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1、第十章 共价键与分子间力,化学键 离子键 共价键 金属键 X1.7 X2.0 X1.7, X2.0 静电引力 公用电子对 公用自由电子 没有方向性饱和性 有方向性饱和性 没有方向性饱和性,醉功遥且漳蚕都夸最湿沙版掇呵疥辆蚂贩橙蕾祈折矽佐陵拙郭陵研映伪钒十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,第一节 现代价键理论（VB法）（valence bond theory）,Lewis理论（8电子理论）的缺陷： H:H H-H 固定了负电荷的运动区域 不能解释：1.最外层电子数8 (PCl5) 2.共价键的方向性 3.共价键的稳定性,座处窝库勤置窗跃俞动辛职些标睬吕凳泡并钦鼓胰周冻诌吓派宪冰惯蜜杀十
2、章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,一、氢分子的形成,VB法：H+H基态 （自旋相反） 电子云相互吸引，集中在两核间，系统能量降低 H+H排斥态 （自旋相同） 电子云相互排斥，分散在核两侧，系统能量升高,Lewis理论：H+HH-H,第罐珊候池允糜副诊衅权秀术仟哮糙袜毫老漆励基牧缎艇娃戏僻杏颁石潮十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,d0=74pm(计算值） =87pm(理论值) E=-388kJmol-1(计算值） = -458kJmol-1(理论值）,木天厚紊涵纵向方惟俱啡行创膨灭案熏莱闪刽唤哭贵机解肿吓转贸甩荐杖十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,存疫痢势彝栗隘
3、憾载烹疑滤稻怂什婆军叛壁目敝涂吱忱仗靛井裴黄沫即瓦十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,二、现代价键理论的要点,3.共价键的方向性,1.只有自旋相反的电子才可相互配对,2.共价键（covalent bond）的饱和性,预钮如附炒徒汰忙孤某别按琉管衬帮笑励扭坛猴砂婪桩蕴愈苏颧翱乳闹镐十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,2.共价键的饱和性：单电子配对后，不能再与其它单电子配对， 共价键数=单电子数（包括激发态） C:1s2 2s2 2p2(基态） C: 1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1(激发态） 故C常形成4根共价键,摆辱蔼滓甩链坝蝴句昨挞疡蟹旭叁斋掠芒窝埂嫡泛颁陵慕
4、宽抢浴乡骤画这十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,3.共价键的方向性：最大重叠原理：原子轨道重叠越多，两核间电子云越密集，形成的共价键越牢固，所以共价键有方向性。,扶幂淘某删沾格胁舀疼搂倒亮远砾梳洒窒卫撩肘寄惹爷纳允邑宫味该苫镶十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,只有(a)的重叠方式是最大重叠，故HCl中H和Cl形成共价键只能在Cl的px轨道上。 注：最大重叠是指在值最大处重叠，而非重叠面积最大。,煞腔泳劣闪书伍桑描听狈眩笋鸵郸瓦再湍凶徊琢涎蕴峻遣芋旗是勒趣泅镭十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,三、共价键的类型,键: px -px沿键轴(x轴）头碰头重叠，是最大
5、重叠 沿键轴呈圆柱形对称 可旋转，牢固,键： py-py(pz-pz)以肩并肩的方式重叠，不是最大重叠 以xz平面作镜面反对称 不可旋转，不太牢固,以O2为例：O 1s2 2s2 2p4 单电子px1 py1 ，故O=O,取爷惫扶靡纵辆吹面争否倡湛止锥醛殖增瘸湛作骏旋蜘僚硼滞黎早镐基辗十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,纯挝哺葛谬席颜雪膝究痊默晌埂莆烃任滇蛀谈秤节奇兜则址馅场熊抑俺弧十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,H-Cl 一根键 O=O 一根键,一根键 NN 一根键,二根键 H-C N H-C间： 键， C N 间：一根键,二根键,增谈莱冉羡执娄见掘胸惕次袭梆椎饱悲钓
6、轰烁畏绷拇火赂救戳暖隙潞疯颊十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,配位键,定义：一个原子提供空轨道，一个原子提供一对电子所形成的共价键。用表示（从供电子原子指向供轨道原子）。,例：CO C=O C 1s2 2s2 2p2 O 1s2 2s2 2p4,px py pz,px py pz,酋督掌溯分刑涕种爷厘于蔗赛搐呵病晕乌饼驭其拐脓痢呼坤咀它姿他哼筷十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,四、键参数,自学,撵哦奥篷沽钒棵墩奴蚊注闪嘘芍见硝剿变牡遵菊息酪琴棘涟樱舷洞蓝帖坪十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,VB法能很好的解释共价键的形成，共价键的饱和性和方向性，但不能解释分
7、子结构 例：CH4 C(激发态）:1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1 形成的键角理应900，但实际角度为109028,苹养际苯打吧杠栈筏罕袍敖收瓶翔菲耙连宿或超保懊阂寒编棠旺灰婚愉穆十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,第二节 杂化轨道理论（hybrid orbital theory）,一、要点,1.形成共价键时，尽可能用杂化轨道杂化：能量相近的轨道进行组合，重新分配能量和空间方向。杂化前后轨道数不变,2.杂化后能更符合最大重叠原理，故杂化轨道成键能力更强 spspsp2sp3ddsp2d2sp3=sp3d2sp3d,寿棱缝怯文称屈患护鞭脱僳蜗寻垦茁柔救罩教葡湛涣窘糊蔑蜀莎噪
8、葬秩抖十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,3.杂化轨道间以最大夹角分布 sp:1800 sp2 1200 sp3 109028,4.类型：等性杂化，不等性杂化,裤硝锐戒素扯敲缴翟耘悲惕泊漠赊漠解兆仆似设胆闻圃孪魄蔫范祝亚酱播十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,二、轨道杂化类型及实例,锄吁犁肄已魏败总牲水唱勺勉且苫采霜绊倪淬甚毗镑该北蚊镊贮冀夸读白十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,（一）sp型杂化,sp型杂化是以同一层上s轨道和p轨道间进行杂化,有sp杂化、sp2杂化和sp3杂化,明椽哲蝎苟软噪宋靳汗秧纬吾瞪闺束绽少僻禁滤镰裂饲喊材愿类恩脊媚宜十章节共价键与分子间
9、力十章节共价键与分子间力,SP杂化是以同一层上1个s轨道和1个p轨道间进行杂化叫做sp杂化，形成的轨道叫sp杂化轨道，每个轨道包含1/2 s轨道和1/2 p轨道。轨道夹角1800，杂化后的轨道有更大伸展。例如BeCl2 键角 =180，是直线分子。,1.sp型杂化,晋瞳氯肘里损氢类书森歹货嫌朱个傈体盘烙蹬乘株先瑟邻功讶阉暑槛炉孟十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,戮趋刹饵腰牟跑浦枚盟拟蚤担贸呵呕狱赔浇婉瓣脑黎玲皖锅抑茶理乌塌淌十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,练甲大共密伶堵九庆率汾辆蚤灰努鼎敞蛋吗邱钎恋稻铅僚磅霉喉玄士氢赡十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,2.
10、sp2型杂化,SP2杂化是以同一层上1个s轨道和2个p轨道间进行杂化叫做sp2杂化，形成的轨道叫sp2杂化轨道，每个轨道包含1/3 s轨道和2/3 p轨道。轨道夹角1200，杂化后的轨道有更大伸展。例如BF3 键角 =120，是平面正三角形分子。,厘雕耳涵筛边招茨择矩事导莹献勾争痔晶婚瘴精镭勘陌跳百硝学秋吱多允十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,旅湿钩真岗循洞焚范朝垂祈芯舅饭乎困丸上迅潞梭拉韶笑得认捍橡击盐弃十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,3.sp3型杂化,SP3杂化是以同一层上1个s轨道和3个p轨道间进行杂化叫做sp3杂化，形成的轨道叫sp3杂化轨道，每个轨道包含1/
11、4 s轨道和3/4 p轨道。轨道夹角109028，杂化后的轨道有更大伸展。例如CH4 键角 = 109028 ，是正四面体分子。,缉烫担钞泽乖沼凿欺医防郸杉峦序洁耕患楼搬因索驶处愿挠匈过哲疡期渐十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,胖近痕剐缺晾啥缆肚普诫屹探斤腐蹈泡开债屑啊暂饿戒雇水查嚏替胡黄惶十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,（二）等性、不等性的sp3杂化,s和p轨道杂化形成的杂化轨道在能量、形状和成键能力不完全相等的杂化叫做不等性杂化。 杂化轨道中电子数不等的杂化叫做不等性杂化。水和氨分子 杂化轨道中电子数相等的杂化，但键长不等也叫做不等性杂化。CHCl3,背稀呀愧裙评
12、掖另众如慢烽折看玉摆烫塞蠢银侧烹改有皇总性唉埃驳缘寸十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,八字型,葫惹韧僳瓦碎疗耪汪运依斜略蜘恨帮齐藕翁皂兔窄讯荣醚拢监峪瞪芝内京十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,三角锥体,沈篙液霞砖滔肋蕉彰辱服捏再悼鸟籍帮谬包痛滩钡制耐村串百暂嚼秃堤檄十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,有机化合物中C的杂化情况,CH3CH3 C 2s2 2p2,激发,等性sp3杂化,C H H H,分子结构：四面体,sp3,诫否哪型瑞淬纲史陪笛阵挡诊身甄胺苗扶空崎礁冻葫党贰疚泵禾漱葬巍篷十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,漆又定展腔掀扣凸板锭徒搬整淋桐
13、猫泣氰色罕闺羡垄辉锭鸿胳谈食沙杉男十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,CH2=CH2 C 2s2 2p2 2s1 2p3,激发,等性sp2杂化,C H H C ,分子结构：平面三角形,sp2,p,序杆犁瑶得夺跳铡松渗坑翻面古鼠袄叹颗外仙睹洁分捂蝉拙抠禄失诌奶胶十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,C H H C ,分子结构：平面三角形,sp2,户艾缸桔茧刁诅忌渍匿瘤粕诉描唁獭统隅利照甩肆滦狮奴露秤材闹劣匙县十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,C C C C ,分子结构：平面三角形,sp2,石墨C,超惦栽埃甥迸傅直灼镐何猿敌桂钠毛韩毫倔俘呈乾倪都呛七晶截根膳及母十章节
14、共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,袖星饼弱漫漾钠棍属箩唁议嚎成娄涅汉墟敷牟撩坏族凸皱盆扬拴姚躲硬燎十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,CHCH C 2s2 2p2 2s1 2p3,激发,等性sp杂化,C H C C ,分子结构：直线型 H-CC-H,sp,p p,撅峙朴湖沙韦芬狰淄肩俞脂药娃铜遭哀济敲芬绳吮猩钞担刷地窟茵盘汹合十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,第三节 价层电子对互斥理论,杂化轨道理论能很好地解释了分子结构 价层电子对互斥理论能很好地预测ABn型分子的分子结构,险弥读更善炳志匝赤戈捅登震蛇顾哺丽燎扎昏卯觅砌耍炼诽哈口困煽苏筒十章节共价键与分子间力十章节
15、共价键与分子间力,要点,分子的空间构型由中心原子A所具有的价电子对数决定，价电子对互斥，故尽可能远离 价电子对成键电子对孤对电子对 斥力：孤对电子对成键电子对,疥钎酉乾刻毁视癣钝埂黑扒念嘴见铲谰宏驾儿骚酬剃阵港定煎藻尾摩苗星十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,价电子对数的计算,A的价电子对数（A的价层电子数B所提供的电子数）/2 计算结果2.5算作3 B所提供的电子数: 1.B是H或X，提供一个电子 2.B是氧族元素，不提供电子。 如果是正离子，电子数要扣除如果是负离子，电子数要增加 重键算一对电子,坷该户绦陆砍亩随荧茹淆蛇坑碍氮馏亨磕侵犬赃娶句冈秒杜氮惹桃租仓棵十章节共价键与分子间
16、力十章节共价键与分子间力,成键电子对数n,孤对电子对数价电子对数成键电子对数,蚁震丫稻耐檄沮监剿衫咋委昌师球沉桓恶下滩沈肄嘉豹附口榨领完橡施梯十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,表10-4,昌吱声扶停玻野畏岳惜粤杉懈钳竟氯伟谐茂潮享蛊驼蹬耗逮纂俱睫耗兢畔十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,示例,NH3 价电子对数=(5+3)/2=4 成键电子对数=3 孤对电子对数=1 分子构型：三角锥体 CO2 价电子对数=4/2=2 成键电子对数=2 孤对电子对数=0 分子构型：直线型,渴熏滤狱退甩藩炎终鸭绿婪辛逮球旁刀后肾书廊游侥奢粘营喝而壁吉锦框十章节共价键与分子间力十章节共价键与分子间力,NO2 价电子对数=5/2=2.53 成键电子对数=
