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第五章分子结构
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化学键：分子中直接相邻原子间强烈的相互作用
（离子键、共价键、金属键）
AB电负性差＝，单键含50%的离子性
共价键
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（1）两个原子的自旋方式相反的未成对电子（通过原子轨道重叠）可以配对形成稳定的共价键；（电子配对原理）
（2）单电子数＝价键数；（饱和性）
（3）成键过程中放出能量越多，化学键越稳定；（能量最低原理）
（4）成键的原子轨道重叠(原子轨道相同符号部分的有效重叠)越多，两核间电子出现的概率密度就越大，形成的共价键就越牢固。（原子轨道最大重叠原理；方向性）。
1927年，海特勒－伦敦提出价键理论(电子配对理论)，其要点包括：
+
+
有效重叠
-
+
无效重叠(不重叠)
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2、共价键的特性
饱和性：每个原子成键的总数或以单键连接的原子数是一定的，即含有几个未成对电子就只能与几个自旋相反的电子配对成键。
单电子数＝价键数
例：H· 一个未成对电子， H2一个共价键
例： 二个未成对电子， O2二个共价键
·O·
·
·
·
·
例： 三个未成对电子， NH3和N2三个共价键
·N·
·
·
·
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-
+
+
-
+
-
+
+
+
零重叠(无效重叠)
正重叠(有效重叠)
负重叠(无效重叠)
方向性：轨道必须满足最大重叠——总是沿着原子轨道最大重叠的方向成键。
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3、共价键的类型
按原子轨道重叠方式分：
σ和π键
σ键：原子轨道沿核间联线方向进行同号重叠(头碰头)。
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p-dπ
d-dπ
p-dπ及d-dπ键的形成
π键：两原子轨道垂直核间联线并相互平行进行同号重叠(肩并肩)。
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σ键
沿着键轴（核间联线）方向重叠 （“头碰头”重叠）
轨道重叠程度大，键较稳定
AB两原子成键，必须有且只有一个σ键
 键
沿着键轴（核间联线）垂直方向重叠（“肩碰肩” 重叠）
轨道重叠程度小于 键，
键稳定性小于 键
AB两原子成键，可以有0个，1个，2个 键
σ键和 键的特征比较
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N2分子的结构：
2px-2px,2py-2 py , 2pz- 2pz 三重键
x
y
y
z
z
N N



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配位共价键：共用电子对由一方原子提供.
C O
CO分子的结构：
C: 2s22px12py13pz
O: 2s2 2px12py1 2pz2
正常共价键：共用电子对由成键原子双方各提供一个.
形成条件：成键原子一方有孤对电子，另一方有空轨道.
按电子对提供方式分类：正常共价键和配位共价键
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例：用价键理论画出下列分子的电子结构式。
PH3
H2O
N2H4
CH4
：
：
：
：
：
CH4结构？
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1931年 Pauling 和 Slater 提出杂化轨道理论，补充和发展了现代价键理论。
杂化：多个原子形成分子时，中心原子中能量相近的不同类型的原子轨道在成键过程中相互混杂叠加，重新组成一组相同数量的新原子轨道（即杂化轨道，其空间伸展方向发生变化，具有更强的方向性，成键能力更强）。
1、杂化轨道理论
§ 杂化轨道理论
杂化轨道理论认为：在形成多原子分子时，通常存在中心原子的价电子激发、原子轨道杂化、不同原子间的轨道重叠等过程。同时只有能量相近的原子轨道才能发生杂化，如ns,np；ns,np,nd；(n-1)d,ns,np。
注意：原子轨道的杂化，只有在形成分子的过程才会发生，而孤立的原子是不可能发生杂化的。
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2、杂化轨道的类型
1）sp 杂化（气态BeCl2分子）
同一原子ns-np 杂化；一个 s 轨道和一个 p 轨道杂化组合成两个新的 sp 杂化轨道。
夹角180o，直线型分子
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2）sp2 杂化
同一原子 ns 轨道与两个 np 轨道杂化组合。sp2 杂化轨道夹角是120。，分子的几何构型为平面正三角形
（BF3）
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