分子结构和分子间力氢键2.2价键理论ppt课件

1、HHNHHHHNC但有不少的共价分子构造不符合八隅体规那么，如：但有不少的共价分子构造不符合八隅体规那么，如：PClClClClClBFFF三、三、1927年海特勒和伦敦用量子力学的薛定谔年海特勒和伦敦用量子力学的薛定谔方程研讨氢分子，建立了现代价键实际。方程研讨氢分子，建立了现代价键实际。四、四、1931年鲍林提出了杂化轨道实际，开展了年鲍林提出了杂化轨道实际，开展了价键实际。价键实际。五、五、1931年莫立根和洪特提出分子轨道实际。年莫立根和洪特提出分子轨道实际。)(211s C两个波函数同号重叠两个波函数同号重叠)(212A C两个波函数异号重叠两个波函数异号重叠结论：一样符号的原子轨道

2、或者说自旋方结论：一样符号的原子轨道或者说自旋方向相反的成单电子可以重叠构成稳定的共向相反的成单电子可以重叠构成稳定的共价键。价键。1 1共价键有饱和性共价键有饱和性2 2共价键有方向性共价键有方向性acb 离解能离解能D:D:在在 100kPa 100kPa 和和 298K 298K 下，离解下，离解1mol 1mol 气态气态分子中某一个键所需的能量。分子中某一个键所需的能量。i对双原子分子而言，离解能就是键能。对双原子分子而言，离解能就是键能。留意键能与离解能的区别：留意键能与离解能的区别：ii) 对多原子分子而言，多次离解能的平均值才是键能。对多原子分子而言，多次离解能的平均值才是键能

3、。14321HCmolkJ46.4154DDDDEH-FH-FH-ClH-ClH-BrH-BrH-IH-I键长（键长（pmpm）9292127127141141161161键能（键能（kJ/molkJ/mol）567567431431362362295295C-CC-CC=CC=CCCCC键长（键长（pmpm）154154134134120120键能（键能（kJ/molkJ/mol）346346598598835835水分子构造表示图水分子构造表示图 运用价键实际可以解释一些简单分子如运用价键实际可以解释一些简单分子如H2O，N2的构造，但不能解释诸如的构造，但不能解释诸如CH4等分子的空间构

4、型。等分子的空间构型。NN构造表示图构造表示图根本内容：在构成分子时，中心原子的假设干不同根本内容：在构成分子时，中心原子的假设干不同类型、能量接近的原子轨道会混杂平均化，重新分类型、能量接近的原子轨道会混杂平均化，重新分配能量和调整空间方向，组成数目一样，能量相等配能量和调整空间方向，组成数目一样，能量相等的新的原子轨道杂化轨道。的新的原子轨道杂化轨道。1个个s 轨道和轨道和1个个p 轨道的杂化。如轨道的杂化。如BeCl2 的构成：的构成：BeClCl1. BeCl2 分子含两个分子含两个 键，空间构型为直线形，由键，空间构型为直线形，由于于sp 杂化轨道为直线形。杂化轨道为直线形。2. 键

5、角键角 = 1803. 每个每个sp 杂化轨道均含有杂化轨道均含有1/2的的s 成分和成分和1/2的的p 成分。成分。1个个s 轨道和轨道和2个个p 轨道的杂化。如轨道的杂化。如BF3 的构成：的构成：4. BF3分子含分子含 3 个个 键。键。2. 杂化轨道之间的键角杂化轨道之间的键角 = 120。1. 每个每个sp2 杂化轨道均含有杂化轨道均含有1/3的的s 成分和成分和2/3的的p 成分。成分。3. BF3分子为平面正三角分子为平面正三角形。形。1个个s 轨道和轨道和3个个p 轨道的杂化。如轨道的杂化。如CH4 的构成：的构成：4. CH4分子含分子含 4 个个 键。键。2. 杂化轨道之

6、间的键角杂化轨道之间的键角 = 109281. 每个每个sp3 杂化轨道均含有杂化轨道均含有1/4的的s 成分和成分和3/4的的p 成分。成分。3. CH4分子的空间构型分子的空间构型为正四面体。为正四面体。1有有n 个原子轨道参与杂化，就能构成个原子轨道参与杂化，就能构成n 个杂化个杂化轨道。轨道。2一切一切s 轨道和轨道和p 轨道杂化所构成的杂化轨道外轨道杂化所构成的杂化轨道外形都是一头大，一头小。形都是一头大，一头小。3一切由杂化轨道构成的共价键都是一切由杂化轨道构成的共价键都是 键。键。4分子的空间构型都是由杂化轨道在空间的伸展分子的空间构型都是由杂化轨道在空间的伸展方向所决议的。方向

7、所决议的。5只需能量相近的原子轨道才干有效杂化。这时只需能量相近的原子轨道才干有效杂化。这时电子激发所需求的能量由成键时所释放的能量予以电子激发所需求的能量由成键时所释放的能量予以补偿。补偿。 经实验测得经实验测得CO2分子为直线形，试用杂化轨道实分子为直线形，试用杂化轨道实际解释之。际解释之。 根据直线形构造，根据直线形构造，C 原子杂化方式为原子杂化方式为 sp 杂化：杂化：)(m)(n电子数电子数原子数原子数43CCHHHHHHCCHHHHCCHHHHHN107HHO0)2(nn成键三原那么：成键三原那么：*) ( 2px*) *) ( 2px*) 构成两种陈列的缘由？构成两种陈列的缘由

8、？ 与参与组合的原子轨道能量有关。从与参与组合的原子轨道能量有关。从B 到到F ，原子中原子中2s 轨道与轨道与2p 轨道的能量差轨道的能量差E 逐渐增大逐渐增大 (见见表表2-4)，原子轨道之间的相互作用越来越小。，原子轨道之间的相互作用越来越小。一一. 同核双原子分子或离子同核双原子分子或离子)2 =(2pz*)2KK能量抵消能量抵消能量抵消能量抵消能量抵消能量抵消128102净成键电子数净成键电子数)1 =(2pz*)1KK能量抵消能量抵消32282净净成成键键电电子子数数能量抵消能量抵消 + -5 . 22382净净成成键键电电子子数数能量抵消能量抵消 + - dPEP诱诱导导诱诱导导

9、固固有有PPP外外电电场场 非非极极性性分分子子 极极性性分分子子 结结果果 正正负负电电荷荷中中心心分分开开，产产生生偶偶极极分分子子极极化化 正正 负负 电电 荷荷 中中心心 分分 得得 更更开开，分分子子极极化化 偶偶极极 因因为为电电场场诱诱导导产产生生 （极极化化率率）诱诱导导 EP 分分子子本本身身的的偶偶极极和和电电场场诱诱导导产产生生的的偶偶极极 诱诱导导固固有有PPP 特特征征 外外电电场场消消失失 0诱诱导导P 外外电电场场消消失失 固固有有PP 类型类型 P固有固有P固有固有 P固有固有P诱导诱导 P瞬时瞬时P瞬时瞬时 力产生过力产生过程程 力的本质力的本质 静电引力静电引力 静电引力静电引力 静电引力静电引力 名称名称 取向力 （葛生力）取向力 （葛生力） 诱导力（德拜力）诱导力（德拜力） 色散力 （伦敦力）色散力 （伦敦力）