西工大与西安交大期末复习考研备考 化学课件 分子结构.ppt

* c、共价键的特征 ● 具有饱和性（是指每种元素的原子能提供用于形成共价键 的轨道数是一定的） ● 结合力的本质是电性的 ● 具有方向性（是因为每种 元素的原子能提供用于形成 共价键的轨道是具有一定的 方向） H Cl 例如： H O H N N * d、共价键的键型 原子轨道的重叠方式不同可以形成不同类型的共价键： σ键：成键的两原子轨道沿键轴方向以头碰头的方式进行轨道重叠 特征：其重叠部分对键轴无论旋转多大角度，其形状都不会改变，即对键轴成线性对称。 * π键：成键的两原子轨道沿键轴方向，以肩并肩的方式重叠，其重叠部分呈镜面对称 显然： σ键的轨道重叠的程度大于π键，轨道重叠的时候总会形成一个σ键多个π键 * * 定域键：电子云主要局限在相邻原子之间的化学键 离域键：电子云运动在多个原子间所形成的化学键 普通的σ键 普通的π键 * 形成条件：成键原子一方提供孤对电子，另一方提供空轨道. 配位键（共价键里的一种特殊形式） N H+ H H H B F- F F F C O * e、键参数 键能：以能量标志化学键强弱的物理量，断开1mol键所需要的能量 * 键能：以能量标志化学键强弱的物理量，断开1mol键所需要的能量 键长：分子中两个成键原子的平均核间距；理论上可以用量子力学近似方法计算；实际上对于复杂分子往往是通过光谱或X射线衍射等试验方法来测定键长；一般说：键长越短表示键越强，分子越稳定 键角：分子中相邻两键间的夹角；分子的空间构型与键长和键角有关。 * 杂化轨道理论 价键理论比较简单的阐述了共价键的形成和本质，成功地解释了饱和性和方向性，但在解释分子空间构型方面却遇到了一些困难 四个键长相等 夹角互为109o28 C原子有2个成单电子，按照价键理论应当形成两个共价键，形成CH2结构而非CH4结构，而且夹角为90o，实际上CH2结构不存在。 如果C原子的一个2s电子激发到2p轨道上，使得C具有四个成单电子，按照价键理论应该形成4个共价键，形成CH4结构，但四个键长不相等，夹角也不相等。 * 1931年鲍林在电子配对理论的基础上，提出了杂化轨道理论。 同一原子中能量相近的原子轨道可以杂化(是指能量相近的原子轨道重新组合成为成键能力更强的新的原子轨道的过程) 杂化前后轨道数目不变； 杂化后轨道成分、伸展方向、形状和能量发生改变，杂化轨道与其他原子的原子轨道或杂化轨道之间重叠形成共价键。 * 总之，杂化后轨道发生了变化 轨道成分变了 轨道形状变了 轨道能量变了 结果是更有利于成键 * 由一个ns轨道和一个np轨道参与的杂化称为sp杂化，所形成的轨道称为sp杂化轨道。每一个sp 杂化轨道中含有1/2的s轨道成分和1/2的p轨道成分，杂化轨道间的夹角为180°。 * H-Be-H * 由一个ns轨道和两个np 轨道参与的杂化称为sp2 杂化，所形成的三个杂化轨道称为sp2 杂化轨道。每个sp2杂化轨道中含有1/3的s轨道和2/3的p轨道成分，杂化轨道间的夹角为120° 呈平面正三角形。 2s2p轨道 三个 sp2 杂化轨道 激发 杂化 * BCl3 中共 价键的形成 基态硼原子的结构 杂化轨道 * 由一个ns轨道和三个 np 轨道参与的杂化称为sp3 杂化，所形成的四个杂化轨道称为 sp3 杂化轨道。sp3杂化轨道的特点是每个杂化轨道中含有1/4的 s 轨道和 3/4 的 p 轨道成分，杂化轨道间的夹角为109°28′ 2p 2s 2s 2p sp3 四个 sp3杂化轨道 激发 杂化 * CH4中C的SP3等性杂化 * 等性杂化与不等性杂化： 如果杂化后的一组轨道的能量相等，空间分布对称，则此过程称为等性杂化，所得到的杂化轨道称为等性杂化轨道； 如果杂化后的一组轨道中有已配对电子占据，致使杂化轨道能量不等，此过程称为不等性杂化，所得到的杂化轨道称为不等性杂化轨道。 等性杂化并不表示形成的共价键等同。例如，CHCl3 为变形四面体，分子中三个C-Cl键与C-H键并不等同，但 C 采取的杂化方式仍是 sp3 等性杂化 * NH3中N的SP3不等性杂化 sp3 杂化 sp3 杂化轨道 基态氮原子的结构 2s 2p * sp3 杂化 sp3 杂化轨道 基态氧原子的 结 构 H2O中O的SP3不等性杂化 2s 2p * * 杂化轨道理论小结 共用电子对数 结构 杂化轨道理想夹角 直线型 sp 2 平面三角形 sp2 3 正四面体 sp3 4 * 小 结 1、离子键 2、共价键 2.1 价键理论（理论要点、共价键特征、类型） 2.2 杂化轨道理论（理论要点、类型） * * 大学化学 * 1、原子半径 同种元素的