《结构化学基础》课程电子教案（课件讲稿）11 第三章 共价键和双原子分子的结构化学 3.3 分子轨道理论和双原子分子的结构 3.3.4 异核双原子分子的结构 第四章 第四章 分子的对称性 4.1 对称操作和对称元素

同核双原子分子举例1.F2 (18=14+4)2.价电子组态为(α 2s)2 (α 2s )2 (α2pz)2 (TT2px)23.(TT2py)2 (T2px)2 (TT2py*)2键极=（8一6）12=1形成F一F共价单键，有三对成键电子和三对反键电子相互抵消，相当于每个F原子有三对孤对电子。:F－F：，反磁性分子。F2 结构式为

同核双原子分子举例 1. F2 (18＝14＋4) 2. 价电子组态为 (σ2s)2 (σ2s * )2 (σ2pz)2 (π2px)2 3. (π2py)2 (π2px * )2 (π2py * )2 键极＝（8－6）/2=1 形成 F－F 共价单键 ， 有三对成键电子和三对反键电子相互抵消，相当 于每个F原子有三对孤对电子。 F2 结构式为 ，反磁性分子。    F F     

2. O2(16=12+4)价电子组态为(α 2s)2 (α 2s*)2 (α 2pz)2 (TT2px)2(TT2py)2 (TT2px ) (TT2py )1键极=(8-6)/2=2，相当于O=O双键，成键情况：一个正常键和两个三电子π键可记为:OOO,为顺磁性分子，实验证明O,确是顺磁性分子，有两个自旋平行的电子

2. O2 (16=12+4) 价电子组态为 (σ2s)2 (σ2s * )2 (σ2pz)2 (π2px)2 (π2py)2 (π2px * )1 (π2py * )1 键极=(8-6)/2=2 , 相当于 O＝O 双键 ， 成键情况 : 一个正常σ键和两个三电子π键， 可记为 O2 为顺磁性分子，实验证明O2 确是顺磁性分 子，有两个自旋平行的电子。   O O       

3. N2 (14=10+4)价电子组态(1g)2(1gu)2(1TTu)4(2g.)为 键极=（8一2）12=3NEN成键情况：一个正常键和两个正常π键。（2。）2一弱成键因（1g.）2一弱反键；成键电子与反键电子抵消，成为两对孤对电子:NEN可记为：反磁性

3．N2 (14=10+4) 价电子组态 (1σg )2 (1σu )2(1πu )4 (2σg ) 2 键极＝（8－2）/2=3 为 N≡N 成键情况：一个正常σ键和两个正常π键。 因（1σu ）2 － 弱反键；（ 2σg ）2 －弱成键 成键电子与反键电子抵消，成为两对孤对电子 可记为 ： N≡N 反磁性    

因为N2的键极为3，所以键能特别大，键能为942kJmol-1:键长特别短为109.8pm。是情性较大的分子。4. C2 (12=8+4)价电子组态(1g.) 2 (1g) 2(1u)4相当于 C=C键极=(6-2)/2=2由于s-p混杂，其中（1g.）2为弱反键，键极小于1，故C,分子的键极在2～3之间，这与C

因为N2 的键极为3，所以键能特别大，键能 为942kJ·mol-1;键长特别短 为109.8pm 。是惰性 较大的分子。 4. C2 (12=8+4) 价电子组态 （1σg ）2 （1σu ）2 (1πu )4 键极=(6-2)/2=2 相当于 C=C 由于s-p混杂，其中（1σu ）2 为弱反键，键 极小于1，故C2 分子的键极在2～3之间，这与C2

的键能和键长实验数据一致，键长124pm,比C原子共价双键半径和（2×67=134pm）短，说明Cz键极大于2。C,为反磁性分子。5. B2 (10=6+4)价电子组态(1g.) 2 （1gu) 2(1πu)2键极=(4-2)/2=1，相当于B-B由于s-p混杂，其中（1g.）2为弱反键，键极小于1，故B,分子的键极在1～2之间

的键能和键长实验数据一致，键长 124pm ,比C原 子共价双键半径和（2×67＝134pm）短，说明C2 键极大于2。C2 为反磁性分子。 5. B2 (10=6+4) 价电子组态 （1σg ）2 （1σu ）2 (1πu )2 键极=(4-2)/2=1, 相当于 B-B 由于s-p混杂，其中（1σu ）2 为弱反键，键极 小于1，故B2 分子的键极在1～2之间

成键情况：一个正常键和两个单电子π键。磁性：顺磁性分子实验测定B,为顺磁性分子，键长为159pm,比B一B单键共价半径和（164pm）短，说明B,键极大于1。3.3.．4异核双原子分子的结构异核双原子分子是利用不同原子轨道进行组合，但是组成分子轨道的条件仍满足：对称性匹配原则；最大重叠原则和能量相近原则。举例：

成键情况：一个正常σ键和两个单电子π键。 磁性： 顺磁性分子. 实验测定B2 为顺磁性分子，键长为159pm,比 B－B单键共价半径和（164pm）短，说明B2 键极 大于1。 3．3．4 异核双原子分子的结构 异核双原子分子是利用不同原子轨道进行组 合，但是组成分子轨道的条件仍满足：对称性匹 配原则；最大重叠原则和能量相近原则。举例：

CO与N2是等电子分子1. CO (14=10+4)等电子原理：等电子分子的分子轨道、成键情况和电子排布大致相同。CO价电子组态可按照N,的价电子组态写。N2（1g）2（10u) 2(1u)4（2g.） 2因异核原子轨道组成的分子轨道不再具有中心对称和中心反对称，不写下标g和u，而是按照能级高低，在轨道前加上阿拉伯数字1g、2g

1．CO (14=10+4) CO与N2 是等电子分子 等电子原理：等电子分子的分子轨道、成键情况 和电子排布大致相同。 CO 价电子组态可按照 N2 的价电子组态写。 N2 （1σg ）2 （1σu ）2 (1πu )4 （2σg ）2 因异核原子轨道组成的分子轨道不再具有中 心对称和中心反对称，不写下标 g和u，而是按 照能级高低，在轨道前加上阿拉伯数字1σ、2σ

N2 （1g.）2（1gu） 2(1πu)4（2.） 2（10) 2(2) 2 (1m)4（ 3) 2cO:C=O:键极=（8—2）12=3成键情况：一个正常键，一个正常π键和一个配键。磁性：反磁性O原子电负性比C原子高，但在CO分子中由于O原子单方面向C原子提供电子，抵消了C

N2 （1σg ）2 （1σu ）2 (1πu )4 （2σg ）2 CO （1σ）2 （2σ）2 (1π)4 （ 3σ）2 键极＝（8－2）/2=3 成键情况 ： 一个正常σ键，一个正常π键 和一个配键 。 磁性： 反磁性 O原子电负性比C原子高，但在CO分子中， 由于O原子单方面向C原子提供电子，抵消了C      C O

原子和O原子之间由于电负性引起的极性，所以CO分子是偶极矩较小的分子。在CO分子中，O原子端显正电性，C原子端显负电性。在羰基配合物中，羰基CO表现出很强的配为能力。2. NO比CO多一个电子（1g）2（2g）2(1πm)4（3g）2价电子组态(2元） 1键极=（8一3）12=2.5:N=O:

原子和O原子之间由于电负性引起的极性，所以 CO分子是偶极矩较小的分子。 在CO分子中，O原子端显正电性，C原子端 显负电性。在羰基配合物中，羰基CO表现出很强 的配为能力。 2. NO 比CO多一个电子 价电子组态（1σ）2 （2σ）2 (1π)4 （3σ）2 （2π）1 键极＝（8－3）/2= 2.5    N O  

成键情况：一个正常键，一个正常元键和一个三电子元键。磁性：顺磁性。3. HFH 1s1 ;F2s22px22py22pzH原子1s轨道（一13.6eV）F原子2p,轨道（一17.4eV）」形成轨道。HF价电子组态(02s) 2(0)2(TT2p)4

成键情况：一个正常σ键，一个正常π键和一个 三电子 π键。 磁性：顺磁性。 3．HF H 1s1 ； F 2s2 2px 2 2py 2 2pz 1 H原子1s轨道（－13.6eV） F原子2pz 轨道（－17.4eV） 形成σ轨道 。 HF 价电子组态 （σ2s）2 (σ)2 (π2p)4