分子结构ppt课件

第二章 分子结构
§2.2 价键理论（一）
2.2.2 价键理论基本要点
1. 电子配对原理
具有自旋相反的单电子的两个原子相互接 近时，单电子可以配对构成共价键。
如
H2： H 1s1 + H 1s1 →H-H HCl： H 1s1 + Cl 3s23p5 → H-Cl
N2： N 2s22p3 + N 2s22p3 → N N
第二章 分子结构
§2.2 价键理论（一）
2.2.4 共价键的类型
1. σ键
定义：两原子轨道沿键轴（两核间联 线）进行同号重叠而形成的共 价键称σ键。
范畴：
s ~ s 重叠 s ~ p x 重叠 px~ px 重叠
17
s－s
18
s－px
19
px－px
20
第二章 分子结构
§2.2 价键理论（一）
特征：原子轨道沿两核间联线方向以“头 碰头”的方式发生轨道重叠，最有 利于实现最大程度重叠。
特点：电子云集中在两核联线上，重叠程 度很大，电子云密度大。
双键，也不是单键，而是单键与双键的“共振混合体”
。
第二章 分子结构
§2.2 价键理论（一）
2-2 单键、双键和叁键-σ键和π键－价键理论（一）
2.2.1. 化学键(Chemical Bond)
分子或晶体中相邻原子（或离子） 之间强烈的吸引作用。
化
离子键理论
学
价键理论
键
共价键理论
理 论
分子轨道理论
金属键理论 12
分子偶级矩和磁性。 6.分子间的作用力和氢键。
4
教 学 难点 MO法， 共轭大π键
教学方法 讲授法，归纳法，示例法
5
第二章 分子结构
§2.1 路易斯结构式
19世纪的化学家们创造了用元素符号加划短 棍“—”来表明原子之间按“化合价”相互结合的 结构式。
分子中的原子间用“—”相连表示互相用了 “1价”，如水的结构式为H—O—H；“=”为“2 价”；“≡”为“3价”。
第二章 分子结构
§2.1 路易斯结构式
孤对电子：分子中除了用于形成共价键的键合 电子外，存在未用于形成共价键的非键合电子。 在写结构式时常用小黑点表示孤对电子。
H OH
HOH H N H HCC
H
HO
NN
把这类添加了孤对电子的结构式叫路易斯
结构式（Lewis structure），也叫电子结构式 （electronic structure）。
§2.1 路易斯结构式
路易斯结构式的优缺点
优点：给出了分子的总价电子数，用“电子对” 的概念解释了经典结构式中表达弗兰克兰化合价 的短横，并标出了未键合的孤对电子。 缺点：路易斯结构式不能很好地表达分子的立体 结构，也不能表达比传统的单键、双键、叁键更 复杂的化学键。
第二章 分子结构
§2.1 路易斯结构式
对于可以写出几个相对合理的路易斯结构式的分子， 泡林提出了“共振论”，认为分子的真实结构是这些合 理路易斯结构式的“共振杂化体”，每个结构式则称为 一种“共振体”，“共振”的符号“←→”。 例如：
O H 3 C C
N H 2
O H 3 C C N H 2 +
苯和乙酰胺的“共振杂化 体” 苯分子C-C键长没有区别，苯分子中的C-C键既不是
d2sp2、d2sp3或sp3d2型杂化) 每一类型各能举出2—3个
实例。
2. 了解第二周期同核双原子分子(N2、O2等)异核双原子 分子(如CO、HF)等的分子轨道理论。
3. 了解分子间力的概念，弄清化学键和分子间力的区别。
4. 掌握氢键的特征和形成条件及其对物质物理性质的
5. 影响。
5. 了解物质性质与分子结构键参数的关系。
6．掌握共轭大π键，价层电子对互斥理论。
3
教 学 重点
1. 共价键的形成和本质，现代价键理论的要点和 优缺点，共价键的方向性和饱和性，б键和π键。
2. 价层电子对互斥理论。 3. 杂化轨道理论和 共轭大π键 4. 分子轨道理论简介：分子轨道的含义，分子轨
道的形成，分子轨道中电子的排布，键级。 5. 共价分子的性质--键能、键长、键角，键的极性。
z
+ x
s
z + _x
pz
z
_
+
x
px
y + _x
py
z + +x
d Z2
z _+ + _x
dxz
z _+ + _y
dyz
y _+ + _x
dxy
y
-
+
+
-x
d x2 y2
15
第二章 分子结构
§2.2 价键理论（一）
2.2.3 共价键的特性
——具有饱和性和方向性
-
++
x
+
+
-x
+
-
+
x
s 和px 轨道的重叠方式 16
13
第二章 分子结构
§2.2 价键理论（一）
2. 原子轨道最大重叠原理
成键原子轨道重叠越多，两核 间电子云密度越大，形成的共价键 越稳定。
3. 对称性匹配原理
两原子轨道重叠时，必须考虑原 子轨道“+”、“-”号，同号重叠才是有 效重叠。源自14第二章 分子结构
§2.2 价键理论（一）
原子轨道角度分布图
英国化学家弗兰克兰在1850年左右提出化合价 并无正负之分，同种分子，如H2，其中的氢也呈1 价，故氢分子的结构式为H—H。这种经典结构式 称为弗兰克兰结构式。
第二章 分子结构
§2.1 路易斯结构式
路易斯把弗兰克兰结构式中的“短棍”解释 为两个原子各取一个电子配成对，即：“—”是 一对共用电子，“ ＝”是2对共用电子，“≡ ” 是3对共用电子。路易斯还认为，稀有气体最外 层电子构型（8e- ）是一种稳定构型，其他原子 倾向于共用电子而使他们的最外层转化为稀有 气体的8电子稳定构型—8隅律。路易斯又把用 “共用电子对”维系的化学作用力称为共价键。 这种观念为路易斯共价键理论。
第二章 分子结构
§2.1 路易斯结构式
价电子总数等于分子中所有原子的价电子数之和，但 中心原子周围的电子总数(共用电子+孤对电子)并不总等 于8，有多电子中心或缺电子中心如：
Cl Cl C Cl
Cl
32e 8电子中心
Cl Cl B
Cl
24e
缺电子中心
Cl Cl Cl P Cl
Cl
40e
多电子中心
第二章 分子结构
分子结构教学
2-1 路易斯结构式
2-2 单键、双键和叁键—σ键和π键
主
—价键理论（一）
要
2-3 价层电子互斥模型（VSEPR）
2-4 杂化轨道理论—价键理论(二)
内
2-5 共轭大π键
容 2-6 等电子体原理
2-7 分子轨道理论
2-8 共价分子的性质
2-9 分子间力
2
教学要求
1. 掌握杂化轨道理论(sp、sp2、sp3、dsp2、sp3d、dsp3、