第三章物质结构与元素周期律《无机化学基础》第三节化学键（人卫版第四版）

化学键 化学键：分子或晶体中，直接相邻原子（或离子）之间主要的强烈的相互作用 金属键 共价键 离子键 化学键 一、离子键 1.离子键理论的基本要点 　　 1916年德国化学家柯塞尔提出了离子理论。他认为，当电负性很小的金属原子和电负性很大的非金属原子相互靠近时，前者易失去电子变成阳离子，后者易得到电子变成阴离子。 而正、负离子靠静电引力作用结合在一起，这种静电引力作用称为离子键。如NaCl的形成。 Cl ＋ e → Cl- 1s22s22p63s23p5 1s22s22p63s23p6 ( χ =3.0 ) [Ar] Na+Cl- Na - e → Na+ 1s22s22p63s1 1s22s22p6 ( χ = 0.9 ) [Ne] 电子转移形成离子 2.离子键的形成 　　 离子键可存在于气体分子（LiF），大量的是存在于离子晶体中。 原子得失电子，形成阴阳离子。靠静电引力形成化学键——离子键。 Na+ ＋ Cl- Na+Cl- (离子型分子) 静电引力 离子键 3.离子键的特征 既无方向性，也无饱和性，离子化合物是由正负离子通过离子键相互交替连结而成的晶体结构。 离子键的离子性与两成键原子的电负性差值较大有关。 两元素的电负性差( x=1.7)判断键的性质。 4. 离子键的强度 离子键的强度影响离子化合物的性质，而阴、阳离子的性质又影响离子键的强度。对同构型离子来说，一般离子半径越小，电荷越高，离子间引力越强，离子键强度就越大，离子化合物就越稳定。 二、共价键 原子之间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。共价键具有方向性和饱和性。 1.共价键理论 两个原子核吸引电子的能力相同，共用电子对不偏向任何一个原子核，这种共价键叫非极性共价键，简称非极性键。例如，H—H、 Cl—Cl 键都是非极性键 。 共用电子对偏向吸引电子能力较强的原子核，偏离吸引电子能力较弱的原子核，这种共价键叫极性共价键，简称极性键。例如，H2O、HCl 等。 但这一理论遇到了许多不能解释的问题，如两个电子都带负电荷，为何不相互排斥，反而相互配对成键? 两个氢原子可以形成电子对，三个氢原子能否共用电子形成H3？ 为了解决这些矛盾，一些化学家在经典共价理论基础上，从量子力学的角度发展了这一成果，建立了现代价键理论。 2.价键理论基本要点 电子配对原理 原子轨道最大重叠原理 能量最低原理。 即：共价键的形成，实际上是原子轨道重叠的结果，在分子中相邻原子轨道重叠越多，共价键也就愈稳定。 3.共价键的特征 （1） 共价键具有饱和性 一个原子有几个未成对的电子，便可和几个自旋相反的电子配对成键。 （2）共价键具有方向性 共价键尽可能沿着原子轨道最大重叠的方向（轨道的对称轴）形成，叫着最大重叠原理。即重叠越多，电子在两核间出现的机会越大，形成的共价键也就越稳定。 4.共价键的类型 （1）按共用电子对数目： 共价单键、双键和三键 H-CI O=C=O N≡N （2）按电子云是否偏移： 极性共价键和非极性共价键 （3）按电子云的重叠方式： 键和键 键：沿着轨道对称轴方向的重叠形成的共价键。 键：沿着轨道对称轴平行方向的重叠形成的共价键。 键电子云界面图 键电子云界面图 （4）按电子对的提供方式：正常共价键和配位键 定义：由成键的两原子中的一个原子单独提供电子对进入另一个原子的空轨道共用而成键，此种共价键称为配位键。 知识链接： 键参数 键长：成键的两个原子核之间的距离。 两个原子共价半径之和 = 键长 键长越短，键能越大，共价键越牢固 键角：键与键之间的夹角，反映了分子的空间结构 键能：指298.15K，101.3KPa条件下， AB（g）→ A（g）+ B（g）所需的E（KJ/mol） 衡量共价键的强度，键能越大，键越牢固。 表征共价键的物理量叫键参数。 三、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。