人卫5版-第八章分子结构(无机09级)新ppt课件.ppt

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1、第八章分子结构化学键（chemicalbond）离子键共价键金属键第二节共价键(CovalentBond)一、经典Lewis学说同种元素的原子以及电负性相近的原子间通过共用电子来满足8电子稳定结构。原子间通过共用电子对形成的化学键称作共价键（covalentbond）。每个原子周围不参与成键的电子对，称作孤对电子（lonepairelectrons）Cl....Cl....:::例如O..::::O..Cl....Cl....—::::O..=O..:::::NN::NN二、现代价键理论(v

2、alencebondtheory)两氢原子接近时的能量曲线（一）共价键的本质↑↓↑↓↑↑Heitler-London指出：两个原子具有自旋相反的未成对电子时，相互靠近时原子轨道发生重叠，单电子在两核间自旋配对，使系统能量降低而形成共价键。共价键的本质建立现代价键理论(valencebondtheory)共价键的形成条件成键原子各有自旋方向相反的未成对电子，方可配对形成稳定的共价键。成键电子的原子轨道尽可能达到最大重叠。（最大重叠原理）（二）共价键的特点一个原子含有几个成单电子,就能与几个自旋方

3、向相反的成单电子配对.每个原子所能形成共价键的数目是一定的，取决于该原子中的单电子数目（包括基态和激发态）。1、共价键的饱和性例如：N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,价层电子构型为2s22p3，即：2s2p三个单电子！因此形成N2分子时，两个N原子之间形成叁键，而N原子与H原子成键时，形成NH3分子，而不能形NH4分子。例如：C原子的核外电子排布式为1s22s22p2,价层电子构型为2s22p2，即：2s2p2个单电子2s2p4个单电子！基态激发态激发2、共价键的方向性两原子轨道重叠程度

4、越大共价键越牢固分子越稳定原子轨道总是尽可能沿着重叠程度最大的方向去进行原子轨道只有沿着一定方向靠近才能实现最大程度的重叠1、共价键的本质是两原子互相接近时，两原子轨道的重叠。注意：是含有自旋相反的成单电子的原子轨道的重叠！2、实现重叠的条件：两原子轨道必须有成单电子，且自旋必须相反；3、两原子通过共用自旋相反的电子对导致系统的能量降低。4、共价键的特征饱和性方向性如何理解价键理论（三）共价键的类型1、键：原子轨道沿键轴方向以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。2、键：原子轨道沿键轴垂直方向以“

5、肩并肩”的方式重叠形成的共价键。S—Sx++-px—sx++--px—pxσ键++x+xzz++--pz—pzxyy++--zzpy—pyπ键zzyyxN2分子的结构示意图pyNNspz比较键与键重叠方式重叠程度稳定性存在情况头碰头肩并肩大较小稳定不易破坏不稳定，易断开，化学活性较强可单独存在不能单独存在键键（四）键参数（bondparameter）3、键角（bondangle）：指分子中键与键之间的夹角。1、键能（bondenerge）：键能越大，键越牢固。2、键长（bondlength

6、）：指分子中成键两原子核间的平均距离。键长越短，键越牢固。C原子的核外电子排布式为1s22s22p2,价层电子构型为2s22p2，2s2p2s2p激发在CH4分子中，四个C—H共价键是完全等同的，且键角均为109o28'，分子的空间构型为正四面体。三、杂化轨道理论（一）杂化轨道理论的基本要点：1、杂化（hybridization）与杂化轨道（hybridorbital）杂化：在成键过程中，同一原子几个能量相近的不同类型的原子轨道进行线性组合，重新分配能量和确定空间方向,组成数目相等的新轨道的过程。

7、2、杂化轨道的取向、形状杂化轨道之间相互排斥，力图在空间取最大夹角；其形状一端“肥大”。杂化轨道一端“肥大”，有利于实现原子轨道的最大重叠。3、杂化轨道的成键能力比原来轨道的成键能力强。1、等性杂化和不等性杂化在组合成的几个杂化轨道中，若它们的形状、能量和所含成分都完全相同，这类杂化称为等性杂化；反之，称为不等性杂化。（二）轨道杂化类型及实例：例如：CH4分子6C1s22s22p22p↑↑2s↑↓↑hv↑↑↑2s2p杂化（基态）（激发态）↑↑↑↑sp3杂化等性杂化++++---109.5°Sp3等

8、性杂化轨道的空间构型正四面体CHH109.5°HHCH4分子空间构型正四面体CH4分子空间构型NH3分子7N1s22s22p3↑↓↑↑↑2p杂化↑↑↑↑↓2ssp3杂化sp3不等性杂化↑+++---107oSp3不等性杂化轨道空间构型NH3分子空间构型四面体三角锥型H2O分子8O1s22s22p4↑↑↑↓2s2p杂化↑↓↑↑↑↓↑↓sp3杂化sp3不等性杂化++---104.5oH2O分子空间构型sp3不等性杂化轨道空间构型四面体“V”字形HH比较等性杂化和不等性杂化等性杂化equ