第2章分子结构修改讲述.ppt

无机化学课件 第2章 化学键与分子结构 本章学习要求 掌握键参数的概念，能判断分子的极性、磁性等。 掌握离子键的本质及特征，能用晶格能判断离子化合物的熔、沸点、硬度、稳定性等。 掌握共价键的本质、特征、类型，能用现代价键理论、杂化轨道理论及价层互斥理论解释并推断共价分子的几何构型。 会填充第二周期同核双原子分子的分子轨道排布式，掌握键级的求法，并由此解释一些性质(稳定性、键长、键能、磁性)。 掌握分子间作用力和氢键的概念及其对化合物性质（熔、沸点）的影响。 3、键角 2.2 离子键 2.2.2 离子键形成过程中的能量变化 2.3 共价键理论 　 1916年美国化学家路易斯提出了经典的共价键理论。认为：分子中每个原子应具有稳定的希有气体原子的8电子稳定结构—“八隅体规则”，这种稳定结构是通过原子间共用电子对实现的。 2.3.1 现代价键理论(一) --- 共价键的本质 3.、共价键的特征 如，HCl分子，设Cl原子的单电子位于3px轨道上， H原子的1s轨道按所示的方向同Cl原子的3px轨道重叠： 两原子轨道在键轴两侧以“肩并肩”方式重叠，轨道重叠部分通过键轴呈平面对称 ，这种化学键是π键 。 2.3.2 现代价键理论（二）——杂化轨道理论 2、杂化轨道的类型及杂化轨道理论的应用 2.4 价层电子对互斥理论 VSEPR(Valence Shell Electron Pair Repulsion) 2.5.3 键型过渡 2、分子间作用力的特点 例：用杂化轨道及价层互斥理论说明PH3及H2O 的杂化类型和空间构型。 PH3：中心原子的价电子对数=(5+3)/2=4, 为不等性sp3杂化，为三角锥形。 H2O: 中心原子的价电子对数=(6+2)/2=4, 为不等性sp3杂化，为V形。 PF5 XeF4 CO2 NCl3 分子 几何构型 价电子对 几何构型 中心原子 杂化类型 分子 例 填空： sp3 sp 四面体 直线形 八面体 三角双锥 三角锥 直线形 正方形 三角双锥 （１）主要讨论主族元素ABn型共价分子的几何构型; （２）只适用于孤立分子或离子，不适用固体 ; （３）只能预测分子基本构型，不能告诉分子中原子间的 　　　成键原理及构型。 价层电子对互斥理论的局限性： 离域Π键 （大?键 ） 苯分子中6个碳原子连接成环，每个碳原子上再结合一个氢原子，所有原子处在同一个平面上。苯的结构式如图所示： 苯的结构式里的碳-碳键有单键和双键之分，这种结构满足了碳的四价，可是事实上苯分子的单键和双键的键长和键能并没有区别，苯的结构式并不能反映这个事实。 用形成p-p大?键的概念可以解决这个矛盾。 苯中的碳原子取sp2杂化，每个碳原子尚余一个未参与杂化的p轨道，垂直于分子平面而相互平行。 由于每个碳原子的左右两个相邻的碳原子没有什么区别,认为中心的碳原子的未参与杂化的p轨道中的电子只与左邻的碳原子上的平行p轨道中的一个电子形成p键而不与右邻的形成p键或者相反显然是不符合逻辑的。 我们认为所有6个平行p轨道总共6个电子在一起形成了弥散在整个苯环的6个碳原子上下形成了一个p-p大?键。用p-p大?键(有机化学中的共轭体系)的概念苯的结构式写成如图更好。后者已经被广泛应用。 离域Π键 （大?键 ） 离域Π键是由三个或三个以上原子形成的?键，而不同于两原子间的?键。在三个或三个以上用s键联结起来的原子之间，如能满足下列条件，则可以生成离域?键： (1)这些原子都在同一平面上； (2)每一原子有一互相平行的p轨道; (3)p电子的数目小于p轨道数目的两倍。 CO2的碳原子取sp杂化轨道,它的两个未参加杂化的p轨道在空间的取向是跟sp杂化轨道的轴相互垂直。CO2分子里有两套3原子4电子符号为 的p-p大?键。 计算大?键里的电子数简单方法的步骤是:(1)确定分子中总价电子数(2)画出分子中的s键以及不与p键p轨道平行的孤对电子轨道(3)总电子数减去这些s键电子和孤对电子,剩余的就是填入大p键的电子。 　如CO2分子有16个价电子,每个氧原子上有1个容纳孤对电子的轨道不与p键p轨道平行及2个s键，共容纳8个电子；2套平行p轨道里总共有8个电子，平均每套p轨道里有4个电子。 离子中的大?键 碳酸根离子的中心碳原子取sp2杂化形式，碳原子上有一个垂直于分子平面的p轨道；端位的3个氧原子也各有1个垂直于分子平面的p轨道；分子的总价电子数等于24，3个C－O 键有6个电子，每个