中国海洋大学：《无机化学 Concise Inorganic Chemistry》课程教学资源（PPT课件，中文）第9章 化学键与分子结构

第9章化学键和分子结构

化学键和分子结构 第 9 章

化学键的定义分子（或离子）中原子或离子之间主要的、直接的、引强烈的作用化学键的类型共价键covalentbonds离子键ionicbonds金属键metal bonds本章三个内容·共价键·离子键和离子晶体·分子间作用力和分子晶体

化学键的定义 化学键的类型 • 共价键 covalent bonds • 离子键 ionic bonds • 金属键 metal bonds 分子（或离子）中原子或离子之间主要的、直接的、强烈的作用. 本章三个内容 • 共价键 • 离子键和离子晶体 • 分子间作用力和分子晶体

1共价键1-1价键理论1-2杂化理论1-3价层电子对互理论（VSEPR）1-4键参数与分子性质

1 共价键 1-1 价键理论 1-2 杂化理论 1-3 价层电子对互斥理论（VSEPR） 1-4 键参数与分子性质

问题1电负性相同或相近的元素的原子如何形成分子？为何形成分子H，而不是H？

问题 1 电负性相同或相近的元素的原子如何形成分子? 为何形成分子H2 而不是 H3?

1-1价键理论1916年，路易斯提出经典共价键理论1927年，海特勒-伦敦等用量子力学处理氢分子结构4竹N74核间距（R)/pm(b)(a)自旋相同自旋相反图9-1H，能量与其核间距的关系及对应的两种状态的电子云示意图

1-1 价键理论 图 9-1 H2 能量与其核间距的关系及对应的两种状态的电子云示意图 1916年, 路易斯提出经典共价键理论; 1927年, 海特勒-伦敦等用量子力学处理氢分子结构. 自旋相反 自旋相同

耳分子的形成共价键的形成：原子相互接近时轨道重叠（波函数叠加）原子间通过共用自旋相反的电子对使能量降低而成键

共价键的形成：原子相互接近时轨道重叠（波函数叠加）， 原子间通过共用自旋相反的电子对使能量降低而成键。 H2分子的形成

成键的原子轨道必须在原子轨道波函数最大的方向重叠成键0角与Y，值0Y=coso1501.0030°300.87450450.7160°600.5090°120°900.00135°120-0.50P150°135-0.71165°1500.87180°180-1.00P，轨道的角度分布图

pz 轨道的角度分布图 成键的原子轨道必须在原子轨道波函数最大的方向重叠成键

成键的原子轨道必须在原子轨道波函数最大的方向重叠成键xpx-sIpxPx(b)(a)(c)图9-2HCI成键示意图

成键的原子轨道必须在原子轨道波函数最大的方向重叠成键 - + + z x px-s (a) - + + z x px (b) s - + + z x px (c) s 图 9-2 HCl 成键示意图

价键理论具有自旋方向相反的单电子的原子相互接近时，可以配对构成共价键重叠越多，形成的共价键越稳定，即原子轨道最大重叠原理共价键的特征饱和性：所形成的共价键数目取决于它所具有的未成对电子数；方向性：原子间总是尽可能沿着原子轨道最大的方向重叠成键

价键理论 • 具有自旋方向相反的单电子的原子相互接近时, 可以配对构成共价键； • 重叠越多，形成的共价键越稳定，即原子轨道最大重叠原理。 共价键的特征 饱和性：所形成的共价键数目取决于它所具有的未成对电子数； 方向性：原子间总是尽可能沿着原子轨道最大的方向重叠成键

键型一。键和元键以x轴为键轴对称轨道沿着键轴旋转180，复原sspxsdx2-y2Vdz2xxx元对称轨道沿着键轴旋转180，符号相反pyspzsdxysdyzsdxzs,p,d原子轨道角度分布图

以 x 轴为键轴： σ 对称轨道 沿着键轴旋转180 ，复原 s , px, dx2-y2, dz2 π 对称轨道 沿着键轴旋转180 ，符号相反 py, pz, dxy, dyz, dxz 键型 —— σ 键 和 π 键 + x z s + x y py - + x z px - + x z pz - x y dxy + - + - y z dyz + - + - x z dxz + - + - x z + + - - + + - - 2 z d 2 2 x y d − y x s, p, d 原子轨道角度分布图