原子杂化轨道理论PPT课件

1、原子杂化轨道理论、2、1、共价键的形成条件？ 2、共价键的键合特征是什么？共价键的键合过程中，一个原子上有几个未键合的电子，通常只能与一些自旋相反的电子共价键，因此共价键分子中，每一个原子形成共价键的数量是一定的，这就是共价键的“饱和性”。 HF，而不是H2F。 c原子的电子排列式为1s22s22p2，从轨道式来看，不成对的电子只有2个，只能共价键，甲烷CH4分子中形成4个共价键，键角为109.50，如何解释，为了解决这一矛盾，轮询提出了混合轨道理论3、原子在形成分子时，为了增强结合能力，有增加分子的稳定性，将不同种类的原子轨道重新组装成能量、形状和方向原来不同的新原子轨道的倾向，这种重新组合称为混合原子轨道，称为混合轨道，1 .混合原子轨道(2)形成的混合轨道的数量等于参加混合的原子轨道的数量。 (3)混合轨道的耦合能力大于原原子轨道混合轨道的形状变成了一个大的一个小的一个，因此大的一个与其他原子轨道重叠，重叠部分明显变大。4，2，混合轨道理论，1，SP3混合(以甲烷的分子结构为例)，混合轨道理论在形成甲烷分子时，c原子上的1个2s电子被2p空轨道激发，可以形成4个单键，在这种情况下，4个共价键的问题得到解决，但这4个轨道、 即认为1个s轨道和3个p轨道分别与4个氢原子结合形成4个结合能是不同的，与事实不一致。5、-、6、问题：在CH4分子的形成过程中，c原子的轨道为什么会激发、杂化？ 激活过程所需的能量来自哪里？ s轨道、p轨道、Sp混合轨道、CH4分子空间结构、-、7、sp2混合：三个角度为120的平面三角形混合轨道。 2.sp2杂化，将同一原子的一个ns轨道和两个np轨道杂化为sp2杂化轨道。 采用、BF3分子形成、激发、120、混合轨道理论分析乙烯分子的结合情况。 sp2混合Csp2混合的c，分子中的2个平行地形成s-骨架，形成p轨道，形成p键，碳的sp2混合轨道，-，9，同一原子中的ns-np混合成为新轨道： 1个s轨道和1个p轨道混合成2个p轨道3.sp混合，角度为180的线性混合轨道，180，-，10，BeCl2分子为，-，11，等效混合和不均匀混合，-，12，基态o的最外层电子构型为2s22p4，由于h的影响，o采用sp3不均匀混合，4个sp3混合其中两个混合轨道各有一个未配对电子，另外两个混合轨道各被两组孤立配对电子所占据。 将含有一个非成对电子的sp3混合轨道与两个h的1s轨道重叠，形成两个键。 o的两组孤立对电子对两个耦合的耦合电子有更大的排斥作用，由于耦合间的耦合角被压缩，H2O的空间构型呈方形。-，13，类思考题：估计和解释NH3的结构？14、孤立电子对数： 012角度： 109.5107.3104.5空间结构：正四面体三角锥v形，结论： CH4、NH3和H2O分子，中心原子取sp3杂化，随着孤立电子对数的增加角度减小.15、混合轨道类型与空间结构的关系、-、16、说明到此结束！ 谢谢你！17、莱斯卡轮询和轮询(1901.2.281994.8.19 )是着名的量子化学家，他在化学多方面作出了巨大贡献。 曾两次获得诺贝尔奖(1954年化学奖，1962年和平奖)，享有很高的国际声誉。 成才之路1901年2月28日，鲍林出生于美国俄勒冈州波特兰市。 小时候学习很聪明，11岁时认识心理学教授杰弗雷斯，杰弗雷斯有个人实验室。 他对幼丝带做过有趣的化学示范实验。 这个从蝴蝶结小的时候就产生了对化学的爱。 这份爱使他走上了化学研究的道路。林斯帕林鲍林初中毕业时，各科成绩优异，尤其是化学成绩排名全班第一。 他经常在实验室里埋头于化学实验，立志成为化学家。 1917年，鲍林以优异的成绩进入俄勒冈州农学部化学工程系，希望通过学习大学化学最终实现自己的理想。 保罗的家很差，父亲只是个普通的药剂师，母亲病得很多。 家庭经济收入微薄，居住条件也很差。 经济困难，轮询曾在大学休学一年，自己挣学费，复学后，他兼任兼职学习和生活，分析化学教师的实验员，四年级时还兼任一年级实验课。 18、轮询在困难的条件下拼命学习。 他在对化学结合理论感兴趣的同时，还认真学习了原子物理、数学、生物学等很多学科。 这些知识为轮询以后的研究奠定了坚实的基础。 1922年，波林以优异的成绩大学毕业，同时考上了加利福尼亚理工大学的研究生。 教师是着名的化学家诺伊斯。 诺伊斯擅长物理化学和分析化学，知识非常渊博。 温柔地邀请学生，亲切，学生们评价他“鼓励学生热爱化学非常好”。 诺伊斯告诉鲍林，他不仅要学习书本知识，还要重视独立思维，研究化学方面的物理知识。 1923年，诺伊斯写了一本名为化学原理的新书。 在这本书正式出版之前，我请求鲍林在假期里把书的练习题都做好。 轮询利用假期时间，准确地完成了所有的练习题。 诺伊斯看了轮询作业，非常满意。 诺伊斯高度评价了轮询，把轮询介绍给了许多着名的化学家，他很快进入了学术界的社会环境。 这对轮询以后的发展非常有帮助。 蝴蝶在诺伊斯的指导下，完成的第一个科学研究课题是测定辉铝矿(mosz )的晶体结构，蝴蝶采用调线衍射法测定大量数据，最后确定了mosz的结构，这项工作很好地完成了，不仅使他在化学界暴露于前线，而且增强了进行科学研究的信心。19、波林在加利福尼亚理工大学被介绍为领导人，接受了狄更生、杜鲁门的精心指导，迪更生精通放射化学和结晶化学，杜鲁门精通物理化学，这些领导人的精心指导在波林拓展了知识面，建立了合理的知识结构。 1925年，轮询以优异成绩获得化学哲学博士。 他系统地研究了化学物质的组成、结构、性质三者之间的联系，同时从方法论探讨了决定论与随机性的关系。 他认为最感兴趣的问题是物质结构，人们深入理解物质结构有助于人们对化学运动的全面认识。 保罗获得博士学位后，1926年2月去欧洲，在索菲亚研究所工作了一年。 然后在沃尔沃实验室工作了半年，去了薛定谔机和德拜实验室。 这些学术研究使轮询对量子力学有了非常深入的理解，使他更加信心用量子力学方法解决化学键问题。 从研究生到欧洲游学，轮询与世界一流的专家接触，直接面对科学的前沿问题，对他取得学术成果至关重要。20、化学贡献1927年，轮询结束两年欧洲游学返回美国，在帕萨迪纳担任理论化学助理教授，除量子力学及其在化学中的应用外，还开设了关于结晶化学和化学结合本质的学术讲座。 1930年，保罗再次到欧洲，在布拉格实验室学习放射技术，然后在慕尼黑学习电子衍射技术，回国后被加利福尼亚理工大学聘请为教授。 轮询在探索化学键理论时遇到甲烷正四面体结构的解释问题。 传统理论认为，原子在未键合前的外侧有未对电子，这些未对电子如果自旋反平行，就可以连接2个电子对，在原子间形成共价键。如果一个电子和另一个电子成对，就不能再和第三个电子成对。 原子之间的结合成分的情况下，原子外侧的轨道重叠，重叠越多，所形成的共价键越稳定，这样的理论无法说明甲烷的正四面体结构。 为了说明甲烷的正四面体结构。 阐述了碳原子四键的等价性，轮询从1928年到1931年提出了混合轨道理论。 这个理论的依据是电子运动不仅有粒子性，还有波动性。 波浪会重叠起来。 因此，轮询认为，碳原子和周围的4个氢原子结合时，使用的轨道不是原来的s轨道和p轨道，而是两者混合重叠的“混合轨道”，该混合轨道的能量和方向的分配是对称均衡的。 混合轨道理论很好地解释了甲烷的正四面体结构。21、有机化学结构理论中，轮询由于知名的“共振论”共振论直观易懂，化学教育容易接受而受到欢迎，在本世纪40年代以前，该理论产生了重要影响，而在60年代以苏联为首的集权国家，化学家的心理也发生了扭曲和歪曲， 他们不知道科学自由是什么，对共振论进行了暴风雨般的批判，在轮询上贴上了“唯心主义”的标签。 轮询在研究量子化学和其他化学理论时，创造性地提出了许多新概念。 例如共有半径、金属半径、电负性尺度等，这些概念的应用对现代化学、凝聚态物理的发展具有重大意义。 1932年，鲍林预言惰性气体可以与其他元素化合生成化合物。 惰性气体原子的最外层均充满8个电子，形成稳定的电子层是传统理论不能与其他原子化合的。 但是，从轮询的量子化学观点来看，1962年证实了重惰性气体原子可能与特别容易接受电子的元素形成化合物的预言。 鲍林把化学研究推向生物学，他实际上是分子生物学的创始人之一，他花了很多时间研究生物大分子，特别是蛋的本质分子结构，本世纪40年代初，他开始研究氨基酸和多肽链，发现多肽链分子内可能形成两个螺旋体，一个是a-螺旋体，一个是a-螺旋体经研究指出，螺旋通过氢键保持其形状，即长肽键螺旋相互缠绕是氨基酸长链中某个氢原子形成氢键的结果。 作为蛋白质二级结构的重要形式，a线圈体在晶体衍射图中得到了证实，这一发现为蛋白质空间像奠定了理论基础。 这些研究成果是鲍林在1954年获得诺贝尔化学奖的项目。 1954年以来，轮询开始研究脑的结构和功能，为麻醉和精神病提供了分子学基础。 他认为理解精神科分子学的基础，有助于精神科的治疗，会给精神科患者带来福音。 鲍林是第一个提出“分子病”概念的人，研究发现镰状细胞贫血症是一种含有由突变基因决定的血红蛋白分子变态的分子病。 也就是说，在血红蛋白的多个氨基酸分子中，如果