第二章_分子结构(2012.9).pdf

第 2 章 分子结构 本章教学要求 1．掌握价键理论的内容；会用价键理论解释共价键的 特征，会用价电子对互斥理论和杂化轨道理论解释 简单的分子结构； 2 ．初步认识分子轨道，掌握第二周期元素的分子轨道 特点； 3. 了解共价键的键长、键角、键和分子的极性 4 ．认识分子间作用力和氢键的本质，会解释其对物质 性质的影响。 2.1 路易斯结构式 2.2 价键理论 2.3 价层电子对互斥理论 2.4 杂化轨道理论 2.5 分子轨道理论 2.6 分子间作用力和氢键 2.1 路易斯结构式 （Lewis structural formula ） 2.1.1 路易斯共价键理论 ( Lewis covalent Bond Theory ) Lewis 认为，同种原子之间以及电负性相近的原子之间可以 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。 - Lewis还认为:稀有气体最外层电子构型（8e ）是一种稳定构 型，其它原子倾向于共用电子而使他们的最外层转化为稀有气体 的8 电子稳定构型 (He 为 2 电子) ，习惯上称为“八隅律”(octet rule) 。分子中原子间是通过共用一对或几对电子来实现 8 电子稳 定构型的。 2.3.2 路易斯结构式 人们把用短棍表示共价键，同时用小黑点表示非键合 的“孤对电子” 的结构式叫做路易斯结构式,也叫电子 结构式。 路易斯结构式的书写步骤 1. 按原子的键合关系写出元素符号并将相邻原子用单 键连接。在大多数情况下,原子间的键合关系是已知 的, 例如, NO 中的键合关系不是N— O— O, 而是 2 O—N—O。 2. 将各原子的价电子数相加, 算出可供利用的价电子 总数。如果被表达的物种带有电荷, 则价电子总数 应减去正、负电荷数。 3. 扣除与共价单键相应的电子数(单键数 ×2) 后，将 剩余的价电子分配给每个原子, 使其占有适当数目 的非键合原子轨道。 4. 如果剩余的电子不够安排，可将一些单键改为双键 或叁键。 对于复杂分子，先根据分子中各原子的价电子数计算出分 子的总价电子数，写出骨架结构式，根据“八隅律” 判断该分子 的 Lewis 结构式。 如甲醛 (CH O)，总的电子数为 4 + ( 1  2 ) + 6 = 12 ，其骨 2 架结构式如下，用去了三对电子，即 6 个电子，还剩下的 6 个 电子有如下三种排布方式 （a ） （b） （c ） 根据“八隅律” 很容易判断出 (c) 为甲醛的 Lewis 结构式。 + 又如 NO 离子，其价电子总数等于 10，即氮原子和氧原子的价 电子数相加再减去一个电子。 （a ） （b） （c） （d） 它的骨架结构只能是 N －O，用去 2 个电子，剩下 8 个电子无论 是按图（a ）中以孤对方式分配给两个原子，还是按（b ）和（c ） 那样将 N －O 单键改成双键，都不能满足“八隅体规则”，只有 将单键改成叁键，才能满足要求。 + 因此，（d ）才是 NO 离子的 Lewis 结构式。应该注意的是， 电荷标在了物种的右上角，表示该电荷为整个物种所有而不属 于该物种的某个原子。 Question 1 写出氯酸根离子 的路易斯 结构式。 Solution