药学无机化学课件-第9章分子结构-2节课

1、26.01.2021,11：38,第9章 分子结构,分子结构,化学键,分子（或晶体）中相邻原子（或离子）间 的强烈相互作用,第一节 现代价键理论,一、经典G.N.Lewis 学说,课本第150页,氢分子形成过程能量随核间距的变化,氢分子的两种状态,排斥态,基态,核间距R,74.3pm,成键原子的原子轨道部分重叠而形成共价键,共价键的本质,二、氢分子的形成和共价键的本质,两个氢原子相互接近时原子轨道重叠示意图,二、氢分子的形成和共价键的本质,三、现代价键理论的基本要点,1）两原子接近时，只有自旋相反的未成对电子可以配对，使核间电子云较密集，体系能量低，形成稳定的共价键,一）共价键的形成,三、现代

2、价键理论的基本要点,2）成键电子的原子轨道重叠越多，两核间电子云越密集，形成的共价键就越牢固。因此，共价键的形成，在可能的范围内,将沿着原子轨道最大重叠的方向进行，叫原子轨道最大重叠原理,重叠程度大,不重叠,重叠程度小,氯化氢分子成键示意图,举例说明原子轨道最大重叠原理,一个原子的一个未成对电子只能和另一个原子的一个未成对电子配对,不可能再和第三个未成对电子配对了,每个原子中所含有的未成对电子数，就是它可能形成的共价键数目,1.共价键的饱和性,二）共价键的特性,2.共价键的方向性: 要形成稳定的共价键，原子轨道必须沿着最大重叠方向进行(原子轨道最大重叠原理,二）共价键的特性,三） 共价键的类型

3、,两个成键原子核间的连线,1、 键,键轴,两个成键原子的成键轨道沿键轴方向 以“头碰头”方式重叠所形成的共价键,键的特征,键轨道重叠程度大,对键轴呈圆柱形对称(头碰头,是构成共价分子的骨架,三） 共价键的类型,S S,三） 共价键的类型,键轨道程叠重度小,键易断裂、易极化,键电子云分布在键轴的上方和下方,只能与键共存于含双键或叁键的分子中,键的特征,2、键,三） 共价键的类型,两个成键原子的成键轨道沿键轴方向 以“肩并肩”方式重叠所形成的共价键,小结: 共价单键应是键,共价双键中一个是键,另一个是键,共价叁键中一个是键,另二个是键,N2分子的形成示意图示,三） 共价键的类型,26.01.202

4、1,11：38,N2 中的共价三键示意图,CH4的正面体结构示意图,第二节 杂化轨道理论,CH4 分子的正面体结构,课本P154页,CH4中碳原子杂化轨道形成示意图,一、杂化轨道理论要点,1、杂化 （ hybridization ）: 在成键过程中，同一原子中能量相近的几个原子轨道可以进行混合，重新分配能量和空间取向，组成数目相等的新的原子轨道，这一过程称为杂化。 杂化轨道(hybridorbital)：杂化时所组成新的原子轨道,轨道杂化形成条件,一、杂化轨道理论基本要点,杂化轨道形成示意图,轨道杂化形成条件,一、杂化轨道理论基本要点,2、生成杂化轨道比单纯的原子轨道，其形状一端显得突出而肥大

5、， 即杂化轨道形状一头大，一头小,杂化轨道形成示意图,杂化轨道形状,轨道杂化形成条件,一、杂化轨道理论基本要点,3、杂化轨道成键能力比单纯的原子轨道成键能力增强了,杂化轨道成键能力,轨道杂化形成条件,一、杂化轨道理论基本要点,CH4中碳原子杂化轨道形成示意图,轨道杂化形成条件,一、杂化轨道理论基本要点,4、杂化轨道之间相互排斥，力图在空间取得最大的键角，使体系能量降低,杂化轨道空间取向,轨道杂化形成条件,一、杂化轨道理论基本要点,1、sp杂化,BeCl2,Be,二、原子轨道杂化类型及实例,Be,Cl,Cl,2s,2p,激发,2s,2p,sp杂化,sp,2p,BeCl2的形成,2s2p轨道,二、

6、原子轨道杂化类型及实例,两个sp杂化轨道,二、原子轨道杂化类型及实例,B,2、sp2杂化,BF3,激发,B,F,F,F,2s,2p,sp2杂化,2s,2p,sp2,2p,二、原子轨道杂化类型及实例,26.01.2021,11：38,BF3 形成示意图,26.01.2021,11：38,BF3 的几何构型,BF3的形成,2s2p轨道,二、原子轨道杂化类型及实例,三个sp2杂化轨道,二、原子轨道杂化类型及实例,3、sp3杂化,CH4空间构型,二、原子轨道杂化类型及实例,CH4的形成,2s2p轨道,激发,sp3杂化,sp3,2s,2s,2p,2p,C,二、原子轨道杂化类型及实例,26.01.2021

7、,11：38,CH4 形成示意图,四个sp3杂化轨道,二、原子轨道杂化类型及实例,小结:杂化轨道的类型与分子的空间构型,杂化轨道类型 参加杂化的轨道 杂化轨道数 成键轨道夹角 分子空间构型 实例 中心原子,s+p,s+(3)p,s+(2)p,2,4,3,Be(A) Hg(B,B(A,C,Si (A,杂化轨道理论小结,sp,sp2,sp3,180,120,10928,BeCl2 HgCl2,BF3 BCl3,CH4 SiCl4,教学目的要求,熟悉现代价键理论基本要点。 掌握共价键的特征、 掌握sp3、sp2、sp杂化轨道的类型及空间分布图形,键和键,练习,下列说法对不对？若不对试改正。 从VB法来看，s电子与s电子间形成的键是键，p电子与p电子间形成的键是键。 sp2杂化轨道指的是1s轨道和2p轨道混合形成3个杂化轨道。 答:不对。改正：从VB法来看，一个原子成键的s轨道与另一个原子成键的s轨道沿键轴以头碰头的方式重叠形成的共价键是键， 若X轴为键轴，则一个原子成键的px轨道与另一个原子成键的Px轨道沿X轴以头碰头的方式重叠形