第九章化学键和分子结构 课件.pptVIP

第一节 共价键的价键理论 一些共价键的键长和键能 四、键 参 数 (三) 键角 分子中同一原子形成的两个化学键间的夹角。 键角是反映分子空间构型的一个重要参数。 例如CO2分子中的键角为180o，表明CO2分子为直线形结构。 一般而言，根据分子中的键角和键长可确定分子的空间构型。 四、键 参 数 (四) 键的极性 由成键原子的电负性不同引起的。 1. 非极性共价键 当成键原子的电负性相同，原子核正电荷形成的正电荷重心和核间电子云的负电荷重心重合，形成非极性共价键。 如O2 ， Cl2分子中的共价键便是非极性共价键。 四、键 参 数 2. 极性共价键 当成键原子的电负性不同，核间电子云偏向电负性较大原子的一端，使之带部分负电荷，而电负性较小原子的一端带部分正电荷，正电荷重心与负电荷重心不重合，形成极性共价键。 如NH3分子中的N-H键就是极性共价键。 四、键 参 数 为了解释多原子分子的几何构型，即分子中各原子在空间的分布情况， 1931年Pauling L等人在价键理论的基础上提出了杂化轨道理论。 杂化轨道理论在成键能力、分子的空间构型等方面丰富和发展了现代价键理论。 第二节 杂化轨道理论 1. 在成键过程中，同一原子中能量相近的不同类型的几个原子轨道，重新分配能量和空间方向，组成等数目的新轨道。 这种轨道重新组合的过程称为杂化；所形成的新轨道叫做杂化轨道。 一、杂化轨道理论的要点 第三节 杂化轨道理论 2. 形成的杂化轨道的数目等于参加杂化的原子轨道数目。 一、杂化轨道理论的要点 3. 原子轨道杂化后，其角度分布发生了变化。如sp杂化轨道是一头大另一头小的葫芦形。这种形状更有利于原子轨道间最大程度地重叠，因而杂化轨道比原来轨道的成键能力强。 杂化轨道之间力图在空间取最大夹角分布，使相互间的排斥能最小，故形成的键较稳定。 不同类型的杂化轨道之间的夹角不同，成键后所形成的分子就具有不同的空间构型。 能量相近的ns轨道和np轨道之间的杂化称为sp型杂化。按参加杂化的s轨道、p轨道数目的不同，sp型杂化又可分为sp、sp2 、sp3 三种杂化。 (一) sp 型杂化 二、杂化轨道类型及实例 根据组成杂化轨道的原子轨道的种类和数目的不同，可以把杂化轨道分成不同的类型。 形成直线形构型的分子。 1. sp型杂化 由1个s轨道和1个p轨道参与的杂化称为sp杂化，所形成的轨道称为sp杂化轨道。 每个sp杂化轨道含有 1/2 的s轨道成分和1/2的p轨道成分。 为了使相互间的排斥能最小，轨道间的夹角为180o 。 二、杂化轨道类型及实例 s轨道 p轨道 sp杂化轨道 sp杂化轨道在空间取向 试说明BeCl2分子的空间构型 Be原子的价层电子组态为 2s2 BeCl2分子构型和sp杂化轨道的空间取向 二、杂化轨道类型及实例 2. sp2杂化 由1个s轨道与2个p轨道组合成3个sp2杂化轨道的过程称为sp2杂化。每个sp2杂化轨道含有1/3的s轨道成分和2/3的p轨道成分。 为了使相互间的排斥能最小，3个sp2杂化轨道夹角为120o，呈正三角形。 形成正三角形构型的分子。 二、杂化轨道类型及实例 二、杂化轨道类型及实例 试说明BF3分子的空间构型 B原子的价层电子组态为 2s22p1 二、杂化轨道类型及实例 3. sp3杂化 由1个s轨道和3个p轨道组合成4个sp3杂化轨道的过程称为sp3杂化。每个sp3杂化轨道含有1/4的s轨道成分和3/4的p轨道成分。 为了使相互间的排斥能最小，4个sp3杂化轨道夹角为109o 28 ，形成正四面体构型的分子。 二、杂化轨道类型及实例 二、杂化轨道类型及实例 试说明CH4分子的空间构型 C原子的价层电子组态为 2s22p2 二、杂化轨道类型及实例 (二) 等性杂化和不等性杂化 杂化后所形成的几个杂化轨道所含原来轨道成分的比例相等，能量完全相同，这种杂化称为等性杂化。 通常，若参与杂化的原子轨道都含有单电子或都是空轨道，其杂化是等性的。如上述的三种sp型杂化 。 1. 等性杂化 二、杂化轨道类型及实例 2. 不等性杂化 杂化后所形成的几个杂化轨道所含原来轨道成分的比例不相等，能量又不完全相同，这种杂化称为不等性杂化。 通常若参与杂化的原子轨道中，有的已被孤对电子占据，其杂化是不等性的。 二、杂化轨道类型及实例 说明NH3分子的空间构型 N原