第三章 化学键与晶体结构2.ppt

第三章化学键与晶体结构
主讲人:石建军
工科化学
第3章化学键与晶体结构
本章学习的主要要求为:
;
,理解共价键的类型,了解键能、键长及键角等参数。
、杂化轨道的基本类型及其空间构型的关系。
,并能用其解释第一、二周期同核双原子分子的结构和性质。
,并能用其解释多原子分子或离子的空间构型。
工科化学多媒体课件主讲人石建军
。
、特性和金属键理论要点。
、性质和特点;了解极化对晶体性质的影响。
9. 了解晶体缺陷及其应用意义。了解非晶体和液晶一般知识。
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第3章化学键和晶体结构
§、氢键和分子晶体
*§ 金属键和金属晶体
*§ 混合型晶体
§ 离子极化对晶体性质的影响
*§ 非晶体液晶
*§ 晶体缺陷
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§ 离子键和离子晶体
§ 共价键与原子晶体
§、氢键和分子晶体
(1)没有方向性和饱和性;
分子间力特点:
一、分子间力(intermolecular force)
中性的原子或分子间非化学键的相互作用力。
(2)能量小:比化学键力小1~2个数量级;作用范围小(仅为几百pm之间,与分子间距离的7次方成反比);
(3)影响重大:对物质的熔点、沸点、溶解度、表面张力以及熔化热、气化热等性质产生很大的影响。
本质:属静电引力,它与分子的极性有关。
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二、分子的极性和分子的极化
分子中正负电荷重心重合。
(1)非极性分子(nonpolar molecule):
1、分子的极性
任何分子中的正负电荷总值都相同,使分子呈电中性。但分子中的正电荷和负电荷又有其各自的运动规律,可以设想正负电荷各有一个“重心”或“中心”或“极”。
(2)极性分子(polar molecule) :
分子的正负电荷重心不重合。
分子的极性会影响物质的性质。
注意:分子的极性与化学键的极性不完全一致。
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(3)化学键的极性取决于原子在分子中吸引电子的能力。
特点:两原子对其共用电子对吸引力相同,化学键正负电荷重心重合。
(4)非极性共价键:同核双原子分子(H2、O2、N2及X2)形成的共价键。
(5)极性共价键:
由不同元素的原子(如HCl等)形成的共价键。
特点:
两原子电负性不同,对共用电子对吸引力有差异,使其偏向某一原子,导致化学键的正负电荷重心不重合,形成正负两个极。
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(6)分子的极性与化学键的极性的关系:
复杂的多原子分子,分子的极性不仅与键的极性有关,而且还取决于分子的空间构型。
简单的双原子分子,键的极性就是分子的极性。
A、空间结构对称的分子(l4),键有极性,分子无极性
B、由极性键构成的空间构型不对称的分子(如H2O、NH3),正负电荷重心不重合,是极性分子。
2、分子的偶极矩(electric dipole moment) 
分子中正负电荷重心之间的距离l(偶极长)与偶极一端电量q的乘积。单位:库仑·米(C·m) = l·q
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说明:
= 0的分子为非极性分子;
是矢量,其方向从正指向负。其值可由实验测得。
> 0的分子是极性分子,值越大,分子的极性越强。
偶极矩不仅可以说明分子极性的强弱,还可判断分子的空间构型
例如:实测H2O分子的=×10-30C·m,H2S分子的=10-30C·m,由此可判断这两种化合物都是极性分子,空间构型肯定不是直线型,而且H2O的极性大于H2S。
一些分子的偶极矩( ×1030/C·m)和分子的空间构型
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分子
偶极矩
空间构型
分子
偶极矩
空间构型
双原子
分子
N2
H2
HF
HCl
CO
0
0



直线型
直线型
直线型
直线型
直线型
三原子
分子
CS2
CO2
H2S
SO2
H2O
0
0



直线
直线
V字形
V字形
V字形
四原子
分子
BF3
NH3
0

平面三角形
三角锥
五原子
分子
l4
CHCl3
0
0

正四面体
正四面体
四面体