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1、本章要求本章要求价键理论：价键理论：理解共价键的本质和特征，键和键的成键方式及异同，学会解释简单分子的成键理解共价键的本质和特征，键和键的成键方式及异同，学会解释简单分子的成键杂化轨道理论：杂化轨道理论：理解理解sp、sp2、sp3杂化，学会分析常见分子的杂化类型、成键方式及空间构型杂化，学会分析常见分子的杂化类型、成键方式及空间构型自主性学习：自主性学习：1. 四、键参数四、键参数5. 分子间作用力分子间作用力本章作业本章作业思考题思考题p199：1(1)(2)(3)(4)、2、5习题习题p199：3（用框图表示出形成过程）（用框图表示出形成过程）15（用杂化轨道理论解题）（用杂化轨道理论解
2、题）Exercisesp201：1概述概述分子或晶体中相邻原子或离子间的强烈相互作用离子键（分子或晶体中相邻原子或离子间的强烈相互作用离子键（ionic bond）共价键（）共价键（covalent bond）金属键 （）金属键 （metallic bond）化学键化学键 (chemical bond)概述概述共价键理论共价键理论经典共价键理论现代共价键理论经典共价键理论现代共价键理论价键理论杂化轨道理论价电子对互斥理论分子轨道理论价键理论杂化轨道理论价电子对互斥理论分子轨道理论价键理论杂化轨道理论价键理论杂化轨道理论一、共价键的本质二、共价键的特征一、共价键的本质二、共价键的特征饱和性饱和性
3、方向性方向性两成键原子自旋相反的单电子相互配对，原子轨道相互重叠，核间电子云密度增大，系统能量降低，形成稳定的共价键两成键原子自旋相反的单电子相互配对，原子轨道相互重叠，核间电子云密度增大，系统能量降低，形成稳定的共价键：共价键数目取决于单电子数共价键数目取决于单电子数1.价键理论价键理论(valence bond theory)：沿原子轨道最大重叠方向成键沿原子轨道最大重叠方向成键键： 两原子轨道沿键轴(键： 两原子轨道沿键轴(x 轴)方向以轴)方向以“头碰头”头碰头”方式重叠而形成的共价键方式重叠而形成的共价键特征：特征： 重叠部分对键轴呈圆柱形对称，绕键轴任意旋转，轨道的形状和符号不变重
4、叠部分对键轴呈圆柱形对称，绕键轴任意旋转，轨道的形状和符号不变 重叠程度大，比较稳定，化学活泼性小三、共价键的类型重叠程度大，比较稳定，化学活泼性小三、共价键的类型1.价键理论价键理论(valence bond theory)键：两原子轨道沿键轴垂直方向以键：两原子轨道沿键轴垂直方向以“肩并肩”“肩并肩”方式重叠而形成的共价键方式重叠而形成的共价键特征：特征：重叠部分呈镜面反对称，在键轴平面上下大小和形状相同，但符号相反重叠部分呈镜面反对称，在键轴平面上下大小和形状相同，但符号相反 重叠程度小于重叠程度小于键，易断开，化学活泼性强，只能与键，易断开，化学活泼性强，只能与键共存于双键或三键中键共
5、存于双键或三键中1.价键理论价键理论(valence bond theory) 配位键（配位键（coordinate covalent bond）成键两原子一方单独提供电子对与另一方共享所形成的共价键）成键两原子一方单独提供电子对与另一方共享所形成的共价键形成条件：形成条件： 提供电子的原子（或离子）的价电子层有孤对电子提供电子的原子（或离子）的价电子层有孤对电子 接受电子的原子（或离子）的价电子层有空轨道接受电子的原子（或离子）的价电子层有空轨道1.价键理论价键理论(valence bond theory)6C ：2s2p109o28CH490CH2价键理论价键理论一、杂化轨道（一、杂化轨道
6、（hybrid orbital）同一原子中）同一原子中能量相近能量相近的原子轨道在的原子轨道在成键过程成键过程中相互混合，中相互混合，重新组合重新组合而成的一组而成的一组能量相等的新轨道能量相等的新轨道，称为杂化轨道，称为杂化轨道2.杂化轨道理论杂化轨道理论( (hybrid orbital theory) )二、杂化轨道的类型及实例二、杂化轨道的类型及实例6C ：2s2p基态基态激发激发2s2p激发态激发态杂化态杂化态 sp3杂化杂化sp3杂化杂化杂化杂化2.杂化轨道理论杂化轨道理论( (hybrid orbital theory) )2s2p正四面体正四面体sp3109o 28sp3杂化轨
7、道的空间构型杂化轨道的空间构型CH4分子的空间构型分子的空间构型109o109o109oC-H键：键：sp3-s 键键 sp2杂化杂化5B ：2s2p基态基态激发激发2s2p激发态激发态sp2杂化杂化杂化杂化杂化态杂化态2p2.杂化轨道理论杂化轨道理论( (hybrid orbital theory) )sp2杂化轨道的空间构型杂化轨道的空间构型2s2p2p正三角形正三角形sp2120oBF3分子的空间构型分子的空间构型2psp2B-F键：键：sp2-p 键键C2H4分子的形成分子的形成2s2psp22pC2H4分子的形成分子的形成C2H4分子的形成分子的形成(sp2-sp2)(s-sp2)(
8、p-p)C2H4分子的空间构型分子的空间构型 sp杂化杂化4Be ：2s2p基态基态激发激发2s2p激发态激发态sp杂化杂化杂化杂化杂化态杂化态2p2.杂化轨道理论杂化轨道理论( (hybrid orbital theory) )2s2p直线形直线形sp2p180osp杂化轨道的空间构型杂化轨道的空间构型BeCl2分子的空间构型分子的空间构型Be-Cl键：键：sp-p 键键C2H2分子的形成分子的形成2s2psp2pC2H2分子的的形成分子的的形成C2H2分子的的形成分子的的形成(sp-sp)(p-p)(s-sp)C2H2分子的空间构型分子的空间构型三、杂化轨道成键的特点一端肥大，利于轨道重叠
9、取最大夹角，排斥能减小三、杂化轨道成键的特点一端肥大，利于轨道重叠取最大夹角，排斥能减小sp sp2 sp3成键能力强键稳定成键能力强键稳定2.杂化轨道理论杂化轨道理论( (hybrid orbital theory) )四、等性杂化与不等性杂化四、等性杂化与不等性杂化等性杂化：等性杂化：参加杂化的原子轨道均含有参加杂化的原子轨道均含有单电子单电子或是或是空轨道空轨道轨道形状、能量、成分相同轨道形状、能量、成分相同不等性杂化：不等性杂化：有含有含孤对电子孤对电子的轨道参与的杂化轨道能量不完全相同，构型有所改变的轨道参与的杂化轨道能量不完全相同，构型有所改变2.杂化轨道理论杂化轨道理论( (hy
10、brid orbital theory) )杂化杂化NH3分子的形成分子的形成不等性不等性sp3杂化杂化7N ：2s2p基态基态杂化态杂化态107oNH3分子的空间构型分子的空间构型三角锥三角锥杂化杂化H2O分子的形成分子的形成8O ：2s2p基态基态杂化态杂化态不等性不等性sp3杂化杂化V型型sp杂化杂化1个个s 轨道和轨道和1个个p 轨道直线型轨道直线型sp2杂化杂化1个个s 轨道和轨道和2个个p 轨道正三角形轨道正三角形sp3杂化杂化1个个s 轨道和轨道和3个个p 轨道轨道杂化类型参与杂化的轨道空间构型杂化类型参与杂化的轨道空间构型正四面体三角锥正四面体三角锥V型型等性等性sp3杂化杂化不等性不等性sp3杂化杂化s轨道轨道px轨道轨道px轨道轨道px轨道轨道s轨道轨道s轨道轨道xpy轨道轨道py轨道轨道pz轨道轨道pz轨道轨道x7N：2s2pN N：正常共价键正常共价键（Typical covalent bond）配位共价键配位共价键（Coordinate covalent bond）1s