【正文】 正四面體 “ v‖字形 C O2 2 0 直線形 直線形 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 LP（ 孤對(duì)電子對(duì)數(shù)） = [中心原子價(jià)電子數(shù) 配位原子成單電子數(shù)之和 數(shù) 177。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 量子力學(xué)處理 H2分子的結(jié)果： 兩個(gè)氫原子 電子自旋方 式相反 ，靠近、重疊， 核間形成一個(gè) 電子概率 密度較大的區(qū)域 。 ? δ鍵： 是 d 軌道“面對(duì)面”重疊形成的。 ⅣA ： C [CO CS HC≡CH 、 HCN] 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 2s2p軌道 2s 2p 2s 2p sp2 三個(gè) sp2 雜化軌道 激發(fā) 雜化 BCl3 共價(jià)鍵的形成 雜化軌道 ● sp2雜化 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 sp2雜化軌道成鍵特征： 三個(gè)鍵處在同一個(gè)平面上，鍵角為 120176。 （ 3）原子軌道線性組合的類型： 分子軌道理論的要點(diǎn)： A+B→AB Bb39。 對(duì)稱性匹配原則： 原子軌道的波函數(shù)必須是同號(hào)區(qū)域相重疊才能使能量降低，形成成鍵分子軌道；若兩原子軌道以異號(hào)區(qū)域相重疊，則因?qū)ΨQ性不匹配而組成反鍵分子軌道。 （ 4） AO要有效組成 MO必須符合成鍵三原則 。 分子軌道由原子軌道線性組合而成 。 ● 形成的雜化軌道數(shù)目等于參加雜化的原子軌道總數(shù)。 H Cl 例如： H O H N N ● 具有方向性： 根據(jù)最大重疊原理，除 s軌道外， p、 d軌道總是沿著軌道最大值的方向才會(huì)有最大的重疊。 2=0 （ 81179。 Question 1 Solution VP= (6+2)247。 ) ① 孤對(duì)電子對(duì) LP=0時(shí)： 分子的空間構(gòu)型 =電子對(duì)的空間構(gòu)型 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 BeH2 BF3 CH4 PC15 SF6 VP= (2+2)=2 LP = 0 21VP= (3+3)=3 LP = 0 21VP= (4+4)=4 LP = 0 21VP= (5+5)=5 LP = 0 21VP= (6+6)=6 LP = 0 21LP=0 分子的空間構(gòu)型實(shí)例： 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 ◆ 孤對(duì)電子與孤對(duì)電子＞孤對(duì)電子與成鍵電子 成鍵電子與成鍵電子 ◆ 叁鍵 —叁鍵 叁鍵 —雙鍵 雙鍵 —雙鍵 雙鍵 —單鍵 單鍵 —單鍵 扣除孤對(duì)電子的位置后的立體圖形即為分子的空間構(gòu)型，同時(shí)應(yīng)考慮排斥大小不同引起的夾角變化。如 NO2分子中 N原子有 5個(gè)價(jià)電子， O原子不提供電子。 價(jià)層電子對(duì)互斥理論是現(xiàn)代價(jià)鍵理論的重要內(nèi)容之一 。 這一要求只有將單鍵改為叁鍵才能滿足 。其基本書寫步驟如下： ①按原子的鍵合關(guān)系寫出元素符號(hào)并將相鄰原子用單鍵連接。 價(jià)鍵理論和雜化軌道理論比較成功地說(shuō)明了共價(jià)鍵的方向性和 解釋了 一些分子的空間構(gòu)型。甲烷是正四面體結(jié)構(gòu),4個(gè) C— H鍵長(zhǎng)均為 ，鍵角均為 109186。 ?18 + 2 電子組態(tài) ——(n1)s2p6d10 ns2 p區(qū)長(zhǎng)周期元素的低價(jià)態(tài)離子，如 Pb2+, Bi3+ , Sn2+等。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 2. 離子半徑 (radius) ? 嚴(yán)格講，離子半徑和原子半徑一樣也是無(wú)法確定的，因?yàn)榱孔恿W(xué)不承認(rèn)電子云具有明確的邊界。 M+ (g) + X (g) MX (S) 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 993 801 747 661 2 852 2 614 2 430 1 918 +1,1 +1,1 +1,1 +1,1 +2,2 +2,2 +2,2 +2,2 231 282 298 323 210 240 257 256 923 786 747 704 3 791 3 401 3 223 3 054 化合物 離子電荷 ro/pm ΔU/kJ 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 化學(xué)鍵的類型 化學(xué)鍵的三種類型 離子鍵 共價(jià)鍵 金屬鍵 化學(xué)鍵理論可以解釋 : ●分子的形成與穩(wěn)定性 ●共價(jià)鍵的本質(zhì)及飽和性 ●分子的幾何構(gòu)型和共價(jià)鍵的方向性 ●化學(xué)鍵與分子的物化性質(zhì)間的關(guān)系 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 離子鍵及其特點(diǎn) 離子鍵理論 Ionic bond theory （ 1）離子鍵的形成 )2p( 2 sNa)N a ( 3 s 62em o lkJ496111??? ???? ?? ? nnnI)3p( 3 sCl)3pC l ( 3 s 62e m o lkJ3 4 8 . 7521????? ????? ?? ? nnnE aN a C ln??? ?? 靜電引力離子鍵理論 是 1916 年德國(guó)化學(xué)家科塞爾（ Kossel ） 根據(jù)稀有氣體原子具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的事實(shí)提出的。 1．認(rèn)識(shí)化學(xué)鍵的本質(zhì)； 2．掌握離子鍵的形成及其特點(diǎn)； 3．掌握離子的特征； 4．掌握價(jià)鍵理論的內(nèi)容；會(huì)用價(jià)鍵理論解釋共價(jià)鍵的 特征，會(huì)用價(jià)電子對(duì)互斥理論和雜化軌道理論解釋 簡(jiǎn)單的分子結(jié)構(gòu)； 5．初步認(rèn)識(shí)分子軌道，掌握第二周期元素的分子軌道 特點(diǎn)； 6．理解金屬鍵理論，特別是能帶理論，會(huì)用能帶理論 解釋固體分類； 本章教學(xué)要求 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 化學(xué)鍵的定義 Definition of chemical bond 離子鍵理論 Ionic bond theory 共價(jià)鍵的概念與路易斯結(jié)構(gòu)式 Concept of the covalent bond theory and Lewis’ structure formula 金屬鍵理論 Metallic bond theory 分子間作用力和氫鍵 Intermolecular forces and hydrogen bond 用以判斷共價(jià)分子幾何形狀的價(jià)層電子對(duì)互斥 理論 VSEPR for judging the configuration of the covalence molecular 原子軌道的重疊 — 價(jià)鍵理論 Superposition of atomic orbital —valence bond theory 分子軌道理論 Molecular orbital theory 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 化學(xué)鍵的定義 Definition of chemical bond 1. 什么是化學(xué)鍵 2Na (s) + Cl2 (g) 2NaCl (s) 顏色 狀態(tài) 導(dǎo)電性 通電下 銀灰色 黃綠色 無(wú)色 固體 氣體 晶體 極強(qiáng) 極弱 極弱，熔融導(dǎo)電 無(wú)變化 無(wú)變化 熔融下反應(yīng)逆轉(zhuǎn) 上述三種物質(zhì)的性質(zhì)的不同是由什么引起的？反映出什么問(wèn)題？ 金屬鈉和氯化鈉的電導(dǎo)率 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 Pauling L在 《 The Nature of The Chemical Bond》中提出了用得最廣泛的化學(xué)鍵定義： 如果兩個(gè)原子 （或原子團(tuán) ） 之間的作用力強(qiáng)得足以形成足夠穩(wěn)定的 、可被化學(xué)家看作獨(dú)立分子物種的聚集體 ， 它們之間就存在化學(xué)鍵 。 晶格能越大，離子鍵越強(qiáng)，離子晶體越穩(wěn)定，該晶體熔、沸點(diǎn)越越高，硬度越大。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 ? 負(fù)離子通常只由非金屬原子組成，其電荷等于中性原子獲得電子的數(shù)目。 可惜的是 , 極小值的精確位置很難確定 , 它極易受實(shí)驗(yàn)不精確性和兩個(gè)相鄰離子本身性質(zhì)的影響， 電荷密度曲線上出現(xiàn)的是范圍頗大的一個(gè)最低密度區(qū) ， 而不是一個(gè)極小值 。 3. 1931年鮑林（ Pauling） 和斯萊特（ Slater） 提出了 現(xiàn)代價(jià)鍵理論 (Valence bond theory)（ 簡(jiǎn)稱 VB法 ） 和 雜化軌道理論 (hybrid orbital theory)(定域共價(jià)鍵 )。 我國(guó)物理化學(xué)家唐敖慶等曾于 1953年統(tǒng)一處理了 s—p—d—f軌道雜化， 提出了雜化軌道的一般方法，進(jìn)一步豐富了雜化理論的內(nèi)容。每一個(gè)共價(jià)分子都有一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)形式，稱為 Lewis結(jié)構(gòu)式。 ①寫出其骨架結(jié)構(gòu)式 骨架結(jié)構(gòu)式： HHCO ②根據(jù)分子中各原子的價(jià)電子數(shù)計(jì)算出分子的總價(jià)電子數(shù) CH2O總價(jià)電子數(shù)： 4+(1179。 在 20世紀(jì) 40年代，發(fā)展起來(lái)一種在概念上極為簡(jiǎn)單并在推斷分子幾何結(jié)構(gòu)上取得顯著成就的理論， 叫做價(jià)層電子互斥模型 (Valence Shell Electron Pair Repulsion， 簡(jiǎn)稱為 VSEPR理論 )。 4－ 1)/2=4 1. 確定中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù) VP 以 AXm為例 ： (A—中心原子 , X—配位原子 ) VP=1/2[A的價(jià)電子數(shù) +X提供的價(jià)電子數(shù) 177。 ) (BeABa, 90176。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 判斷 OF2 分子的基本形狀。 4+2）247。 c. 能量最低原理 圖形反映了兩個(gè)中性原子間通過(guò)共用電子對(duì)相連形成分子，是基于電子定域于兩原子之間， 形成了一個(gè)密度相對(duì)大的電子云（負(fù)電性）， 這就是價(jià)鍵理論的基礎(chǔ)。 雜化軌道沿鍵軸方向與其它原子軌道重疊，形成 σ共價(jià)鍵，并構(gòu)成分子的骨架結(jié)構(gòu)。 1023 Amol1，與 O的 2p軌道、 Cl的 3p軌道及 H的 1s軌道能量相差太大，所以不能組成分子軌道。 2. 每條分子軌道最多只能填入 2 個(gè)自旋相反的 電子 。 這個(gè)原則對(duì)于確定兩種不同類型的原子軌道之間能否組成分子軌道更是重要。ο 451 0 4H O H ??H2O中 O原子采取 sp3 不等性雜化 p2s2sp3 雜化 sp3 H2O中共價(jià)鍵形成 雜化軌道 O： 2s22p4 (4) 不等性雜化（ uneven hybridization) V 型 類似的有： V型： Ⅵ A O、 S[H2O 、 OF H2S ] 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 39。 如 : H2O分子中 , 鍵角由電子配對(duì)法推出為 90o, 但實(shí)驗(yàn)測(cè)定為 。 共價(jià)鍵的本質(zhì) ——原子軌道重疊 (atomic orbitals overlap)，核間電子概率密度大吸引原子核而成健。 2）247。18107oN : F F F o102當(dāng)分子中有 ? 鍵時(shí) , ? 鍵可類似于孤對(duì)電子對(duì)成鍵電子產(chǎn)生排斥，使鍵角變小。 價(jià)層電子對(duì) =1/2[中心原子價(jià)電子數(shù) + 配位原子提供的 價(jià)電子數(shù) 177。 1)/2 = 5 VP (XeF4) = (8+4179。 F B F F F F B F F F 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 返回 ???????? ?OO?????????? OO?????????? ?OO1. “八隅體規(guī)則”例外的情況很多，如在 BeF2和 BF3分子中， Be和 B原子周圍的電