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1、第二章第二章 化学键与分子结构化学键与分子结构 目的：目的： 通过对共价键理论共价键理论（价键理论、杂化轨道理论、价层电子对互斥理论和分子轨道理论），及分子间弱分子间弱相互作用相互作用等理论的学习，初步认识初步认识分子结构结构与不同单质和化合物性质性质之间的关系。 分子结构：分子结构：分子间作用力分子间作用力物物质质性性质质组成组成连接连接：连接方式连接方式空间构型空间构型化学键，化学键，几何形状几何形状等等2.12.1 离子键离子键一、离子键的特点、离子键的特点1. 离子键的本质本质是库仑静电作用力库仑静电作用力 f = q+ q- /R2 q+ 、q- 为离子所带电荷, R为离子间距离。

2、离子键强度是用晶格能(U)来描述的。 相互远离的气态正离子和负离子结合成1mol离子晶体时所释放的能量能量的绝对值。或1mol离子晶体解离成自由气态离子时所吸收的能量能量的绝对值。 可以近似地认为晶格能等于晶格焓。 晶格能越大，晶体的熔点越高，硬度越大 2. 离子键的特点特点：既无方向性，无方向性， 也无饱和性也无饱和性离子化合物是由正负离子通过离子键相互交替连结而成的晶体结构。3. 离子键的离子性与元素的电负性差有关。 两元素的电负性差 x判断键的性质: 1.7nrZZNAe11U0212 N、A为常数，n与电子构型有关，Z1Z2为正负离 子电荷数。晶格能：NaCl：CsCl：二、二、 离子

3、的特征：离子的特征：1. 离子的电荷：原子在形成离子化合物过程中，失去或得到的电子数2. 离子的电子构型简单负离子负离子：一般最外层具有稳定的8电子构型。正离子正离子： 1s; 2s 2p ; 3s 3p; 4 4s s 3 3d d 4p; 5 5s s 4 4d d 5p; 2 2电子构型：电子构型： Li+ Be2+ 8 8电子构型电子构型; ; Na+ K+ Ca2+ 1818电子构型电子构型: : Cu+、 Ag+、 Zn2+ 、 Cd2+、 Hg2+ 18+218+2电子构型电子构型: : Pb2+ 、 Bi3+ 9-9-1717电子构型电子构型: : Fe2+ 、Fe3+、 Cr

4、3+、 Mn2+IIAHeNeArKrXeRns 区区ns12(n-1)d 19ns1,2ns2np16(n-1)d 10ns12ds 区p 区d 区La/Ac系系, f 区(n-2)f 114 (n-1) d 1ns1IIIB IVB VB VIB VIIB VIII IB IIBIIIA IVA VA VIA VIIAIA0123456789101112131415161718 3. 3. 离子半径：离子半径：(1) 离子半径：离子半径：根据晶体中相邻正负离子间的核间距(d)测出的。 d = r+ + r- （有效离子半径）(2) 离子半径变化规律：离子半径变化规律： 具有同一电子结构的正

5、负离子中，负离子半径一般比正离子半径大。rNa+= 98pm, rF- = 133pm 同一元素不同价态的正离子正离子，电荷数越少电荷数越少的离子半径越大。半径越大。rFe2+ rFe3+ 同一主族同一主族，从上到下从上到下，电荷数相同电荷数相同的离子半径依次增大半径依次增大。同一周期主族元素同一周期主族元素正离子半径随离子电荷数增大而依次减小。 rNa+ rMg2+ rAl3+ 元素与其邻近的右下角或左上角右下角或左上角元素离子半径接近半径接近。即对角线对角线规则规则。 rLi+ rMg2+ ; rSc3+ rZr4+ ; rNa+ rCa2+一、化学键参数一、化学键参数键参数：键能键参数：

6、键能强弱强弱 键长、键角键长、键角空间结构空间结构 极性极性电负性电负性一、键能：一、键能：在在101.3kPa下，下，298K时，将时，将1mol理想气体分子理想气体分子AB拆开为理想气态下的拆开为理想气态下的A、B原子的过程的焓变，称为原子的过程的焓变，称为AB的键能（的键能（bond energy)。标准键解离能。 注意两者对多原子分子的区别！2.2 共价键理论共价键理论二、键长二、键长形成化学键时两原子间的形成化学键时两原子间的平衡距离平衡距离。三、键角三、键角分子中键与键之间的分子中键与键之间的夹角。夹角。四、极性四、极性 正负电荷的正负电荷的重心重心是否重合是否重合？ 键的极性键的

7、极性 & & 分子的极性分子的极性若分子的化学键都分子的化学键都是非极性共价键是非极性共价键，则分子是非极性分子是非极性分子 若组成分子的化学键是若组成分子的化学键是极性键，极性键， a. 正负电荷的正负电荷的重心重心不重合不重合（空间构型不完全对称 ） ，是极性分子极性分子 NH3 H2O H2S，CH3Cl b. 正负电荷的正负电荷的重心重心重合重合（空间构型完全对称 ），非极性分子非极性分子 CO2 CCl4 CH4 双原子分子，键有极性，分子就有极性。分子电偶极距: 大小相等,符号相反,彼此相距为d的两个电荷(+q, -q) 组成的体系称为偶极子.其电量与距离的乘积就是分子的电偶极矩.

8、 = q d正负电荷中心的距离乘以正电中心或（负电中心）的电量。分子的电偶极矩的数值可以判断极性 二、经典的二、经典的Lewis学说（学说（1916年提出）年提出）要点要点: :1. 原子通过共用电子对电子对形成的化学键共价键。 “”单键 “=”双键 “ ”三键2. 八隅体规则八隅体规则(octer rule)通过共享电子对，使价层电子数达到价层电子数达到“8 8”，而形成稳定的分子。3.写法：(1) 按分子或离子式计算总的价电子数目(2) 画出分子或离子的骨架结构(3) 归属电对位置，使每个原子都满足八隅体规则八隅体规则(4) 成键电对用“”单键 “=”双键 “ ”三键表示， 其它的仍用电对

9、表示；若是离子，需标注电荷。BF4- - -电对数：（3+4X7+1)/2=16HCHO: 电对数：（4+6+1X2)/2=6COHH:COHH:O3OO: :.O.OO: :.:O.:OO :.=+_O.:OO :.=或形式电荷=(母体原子价电子数)-(孤对电子数)-（共享电子数/2)4.Lewis学说的局限性：（1）无法阐明共价键的本质 （2）例外较多，有的中心原子价电子数少于8(BF3)，有的多于8(SF6) (3)不能解释某些分子的性质（O2的顺磁性），及分子的形状。 1. 1. 共价键的本质：共价键的本质： 原子相互接近时，由于原子轨道的重叠原子轨道的重叠，原子间通过共通过共用用自旋

10、方向相反自旋方向相反的电子对的电子对使体系能量降低，由此形成共价键共价键。2. 2. 共价键形成的原理共价键形成的原理 (1) 电子配对原理（饱和性）电子配对原理（饱和性） (2) 体系能量最低体系能量最低 (3) 原子轨道原子轨道最大重叠最大重叠原理（原理（方向性方向性）2.3 2.3 价键理论价键理论( (VBVB法法) )1927年， Heitler &London，基于量子力学方法3. 共价键的特点共价键的特点(1) 共价键的形成是核对共用电子对的吸引力共价键的形成是核对共用电子对的吸引力(2) 电子对在两核周围的空间运动在两核间空间出现的几率最大电子对在两核周围的空间运动在两核间空间

11、出现的几率最大.(3) 饱和性饱和性(4) 方向性方向性 键键 ：头碰头方式重叠：头碰头方式重叠Cl: 3s2 3p5 3px1 3py2 3pz24. 4. 共价键的键型共价键的键型 键：键： 肩并肩方式重叠肩并肩方式重叠 p-p 键键 N: 2s2 2p32px1 2py1 2pz1 键：键： 肩并肩方式重叠肩并肩方式重叠 p-d 键 d-d 键 键：键： 两个原子的 dxy - dxy, dxz- dxz, dyz - dyz , dx2-y2 - dx2-y2 , 轨道面对面的重叠面对面的重叠而成。 键键 ：头碰头方式重叠 键：键： 肩并肩方式重叠 p-p 键键 p-d 键 d-d 键

12、 键的键能小于 键键能， 键活泼 配位键：配位键：共用电子对由成键原子中的一方单独提供一方单独提供形成的化学键。 一个原子的价电子层有孤对电子, 配位 键 Cu(NH3)42+ , Fe(CO)5 , SO42 配位 键 CO:一个 键，一个键 ,一个配位 键C: 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz0 O: 1s2 2s2 2px1 2py1 2pz2 配位键形成后，也具有等价性等价性。2.4 2.4 杂化轨道理论（杂化轨道理论（L. PaulingL. Pauling） 在价键理论基础上发展的，解决键参数与实际测定值在价键理论基础上发展的，解决键参数与实际测定值(CH(CH4 4的的

13、键长、键角键长、键角) )不符的问题不符的问题1. 主要观点：主要观点：成键时成键时，原子中能量相近能量相近的原子轨道可以相互混合，重新组成新的原子轨道杂化轨道杂化轨道形成的杂化轨道的数目等于等于参加杂化的原子轨道数目。 杂化轨道空间伸展方向方向会改变，轨道有更强的方向性和更强的成键能力。更强的成键能力。 不同的杂化方式导致杂化轨道的空间分布不同，由此决定了分子的空间几何构型不同。C：1s22s22p2 1s22s12p3 2. 杂化轨道的类型杂化轨道的类型 (1) sp 杂化 + s + p 2sp 一个s 轨道、一个 p 轨道杂化，形成二个等同的 sp 杂化轨道sp - sp轨道间夹角18

14、0，呈直线型直线型。 BeCl2分子的成键过程：Be：2s2 2p0 2s1 2p1 (sp)1 (sp)1Cl: 3s2 3p5 3px1 3py2 3pz2 Cl: 3s2 3p5 3px1 3py2 3pz22个sp分别与Cl 的3px形成2个sp-p 键CO2成键过程：CO2 : 2个个 键，键，2个个 34， (大大 键）键） 34键级比单键强，比双键弱。键级比单键强，比双键弱。 C-O键长在双键和三键之间。键长在双键和三键之间。C: 激发激发2s1 2px1 2py1 2pz1杂化杂化 (sp)1 (sp)1 2py1 2pz1O: 2s2 2px1 2py1 2pz2O: 2s2

15、 2px1 2py2 2pz1 C: 2s2 2p2 O: 2s2 2p4 O: 2s2 2p42s2p2s2psp2py 2pz2s2px2py2pz2s2px2py2pz 大大 键键的形成条件：的形成条件： 有相互平行平行的p轨道(或d轨道，或p, d轨道) 参与成键的电子数目小于轨道数目的2倍。 形成大 键的原子轨道能量应相近能量应相近。HgCl2的成键过程： 6s2 6p0 6s1 6px1 6py0 6pz0 (sp)1 (sp)1 6py0 6pz0 Cl: 3px1 3py2 3pz2 Cl: 3px1 3py2 3pz2HgCl2分子中 不存在不存在 34， 大大 键键，6p

16、与 3p轨道能量相差太大！ 大键对分子性质的影响产生离域效应离域效应 使分子稳定性增加使分子稳定性增加 苯： 66 BF3 : 46 酸碱性改变酸碱性改变 RCOO- 中存在 34 大大 键，键， H+易作为质子酸电离，RCOOH 酸性大于大于ROH； 苯酚， 78； 酰胺的碱性比胺弱，是由于氮原子上孤对电子参与了氮原子上孤对电子参与了 34大大 键键的形成的形成 化学反应活性的变化化学反应活性的变化例：CH2 = CH -Cl 中的Cl的反应活性反应活性不及CH3- CH2-Cl 中的Cl的反应活性。 由于在CH2 = CH-Cl 中， Cl 参与了大大 键键的形成的形成, 其他性质的差异其

17、他性质的差异： CH2 = CH- Cl 的极性极性小于CH3- CH2-Cl 。 大键的形成 对导电性导电性，颜色也有影响，有大键的物质一般会带有颜色颜色但但 CH2 = CH-CH2 Cl 比CH3- CH2-CH2-Cl 更活泼，为什么？ (2) sp2杂化：杂化： 一个一个s轨道轨道和二个二个p轨道轨道杂化，产生三个等同的sp2杂化轨道， sp2杂化轨道间夹角120，呈平面三角形。 BF3的形成：B: 2s2 2px1 激发激发 2s1 2px1 2py1 2pz0 杂化杂化 (sp2)1 (sp2)1 (sp2)1 2pz0F: 2s2 2p5 2px1 2py2 2pz2F: 2p

18、x1 2py2 2pz2F: 2px1 2py2 2pz2BCl3 BF3 ： 3个个 键，键，1个个 46键键。 分子是平面三角形，键角120，NO3- , CO32-, SO3 也是sp2杂化BF32s2p2p2ssp22pzFFF2py22pz22px12px1x2p12py22pz22py22pz2B: 2s2 2p1BCl3 BF3 3个键，1个46键。分子是平面三角形，键角120，NO3- , CO32-, SO3 也是sp2杂化ClClCl用杂化轨道理论说明SO2分子的成键过程：S 采取sp2 杂化方式S: 3s2 3p4 (sp2)2 (sp2)1 (sp2)1 (pz)2O:

19、 2s2 2p4 2px1 2py2 2pz1O: 2s2 2p4 2px1 2py2 2pz12不等性杂化不等性杂化&等性杂化等性杂化 （3）sp3杂化：杂化： 轨道间夹角10928，四面体结构。 等性等性sp3杂化 CH4 10928 不等性不等性sp3杂化 NH3 分子三角锥形， 107 H2O 分子是V型， 104 30 练习：写出H2O分子的形成过程 NH3的形成过程：的形成过程：N: 2s2 2p3 2s1 2p4 (sp3)1 (sp3)1 (sp3)1 (sp3)2H: 1s1H: 1s1H: 1s1NH3： 3个键， N 上有1对孤对电子CH4的形成过程：的形成过程：H2O的

20、形成：的形成：(4) dsp2杂化：杂化： 一个一个s轨道轨道，二个二个p轨道轨道，一个一个dx2-y2轨道轨道，第三周期后元素才会有dsp2杂化轨道。 : 平面正方形平面正方形CuCl42- (5) sp3d杂化杂化 三角双锥形三角双锥形结构，键角为120 , 90 , 180 如：PCl5sp3d 杂化轨道形成过程杂化轨道形成过程(6) sp3d2杂化杂化 如： SF6 正八面体构型，键角为90和180 2.5 价层电子对互斥理论 valence shell electron pair repulsion (VSEPR)1. 要点： 无论成键电对还是非成键电对，都存在斥力无论成键电对还是非

21、成键电对，都存在斥力分子或离子的空间构型空间构型决定于中心原子周围的价层电子数。价层电子数。价层电子对尽可能彼此远离，使它们之间的斥力最小斥力最小， 通常采取对称对称结构 2. 推断分子或离子空间构型的步骤：推断分子或离子空间构型的步骤：（1 1）确定中心原子价层电子对数 价层电子对数 = (中心原子中心原子价电子数 + 配位原子配位原子提供的电子数 - 离子电荷离子电荷代数值)/ 2卤素卤素作为中心原子中心原子时： 提供的价电子数为7 7； 卤原子和卤原子和H H 作为配位原子配位原子时：提供的价电子数为1 1。 O、S作为中心原子中心原子时，提供的价电子数为6。 作为配位原子配位原子时，提

22、供的电子数为0 0例： 价电子数 价电子对数 NH4+ N = 5 + 4 - 1=8 CCl4 N = 8 NO2 N = 5 ICl2- N = 10 OCl2 N = 8 PO43- N = 5+3 = 84442.554(2) 根据中心原子价层电子对数，找到相应电子对的排布，这种排布方式排布方式可使电子对之间的斥力最小斥力最小。 电子对数电子对数 2 3 4 5 6 电子对排布电子对排布 直线 平面三角 四面体 三角双锥 八面体(3) 分子的构型取决于中心原子的价层电子对电子对数目数目及电子对的构型构型。 NH3 CH4 AsH3， SF2 SF4 ClF3(4) 配位原子按相应的几何

23、构型排布在中心原子周围，每1对电子连结1个配位原子，剩未结合的电子便是孤对电子，孤对孤对电子的位置会影响分子的空间构型。电子的位置会影响分子的空间构型。 H2O ICl2- SF2 SF4 ClF3 XeF2 XeF4 IF5 主要原则主要原则:排斥力：排斥力： 孤对孤对- -孤对孤对孤对孤对- -成键电对成键电对 成键成键 - - 成键电对成键电对 在包括有多重键的分子中,多重键作单键处理多重键作单键处理, 多重键对成键电子对的排斥力大小次序为: 叁键叁键 双键双键 单键单键中心原子相同时,配体配体电负性变大电负性变大, , 键角变小键角变小。 (由于对成键电子对吸引力较大，使共用电子对离中

24、心原子较远,占据空间角度较小). NF3和 NH3 SCl2 和 SF2 配位原子相同时,随中心原子中心原子电负性变小电负性变小, ,键角减小键角减小. . NH3 PH3 OH2 SH2较稳定！较稳定！ This idea is useful but can be misleading if taken too literally. Detailed calculations show that the shape of a molecule is determined by a combination of factors, of which the electrostatic repul

25、sion between electrons is not the most important. Furthermore, the real electron distribution in a molecule is much more evenly spread out than the localized pictures used in VSEPR suggest.It is best to think of repulsion as coming primarily from the exclusion principle ， which forces electron pairs

26、 to occupy orbitals in different regions of space. 2.6 2.6 分子轨道理论分子轨道理论 Molecular orbital (MO)前述理论无法解决的问题：前述理论无法解决的问题： B2 、O2 的磁性 （顺磁性）？ H2+可以 稳定存在？ 1932年，R. S. Mu lliken F. Hund提出分子轨道理论分子轨道理论。1. 理论要点：理论要点：分子中电子在整个分子整个分子范围内运动。分子中电子的运动状态称为分子轨道分子轨道。 分子轨道是由分子轨道是由原子轨道组线性组合原子轨道组线性组合形成的。形成的。分为分为成键成键和和反键反键

27、分子轨道。分子轨道。(2) 分子轨道数目与组成的原子轨道数目相等数目相等。(3) 分子总能量为电子所具有能量之和能量之和(4) 原子按一定空间位置排列后，电子逐个填入，构成整个分子(5)电子在分子轨道中的排布排布遵守三原则。 保里原理；能量最低原理；洪特规则保里原理；能量最低原理；洪特规则(6)原子轨道线性组合线性组合应符合三原则。 对称性；能量相近；最大重叠对称性；能量相近；最大重叠(7) 分子轨道分子轨道有 轨道轨道和 轨道轨道。ug2. 不同原子轨道的线性组合不同原子轨道的线性组合(1) s-s重叠：重叠：形成一个成键轨道 s-s，一个反键轨道 s-s*(2) s-p重叠：重叠：形成一个

28、成键轨道 s-p，一个反键轨道 s-p*g:中心对称；u：中心反对称(3) p-p 重叠：重叠： 头碰头形成轨道 p-p, p-p* ugg 肩并肩形成轨道 p-p , p-p*u(4) p-d 重叠：重叠：肩并肩形成 轨道轨道 p-d ， p-d*(5) d-d 重叠：重叠： 肩并肩形成 轨道轨道 d-d ， d-d* 3. 3. 分子轨道理论的应用分子轨道理论的应用(1) H2分子的形成 电子排布：( 1s) 2(2) H2+ ：(1s)1 H2电离出一个电子得到H2+ ,体系能量下降下降1，可以稳定存在。存在。(3) He2分子： ( 1s) 2 ( 1s*) 2 稳定化能相抵消抵消，不

29、能有效成键。 He2分子不会存在不会存在。 He2+存在于氦放电管中，形成三电子三电子 键键.(4) 第二周期，同核双原子分子的分子轨道第二周期，同核双原子分子的分子轨道 第二周期同核双原子分子的分子轨道分子轨道 能级图能级图为什么会有为什么会有二套二套轨道轨道? 第二周期，同核双原子分子的分子轨道第二周期，同核双原子分子的分子轨道 Li，Be， B， C， N 分子轨道为：分子轨道为： )()()()()(2222222211pxpzpypxpzpyssss)()()()()(2222222211pxpzpypzpypxssss O， F， Ne的分子轨道为： 同核双原子分子的分子轨道表达式

30、：同核双原子分子的分子轨道表达式： 键级键级 = （成键电子数（成键电子数-反键电子数）反键电子数）/ 2Li2 6e KK: 内层电子不成键, Li2中一个键，键级为键级为1 Be2 8e 键级为键级为0，不存在Be2 B2 10e 键级为键级为1，2个单电子个单电子 键键，分子有单电子单电子，有顺磁性有顺磁性。222121)()()(sss22)(sKK22222121)()()()(ssss2222)()(ssKK121222222121)()()()(pzpyssss12122222)()(pzpyssKK22222222)()(pzpyssKK键级为键级为2, 逆磁性逆磁性 N2 1

31、4e C2 12e22222222222121)()()()()(pxpzpyssss2222222222)()()(pxpzpyssKK键级为键级为3, 二个二个 键键, 一个一个键, 逆磁性逆磁性问题：N2 + 分子轨道电子排布式如何？比较N2 + 、N2其稳定性。键级为键级为2 , 1个个 键键, 2个个3电子电子 键键, 顺磁性顺磁性 3电子电子 键的键能为正常键的键能为正常 键键能的一半键键能的一半)()()()()()(2121222222222222121pxpzpypzpypxssss O2 16eO2+O2O2-O2 2-键级2.521.51未成对电子数1210磁性顺磁顺磁顺

32、磁反磁磁矩大小次序磁矩大小次序？O2+ O2- O2 O2 2- 分子轨道电子排布式如何?键级?磁性?稳定性?磁矩?键长大小的顺序？)()()()()()(2222222222222222121pxpzpypzpypxssss)()()()(222222222222222pxpzpypzpypxssKK F2 18e键级为键级为1 ，1 个键， 逆磁性逆磁性2222222222222222)()()()(pxpzpypzpypxssKK Ne2 20e键级为键级为0，氖以单原子分子存在。(5) 第二周期异核双原子分子轨道能级图第二周期异核双原子分子轨道能级图 遵循能量近似能量近似、最大重叠最大

33、重叠、对称性原则对称性原则22222222222121)()()()()(pxpzpyssssCO：14；N2 ： 14 有三重键，有三重键，二个键一个键，逆磁性12 22 32 42 14 52 注意轨道的次序与注意轨道的次序与C的相同！的相同！N2 和CO分子轨道符号对照表同核双原子分子N22s2s2py 2pz2px2py 2pz2px 异核原子分子CO 34152 6CO与N2的电子数目相同，互为等电子体等电子体。 二个或二个以上的分子(或离子), 它们的原子数相同，电子数原子数相同，电子数也相同也相同 等电子体等电子体 等电子体结构相似，性质有一定的相似性！等电子体结构相似，性质有一

34、定的相似性！例如：CO2 、N2O、 N3-、 NO2+ 问题： 写出NO、NO+ 、 NO-的分子轨道电子排布式？的分子轨道电子排布式？ 磁性？键级？键长？稳定性？22e中心原子以键与配原子相连，整个分子或离子中还有2个34键。BO33- 、 CO32- 、 NO3- 为平面三角形构型ClO4- 、SO42- 、PO43- 、SiO42-均为四面体结构Xe和I-，XeF2和 IF2- ，XeF4 和IF4- 为等电子体XeO3 和 IO3-是等电子化合物，具有相同的构型BN和 C2HF分子轨道的形成HF 的分子轨道电子排布式？的分子轨道电子排布式？ 磁性？键级？12314非键轨道非键轨道成键

35、轨道非键轨道反键轨道HF: 12 22 32 14 4 键级键级 = 1 1个 键逆磁性分子逆磁性分子化学键理论的特点：化学键理论的特点：价键理论价键理论(VB) 简明扼要 不能解释分子的几何构型,不能解释分子的磁性杂化轨道理论杂化轨道理论(HO)可以解释分子的几何构型，但缺乏预见性VSEPR可以预言分子的几何构型，对d0,d5, d10的中心原子有效但不能说明成键原理及键的强度分子轨道理论分子轨道理论(MO)引入分子轨道概念，可以说明分子的成键情况，键的强弱和分子的磁性。不能解决构型问题分子间作用力的特点：分子间作用力的特点： 本质：电性作用；本质：电性作用； 作用力弱；作用力弱； 作用力范

36、围小；作用力范围小； 无无方向性、饱和性；方向性、饱和性； 色散力是主要作用力。色散力是主要作用力。2.72.7 共价键共价键的极性与的极性与分子分子的极性的极性2.7.1 极性键和非极性键极性键和非极性键 极性键极性键 or 非极性非极性 ? ?标准标准： 键的 正负电荷中心正负电荷中心 重叠重叠? 电负性电负性相等相等 重叠重叠 非极性键非极性键； 如 N-N, O-O 电负性电负性不等不等 不重叠不重叠 极性键极性键, 如 O-H, P-Cl, 电负性差越大电负性差越大，则键的，则键的极性越大！极性越大！ 离子特征百分数离子特征百分数(p)： p越大，键的离子性越强！ 较典型的离子键：p

37、50% 218. 01xep2.7.2 极性分子和非极性分子分子的正、负电荷中心： 重合，则为非极性分子； 不重合，则为极性分子。一、键的极性与分子的极性 非极性键非极性键 非极性分子非极性分子 极性键极性键 极性分子极性分子 如：如：CO or非极性分子非极性分子 如：如：O=C=O判断方法：判断方法：键的性质+分子的结构 双原子分子双原子分子的极性： 化学键 有有 极性，分子为极性分子； 化学键 无无 极性，分子为非非极性分子。 多原子分子多原子分子的极性： 化学键的极性化学键的极性分子的空间构型分子的空间构型 化学键 无无 极性，分子为非非极性分子。 化学键 有有 极性： 空间空间构型构

38、型完全完全对称对称，正、负电荷中心正、负电荷中心重合重合，为非极性极性分子分子； 空间空间构型构型不完全不完全对称对称，正、负电荷中心正、负电荷中心不重合不重合，为极极性分子性分子。 分子的极性的大小常用分子偶极矩（偶极矩（）来衡量。 q：正电荷中心 (或负电荷中心) 的电量； d：正、负电荷中心间的距离的乘积： 分子偶极矩越大偶极矩越大，分子的极性就越大极性就越大； 非极性分子的偶极矩为零。= q d二、偶极矩q+q-d一些分子的分子偶极矩与分子空间构型H2N2CO2CS2CCl4CH4H2SH2ONH3 0 0 0 0 0 0 3.63 6.17 4.29直线形直线形直线形直线形正四面体正

39、四面体角形角形三角锥形SO2CHCl3COO3HFHClHBrHIBF3 5.28 3.63 0.33 1.67 6.47 3.60 2.60 1.27 0角形四面体直线形角形直线形直线形直线形直线形平面正3010C m3010C m分子分子分子空间构型分子空间构型三角形 2.8 分子间作用力和氢键瞬时偶极瞬时偶极：当两个非极性分子充分接近时，一瞬间一瞬间分子的正、负电荷中心不重合，不重合，所形成的瞬间偶极瞬间偶极。色散力：色散力：非极性分子的瞬时偶极瞬时偶极产生的吸引作用吸引作用。注意：色散力始终存在着。非极性分子非极性分子非极性分子，非极性分子非极性分子，非极性分子极性分子之间，极性分子极

40、性分子之间，极性分子极性分子极性分子一、 色散力分子间的相互作用称为分子间力分子间力，范德华力。范德华力。 包括色散力色散力、诱导力诱导力和取向力取向力。二、 诱导力诱导偶极：诱导偶极：当极性分子与非极性分子充分接近时，在极极性分子固有偶极性分子固有偶极的影响下，非极性分子非极性分子原来重合的正、正、负负电荷中心电荷中心发生相对的位移相对的位移而产生的偶极。 诱导力：诱导力：极性分子固有偶极与非极性分子的诱导偶极产生的作用力。 注意：注意： 存在于极性分子极性分子/ /极性分子极性分子,非非极性分子极性分子/ /极性分子极性分子之间之间。三、 取向力 固有偶极固有偶极: :极性分子的正、负电荷中心不重合形成的偶极。 取向力：取向力：极性分子的偶极取向取向产生的分子间作用力。分子间作用力。本质是静电作用静电作用。 偶极矩越偶极矩越大大，取向力就越，取向力就越大大。 温度越温度越高高，取向力就越，取向力就越小小。非极性分子之间非极性分子之间，只存在色散力色散力； 极性分子极性分子/ /非极性分子之间非极性分子之间，存在色散力色散力和和诱导力诱导力； 极性分子之间，极性分子之间，存在色散力色散力、诱导力诱导力和取向力取向力。注意：注意：对于大多数分子来说，色散力是主要的色散力是主要的； 分子的