過(guò)程中，重新組合成一組新的軌道，這一軌道重新組過(guò)程中，重新組合成一組新的軌道，這一軌道重新組合的過(guò)程稱(chēng)為合的過(guò)程稱(chēng)為“雜化雜化”。經(jīng)過(guò)。經(jīng)過(guò)雜化后得到的新的平均雜化后得到的新的平均化化的軌道叫的軌道叫“雜化軌道雜化軌道”。共價(jià)鍵共價(jià)鍵（2 2）雜化軌道理論基本要點(diǎn)）雜化軌道理論基本要點(diǎn)a a 在原子形成分子的過(guò)程中，能量相近的不在原子形成分子的過(guò)程中，能量相近的不同類(lèi)型的軌道可以相互混合，重新組合（同類(lèi)型的軌道可以相互混合，重新組合（雜雜化化）形成新的原子軌道

27、（）形成新的原子軌道（雜化軌道雜化軌道）。）。b b 雜化前后雜化前后軌道數(shù)目不變軌道數(shù)目不變，新形成的幾個(gè)雜，新形成的幾個(gè)雜化軌道能量相同?；壍滥芰肯嗤５s化前后軌道能量發(fā)生但雜化前后軌道能量發(fā)生變化。變化。c c 雜化軌道的雜化軌道的形狀發(fā)生變化形狀發(fā)生變化，有利于更有效，有利于更有效的重疊，成鍵能力更強(qiáng)。的重疊，成鍵能力更強(qiáng)。d d 雜化軌道的雜化軌道的伸展方向也發(fā)生了變化伸展方向也發(fā)生了變化，雜化，雜化軌道在空間取軌道在空間取最大夾角最大夾角，排斥力最小，體系，排斥力最小，體系能量最低。能量最低。共價(jià)鍵共價(jià)鍵總之，雜化后的原子軌道改總之，雜化后的原子軌道改變了變了軌道能量發(fā)生變化軌

28、道能量發(fā)生變化軌道形狀發(fā)生變化軌道形狀發(fā)生變化軌道伸展方向發(fā)生變化軌道伸展方向發(fā)生變化更有利于成鍵更有利于成鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵（3 3）雜化軌道類(lèi)型與分子構(gòu)型）雜化軌道類(lèi)型與分子構(gòu)型a spa sp雜化雜化 同一原子內(nèi)，由同一原子內(nèi)，由1 1個(gè)個(gè)nsns軌道軌道與與1 1個(gè)個(gè)npnp軌道軌道發(fā)生雜化，發(fā)生雜化，雜化后形成雜化后形成2 2個(gè)個(gè)spsp雜化軌道。雜化軌道。 每個(gè)每個(gè)spsp雜化軌道中含有雜化軌道中含有1/2s1/2s成分和成分和1/21/2的的p p成分。成分。 形狀形狀：一頭大，一頭小。：一頭大，一頭小。 兩個(gè)兩個(gè)spsp雜化軌道間的夾角雜化軌道間的夾角為為180180，幾何構(gòu)型為幾

29、何構(gòu)型為直直線(xiàn)形。線(xiàn)形。共價(jià)鍵共價(jià)鍵SP雜化雜化BeCl2BeCl2: 直線(xiàn)型，鍵角直線(xiàn)型，鍵角180度，度，Cl-Be-Cl2s2p激發(fā)激發(fā)2p2s2pSpSp雜化雜化SP雜化軌道雜化軌道Be共價(jià)鍵共價(jià)鍵S軌道軌道P軌道軌道SP軌道軌道BeCl2分子形成示意圖分子形成示意圖Be的的SP雜化軌道雜化軌道Cl的的P軌道軌道Cl的的P軌道軌道BeClBeCl 常見(jiàn)的常見(jiàn)的sp雜化物質(zhì)：雜化物質(zhì)：CO2、HgCl2、有機(jī)化合物中參鍵兩、有機(jī)化合物中參鍵兩端的端的C原子（炔烴）原子（炔烴）共價(jià)鍵共價(jià)鍵SP軌道軌道共價(jià)鍵共價(jià)鍵b spb sp2 2雜化雜化 同一原子內(nèi)，由同一原子內(nèi)，由1 1個(gè)個(gè)nsns

30、軌道與軌道與2 2個(gè)個(gè)npnp軌道發(fā)生雜化，軌道發(fā)生雜化，雜化后形成雜化后形成3 3個(gè)個(gè)spsp2 2雜化軌道。雜化軌道。 每個(gè)每個(gè)spsp2 2雜化軌道中含有雜化軌道中含有1/3s1/3s成分和成分和2/32/3的的p p成分成分. . 兩個(gè)兩個(gè)spsp2 2雜化軌道間的夾角為雜化軌道間的夾角為120120，幾何構(gòu)型為幾何構(gòu)型為平面三角形。平面三角形。共價(jià)鍵共價(jià)鍵SP2雜化雜化BF3BF3: 平面型，鍵角平面型，鍵角120度度2s2p激發(fā)激發(fā)2s2pSP2雜化軌道雜化軌道SP2雜化雜化共價(jià)鍵共價(jià)鍵SPSP2 2雜化雜化共價(jià)鍵共價(jià)鍵BFBF3 3分子分子F FF FF FBFBF3 3常見(jiàn)的常

31、見(jiàn)的spsp2 2雜化物質(zhì)有：雜化物質(zhì)有：BBrBBr3 3、NONO3 3- -、COCO3 32-2-和有機(jī)物和有機(jī)物中的雙鍵兩端的中的雙鍵兩端的C C原子（稀烴）原子（稀烴）共價(jià)鍵共價(jià)鍵c spc sp3 3雜化雜化 同一原子內(nèi)，由同一原子內(nèi)，由1 1個(gè)個(gè)nsns軌道與軌道與3 3個(gè)個(gè)npnp軌道發(fā)生雜化，軌道發(fā)生雜化，雜化后形成雜化后形成4 4個(gè)個(gè)spsp3 3雜化軌道。雜化軌道。 每個(gè)每個(gè)spsp3 3雜化軌道中含有雜化軌道中含有1/4s1/4s成分和成分和3/43/4的的p p成分。成分。 每?jī)蓚€(gè)每?jī)蓚€(gè)spsp3 3雜化軌道間的夾角為雜化軌道間的夾角為1091092828，雜化，雜

32、化軌道的幾何構(gòu)型為軌道的幾何構(gòu)型為四面體。四面體。共價(jià)鍵共價(jià)鍵SP3雜化雜化CH4CH4: 正四面體型，鍵角正四面體型，鍵角109 28。2s2p激發(fā)激發(fā)2s2pSP3雜化軌道雜化軌道SP3雜化雜化共價(jià)鍵共價(jià)鍵S41P43SPSP3 3雜化雜化共價(jià)鍵共價(jià)鍵CHCH4 4的形成的形成常見(jiàn)的常見(jiàn)的spsp3 3雜化物質(zhì)有：雜化物質(zhì)有：NHNH3 3、H H2 2O O和有機(jī)物中的烷烴。和有機(jī)物中的烷烴。共價(jià)鍵共價(jià)鍵d d 等性雜化和不等性雜化等性雜化和不等性雜化等性雜化等性雜化：由不同類(lèi)型的原子軌道重新組合成一組成：由不同類(lèi)型的原子軌道重新組合成一組成分完全相同，能量相等，軌道形狀及空間伸展方向完

33、分完全相同，能量相等，軌道形狀及空間伸展方向完全等同的雜化軌道。全等同的雜化軌道。不等性雜化不等性雜化：雜化軌道中有不參加成鍵的孤電子對(duì)存：雜化軌道中有不參加成鍵的孤電子對(duì)存在，而形成不完全等同的雜化軌道。在，而形成不完全等同的雜化軌道。共價(jià)鍵共價(jià)鍵H H2 2O O 的不等性的不等性spsp3 3雜化過(guò)程及結(jié)構(gòu)雜化過(guò)程及結(jié)構(gòu)H H2 2O O2 2p p2s2sspsp3 3雜化雜化spsp3 3O-HO-H軌道夾角軌道夾角1041044545共價(jià)鍵共價(jià)鍵NHNH3 3spsp3 3雜化雜化N-HN-H軌道夾角軌道夾角10710718182 2s 2ps 2pspsp3 3NHNH3 3的不

34、等性的不等性spsp3 3雜化過(guò)程及結(jié)構(gòu)雜化過(guò)程及結(jié)構(gòu) 小小 結(jié)結(jié) 雜化雜化類(lèi)型類(lèi)型參與雜化軌道參與雜化軌道雜化軌道雜化軌道所含成分所含成分夾角夾角幾何幾何構(gòu)型構(gòu)型分子空間構(gòu)型分子空間構(gòu)型實(shí)例實(shí)例SPSP1 1個(gè)個(gè)S S和和1 1個(gè)個(gè)P(P(形成形成2 2個(gè)個(gè)SPSP雜化軌道雜化軌道) )1801800 0直線(xiàn)直線(xiàn)型型 直線(xiàn)型直線(xiàn)型 BAB BABBeClBeCl2 2, ,HgClHgCl2 2,C,CO O2 2SPSP2 21 1個(gè)個(gè)S S和和2 2個(gè)個(gè)P(P(形成形成3 3個(gè)個(gè)SPSP2 2雜化軌道雜化軌道) )120 120 0 0平面平面三角三角形形 等性等性SPSP2 2 孤孤=

35、0 =0 三角形三角形 不等性不等性SPSP2 2 孤孤=1 V =1 V 形形BFBF3 3, ,NONO- -3 3 SOSO2 2, ,NONO2 2 SPSP3 31 1個(gè)個(gè)S S和和3 3個(gè)個(gè)P(P(形成形成4 4個(gè)個(gè)SPSP3 3雜化軌道雜化軌道) )1091090 0 2828四面四面體體( (正正) ) 等性等性SPSP3 3 孤孤=0 =0 四面體四面體 不等性不等性SPSP3 3 孤孤=1 =1 三角錐三角錐 孤孤=2 V =2 V 形形CHCH4 4NHNH3 3H H2 2O OS21P21S31P32S41P43第三節(jié)第三節(jié) 極化、分子間作用力和氫鍵極化、分子間作用力

36、和氫鍵一、分子的極性和極化一、分子的極性和極化1 1 分子的極性分子的極性 非極性分子非極性分子：分子中的正、負(fù)電荷中心重合。：分子中的正、負(fù)電荷中心重合。 極性分子極性分子：分子中的正、負(fù)電荷中心不重合。：分子中的正、負(fù)電荷中心不重合。2 2 分子極性與鍵極性的關(guān)系分子極性與鍵極性的關(guān)系 雙原子分子雙原子分子 鍵無(wú)極性，分子無(wú)極性。鍵無(wú)極性，分子無(wú)極性。X X2 2 鍵有極性，分子有極性。鍵有極性，分子有極性。HXHX 多原子分子多原子分子的極性主要取決于分子的幾何構(gòu)型。的極性主要取決于分子的幾何構(gòu)型。 幾何構(gòu)型對(duì)稱(chēng)，正負(fù)電荷中心重合的為幾何構(gòu)型對(duì)稱(chēng)，正負(fù)電荷中心重合的為非極性分子非極性分子

37、 如：如：BFBF3 3 、COCO2 2、CHCH4 4 幾何構(gòu)型不對(duì)稱(chēng)，正負(fù)電荷中心不重合的為幾何構(gòu)型不對(duì)稱(chēng)，正負(fù)電荷中心不重合的為極性分子極性分子 如：如：H H2 2O O、NHNH3 3極化、分子間作用力和氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵3 3 偶極矩偶極矩 分子中正負(fù)電荷中心所帶電荷量分別為分子中正負(fù)電荷中心所帶電荷量分別為+q+q和和-q-q，正負(fù)電荷中心距離為正負(fù)電荷中心距離為d d，兩者乘積為，兩者乘積為偶極矩偶極矩。 偶極矩偶極矩： = = q dq d，矢量，方向，矢量，方向: +- : +- 單位：?jiǎn)挝唬?C Cm m（庫(kù)侖（

38、庫(kù)侖米）米） 體現(xiàn)分子極性強(qiáng)弱，體現(xiàn)分子極性強(qiáng)弱， 越大，分子極性越強(qiáng)。越大，分子極性越強(qiáng)。 =0=0，為非極性分子；，為非極性分子；00，為極性分子。，為極性分子。極化、分子間作用力和氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵 HF HCl HBr HI HF HCl HBr HI /(10(10-30-30 C Cm m) ) 6.40 3.44 2.63 1.276.40 3.44 2.63 1.27偶極矩偶極矩常用來(lái)判斷一個(gè)分子的空間結(jié)構(gòu)。常用來(lái)判斷一個(gè)分子的空間結(jié)構(gòu)。 NH NH3 3：=4.90 =4.90 ；極性分子，三角錐形。極性分子，三角錐形。 BF BF3 3：=0=0；非極性分子，平面

39、三角形。非極性分子，平面三角形。極化、分子間作用力和氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵+ +- -+ +- -+ +- -+ +_ _= =0 00 0無(wú)無(wú)外外電電場(chǎng)場(chǎng)有有外外電電場(chǎng)場(chǎng)+ +4 4 分子極化與極化作用分子極化與極化作用非極性分子非極性分子極性分子極性分子極化作用（極化力）極化作用（極化力）變形性變形性極化、分子間作用力和氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵 永久偶極（固有偶極）：極性分子中固有的偶極。永久偶極（固有偶極）：極性分子中固有的偶極。 誘導(dǎo)偶極：在外電場(chǎng)誘導(dǎo)下所產(chǎn)生的偶極。誘導(dǎo)偶極：在外電場(chǎng)誘導(dǎo)下所產(chǎn)生的偶極。 瞬間偶極：某一瞬間，分子的正、負(fù)電荷重心瞬間偶極：某一瞬間，分子的正、

40、負(fù)電荷重心 發(fā)生不重合現(xiàn)象時(shí)所產(chǎn)生的偶極。發(fā)生不重合現(xiàn)象時(shí)所產(chǎn)生的偶極。5 5 三種常見(jiàn)偶極三種常見(jiàn)偶極極化、分子間作用力和氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵+ +- -+ +- -+ +- -+ +_ _ = = 0 0 0 0無(wú)無(wú) 外外 電電 場(chǎng)場(chǎng)有有 外外 電電 場(chǎng)場(chǎng) + + 即便沒(méi)有外電場(chǎng)，分子中的正負(fù)電荷的空間分布即便沒(méi)有外電場(chǎng)，分子中的正負(fù)電荷的空間分布事實(shí)上也是時(shí)時(shí)不重合的（重合的概率為零），事實(shí)上也是時(shí)時(shí)不重合的（重合的概率為零），任一瞬間都存在偶極矩任一瞬間都存在偶極矩。（1 1）色散力色散力: :極性分子與非極性分子之間瞬間偶極極性分子與非極性分子之間瞬間偶極與瞬間偶極間產(chǎn)生的作

41、用力。與瞬間偶極間產(chǎn)生的作用力。極化、分子間作用力和氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵二、分子間作用力（二、分子間作用力（分子與分子間分子與分子間一種弱的相互作用力，為一種弱的相互作用力，為分子間距離的分子間距離的6 6次方，且隨分子距離的增大而迅速減小，叫做范德華力。次方，且隨分子距離的增大而迅速減小，叫做范德華力。）1 1 范德華力的類(lèi)型范德華力的類(lèi)型（2 2）誘導(dǎo)力誘導(dǎo)力: :非極性分子與極性分子之間誘導(dǎo)偶極非極性分子與極性分子之間誘導(dǎo)偶極與永久偶極間的相互作用力。與永久偶極間的相互作用力。+-+-+-非極性分子非極性分子 極性分子極性分子誘導(dǎo)偶極誘導(dǎo)偶極 永久偶極永久偶極極化、分子間作用力和

42、氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵（3 3）取向力取向力: :極性分子中永久偶極間的相互作用力。極性分子中永久偶極間的相互作用力。極化、分子間作用力和氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵 極性分子極性分子 與與 極性分子極性分子 偶極：永久偶極、誘導(dǎo)偶極、瞬間偶極偶極：永久偶極、誘導(dǎo)偶極、瞬間偶極 作用力：取向力、誘導(dǎo)力、色散力作用力：取向力、誘導(dǎo)力、色散力 極性分子極性分子 與與 非極性分子非極性分子 偶極：永久偶極、誘導(dǎo)偶極、瞬間偶極偶極：永久偶極、誘導(dǎo)偶極、瞬間偶極 作用力：誘導(dǎo)力、色散力作用力：誘導(dǎo)力、色散力 非極性分子非極性分子 與與 非極性分子非極性分子 偶極：瞬間偶極偶極：瞬間偶極 作用力：色

43、散力作用力：色散力2 2 分子間作用力的類(lèi)型分子間作用力的類(lèi)型極化、分子間作用力和氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵3 3 范德華力的特點(diǎn)范德華力的特點(diǎn) 存在于分子或原子存在于分子或原子( (稀有氣體稀有氣體) )間的一種電性作用間的一種電性作用 力（靜電作用），沒(méi)有方向性和飽和性；力（靜電作用），沒(méi)有方向性和飽和性； 是一種弱的相互作用，作用能?。皇且环N弱的相互作用，作用能??； 近程力，作用范圍??；近程力，作用范圍??； 一般情況下色散力是分子間主要作用力（一般情況下色散力是分子間主要作用力（H H2 2O O除除外），誘導(dǎo)力較小，比較分子間作用力時(shí)，按照色散外），誘導(dǎo)力較小，比較分子間作用力時(shí)，按

44、照色散力、取向力、誘導(dǎo)力的順序。力、取向力、誘導(dǎo)力的順序。極化、分子間作用力和氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵 F F2 2 CICI2 2 Br Br2 2 I I2 2聚集態(tài)聚集態(tài) 氣氣 氣氣 液液 固固熔點(diǎn)熔點(diǎn)/ /K 53.38 172.02 265.92 386.5K 53.38 172.02 265.92 386.5沸點(diǎn)沸點(diǎn)/ /K K 84.8684.86 238.95 331.76 457.35238.95 331.76 457.35稀有氣體稀有氣體He XeHe Xe水中溶解度水中溶解度SS。 隨著分子間作用力的增加，物質(zhì)的聚集狀態(tài)由氣隨著分子間作用力的增加，物質(zhì)的聚集狀態(tài)由氣態(tài)

45、趨于固態(tài)，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)逐漸升高，溶解度逐漸增態(tài)趨于固態(tài)，物質(zhì)的熔沸點(diǎn)逐漸升高，溶解度逐漸增大。大。4 4 范德華力對(duì)物質(zhì)物理性質(zhì)的影響范德華力對(duì)物質(zhì)物理性質(zhì)的影響極化、分子間作用力和氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵三、氫三、氫 鍵鍵極化、分子間作用力和氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵1 1 氫鍵的形成氫鍵的形成 X-HYX-HY X X、Y-Y-代表電負(fù)性大半徑小的原子，可相同，也可不同。代表電負(fù)性大半徑小的原子，可相同，也可不同。形成條件：形成條件：X-X-電負(fù)性大電負(fù)性大, ,半徑小半徑小, ,與氫形成強(qiáng)極性鍵。與氫形成強(qiáng)極性鍵。 Y-Y-電負(fù)性大電負(fù)性大, ,半徑小半徑小, ,含孤電子對(duì)。含孤電

46、子對(duì)。 分子間氫鍵分子間氫鍵 分子內(nèi)氫鍵分子內(nèi)氫鍵H HO OO OH HH HH HH HN NO OO OO O H H2 2O O分子間氫鍵分子間氫鍵 HNOHNO3 3分子內(nèi)氫鍵分子內(nèi)氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵方向性方向性：X-HYX-HY，盡量在同一直線(xiàn)上（為了減少盡量在同一直線(xiàn)上（為了減少X X、Y Y之之間的斥力，應(yīng)使間的斥力，應(yīng)使X-HY X-HY 之間鍵角盡可能接近之間鍵角盡可能接近180180度）。度）。飽和性飽和性：一個(gè)：一個(gè)H H只能與一個(gè)只能與一個(gè)Y Y結(jié)合（原因：結(jié)合（原因：H H與與Y Y形

47、成氫鍵形成氫鍵時(shí)，由于時(shí)，由于H H原子小，使得原子小，使得XYXY原子彼此靠近，如此時(shí)有第原子彼此靠近，如此時(shí)有第三個(gè)電負(fù)性大的原子試圖接近時(shí)，由于受到三個(gè)電負(fù)性大的原子試圖接近時(shí)，由于受到X X、Y Y的斥力的斥力而最終難于接近。）。而最終難于接近。）。2 2 氫鍵的特點(diǎn)氫鍵的特點(diǎn)極化、分子間作用力和氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵 氫鍵鍵能氫鍵鍵能42 42 kJkJmolmol-1-1，數(shù)值小于共價(jià)鍵，比，數(shù)值小于共價(jià)鍵，比分子間作用力大，但仍比較小，故不看作化學(xué)鍵，而分子間作用力大，但仍比較小，故不看作化學(xué)鍵，而看作有方向性的分子間力；又因?yàn)槠渚邆滹柡托院头娇醋饔蟹较蛐缘姆肿娱g力；又因?yàn)?/p>

48、其具備飽和性和方向性（與化學(xué)鍵類(lèi)似），故稱(chēng)之為氫鍵。向性（與化學(xué)鍵類(lèi)似），故稱(chēng)之為氫鍵。鍵長(zhǎng)比共價(jià)鍵大得多。鍵長(zhǎng)比共價(jià)鍵大得多。X X、Y Y的電負(fù)性越大，半徑越小，氫鍵越強(qiáng)。的電負(fù)性越大，半徑越小，氫鍵越強(qiáng)。 FHFFHFOHOOHOOHNOHNNHNNHNOOHClHCl3 3 氫鍵的強(qiáng)度氫鍵的強(qiáng)度極化、分子間作用力和氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵（1 1）物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)）物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn) 分子間有氫鍵者分子間有氫鍵者, ,熔、沸點(diǎn)高熔、沸點(diǎn)高, ,如如H H2 2O O、NHNH3 3、HFHF的的沸點(diǎn)要比鄰近同族氫化物的高。形成分子內(nèi)氫鍵相反沸點(diǎn)要比鄰近同族氫化物的高。形成分子內(nèi)氫鍵相

49、反（內(nèi)氫鍵減小了分子間力）。（內(nèi)氫鍵減小了分子間力）。 4 4 氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響極化、分子間作用力和氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵（2 2）物質(zhì)的溶解性）物質(zhì)的溶解性 溶質(zhì)與溶劑分子間形成氫鍵，溶質(zhì)溶解度增大溶質(zhì)與溶劑分子間形成氫鍵，溶質(zhì)溶解度增大（即（即分子間能形成氫鍵的物質(zhì)易于互相溶解分子間能形成氫鍵的物質(zhì)易于互相溶解相似相相似相溶原理溶原理），如），如NHNH3 3、HFHF在水中溶解度很大，乙醇和水以在水中溶解度很大，乙醇和水以任意比互溶任意比互溶; ; 溶質(zhì)自身形成分子內(nèi)氫鍵，則溶解度降低（自成溶質(zhì)自身形成分子內(nèi)氫鍵，則溶解度降低（自成一體的后果）。一體的后果）

50、。 S(NaHCO S(NaHCO3 3) ) S(Na S(Na2 2COCO3 3) )。4 4 氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響極化、分子間作用力和氫鍵極化、分子間作用力和氫鍵四、離子極化四、離子極化極化作用極化作用變形性變形性主要表主要表現(xiàn)極化現(xiàn)極化力力主要表主要表現(xiàn)變形現(xiàn)變形性性1 1 離子的極化作用離子的極化作用2 2 離子的極化力離子的極化力 影響極化作用強(qiáng)弱的因素有：影響極化作用強(qiáng)弱的因素有：離子電荷、離子半離子電荷、離子半徑和離子外層電子構(gòu)型徑和離子外層電子構(gòu)型。A A 正離子電荷越高，半徑越小，極化作用越強(qiáng)；正離子電荷越高，半徑越小，極化作用越強(qiáng)； AIAI3+3+

51、MgMg2+ 2+ NaNa+ +B B 外層電子構(gòu)型相似，電荷相等時(shí)，半徑越小時(shí)極化外層電子構(gòu)型相似，電荷相等時(shí)，半徑越小時(shí)極化作用越強(qiáng)；作用越強(qiáng)；LiLi+ +NaNa+ + K K+ + ; Mg; Mg2+2+CaCa2+ 2+ ; AI; AI3+ 3+ GaGa3+3+C C 電荷相同，半徑相近時(shí)（電荷相同，半徑相近時(shí)（NaNa+ +,Cu,Cu+ +) )，極化力大小主要，極化力大小主要取決于電子構(gòu)型。取決于電子構(gòu)型。 (18+2),18,2 (18+2),18,2電子構(gòu)型電子構(gòu)型9-179-17電子構(gòu)型電子構(gòu)型8 8電子構(gòu)型電子構(gòu)型 離子的變形性主要決定于離子的變形性主要決定于

52、離子半徑的大小離子半徑的大小，還受，還受離子電荷和離子外層電子構(gòu)型離子電荷和離子外層電子構(gòu)型影響。影響。3 3 離子的變形性離子的變形性A A 構(gòu)型相同時(shí)，一般陰離子比陽(yáng)離子易變形；構(gòu)型相同時(shí)，一般陰離子比陽(yáng)離子易變形； O O2 2F F NeNeNaNa+ +MgMg2+2+AIAI3+3+SiSi4+4+B B 電子構(gòu)型相同的離子電子構(gòu)型相同的離子, ,半徑越大半徑越大, ,變形性越大；變形性越大； I I- - BrBr- - CICI- - F F- -、RbRb+ + K K+ + NaNa+ + LiLi+ + 陰離子電荷越多，變形性越大；陰離子電荷越多，變形性越大； O O2

53、2F F、 S S2 2ClCl 陽(yáng)離子電荷越多，變形性越??；陽(yáng)離子電荷越多，變形性越?。籒aNa+ +MgMg2+2+AIAI3+ 3+ C C 陽(yáng)離子半徑相近電荷相同時(shí)，變形性由外層電子構(gòu)型決定；陽(yáng)離子半徑相近電荷相同時(shí)，變形性由外層電子構(gòu)型決定； (18+2),18 (18+2),18電子構(gòu)型電子構(gòu)型9-179-17電子構(gòu)型電子構(gòu)型8 8電子構(gòu)型電子構(gòu)型2 2電子構(gòu)型電子構(gòu)型 Ag Ag+ + K K+ + 、CuCu+ + NaNa+ + 、 HgHg2+ 2+ CaCa2+2+一些常見(jiàn)的復(fù)雜陰離子和簡(jiǎn)單陰離子的變形性順序如下：一些常見(jiàn)的復(fù)雜陰離子和簡(jiǎn)單陰離子的變形性順序如下：CIOC

54、IO4 4- -F F- -NONO3 3- -H H2 2O OOHOH- -CNCN- -CICI- -BrBr- - I I- - SOSO4 42-2-H H2 2O OCOCO3 32-2-O O2-2-S S2-2- 綜上所述，綜上所述，最易變形的是體積大的陰離子和最易變形的是體積大的陰離子和1818電子電子 及及9 9-17-17不飽和電子構(gòu)型的少電荷陽(yáng)離子；不飽和電子構(gòu)型的少電荷陽(yáng)離子； 最不易變形的是半徑小，電荷高的稀有氣體型陽(yáng)離最不易變形的是半徑小，電荷高的稀有氣體型陽(yáng)離子。子。極化作用極化作用變形性變形性附加極化作用附加極化作用4 4 附加極化作用附加極化作用5 5 離子

55、的極化對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響離子的極化對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響（1 1）極化作用對(duì)鍵型的影響）極化作用對(duì)鍵型的影響 離子極化作用越強(qiáng)，形成的化學(xué)鍵中離子性成離子極化作用越強(qiáng)，形成的化學(xué)鍵中離子性成分越少，共價(jià)鍵成分越多。分越少，共價(jià)鍵成分越多。 AgF AgCI AgBr AgIAgF AgCI AgBr AgI 鍵鍵 型型 離子鍵離子鍵 過(guò)渡鍵過(guò)渡鍵 過(guò)渡鍵過(guò)渡鍵 共價(jià)鍵共價(jià)鍵理論鍵長(zhǎng)理論鍵長(zhǎng)/ /pm 246 294 309 333pm 246 294 309 333實(shí)測(cè)鍵長(zhǎng)實(shí)測(cè)鍵長(zhǎng)/ /pmpm 246 277 28 246 277 289 2819 281 差差 值值 0 17 20 5

56、20 17 20 52離子相互極化的增強(qiáng)離子相互極化的增強(qiáng)鍵的極性增大鍵的極性增大理想離子鍵理想離子鍵（無(wú)極化）（無(wú)極化）基本上是離子鍵基本上是離子鍵（輕微極化）（輕微極化）過(guò)渡鍵型過(guò)渡鍵型（較強(qiáng)極化）（較強(qiáng)極化）基本上是共價(jià)鍵基本上是共價(jià)鍵（強(qiáng)烈極化）（強(qiáng)烈極化）（2 2）離子極化對(duì)晶體構(gòu)型的影響）離子極化對(duì)晶體構(gòu)型的影響 對(duì)對(duì)ABAB型離子晶體，離子極化作用越顯著，型離子晶體，離子極化作用越顯著，實(shí)際半徑實(shí)際半徑比理論值減小得越多比理論值減小得越多。 AgX: AgX:理論上為理論上為NaClNaCl型，實(shí)際型，實(shí)際AgIAgI為為ZnSZnS型。型。（3 3）離子極化對(duì)熱穩(wěn)定性的影響）離

57、子極化對(duì)熱穩(wěn)定性的影響 離子間極化作用越強(qiáng)，物質(zhì)熱穩(wěn)定性越差。離子間極化作用越強(qiáng)，物質(zhì)熱穩(wěn)定性越差。 BeCO BeCO3 3 MgCO MgCO3 3 CaCO CaCO3 3 分解溫度分解溫度K 373 813 1170K 373 813 1170（4 4）離子極化對(duì)物質(zhì)熔點(diǎn)的影響）離子極化對(duì)物質(zhì)熔點(diǎn)的影響 離子間極化作用越強(qiáng)，物質(zhì)的熔點(diǎn)沸點(diǎn)越低。離子間極化作用越強(qiáng)，物質(zhì)的熔點(diǎn)沸點(diǎn)越低。（5 5）離子極化對(duì)物質(zhì)溶解度的影響）離子極化對(duì)物質(zhì)溶解度的影響 BeCl BeCl2 2 MgCl MgCl2 2 CaCl CaCl2 2 HgCl HgCl2 2M M2+2+半徑半徑 34 78 1

58、05 112 34 78 105 112熔點(diǎn)熔點(diǎn) 410 714 782 276 410 714 782 276 離子的相互極化離子的相互極化，導(dǎo)致離子間距離的縮短和軌，導(dǎo)致離子間距離的縮短和軌道重疊，由離子鍵道重疊，由離子鍵共價(jià)鍵，所以共價(jià)鍵，所以溶解度溶解度(S)(S)降低降低。 AgFAgF AgCIAgCI AgBrAgBr AgIAgIS/molS/molL L-1 -1 易溶易溶 2.0 2.01010-4 -4 2.92.91010-5 -5 2.72.71010- -7 7（6 6）離子極化對(duì)物質(zhì)顏色的影響）離子極化對(duì)物質(zhì)顏色的影響 離子間極化作用越強(qiáng)，物質(zhì)顏色越深。離子間極化

59、作用越強(qiáng)，物質(zhì)顏色越深。 Ag+ Bi3+ Hg2+ CICI- - 白白 白白 白白 Br Br- - 淺黃淺黃 橙橙 白白 I I- - 黃黃 黃黃 黃黃第三章第三章 小結(jié)小結(jié)第一節(jié)第一節(jié) 離子鍵離子鍵電負(fù)性相差較大（電負(fù)性相差較大（x x1.71.7）的兩個(gè)元素的原子的兩個(gè)元素的原子1.1.離子鍵離子鍵：正、負(fù)離子間通過(guò)靜電作用而形成的化學(xué)鍵。：正、負(fù)離子間通過(guò)靜電作用而形成的化學(xué)鍵。2.2.離子鍵的特點(diǎn)離子鍵的特點(diǎn) 離子鍵的本質(zhì)是離子鍵的本質(zhì)是靜電作用靜電作用；離子鍵沒(méi)有方向性；離；離子鍵沒(méi)有方向性；離子鍵沒(méi)有飽和性；鍵的離子性與元素電負(fù)性有關(guān)子鍵沒(méi)有飽和性；鍵的離子性與元素電負(fù)性有關(guān)

60、3.3.正離子的電子構(gòu)型正離子的電子構(gòu)型 2 2電子構(gòu)型：電子構(gòu)型：1 1s s2 2 ；8 8電子構(gòu)型：電子構(gòu)型： nsns2 2npnp6 6 1818電子構(gòu)型：電子構(gòu)型： nsns2 2npnp6 6ndnd10 10 18+218+2電子構(gòu)型電子構(gòu)型:(:(n-1)sn-1)s2 2(n-1)p(n-1)p6 6(n-1)d(n-1)d1010nsns2 2 9-17 9-17電子構(gòu)型：電子構(gòu)型：nsns2 2npnp6 6ndnd1-91-9第二節(jié)第二節(jié) 共價(jià)鍵共價(jià)鍵一、價(jià)鍵理論（電子配對(duì)法）一、價(jià)鍵理論（電子配對(duì)法）1.1.要點(diǎn)：要點(diǎn)：共價(jià)鍵是通過(guò)自旋相反的單電子配對(duì)和原子共價(jià)鍵是