结构化学课件 chapter3.pdfVIP

第三章 共价键和双原子分子的结构化学 1 3.1 化学键概述 化学键：将原子结合成物质世界的作用力。 在物质世界里，原子互相吸引、互相推斥，以一定的次序和 方式结合成独立而相对稳定存在的结构单元－分子和晶体。 分子：保持化合物特性的最小微粒，是参与化学反应的基本 单元。随着科学的发展，分子的概念发展成泛分子 （pan- molecule ），它是指21世纪化学的研究对象，包括从原子、 分子片、分子、高分子、生物大分子、超分子、分子聚集体、 组装体，直到分子器件和分子机器。 正是因为分子的概念扩展到泛分子，化学键的含义也相 应地扩展到泛化学键。 2 通常，化学键定义为在分子或晶体中两个或多个原子 间的强烈相互作用，导致形成相对稳定的分子和晶体。 共价键、离子键和金属键是化学键的三种极限键型， 在这三者之间存在多种多样的过渡型式的化学键。 共价键、离子键和金属键的比较 性 质 共价键 离子键 金属键 A和B 的电负性 A 电负性B 电负性 A 电正性B 电负性 A 电正性B 电正性 结合力性质 成键电子轨道叠加将 A ＋和B －间的静电 自由电子和金属正离子 A 、B结合在一起 吸引 间吸引 结合的几何形式 由轨道叠加和价电子 A －B 间接近，A －A 金属原子密堆积 数控制 B －B 间远离 键强度性质 由净的成键电子数决 由离子的电价和配 6个价电子最高，大于6 定 位数决定 和小于6都逐渐减小 电学性质 固态和熔态均为绝缘 固态为绝缘体，熔 导体 体或半导体 态为导体 3 金刚石 共价键 分子之间以及分子以上层次 的超分子及有序高级结构的聚集 体，主要依靠氢键、盐键、一些 ZnS 冰 弱的共价健和相互作用以及范德 Sn 华力等将分子结合在一起。 AlP 石墨 离子键 次级键 将原子间强相互作用的化 NaF Cs Sb Ar 学键和范德华力之间的种种键 3 金属键 力统称为次级键 （secondary 金属铜 bond ）。 化学键四面体关系图 4 若干单质或化合物中存在的化学键类型 单质或化合物