分子结构与晶体结构课件.ppt
分子結構和晶體結構
*
分子是由原子組成的，它是保持物質基本
化學性質的最小微粒，並且又是參於化學反
應的基本單元。分子的性質除取決於分子的
化學組成，還取決於分子的結構。
分子的結構通常包括兩方面的內容：一是
分子中直接相鄰的原子間的強相互作用力，
即化學鍵；二是分子中的原子在空間的排列，
即空間構型。
*
化學組成
分子性質化學鍵
分子結構
空間構型
*
*
離子鍵離子晶體
共價鍵共價化合物
金屬鍵金屬晶體
*
第一節共價鍵的形成與分子結構
•共價鍵理論
路易斯理論
價鍵理論
•雜化軌道理論與分子的空間構型
•分子軌道理論
*
一、共價鍵理論
（一）路易斯理論（八隅體規則）
1916年，美國科學家Lewis提出共價鍵理論：
（）分子中每個原子均應具有穩定的稀有氣體原美國化學家
1G.N.Lewis
子的外層電子構型；(1875-1946)
（2）分子中原子間不是通過電子的得失而是通過
共用一對或多對電子形成化學鍵；這種化學鍵稱為
共價鍵，分子稱為共價分子；
（3）每一個共價分子都有一穩定的Lewis結構式：
除H原子為2電子構型外，其他均為8電子構型。
*
•
例如H+•H=H•H通過共用一對電子，每個H均
成為He的電子構型，形成一個共價鍵。
又如H＋ClHCl
NH3HNHH2OHOH
H
Lewis的貢獻，在於提出了一種不同於離子鍵的新的鍵型，
解釋了電負性相差比較小的元素之間原子的成鍵事實。
*
存在問題
1.未能揭示共價鍵的本質和特點；
2.8隅體規則不適合某些分子；
Cl
ClBClClPCl
Cl
ClCl
3.難以解釋某些分子的特性。
S
SO2、NO、NO2
OO
*
1927年德國化學家Heitler和London將量子力
學引入化學，用Schrödinger方程處理H2的分子結
構，初步揭示了共價鍵的本質。
W.Heitler（1904-1981）F.London（1900-1954)
*
1.價鍵理論的基本要點：
a.電子配對原理
A原子和B原子各有一個未成對電子，且自旋相反，兩原
子接近時，配對形成一個共價單鍵。A原子有兩個未成對電
子，B原子有一個未成對電子，則形成AB2分子。一個電子與
另一個電子配對後，就不再與第三個電子配對（飽和性）。
所以，每個原子所能形成的共價鍵數目取決於該原子中的單
電子數目。
例如O原子有兩個單電子，H原子有一個單電子，結合成
水分子時，只能形成H2O分子，氧原子與2個氫原子形成2個
共價鍵。*
+
1++
1H1s