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1、新乡学院化学与化工学院九章分子结构 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望新乡学院化学与化工学院9.1.1 共价键的本质与特点共价键的本质与特点9.1 价键理论价键理论9.1.3 杂化轨道杂化轨道9.1.2 共价键的键型共价键的键型新乡学院化学与化工学院离子键理论9.1.1 共价键的本质与特点共价键的本质与特点化学键：分子或晶体中相邻原子(或离子)之间强烈的吸引作用。化学键理论：金属键理论共价键理论新乡学院化学与化工学院1.量子力学处理H2分子的结果 两个
2、氢原子电子自旋方式相反，靠近、重叠，核间形成一个电子概率密度较大的区域。系统能量降低，形成氢分子。核间距 R0为74 pm。共价键的本质原子轨道重叠，核间电子概率密度大吸引原子核而成健。新乡学院化学与化工学院2.价键理论基本要点与共价键的特点价键理论基本要点：未成对价电子自旋方式相反；原子轨道最大程度地重叠。共价键的特点：方向性饱和性H ClH O HN N新乡学院化学与化工学院1.键：原子轨道沿核间联线方向进行同号重叠(头碰头)。9.1.2 共价键的键型共价键的键型新乡学院化学与化工学院2.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)。新乡学院化学与化工学院基本要点：成键时能级
3、相近的价电子轨道混合杂 化，形成新的价电子轨道杂化轨道。杂化前后轨道数目不变。杂化后轨道伸展方向，形状发生改变。9.1.3 杂化轨道杂化轨道新乡学院化学与化工学院3.配位键形成条件：成键原子一方有孤对电子，另一方有空轨道。例：OC新乡学院化学与化工学院CH4的空间构型为正四面体C：2s22p21.sp3杂化新乡学院化学与化工学院sp3新乡学院化学与化工学院四个sp3杂化轨道新乡学院化学与化工学院B：2s22p12.sp2杂化BF3的空间构型为平面三角形新乡学院化学与化工学院sp2sp2杂化新乡学院化学与化工学院三个sp2杂化轨道新乡学院化学与化工学院Be：2s23.sp杂化BH2的空间构型为直
4、线形 HHBespsp杂化Be采用sp杂化生成BeH2新乡学院化学与化工学院两个sp杂化轨道新乡学院化学与化工学院4.不等性sp3杂化新乡学院化学与化工学院新乡学院化学与化工学院sp3d杂化新乡学院化学与化工学院sp3d2杂化新乡学院化学与化工学院小结：杂化轨道的类型与分子的空间构型中心原子Be(A)B(A)C,Si(A)N,P(A)O,S(A)Hg(B)直线形 三角形 四面体 三角锥 V型杂化轨道类型s+ps+(3)ps+(2)ps+(3)p参加杂化的轨道2443杂化轨道数成键轨道夹角分子空间构型实例sp sp2 sp3 不等性sp3新乡学院化学与化工学院已知：C2H2，CO2均为直线型；的
5、构型为：C=CHHHH思考题：解释CH4，C2H2，CO2的分子构型。新乡学院化学与化工学院9.2.1 键级键级9.2 键参数键参数9.2.5 键矩与部分电荷键矩与部分电荷9.2.4 键角键角9.2.3 键长键长9.2.2 键能键能新乡学院化学与化工学院键级B.O=1/2(8-4)=2B.O=1/2(10-4)=39.2.1 键级键级新乡学院化学与化工学院 在双原子分子中，于100kPa下将气态分子断裂成气态原子所需要的能量。D(HCl)=432kJmol-1,D(ClCl)=243kJ mol-1 在多原子分子中，断裂气态分子中的某一个键，形成两个“碎片”时所需要的能量叫做此键的解离能。9.
6、2.2 键能键能键解离能（D）新乡学院化学与化工学院H2O(g)=2H(g)+O(g)原子化能 Eatm：气态的多原子分子的键全部断裂形成各组成元素的气态原子时所需要的能量。例如：键能、键解离能与原子化能的关系：双原子分子：键能=键解离能 E(H)=D(H)多原子分子：原子化能=全部键能之和atm(H2O)=2(OH)键焓与键能近似相等，实验测定中，常常得到的是键焓数据。新乡学院化学与化工学院键能与标准摩尔反应焓变4H(g)+2O(g)2H2(g)+O2(g)2H2O(g)4E(OH)E(O O).新乡学院化学与化工学院 分子中两原子核间的平衡距离称为键长。例如，H2分子，l=74pm。9.2
7、.3 键长键长新乡学院化学与化工学院 由表数据可见，HF，HCl，HBr，HI 键长依次递增，而键能依次递减；单键、双键及叁键的键长依次缩短，键能依次增大，但与单键并非两倍、叁倍的关系。新乡学院化学与化工学院 键角和键长是反映分子空间构型的重要参数，它们均可通过实验测知。9.2.4 键角键角N:FFFC=CHHHHN:HHHP:HHHH新乡学院化学与化工学院 键矩是表示键的极性的物理量记作。=q l 式中 q 为电量，l 为核间距。为矢量，例如，实验测得HCl9.2.5 键矩与部分电荷键矩与部分电荷新乡学院化学与化工学院键参数小结：键的极性键矩()键的强度键级(BO)键能(E)分子的空间构型键角()键长(l)