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高中化学竞赛课件,知识点及练习-分子结构

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高中化学竞赛课件：化学键与分子结构

高中化学竞赛课件：化学键与分子结构

F— O—F
中心原子价层有 4 对电子。4 对 价电子的理想排布方式为正四面 体, 但考虑到其中包括两个孤对, 所以分子的实际几何形状为角形, 相当于 AB2E2 型分子。
Question 8
判断 XeF4 分子的基本形状
Solution
中心原子 Xe 的价电子数为 8，F 原子的未成对电子数
为1。可以算得中心原子价电子对的总数和孤对数分别


/view/667594.htm
试用杂化轨道理论解释下面问题：
● NH3、H2O 的键角为什么比 CH4 小？CO2 的键角为 何是180°？ 乙烯为何取120 °的键角？ 答案：杂化形式不同
● 在 BCl3 和 NCl3 分子中，中心原子的氧化数和配体 数都相同，为什么两者的空间分子结构却不同？ 答案：杂化形式不同
● 根据 VP 和 LP 的数目, 可以推测出分子的空间构型
2. 分子形状的确定方法
● 首先先确定中心原子A的价层电子对数VP
VP
= 1/2[A的价电子数+X提供的价电子数 ±离子电荷
数(
负 正
)]
例: VP(
)= (6+4×0+2)=4
或者 VP = BP + LP = 与中心原子成键的原子数 +
实例
6
6
0
5
1
第二对孤对电子
优先代替第一对孤 对电子反位的原子 和相关键对电子
4
2
例:SF4属AX4E1=AY5,其VSEPR理想模型为三角双 锥体，排除孤对电子的分子立体结构由于孤对电 子的位置不同有两种可能的模型:哪一种结构更合 理呢？
I型
方向角 90度
l-l l-b b-b

安徽高中化学竞赛-结构化学 5 多原子分子的结构和性质(共152页PPT)

安徽高中化学竞赛-结构化学 5 多原子分子的结构和性质(共152页PPT)

渡金属化合物（具有全充满、半充满或全
空的d轨道的化合物除外）
§5.2 杂化轨道理论
一、杂化概念的提出
1931 年 Pauling 和 Slater 提出杂化概念，为了解 释键角的变化。
50年代，唐敖庆提出构成杂化轨道的矩阵变换法
二、 杂化轨道
§杂化轨道理论
同一原子中能量相近的各个原子轨道线性组合 ,形成 (hybridization), 这种新的原子轨道叫杂化 ( 原子 ) 轨道 (hybrid atomic orbital)
1 2 + 6 + 3 5 4 1 2 + 6
1 2 +6 1 + + 3 5 2 + 6 4 3 + 5 4 1 + 4 6 5 2 3
第五章 分子结构III 多原子分子结构和性质
3 4 5 1 2
The Structure and Property of Polyatomic Molecules
2.按照经典的共价单键、双键和三键结构式加以 处理，将双键、三键和单键均作为一个键区 计算原子间互斥作用；键区间排斥力大小顺 序为：
三键-三键 > 三键-双键 > 双键-双键 >双键-单键 > 单键-单键
例：如右图：b3lyp/aug-cc-pvdz A(2,1,3) A(2,1,4) A(3,1,4) 124.1˚ 124.1˚ 111.9˚
4
3
+
6
5
5.1 价层电子对互斥理论（VSEPR）
VSEPR ： 1940 年英国化学家西奇威克（ Sidgwick ） 和 鲍 威 尔 (Powell) 提 出 价 层 电 子 对 互 斥 理 论 （Valence Shell Electron Pair Repulsion）简称VSEPR

高中化学竞赛培训讲义 分子结构

高中化学竞赛培训讲义 分子结构

高中化学竞赛培训讲义分子结构【高中知识】一．化学键1.含义及其分类通称为化学键，包括离子键和共价键。

化学键的形成与有关，它主要通过原子的或来实现。

2.一个化学反应的过程，本质上是旧化学键断裂和新化学键的形成。

二、离子键：1、离子键称为离子键①成键微粒：②成键本质：③成键条件：注意：1含有离子键的化合物均为离子化合物（如：大多数金属化合物、碱、盐类）2 金属和非金属不一定形成离子键，例如：氯化铝3非金属和非金属也能形成离子键，例如：氯化铵例1.下列化合物中有离子键的是（）（1）KI （2）HBr （3）Na 2 SO 4（4）NH 4 Cl （5）H 2 CO 3三、电子式：1、定义：在化学反应中，一般是原子的电子发生变化，我们可以在元素符号周围用小黑点（·或X）来代表原子的最外层电子，这种式子叫电子式。

2、电子式的的书写（1）原子的电子式（2）离子的电子式（3）离子化合物的电子式（4）用电子式表示化合物的形成过程：例2.用电子式表示氯化钠的形成过程：注意：左边写原子的电子式，右边写化合物的电子式，中间用箭头连接，离子化合物还要用箭头表示出电子的转移方向，不写反应条件。

例3用电子式表示下列化合物的形成过程KBr：MgCl 2：Na2S：四、共价键1、共价键叫做共价键①成键微粒：②成键本质：③成键条件：注意：（1）只含有共价键的化合物属于共价化合物（即若存在离子键，一定为离子化合物）（2）共价键存在于非金属单质的双原子分子中，共价化合物和某些离子化合物中（如NaOH、Na2O2）。

（3）稀有气体不存在任何化学键2、共价键的表示方法①电子式：单质：化合物：②结构式（用短线“-”表示一对共用电子）：H2 N2 HClH2O NH3 CO2 CH4 Cl2③用电子式表示共价化合物的形成过程：H2：HCl：例1 用电子式表示下列化合物的形成过程CO2：H2O：3、共价键的分类：①非极性键：在双原子单质分子中，同种原子形成的共价键，两原子吸引电子的能力，共用电子对任何一个原子，成键的原子都电性。

高中化学竞赛辅导(共10张PPT)

高中化学竞赛辅导(共10张PPT)
H－S－（S）x－2－S—H
5、硫代硫酸钠：
Na2SO4•5H2O 大苏打、海波。
(1)还原性：
I2 + 2S2O32- == S4O62- + 2I- (进行I2的定量测定）
（2)自身氧化还原： （在酸性条件下）
S2O32- + 2H+ == S + SO2 + H2O
(3)作为配体： Ag+ + 2S2O3 2 - === Ag(S2O3)23-
高中化学竞赛辅导
一、氧分子结构：
二、过氧化氢（Hydrogen peroxide) 1、结构： 极性分子
H2O2保存在棕色瓶内避光 阴凉处保存.
3、性质：
总反应：2H2O2======= 2H2O + O2
－12
-25
(总1酸MH)反分性nO应O解：：＋：K＋2催M＝HH化nO1O.剂5=5＝（=×M如1M0n：nO2MH+＋nKOOHO+~）O＝O＋10 H (O二元弱酸) M也也5煤5它HHH单A3ClAIH它煤M硫单S碱碱它（作．2．55gg2222r2n2存存、也基也、酸基性性也A为2+××++-SOOOOSNNOl11+l2在 在 蛋 可 配 可 蛋 盐 配 可 氧x22++o2a00a7S(保保tx2－－2xr222＋氧氧白以体以白（体以化S2oS=SSS-存存NO11pN2化化质分分质C分剂＋2+=22H22ea~3在＋在aaOO)4性性为为为的2SAO6碱碱2SS33HO棕棕S)-xsKKHHO或或酸酸酸突2性性+22=n22222色色4S1O=S还还性性性出＝--~~、25=→2瓶瓶==＝＝-→原原硫硫硫优22C==+MN内内N两两N11I2==2性性化化化点r-a2nS00aNa避避+AA2性性H2--；；物物物：O22a22S＋gg+SO光光SA、、455((n和和和氧14SS、=sS((＋还还O阴阴S22二二=碱碱碱化3BOO63原原2凉凉O元元性性性性a2A33CAS-2性性2))处处s弱弱硫硫硫强rs222O2O＋2332保保酸酸O化化化、4S5--双双+）3H3存存2))物物物不+2基基2=..5；；；引O=H配配酸酸ββ入22=2M体体性性OA=杂==Ans=Os442质2××=2OS。11=5500碱碱1133性性2＋、、2N氧氧Na2a化化22OS性性222

2020高中化学竞赛无机化学(修订版)08分子结构第一节离子键等(共85张)

2020高中化学竞赛无机化学(修订版)08分子结构第一节离子键等(共85张)

HCl 键的离子性 = 0.18/1 × 100％ ＝ 18％
一些物质的分子偶极矩 (×1030 Cm)
分 H2 Cl2 N2 O2 CO2 CS2 CH4 SO2 H2O NH3 HF HCl HBr HI 子 式
0 0 0 0 0 0 0 5.33 6.17 4.9 6.37 3.57 2.67 1.40
(A) 电荷数: NaCl 、MgO (B) 离子半径：d = r + r+
r r+
• 可由实验求得离子半径 • 常用的离子半径数据： Pauling 表8-4 (p 168) 、附录12 (p 320)
离子半径的规律 (a) 负离子 > 正离子 ：F (133 pm) > Na+ (98 pm)
磁矩为矢量, m
铁磁性、顺磁性、逆磁性物质: 1. 逆磁性物质： ① 分子中所有电子已配对，上述 磁矩互相抵销，净磁场为 0。 ② 在外磁场诱导下，产生“诱导 磁矩”，但方向与外磁场相反— 在外磁场中，部分磁力线被推开。
铁磁性、顺磁性、逆磁性物质
2. 顺磁性物质： ①有未成对电子，净磁场不为0，但较弱。 ②“诱导磁矩”与外磁场方向一致，外磁场
分子的(电)极性 分子的极性大小用“偶极矩”来衡量。
偶极矩 (Dipole moment, ) 是矢量。 = q d
d: 正、负电荷重心之间的距离 (m) q: 偶极上电荷量C (coulomb) 电子电荷 为 1.60×1019 C，d 常为1012 m ，
即pm级，故 常为1030 C•m数量级。
共价性 8 82.4 30
Note: 没有100%的离子键. 对于NaCl :
△X = X(Cl) X(Na) = 3.16 – 0.93 = 2.23

第2讲分子结构-安徽省太和第一中学卓越班高中化学竞赛辅导课件(共51张PPT)

第2讲分子结构-安徽省太和第一中学卓越班高中化学竞赛辅导课件(共51张PPT)

化学键与分子结构
4、化合物分子中的离域π键
（1）苯C6H6分子中，每个C原子均采用sp2杂化，在生成的3个sp2杂化轨道中，2个 与相邻的C原子形成sp2-sp2 C—Cσ键，生成C的六元环，还有1个sp2杂化轨道与H原 子的s轨道生成sp2—s C—H σ键，C、H原子都在同一平面上，每个C原子上未杂化 的p轨道与分子平面垂直相互重叠，形成一个大π键，记作π 66。 （2）在CO32-离子中，中心C原子用sp2杂化轨道与3个O原子结合，四个原子在同一 平面上，C的另一个p轨道与分子平面垂直，其余三个O原子也各有一个与分子平面 垂直的p轨道，这四个互相平行的p轨道上共有四个p电子，再加上CO32-离子中的两 个离子电荷共有6个电子，生成的大π键记为π 46。 （3）CO2分子中，C原子用sp杂化轨道与两个氧原子结合，剩下的py和pz轨道分别 与两个氧原子的py和pz轨道形成两个包含三个原子、四个电子的大π键，记作π y34和 π z34。O3分子中含π 34， ClO2分子中含π 35， NO、SO3 、BF3中都含π 46。还有一些 化合物分子中存在多个大π键，如BeCl2和NO2+中都含二个π 34，乙硼烷B2H6分子中 含二个π 32。
化学键与分子结构
3.计算离域π键里的电子数的方法步骤 步骤1：确定分子中总价电子数； 步骤2：画出分子中的σ键以及不与键p轨道平行的孤对电子轨道； 步骤3：总电子数减去这些σ键电子和孤对电子，剩余的就是填入大π键的 电子。 例如：CH2=CHCl中的π34；NO3-中的π46 ；CO32-中的π46 ；SO3中的π46 ； 1，3-丁二烯中的π44 ； O3中的π34 。
化学键与分子结构
偶极矩是衡量分子极性大小的物理量 公式：μ=q.d 单位:库仑米 (Cm)，常用德拜(D)来表示：

高中化学竞赛课件分子结构

5
9.2.1 共价键的形成和本质
1.共价键的形成 说两明个2个独H立的的、1s距轨离道很发远生的了H相重互叠接，近在形两成核H2间时，形有成两e-种概情率况密：
1)若两个H各带一个自旋相反的电子，当靠近到一定距离时
度（大74的pm区）域，。体系这的不能仅量减最弱低两。此核时的两斥核力间，电还子概增率强密了度核最间大电， 子对云2个对原两子个核核的的吸引引力力最，强使，体形系成稳E降定低的H，2分形子成。共价键。
5个杂化轨道与5个Cl原子含单电子的p轨道重叠成共 价键，所以 PCl5是三角双锥。
的吸引作用。
化学键种类：共价键、离子键、金属键。
共价键理论：
Lewis理论
(1916年)
价键理论
(1927年)
杂化轨道理论
(1931年)
价层电子对互斥理论 (1940年)
分子轨道理论
(20世纪20年代末)
3
§9.1 Lewis理论
理论要点： 原子间通过形成共用电子对，使每个原子
最外层达8e-稳定结构，即满足八隅体规则。
sp3杂化
4个不等性sp3杂化轨道
有2个杂化轨道含有孤对电子，对成键的2个电子对 的排斥作用更大，使O-H键之间的键角更小于109.5 °
25
H2O分子形成时的轨道杂化。
26
spd型杂化
• sp3d杂化
实测 PCl5 三角双锥
P： 3s23p3
3d
3p
3s
激发 3s
3p
3d
sp3d杂化
5个sp3d轨道
6
2) 两个H各带自旋相同的电子靠近时，排斥力占主要，两核间 电子概率密度减小，体系的能量升高，不能形成H2分子。

高中化学竞赛辅导分子结构精品

高中化学竞赛培优 分子结构
一、路易斯结构式:
分子中还存在未用于形成共价键的非键合电子，又 称孤对电子。添加了孤对电子的结构式叫路易斯结 构式。如： H∶H 或 H—H ∶N≡N∶ ∶ O=C=O ∶ C2H2 （H—C≡C—H）
有些分子可以写出几个式子（都满足8电子结构）， 如HOCN，可以写出如下三个式子：
2020/8/20
高中化学竞赛培优 分子结构
2、VB法基本要点
*自旋相反的未成对电子相互配对时，因其波函数符号相 同，此时系统的能量最低，可以形成稳定的共价键。
*若A﹑B两原子各有一未成对电子且自旋反平行，则互 相配对构成共价单键，如H—H单键。如果A、B两原 子各有两个或三个未成对电子，则在两个原子间可以 形成共价双键或共价三键。如N≡N分子以三键结合， 因为每个N原子有3个未成对的2p电子。
2020/8/20
高中化学竞赛培优 分子结构
2020/8/20
Lewis
1875年10月25日路易斯出生于 美国麻萨诸塞州的西牛顿市。 他从小聪明过人，在三岁时， 父母就开始在家里让他接受教 育 。 1893 年 进 入 著 名 的 哈 佛 大 学 学 习 ， 1896 年 获 理 学 士 学位，以后在T．W．理查兹 指导下继续研究化学，于 1899 年 24 岁 时 获 哲 学 博 士 学 位。
*若原子A有能量合适的空轨道，原子B有孤电子对，原 子B的孤电子对所占据的原子轨道和原子A的空轨道能 有效地重叠，则原子B的孤电子对可以与原子A共享， 这样形成的共价键称为共价配键，以符号AB表示。
2020/8/20
高中化学竞赛培优 分子结构
1、共价键的形成
• A、B 两原子各有一个成单电子，当 A、 B 相互接近时，两电子以自旋相反的方式 结成电子对，即两个电子所在的原子轨道 能相互重叠，则体系能量降低，形成化学 键，亦即一对电子则形成一个共价键。

化学竞赛分子结构ppt课件

两个孤立氢原子的能量之和，称为吸引态。
当两个氢原子的核间距L = 74 pm时，其能量达
到
最低点，Es = 436 kJmol1，两个氢原子之间形
成了稳定的共价键，形成了氢分子。
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
二、价键理论
1927年英国物理学家海特勒(W Heitler) 和德国物理学家伦敦(F London)成功地用 量子力学处理H2分子的结构。
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人
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方向性
根据最大重叠原理，在形成共价键时，原子 间总是尽可能的沿着原子轨道最大重叠的方向 成键。成键电子的原子轨道重叠程度愈高，电 子在两核间出现的概率密度也愈大，形成的共 价键就越稳固。
3、共价键的类型
• 头碰头——σ键 肩并肩——π键 • π键的重叠程度不及σ键，键能较小，键的
活泼性较大。 • 所有共价单键均为σ键，共价双键中有一个
σ键和一个π键。 • 普通σ键和π键为 定域键，多个原子 间构成的大π键为 离域键。
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一疗通常是取烧伤病人的 健康皮 肤进行 自体移 植，但 对于大 面积烧 伤病人 来讲， 健康皮 肤很有 限，请 同学们 想一想 如何来 治疗该 病人

化学竞赛基础化学键与分子结构课件


分子轨道由原子轨道线性组合而成
分子轨道由原子轨道线性组合而成。分子轨道的数目与参与组合的 原子轨道数目相等。
H 2 中的两个 H ，有两个 1s ，可组合成两个分子轨道 ： MO = c1 1 + c2 2 ， * MO = c1 1 － c2 2
电子的排布也遵从原子轨道电子排布的原则
+ _+
+
(3) 等性杂化与不等性杂化
● sp3杂化轨道分为等性sp3杂化和不等性sp3杂化 等性sp3杂化：杂化轨道中只含单电子，不含成对电子 等性杂化: 杂化轨道空间构型与分子的空间构型一致
不等性sp3杂化：杂化轨道中既含有单电子，又含有成对电子， 形成分子时中心原子有孤电子对存在
不等性杂化: 杂化轨道空间构型与分子的空间构型不一致
d 值可由晶体的 X 射线衍射实验测定得到， 例如 MgO d = 210 pm 。
d rMg2 rO2 210 pm
r r Mg = 2 d MgO－ O2 = 210 － 132 = 78
( pm ) 这种半径为哥德希密特半径 。
1926 年，哥德希密特 ( Goldschmidt ) 用光学方法测得了 F－ 和 O 2－ 的半径，分别为 133 pm 和 132 pm。 结合 X 射线衍射所得的 d 值，得到一系列离子半径。
区别：原子轨道是单中心的；分子轨道是多中心的，电子在分子轨
道中运动是围绕多个原子核进行的
原子轨道用 s, p, d, f……来表示； 分子轨道用σ、π、δ……来表示。
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2）分子轨道由原子轨道线性组合而成
组合前后轨道总数不变，即有多少个原子轨道参与组合，就形成 多少个分子轨道。
线性组合是复杂的数学处理过程，相当于波的叠加，叠加 后一半为成键轨道(σ、π) ，一半为反键轨道(σ*、π*) 。
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共价键的键型
（1）σ键：原子轨道沿两核间的联线
（键轴）方向进行同号重叠(头碰头)
ss
sp
pp
（2）π键：两原子轨道垂直核间联线并相 互平行进行同号重叠(肩并肩)。
共价键的类型
共价键有两种——σ键和π键，按对称性匹配原则
处理。
σ键
绕键轴运动不破坏键
π键
轨道侧面不能转动
用VB法讨论N2的形成
• N原子的电子构型为1s2、2s2 、 2px1 、 2py1 、 2pz1,有三个未成对电子，分别密集于三个互相垂 直的对称轴上。当两个N原子相化合时，每个N原 子以一个p电子（如px电子），沿着px轨道对称 轴的方向（即x轴）“头碰头”地重叠，形成一 个σ键。这时每个N原子其余的2个p电子，就不 能再沿着px对称轴方向“头碰头”地重叠了，而 只能让p轨道对称轴相互平行，采取“肩并肩” 的方式重叠，形成2个π键。
饱和性 一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋
相反的电子配对成键，这便是共价键的“饱和 性”。而每个原子的未成对电子数是一定的，所 以形成共用电子对的数目也就一定。
例如，H原子的未成对电子和另一H原子的电 子配对后形成H2分子，H2不能再与第三个原子配 对了，所以不可能有H3分子。N原子有三个未成对 电子，则只能形成叁键结合成分子。Be原子中没 有未成对电子学，则不能形成Be2。所以按照价键 理论，未成对的电子数，就是原子的化合价，它 应等于形成共价键的数目。
方向性
根据最大重叠原理，在形成共价键时，原子 间总是尽可能的沿着原子轨道最大重叠的方向 成键。成键电子的原子轨道重叠程度愈高，电 子在两核间出现的概率密度也愈大，形成的共 价键就越稳固。
我们知道，原子轨道在空间是有一 定取向的，除了s轨道呈球形对称 之下，其它的p、d、f轨道都有着 一定的空间伸展方向。因此，除了 s轨道与s轨道成键没有方向限制外， 为了形成稳定的共价键，原子轨道 的重叠只有沿着一定的方向进行， 才会有最大的重叠，这就是共价键 有方向性的原因。
• 离子键的本质就是正、负离子间的静电
作用。
离子键的本质
• 在离子模型中，可以近似地将正负离子视 为球形电荷。这样根据库仑定律，两种带 相反电荷（q+和q-）的离子间的静电引力F 则与离子电荷的乘积成正比，而与离子的 核间距d的平方成反比。即：
q q F d2
离子键的特征
由于离子键是正负离子通过静电引力作用相连
• 周期表左边的碱金属元素电负性最低，右边的 卤素电负性高，所以碱金属和碱土金属卤化物 （除铍外），是典型的离子型化合物。但是近 代实验指出，即使是碱金属铯离子与最典型的 阴离子、电负性最高的氟离子结合，也不是纯 静电作用，氟化铯中也有约8%的共价性，只 有92%的离子性。
• 元素的电负性差别越大，它们之间键的 离子性也就越大。对于AB型化合物单键 离 关子系性列百于分下数表和中电：负性（xA-xB)之间的
1.根据经典静电理论，同性电荷应该相斥，而两个电 子皆带负电荷，为何不相斥，反而互相配对？ 2.计算结果表明，对于H2共用电子对的负电荷和原子 核的静电作用的结合能只占共价键键能的≈5%。那么， H2中大部分的键能是怎样产生的？ 3.如何说明共价键和离子键不同，有方向性？ 4.许多化合物中心原子最外层电子数已超过8个，但仍 然相当稳定，这是为什么？如PCl5，它有10个公用电子 学，而不是8个。
度小，系统能量E 始终高于两个孤立氢原子的能
量之和Ea+Eb，称为推斥态，氢的推斥态不可能
形成稳固的H2分子。 ➢ 若电子自旋反平行的两个氢原子靠近时，原子
间的相互作用是吸引，两核间的电子云密度大，
系统的能量E 逐渐降低，并低于两个孤立氢原子
的能量之和，称为吸引态。当两个氢原子的核
间距R0 = 74 pm时，其能量达到最低点，Es =
*若原子A有能量合适的空轨道，原子B有孤电子对，原 子B的孤电子对所占据的原子轨道和原子A的空轨道能 有效地重叠，则原子B的孤电子对可以与原子A共享， 这样形成的共价键称为共价配键，以符号AB表示。
共价键的特征
1. 有饱和性——未成对电子决定 2. 有方向性——电子云重叠最大的
方向即共价键的方向。
436 kJmol1，两个氢原子之间形成了稳定的 共价键，形成了氢分子。
自旋方向相同
自旋方向相反
• 由于两个氢原子的1s原子轨道互相叠加，两
个1s 都是正值，叠加后使核间的电子云密
度加大，这叫做原子轨道的重叠，在两个原 子之间出现了一个电子云密度较大的区域。
一方面降低了两核间的正电排斥，另一 方面又增强了两核对电子云密度大的区域的 吸引，这都有利于体系势能的降低，有利于 形成稳定的化学键。
4 3
CH2=CH-CH=CH2
4 4
C原子的电子构型： 1s2、2s2 、 2px1、 2py1
离域大π键
三、 杂化轨道理论
根据价键理论，共价键是成键原子通过电子配对 形成的。例如H2O分子的空间构型，根据价键 理论两个H―O键的夹角应该是90°,但实测结果 是 104.5° 。 又 如 C 原 子 ， 其 价 电 子 构 型 为 2s22px12p1y，只有两个未成对电子，按电子 配对法，只能形成两个共价键，且键角应为 90，显然，与实验事实不符。
分子结构
分子的组成 化学键 空间构型 分子间力
第一节 分子结构的基础知识
本节主要讨论分子中直接相邻的原子间的强 相互作用力，即化学键问题和分子的空间 构型(即几何形状)问题。
按照化学键形成方式与性质的不同，化学键 可分为三种基本类型：离子键﹑共价键和 金属键。
化学键——分子或晶体中原子（或离子）
Lewis
1875年10月25日路易斯出生于 美国麻萨诸塞州的西牛顿市。 他从小聪明过人，在三岁时， 父母就开始在家里让他接受教 育 。 1893 年 进 入 著 名 的 哈 佛 大 学 学 习 ， 1896 年 获 理 学 士 学位，以后在T．W．理查兹 指导下继续研究化学，于 1899 年 24 岁 时 获 哲 学 博 士 学 位。
氢分子的形成
当具有自旋状态反平行的未成对电子的两个 氢原子相互靠近时，它们之间产生了强烈的 吸引作用，形成了共价键,从而形成了稳定 的氢分子。
1 量子力学处理H2分子的结果
若两个氢原子电子自
旋方式相反，当逐渐靠近
时，电子运动的空间轨道
发生重叠，核间形成一个
电子概率密度较大的区域,
系统能量逐渐降低，直到
1927年英国物理学家海特勒(W Heitler)和德国 物理学家伦敦(F London)首先把量子力学理论应 用到分子结构中，成功地用量子力学处理H2分 子的结构。后来， 1931年美国化学家鲍林（L Pauling)和斯莱特等人又发展了这一成果，建立 了现代价键理论(Valence Bond Theory)简称VB 法，又叫做电子配对法。
鲍林 Linus Pouling
美国化学家。1901年2月28日 出生于一个药剂师家中。自幼 对父亲在药房配药发生兴趣。 在中学时代他就喜欢做化学实 验。由于化学成绩优秀，老师 破格让他做高一级的化学实验 并参加老师的研究工作。 1922年毕业于俄勒冈州立大 学化工系，加州理工学院攻读 化学。1925年获博士位，曾 到欧洲各国作访问学者。 1927年回到加州大学理工学 院，1931年升任教授。1969 年任斯坦福大学化学教授一职 直到退休。1974年任该校荣 誉教授。
从量子力学的观点来看，联系两原子 核的共用电子对之所以能形成，是因 为两个电子的自旋相反，这是保里不 相容原理在分子结构中的自然结果。 根据这一原理，只有自旋相反的电子 才能占据同样的空间轨道；而分子中 两个电子要取同样的空间运动状态， 必须自旋相反。下面以H2的形成过程 为例，进一步说明现代价键理论的基 本观点。
接的，从而决定了离子键的特点是没有方向性 和饱和性。正负离子近似看作点电荷，所以其作
用不存在方向问题。没有饱和性是指在空间条件 许可的情况下，每个离子可吸引尽可能多的相反
在NaCl晶体中，每个Na+离子以最可能接近的距 离同时吸引着6个Cl-离子;每个Cl-离子最邻近的也 有6个Na+离子。其化学式仅表示Na+与Cl-的离子 数目之比为1∶1，并不是其分子式。
2、VB法基本要点
*自旋相反的未成对电子相互配对时，因其波函数符号相 同，此时系统的能量最低，可以形成稳定的共价键。
*若A﹑B两原子各有一未成对电子且自旋反平行，则互 相配对构成共价单键，如H—H单键。如果A、B两原 子各有两个或三个未成对电子，则在两个原子间可以 形成共价双键或共价三键。如N≡N分子以三键结合， 因为每个N原子有3个未成对的2p电子。
分子结构
• 分子结构。路易斯结构式（电子式）。价层电 子对互斥模型对简单分子（包括离子）几何构 型的预测。杂化轨道理论对简单分子（包括离 子）几何构型的解释。共价键。键长、键角、 键能。σ 键和π 键。离域π 键。共轭（离域） 的一般概念。等电子体的一般概念。分子的极 性。
• 分子间作用力。范德华力。氢键。其他分子间 作用力的一般概念。
共价键性质
1) 头碰头——σ键 ，肩并肩——π键 2) π键的重叠程度不及σ键，键能较小，键的
活泼性较大,是化学反应的积极参与者。 3) 所有共价单键均为σ键，共价双键中有一个
σ键和一个π键。 4) 普通σ键和π键为
定域键，多个原子 间构成的大π键为 离域键。
பைடு நூலகம்
O原子的电子构型： 1s2、2s2 、 2px2 、 2py1 、 2pz1
单键的离子性百分数与电负性差值之间的关系
xA-xB
离子性百分数 (%)
xA-xB
离子性百分数 (%)
0.2
1
1.8
55
0.4
4
2.0