分子结构与结合键课件

1.2.1离子键理论1.2.2共价键理论1.2.3金属键理论1.2分子结构和结合键1.2.4分子间作用力1.2.1离子键理论1.2.2共价键理论1.2.3金属1

1.2.1离子键理论1.2.1离子键理论2一、离子键的形成 · ·· ··

Na·+:Cl· →Na+[:Cl:] ·· ··一、离子键的形成 ·3二、离子键及其特点定义：正负离子间的静电吸引力叫做离子键。特点：离子键既没有方向性也没有饱和性。NaCl晶体离子键：阴离子与阳离子之间的作用力，离子可以看成是均匀的带电小球，所以，既没有方向性，也没有饱和性，即，只要阴离子足够大，就能在表面的各个方向尽可能多的吸引阳离子，反之，阳离子也是这样。二、离子键及其特点定义：正负离子间的静电吸引力叫做离子键。N4三、离子键强度与晶格能晶格能：表示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，或1mol离子晶体解离成自由气态离子时所吸收的能量。如：

Ca2+

(g)+2Cl-(g)CaCl2

(s)

–

H=U=2260kJ/mol离子键强度：用晶格能表示三、离子键强度与晶格能晶格能：表示相互远离的气态正离子和负离5Born-Lande公式U=-Ve∝Z1Z2/r

其中：Ve为正负离子间吸引力和排斥力达平衡时，体系的位能；Z1、Z2

分别为正负离子的电荷数；r为正负离子间距。Born-Haber循环计算UBorn-Lande公式6四、离子化合物的类型(1）氯化钠型是由两种面心立方结构的离子沿晶轴平移1/2间距而成，配位数为6。NaCl、KCl、AgBr、PbS、MgO等皆属此类；(2）氯花铯型是由两种简立方结构的离子沿空间对角线位移1/2长度套构而成，配位数为8。TiBr、TiI等皆属此类。（3）离子结合成分较大的半导体材料ZnS等，是由两种各为面心立方结构的离子沿空间对角线位移1/4程度套构而成的闪锌矿结构，配位数为4。四、离子化合物的类型(1）氯化钠型是由两种面心立方结构的7五、离子化合物的性质

高熔点Highmeltingpoints高沸点Highboilingpoints易脆性Brittleness溶解性Somearesoluble,somenot.五、离子化合物的性质高熔点Highmeltingpo8

1.2.2共价键理论共享电子对●●1.2.2共价键理论共享电子对●●9(1)价键理论共价键的本质是由于原子相互接近时轨道重叠（即波函数叠加），原子间通过共用自旋相反的电子对使能量降低而成键。共价键的主要特点是具有饱和性和方向性。一、共价键的本质和特点(1)价键理论共价键的本质是由于原子10二、共价键的键型键(成键轨道）头碰头原子核连线为对称轴键，肩并肩穿过原子核连线有一节面二、共价键的键型键(成键轨道）头碰头键，肩并肩11共价键形成实例HF的生成共价键形成实例HF的生成12N2的生成键键氮气分子的分子轨道式为,对成键有贡献的是三对电子，即形成两个π键和一个σ键。对键没有贡献，成键与反键能量近似抵消，它们相当于孤电子对。N2的生成键键氮气分子的分子轨道式为,对成键有贡献13分子结构与结合键课件14(2)杂化轨道理论同一原子中，不同原子轨道的线性组合，改变原子轨道的分布方向，有利于成键，但原子轨道的数目不变。(2)杂化轨道理论同一原子中，不同原子轨道的线性15实验测得CCl4、CH4等的立体构型为正四面体（tetrahedral）

在同一个原子中能量相近的不同类型（s,p,d,）的几个原子轨道波函数可以相互叠加而组成同等数目的能量完全相同的杂化轨道。实验测得CCl4、CH4等的立体构型为正四面体（tetr16杂化轨道的主要类型

sp直线型键角180

CO2,C2H2sp2

平面三角形键角120

BF3,NO3-,C6H6,C2H4sp3

正四面体形键角10928’’CH4,H2O,NH3dsp2平面四方形键角90

Ni(CN)42-dsp3(sp3d)三角双锥120和90

PCl5d2sp3(sp3d2)正八面体90

SF6杂化轨道的主要类型sp直线型17sp杂化轨道激发杂化sp杂化轨道激发杂化18sp2杂化乙烯sp2杂化乙烯19sp3杂化sp3杂化20(3)价层电子互斥理论CH4

NH3H2OPF3ClF3分子构型和电子构型的区别原则：尽可能使电子对之间的排斥作用最小高键级>低键级孤对－孤对>孤对－键对>键对－键对(3)价层电子互斥理论CH4NH321价层电子对互斥理论可以定性判断和预见分子的几何构型分子的共价键中的价电子对以及孤对电子由于相互排斥作用而趋向尽可能彼此远离，分子尽可能采取对称的结构。若一个中心原子和几个配位原子形成分子时，分子的几何构型取决于中心原子周围的价电子数目。价电子包括价层轨道中成键电子对(bp)和孤电子对(lp).不同价电子对间排斥作用的顺序为：

lp－lplp－bpbp－bp分子中的多重键按单键处理。价层电子对互斥理论可以定性判断和预见分子的几何构型分子的共价22价层电子对数确定方法：价层电子对数＝(中心原子价电子总数＋配位原子提供电子数–离子电荷数)/2规定：(1)作为配体，卤素原子和H原子提供1个电子，氧族元素的原子不提供电子，N原子提供-1个电子；(2)作为中心原子，卤素原子按提供7个电子计算，氧族元素的原子按提供6个电子计算；(3)对于复杂离子，在计算价层电子对数时，还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数；(4)计算电子对数时，若剩余1个电子，亦当作1对电子处理。(5)双键、叁键等多重键作为1对电子看待。价层电子对数确定方法：231、试判断PCl5

离子的空间构型。解：P离子的正电荷数为5，中心原子P有5个价电子，Cl原子各提供1个电子，所以P原子的价层电子对数为（5+5-0）/2=5，其排布方式为三角双锥。因价层电子对中无孤对电子，所以PCl5

为三角双锥构型。2、实例分析：试判断H2O分子的空间构型。解：O是H2O分子的中心原子，它有6个价电子，与O化合的2个H原子各提供1个电子，所以O原子价层电子对数为（6+2）/2=4，其排布方式为四面体，因价层电子对中有2对孤对电子，所以H2O分子的空间构型为V形。1、试判断PCl5离子的空间构型。24价电子对数目与分子构型23456价电子对数目与分子构型2345625分子构型：正四面体甲烷[ClO4]–分子构型：正四面体含氧原子的情况：净结果是O原子不提供价电子。分子构型：正四面体甲烷[ClO4]–分子构型：正四面体含氧原26氨分子构型：角锥型水分子构型：角型电子构型与分子构型不一致氨分子构型：角锥型水分子构型：角型电子构型与分子构型不一致27BF3分子构型：平面三角[PF6]-分子构型：正八面体BF3分子构型：平面三角[PF6]-分子构型：正八面体28ClF3分子构型：T字型三种构型选择电子构型与分子构型不一致电子数为5时，孤对总是尽先处于三角双锥的腰部位置ClF3分子构型：T字型三种构型选择电子构型与分子构型不一29价层电子互斥理论的局限性不能说明成键原理和键的相对稳定性氮气为什么稳定？与O2的分子轨道能级图比较有何不同，why?价层电子互斥理论的局限性不能说明成键原理和键的相对稳定性氮气30(4)分子轨道理论原子中某个电子运动的波函数，用表示，分子轨道可由原子轨道线性组合而成。(4)分子轨道理论原子中某个电子运动的波函数，用表示，31一、分子轨道理论的要点原子轨道组成分子轨道时，轨道数不变。分子轨道的能量可以高于、低于和等于原子轨道，分别称为反键轨道、成键轨道和非键轨道。原子轨道组成分子轨道时，必须满足原子轨道的能量相近、轨道最大重叠和对称性匹配。分子轨道中的电子排布和原子轨道中电子排布的规则相似，即遵循Pauli原理，能量最低原理及Hund规则。一、分子轨道理论的要点原子轨道组成分子轨道时，轨道数不变。分32

成键轨道和反键轨道成键轨道(bonding)反键轨道(antibonding)成键轨道和反键轨道成键轨道(bonding)反键轨道(33二、分子轨道图(a)和分子轨道能级图(b)(a)(b)成键轨道中，两原子之间的电子云密度增加；反键轨道中，两原子之间的电子云密度降低。二、分子轨道图(a)和分子轨道能级图(b)(a)(b)成键34H2的分子轨道能级图(a)氢原子轨道(b)氢分子轨道H2的分子轨道能级图(a)氢原子轨道35H2

与He2

的比较H2与He2的比较36三、简单双原子分子轨道能级1s

*1s

2s

*2s

2p

2py

2pz

*2py

*2pz

*2pxO2的分子轨道三、简单双原子分子轨道能级1s*1s2s37氧的顺磁性O2的π*轨道上的两个电子分占简并轨道且自旋平行。在低温下(液体状态)会有顺磁性氧的顺磁性O2的π*轨道上的两个电子分占简并轨道且自旋平行。38N2的分子轨道能级图N2的分子轨道能级图39氮气为什么稳定？与O2的分子轨道能级图比较有何不同，why?氮气为什么稳定？与O2的分子轨道能级图比较有何不同，why?40HF的分子轨道能级图非键反键成键H的1s和F的1s,2s轨道相差较大的能量，不能有效的组合成分子轨道。H的1s和F2p的轨道能量相近，可以组合成分子轨道。假设H与F沿x轴相互靠近，H的1s和F的2px可以有效的组合成1个成键轨道和1个反键轨道，但H的1s和F的2py,2pz对称性不匹配，净重叠为零，没有成键效应，所以F的2py,2pz轨道作为非成键的π型轨道移入分子轨道图中。HF的分子轨道能级图非键反键成键H的1s和F的1s,2s轨道41(4)键参数键级

键级越大，键越牢固，分子越稳定键能

键能越大，键越牢固，分子越稳定键长

键长越短，键越牢固，分子越稳定键角

反映分了空间结构键的极性

成键原子的电负性差越大，键的极性越大(4)键参数键级键级越大，键越牢固，分子越稳定421.2.3金属键理论金属离子沉浸在自由电子的海洋中++++++++++++一、金属的改性共价键理论1.2.3金属键理论金属离子沉浸在自由电子的海洋中+++43二、金属键的能带理论Li2的分子轨道图空轨道满轨道Li金属的分子轨道图二、金属键的能带理论Li2的分子轨道图空轨道满轨道Li金属的44金属导体的能带模型空满导带满带能量间隔金属导体的能带模型空满导带满带能量间隔45固体的能带结构导体半导体绝缘体导带禁带满带Eg

≥5eVEg≤3eV固体的能带结构导体半导体绝缘体导带禁带满带Eg≥5eVE46类型：I、II族元素及过渡元素都是典型的金属晶体。结合力：主要是由原子实和电子云之间的静电库仑力，所以要求排列最紧密。晶格：不喇菲格子。

原胞：大多数金属为立方密积和六角密积，配位数均为12。前者如Cu、Ag、Au、AI，后者如Be、Mg、Zn、Cd。少数金属具有体心立方结构，如Li、Na、K、Rb、Cs、Mo、W等。特性：具有良好的导电性，结合力小，但过渡金属的结合能则比较大。类型：I、II族元素及过渡元素都是典型的金属晶体。471.2.4分子间作用力分子的极性分子间作用力(IntermolecularForces)氢键(Hydrogen)1.2.4分子间作用力分子的极性48(1)分子的极性极性键(Polarbonds)HCl(1)分子的极性极性键(Polarbonds)HCl49偶极矩(DipoleMoment,)

＝q×d

d：正、负电荷重心间距（偶极长）q：电量单位：德拜（Debye，D）

1D＝3.336×10-30C·m（库仑·米）表示：（＋）（－）（矢量）偶极矩(DipoleMoment,)50键的极性和分子极性（一）CCl4，非极性；CHCl3,极性。键的极性和分子极性（一）CCl4，非极性；CHCl3,极51键的极性和分子极性（二）H2OCO2CO2，非极性；H2O,极性。键的极性和分子极性（二）H2OCO2CO2，非极性；H2O52(2)分子间作用力类型(kJ/mol)作用力大小分子类型取向力0～3极性分子诱导力0～1极性分子与非极性分子之间色散力8～25所有类型分子氢键5～30N,O,F;thelinkisasharedHatom化学键能约为：100～600(kJ/mol)(2)分子间作用力(kJ/mol)取向力0～3极性分子诱53取向力极性分子的永久部分电荷之间的吸引作用。取向力极性分子的永久部分电荷之间的吸引作用。54色散力的形成瞬时偶极色散力的形成瞬时偶极55色散力大小与分子的形态1）分子量愈大，色散力愈大；2）相同组成时，线性分子的色散力较大。如：正戊烷，bp=36.1°C.而(CH3)4C,bp=9.5°C.色散力大小与分子的形态1）分子量愈大，色散力愈大；56(3)氢键（HydrogenBonding）O,N,F等电负性强的原子之间通过H原子连接而成；氢键是最强的分子间力。(3)氢键（HydrogenBonding）O,N,57氢键与沸点氢键与沸点58冰的结构冰的结构59晶体中粒子的互作用可分为两大类：

1.吸引作用：是由于异种电荷之间的库仑力，引起的作用在远距离是主要的。

2.排斥作用：一是同种电荷之间的库仑力，二是泡利原理所引起，在近距离是主要的。

在一适当的距离吸引作用=排斥作用晶格处于稳定状态1.2.5结合力一、结合力晶体中粒子的互作用可分为两大类：60原子间的相互作用由势能u(r)可以按下式计算互作用力：

f(r)=-du(r)/dr

当两原子很靠近时，斥力大于引力，总的作用力f(r)0。当两原子相离比较远时，总的作用力为引力，f(r)0二互作用力、互作用势能和原子间距的关系u(r)rrf(r)rorm斥力吸引力1.计算ro、rm原子间的相互作用由势能u(r)可以按下式计算互作用力：二61在某一适当距离ro，引力和斥力相抵消，f(r)=0即：du(r)/dr|ro=0得ro

由：df(r)/dr|rm=-d2u(r)/dr2|rm=0

得rm在某一适当距离ro，引力和斥力相抵消，f(r)=062两原子间的互作用势能可用幂函数来表达：

u(r)=A/rm+B/rn

A、B、m、n为大于零的常数，第一项表示吸引能，第二项表示斥力能。晶体中总互作用势能为原子或离子对间的互作用势能之和。经典的处理方法：先计算两个原子之间的互作用势能，再把晶体的结构因素考虑进去，综合起来就可以求得晶体的总势能。设晶体中两原子的互作用势能为u(rij),则由N个原子组成的晶体其总的互作用势能为：

u(r)=1/2u(rij)2.求结合能两原子间的互作用势能可用幂函数来表达：2.求结合能63已知原子间的结合力、结合能的数学表达式，可以计算晶格常数、体积弹性模量、抗张强度等许多物理量。例如：晶胞常数的计算：原子处于平衡位置时，结合能最小，由du(r)/dr|r0=0求晶格常数。

三、结合力、势能的意义已知原子间的结合力、结合能的数学表达式，可以计算晶格常数、体64

小结1.固体的结合全部归因于电子的负电荷和原子核的正电荷之间的静电吸引作用。但不同类型，表现形式不同。离子键是由异性离子的静电吸引而形成；共价键是反平行自旋的交叠电子，通过静电吸引束缚与它们关联的离子而形成；金属键是靠负电子云同正离子实间的库仑力形成；分子键靠感生偶极矩间的互作用形成氢键是氢原子核通过库仑作用与负电性较大的离子结合形成。2.原子间的排斥作用来源于交叠电荷的静电排斥和泡利原理造成的排斥。3.晶体采用何种结合类型决定于原子束缚电子的能力，这个能力由原子的电负性衡量。4.晶体结合力是研究其理化性能的基础。小结1.固体的结合全部归因于电子的负电荷和原65课堂作业：1.简述四大化学键的本质和特点；2.简述晶体中粒子的两大类相互作用。课堂作业：661.2.1离子键理论1.2.2共价键理论1.2.3金属键理论1.2分子结构和结合键1.2.4分子间作用力1.2.1离子键理论1.2.2共价键理论1.2.3金属67

1.2.1离子键理论1.2.1离子键理论68一、离子键的形成 · ·· ··

Na·+:Cl· →Na+[:Cl:] ·· ··一、离子键的形成 ·69二、离子键及其特点定义：正负离子间的静电吸引力叫做离子键。特点：离子键既没有方向性也没有饱和性。NaCl晶体离子键：阴离子与阳离子之间的作用力，离子可以看成是均匀的带电小球，所以，既没有方向性，也没有饱和性，即，只要阴离子足够大，就能在表面的各个方向尽可能多的吸引阳离子，反之，阳离子也是这样。二、离子键及其特点定义：正负离子间的静电吸引力叫做离子键。N70三、离子键强度与晶格能晶格能：表示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，或1mol离子晶体解离成自由气态离子时所吸收的能量。如：

Ca2+

(g)+2Cl-(g)CaCl2

(s)

–

H=U=2260kJ/mol离子键强度：用晶格能表示三、离子键强度与晶格能晶格能：表示相互远离的气态正离子和负离71Born-Lande公式U=-Ve∝Z1Z2/r

其中：Ve为正负离子间吸引力和排斥力达平衡时，体系的位能；Z1、Z2

分别为正负离子的电荷数；r为正负离子间距。Born-Haber循环计算UBorn-Lande公式72四、离子化合物的类型(1）氯化钠型是由两种面心立方结构的离子沿晶轴平移1/2间距而成，配位数为6。NaCl、KCl、AgBr、PbS、MgO等皆属此类；(2）氯花铯型是由两种简立方结构的离子沿空间对角线位移1/2长度套构而成，配位数为8。TiBr、TiI等皆属此类。（3）离子结合成分较大的半导体材料ZnS等，是由两种各为面心立方结构的离子沿空间对角线位移1/4程度套构而成的闪锌矿结构，配位数为4。四、离子化合物的类型(1）氯化钠型是由两种面心立方结构的73五、离子化合物的性质

高熔点Highmeltingpoints高沸点Highboilingpoints易脆性Brittleness溶解性Somearesoluble,somenot.五、离子化合物的性质高熔点Highmeltingpo74

1.2.2共价键理论共享电子对●●1.2.2共价键理论共享电子对●●75(1)价键理论共价键的本质是由于原子相互接近时轨道重叠（即波函数叠加），原子间通过共用自旋相反的电子对使能量降低而成键。共价键的主要特点是具有饱和性和方向性。一、共价键的本质和特点(1)价键理论共价键的本质是由于原子76二、共价键的键型键(成键轨道）头碰头原子核连线为对称轴键，肩并肩穿过原子核连线有一节面二、共价键的键型键(成键轨道）头碰头键，肩并肩77共价键形成实例HF的生成共价键形成实例HF的生成78N2的生成键键氮气分子的分子轨道式为,对成键有贡献的是三对电子，即形成两个π键和一个σ键。对键没有贡献，成键与反键能量近似抵消，它们相当于孤电子对。N2的生成键键氮气分子的分子轨道式为,对成键有贡献79分子结构与结合键课件80(2)杂化轨道理论同一原子中，不同原子轨道的线性组合，改变原子轨道的分布方向，有利于成键，但原子轨道的数目不变。(2)杂化轨道理论同一原子中，不同原子轨道的线性81实验测得CCl4、CH4等的立体构型为正四面体（tetrahedral）

在同一个原子中能量相近的不同类型（s,p,d,）的几个原子轨道波函数可以相互叠加而组成同等数目的能量完全相同的杂化轨道。实验测得CCl4、CH4等的立体构型为正四面体（tetr82杂化轨道的主要类型

sp直线型键角180

CO2,C2H2sp2

平面三角形键角120

BF3,NO3-,C6H6,C2H4sp3

正四面体形键角10928’’CH4,H2O,NH3dsp2平面四方形键角90

Ni(CN)42-dsp3(sp3d)三角双锥120和90

PCl5d2sp3(sp3d2)正八面体90

SF6杂化轨道的主要类型sp直线型83sp杂化轨道激发杂化sp杂化轨道激发杂化84sp2杂化乙烯sp2杂化乙烯85sp3杂化sp3杂化86(3)价层电子互斥理论CH4

NH3H2OPF3ClF3分子构型和电子构型的区别原则：尽可能使电子对之间的排斥作用最小高键级>低键级孤对－孤对>孤对－键对>键对－键对(3)价层电子互斥理论CH4NH387价层电子对互斥理论可以定性判断和预见分子的几何构型分子的共价键中的价电子对以及孤对电子由于相互排斥作用而趋向尽可能彼此远离，分子尽可能采取对称的结构。若一个中心原子和几个配位原子形成分子时，分子的几何构型取决于中心原子周围的价电子数目。价电子包括价层轨道中成键电子对(bp)和孤电子对(lp).不同价电子对间排斥作用的顺序为：

lp－lplp－bpbp－bp分子中的多重键按单键处理。价层电子对互斥理论可以定性判断和预见分子的几何构型分子的共价88价层电子对数确定方法：价层电子对数＝(中心原子价电子总数＋配位原子提供电子数–离子电荷数)/2规定：(1)作为配体，卤素原子和H原子提供1个电子，氧族元素的原子不提供电子，N原子提供-1个电子；(2)作为中心原子，卤素原子按提供7个电子计算，氧族元素的原子按提供6个电子计算；(3)对于复杂离子，在计算价层电子对数时，还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数；(4)计算电子对数时，若剩余1个电子，亦当作1对电子处理。(5)双键、叁键等多重键作为1对电子看待。价层电子对数确定方法：891、试判断PCl5

离子的空间构型。解：P离子的正电荷数为5，中心原子P有5个价电子，Cl原子各提供1个电子，所以P原子的价层电子对数为（5+5-0）/2=5，其排布方式为三角双锥。因价层电子对中无孤对电子，所以PCl5

为三角双锥构型。2、实例分析：试判断H2O分子的空间构型。解：O是H2O分子的中心原子，它有6个价电子，与O化合的2个H原子各提供1个电子，所以O原子价层电子对数为（6+2）/2=4，其排布方式为四面体，因价层电子对中有2对孤对电子，所以H2O分子的空间构型为V形。1、试判断PCl5离子的空间构型。90价电子对数目与分子构型23456价电子对数目与分子构型2345691分子构型：正四面体甲烷[ClO4]–分子构型：正四面体含氧原子的情况：净结果是O原子不提供价电子。分子构型：正四面体甲烷[ClO4]–分子构型：正四面体含氧原92氨分子构型：角锥型水分子构型：角型电子构型与分子构型不一致氨分子构型：角锥型水分子构型：角型电子构型与分子构型不一致93BF3分子构型：平面三角[PF6]-分子构型：正八面体BF3分子构型：平面三角[PF6]-分子构型：正八面体94ClF3分子构型：T字型三种构型选择电子构型与分子构型不一致电子数为5时，孤对总是尽先处于三角双锥的腰部位置ClF3分子构型：T字型三种构型选择电子构型与分子构型不一95价层电子互斥理论的局限性不能说明成键原理和键的相对稳定性氮气为什么稳定？与O2的分子轨道能级图比较有何不同，why?价层电子互斥理论的局限性不能说明成键原理和键的相对稳定性氮气96(4)分子轨道理论原子中某个电子运动的波函数，用表示，分子轨道可由原子轨道线性组合而成。(4)分子轨道理论原子中某个电子运动的波函数，用表示，97一、分子轨道理论的要点原子轨道组成分子轨道时，轨道数不变。分子轨道的能量可以高于、低于和等于原子轨道，分别称为反键轨道、成键轨道和非键轨道。原子轨道组成分子轨道时，必须满足原子轨道的能量相近、轨道最大重叠和对称性匹配。分子轨道中的电子排布和原子轨道中电子排布的规则相似，即遵循Pauli原理，能量最低原理及Hund规则。一、分子轨道理论的要点原子轨道组成分子轨道时，轨道数不变。分98

成键轨道和反键轨道成键轨道(bonding)反键轨道(antibonding)成键轨道和反键轨道成键轨道(bonding)反键轨道(99二、分子轨道图(a)和分子轨道能级图(b)(a)(b)成键轨道中，两原子之间的电子云密度增加；反键轨道中，两原子之间的电子云密度降低。二、分子轨道图(a)和分子轨道能级图(b)(a)(b)成键100H2的分子轨道能级图(a)氢原子轨道(b)氢分子轨道H2的分子轨道能级图(a)氢原子轨道101H2

与He2

的比较H2与He2的比较102三、简单双原子分子轨道能级1s

*1s

2s

*2s

2p

2py

2pz

*2py

*2pz

*2pxO2的分子轨道三、简单双原子分子轨道能级1s*1s2s103氧的顺磁性O2的π*轨道上的两个电子分占简并轨道且自旋平行。在低温下(液体状态)会有顺磁性氧的顺磁性O2的π*轨道上的两个电子分占简并轨道且自旋平行。104N2的分子轨道能级图N2的分子轨道能级图105氮气为什么稳定？与O2的分子轨道能级图比较有何不同，why?氮气为什么稳定？与O2的分子轨道能级图比较有何不同，why?106HF的分子轨道能级图非键反键成键H的1s和F的1s,2s轨道相差较大的能量，不能有效的组合成分子轨道。H的1s和F2p的轨道能量相近，可以组合成分子轨道。假设H与F沿x轴相互靠近，H的1s和F的2px可以有效的组合成1个成键轨道和1个反键轨道，但H的1s和F的2py,2pz对称性不匹配，净重叠为零，没有成键效应，所以F的2py,2pz轨道作为非成键的π型轨道移入分子轨道图中。HF的分子轨道能级图非键反键成键H的1s和F的1s,2s轨道107(4)键参数键级

键级越大，键越牢固，分子越稳定键能

键能越大，键越牢固，分子越稳定键长

键长越短，键越牢固，分子越稳定键角

反映分了空间结构键的极性

成键原子的电负性差越大，键的极性越大(4)键参数键级键级越大，键越牢固，分子越稳定1081.2.3金属键理论金属离子沉浸在自由电子的海洋中++++++++++++一、金属的改性共价键理论1.2.3金属键理论金属离子沉浸在自由电子的海洋中+++109二、金属键的能带理论Li2的分子轨道图空轨道满轨道Li金属的分子轨道图二、金属键的能带理论Li2的分子轨道图空轨道满轨道Li金属的110金属导体的能带模型空满导带满带能量间隔金属导体的能带模型空满导带满带能量间隔111固体的能带结构导体半导体绝缘体导带禁带满带Eg

≥5eVEg≤3eV固体的能带结构导体半导体绝缘体导带禁带满带Eg≥5eVE112类型：I、II族元素及过渡元素都是典型的金属晶体。结合力：主要是由原子实和电子云之间的静电库仑力，所以要求排列最紧密。晶格：不喇菲格子。

原胞：大多数金属为立方密积和六角密积，配位数均为12。前者如Cu、Ag、Au、AI，后者如Be、Mg、Zn、Cd。少数金属具有体心立方结构，如Li、Na、K、Rb、Cs、Mo、W等。特性：具有良好的导电性，结合力小，但过渡金属的结合能则比较大。类型：I、II族元素及过渡元素都是典型的金属晶体。1131.2.4分子间作用力分子的极性分子间作用力(IntermolecularForces)氢键(Hydrogen)1.2.4分子间作用力分子的极性114(1)分子的极性极性键(Polarbonds)HCl(1)分子的极性极性键(Polarbonds)HCl115偶极矩(DipoleMoment,)

＝q×d

d：正、负电荷重心间距（偶极长）q：电量单位：德拜（Debye，D）

1D＝3.336×10-30C·m（库仑·米）表示：（＋）（－）（矢量）偶极矩(DipoleMoment,)116键的极性和分子极性（一）CCl4，非极性；CHCl3,极性。键的极性和分子极性（一）CCl4，非极性；CHCl3,极117键的极性和分子极性（二）H2OCO2CO2，非极性；H2O,极性。键的极性和分子极性（二）H2OCO2CO2，非极性；H2O118(2)分子间作用力类型(kJ/mol)作用力大小分子类型取向力0～3极性分子诱导力0～1极性分子与非极性分子之间色散力8～25所有类型分子氢键5～30N,O,F;thelinkisasharedHatom化学键能约为：100～600(kJ/mol)(2)分子间作用力(kJ/mol)取向力0～3极性分子诱119取向力极性分子的永久部分电荷之间的吸引作用。取向力极性分子的永久部分电荷之间的吸引作用。120色散力的形成瞬时偶极色散力的形成瞬时偶极121色散力大小与分子的形态1）分子量愈大，色散力愈大；2）相同组成时，线性分子的色散力较大。如：正戊烷，bp=36.1°C.而(CH3)4C,bp=9.5°C.色散力大小与分子的形态1）分子量愈大，色散力愈大；122(3)氢键（