第三章 化学键与分子结构1
时间:2025-07-10
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无机与分析化学教程(第二版)
第三章 化学键与分子结构
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分子由原子组成,是参与化学反应的 基本单元。 原子是化学反应中涉及的最小粒子, 是构成不同性质物质的基本粒子。 分子(molecules)是指由数目确定的 原子组成的,具有一定稳定性的物种。
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两个原子组成的分子叫双原子分子。 如Cl2分子、H2分子、气态Na2分子等。
两个以上原子组成的分子叫多原子分子,
如H2O分子、O3分子、S8分子、C6H6分子
以及生物化学大分子。
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化学键是指分子内部原子之间的强相 互作用力。 金属键 离子键 共价键 分子间作用力
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3.1 化学键的分类
3.1.1 金属键
1. 金属晶体 (1)金属晶体的物理性质 外表具有金属光泽,熔、沸点高,硬度较大, 有良好的导电性、导热性和延展性等。
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(2)金属晶体的内部结构
晶格结点上排列的粒子是金属原子。
金属在形成晶体时将尽可能采取最紧密的方
式堆积起来,简称为金属密堆积。 金属一般密度较大,且配位数也较大。
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配位数为8的体心立方密堆积
配位数为12的六方密堆积
配位数为12的面心立方密堆积
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金属键并不是具体存在的一根根可数 的、单独表示的化学键,而是金属晶体内
部自由电子与原子及离子作用力的总称。
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2. 金属键
金属的特性是由金属内部结合力的特殊性 质决定的。 “自由电子”理论 能带理论
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(1) “自由电子”理论
金属原子的半径比较大,核对价电子的吸引 力比较弱,容易丢失电子,形成正离子。 在正离子和原子之间,存在着从原子上脱落下
来的电子,这些电子能够在离子晶格中相对自由地
运动,叫做“自由电子”。
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金属中自由电子与金属正离子间的作用
力叫做金属键。
金属键没有方向性和饱和性。
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自由电子不受具有特征能量和方向的
键的束缚,因而能吸收并重新发射很宽波
长范围的光线,使金属不透明且具金属光
泽。
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自由电子在外电场影响下定向流动形成电流 使金属具有良好的导电性。 运动中的自由电子与金属离子通过碰撞而交 换能量进而将能量从一个部位迅速传至另一部 位,从而使金属具有良好的导热性。
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外力作用于金属晶体时正离子间发生的滑 动不会导致键的断裂,使金属表现出良好的延 展性。 金属正离子不容易脱离出去,从而使金属 的熔、沸点较高。
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(2) 能带理论初步
由于原子间的相互作用,使各原子中每一能 级分裂成等于晶体中原子数目
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