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共 价 键 理 论 Copyright 2010 Zhangke 一、路易斯结构式 　　1916年,美国的 Lewis 提出共价键理论. 认为同种原子间以及电负性接近的原子之间可以通过共用电子对形成分子，通过共用电子对形成的化学键称为共价键（covalent bond），形成的分子称为共价分子。 在分子中，每个原子应具有稳定的稀有气体原子的8电子外层电子构型（He为2电子），习惯上成为“八隅体规则” (Octet Rule)。而要达到这种结构，并非通过电子转移形成离子键来完成, 而是通过共用电子对来实现。 一、路易斯结构式 　　 一、路易斯结构式 二、共价键的形成 氢原子稳定还是氢气分子稳定？ 氢原子形成氢气分子是放热还是吸热？ H + H → H2 + 436 kJ 形成氢气分子后，有什么不同 结论：形成共价化学键有利于降低体系能量 二、共价键的形成 两个氢原子悄悄地靠近 共价键的定义：通过电子云（原子轨道）的重叠（共用电子对）形成的化学键 共价键的本质：电性作用。原子核对重叠负电区域的吸引，使成键两原子相互接近。 二、共价键的形成 1．形成共用电子对的两个电子必须自旋相反 为什么He元素无法和氢形成共价键？ 2．必须形成共用电子对 形成共价键时必须先有单电子 二、共价键的形成 1.饱和性 形成共价键有最大成键数 最大成键数取决于最外层电子数 2.方向性 电子云的最大重叠原理 重叠越多，原子核对重叠负电区域吸引越大 二、共价键的形成 2.方向性 二、共价键的形成 2.方向性 二、共价键的形成 σ键：原子轨道以“头碰头”的形式重叠所形成的键 二、共价键的形成 σ键：原子轨道以“头碰头”的形式重叠所形成的键 　　 二、共价键的形成 σ键：原子轨道以“头碰头”的形式重叠所形成的键 举例说明下面三种键　　 二、共价键的形成 π键：原子轨道以“肩并肩”的形式重叠形成的键　　 二、共价键的形成 三、价层电子对互斥理论 三、价层电子对互斥理论 吉列斯比(R.J.Gillespie)和尼霍尔姆(Nyholm)在20世纪50年代提出了一种简单的模型用来判断某一个分子或离子的立体结构，定名为价层电子对互斥模型，简称VSEPR模型(Valence Shell Electron Pair Repulsion的缩写)。 三、价层电子对互斥理论 要点：在AXm型分子中，分子的立体构型是价层电子对相互排斥的结果，价层电子对指包括成键电子对和未成键的孤对电子对，分子的几何构型总是采取电子对相互排斥最小的那种结构。 三、价层电子对互斥理论 1. 通式AXnEm表示所有只含一个中心原子的分子或离子组成，A：中心原子，X：配位原子(端位原子)，下标n：配位原子的个数，E：中心原子上的孤对电子对，m：孤电子对数。 2. AXnEm中(n + m)的数目称为价层电子对数，VSEPR模型认为，分子中的价层电子对总是尽可能地互斥，均匀地分布在分子中，因此，m+n的数目决定了分子或离子中的价层电子对在空间的分布(与分子立体构型不同)，可画出VSEPR理想模型。 三、价层电子对互斥理论 价层电子对互斥理论的判断规则 m=(A的族序数±离子电荷数-X的化合价×X的个数)/2 价层电子对数=m+n 例：求PO43- ，NH4+ ，CCl4 ，NO2 ，ICl4- ，OCl2 分子或离子中心原子的价层电子对数 三、价层电子对互斥理论 价层电子对互斥理论的判断规则 根据中心原子A的价层电子对数，找出对应的理想结构图形。如果出现有奇电子，可把这个单电子当作一个电子对来看待。 三、价层电子对互斥理论 三、价层电子对互斥理论 三、价层电子对互斥理论 三、价层电子对互斥理论 三、价层电子对互斥理论 例：判断PO43- ，NH4+ ，CCl4 ，SO2 ，ICl4- ，OCl2 ，SO42-分子或离子的空间构型 sp杂化 五、配位共价键 形成条件：（1）一方有孤对电子 （2）一方有空轨道 五、配位共价键 形成条件：（1）一方有孤对电子 （2）一方有空轨道 例 CH4 C 2s 2s 2p 2p 激发 sp3杂化 sp3 109 28? C H H H H AY4： CH4、CCl4 、NH4+ sp3杂化：VSEPR模型AY4 sp2杂化：VSEPR模型AY3 正三角形 分子 构型 3 杂化轨道数目 σ键 正三角形 120° 　s、 p 成键类型 杂化轨道 构型 轨道夹角 杂化轨道含量 2 3 1 3