分子结构-无机化学-课件-09

1、第九章第九章 分子结构分子结构9.1 价键理论价键理论9.4 键参数键参数9.3 分子轨道理论分子轨道理论9.2 价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论分子结构分子结构 化学键化学键(chemical bond )：分子中存在于相邻原子间：分子中存在于相邻原子间 的强的作用力的强的作用力 空间构型空间构型(geometry configuration)：分子中的原子：分子中的原子（分子构型）（分子构型） 在空间的排列在空间的排列化学键化学键离子键：离子键：共价键：共价键：金属键：金属键：正、负离子间。静电引力。正、负离子间。静电引力。元素电负性差元素电负性差1.7电负性相近或相同的原子间。电负性

2、相近或相同的原子间。电子共享。电子共享。有方向性和饱和性有方向性和饱和性共价键理论共价键理论现代价键理论现代价键理论分子轨道理论分子轨道理论现代价键理论（现代价键理论（Valence Bond Theory)9.1.1 共价键的本质与特点共价键的本质与特点9.1 价键理论价键理论共价键的本质共价键的本质: 原子轨道重叠（原子共享电子）原子轨道重叠（原子共享电子） “”代表共用电子对 键合电子和孤对电子 分子结构稳定性 的“八隅律 octer ruleocter rule” :C O:一个键 两个键下面所表达的电子结构统称为下面所表达的电子结构统称为Lewis结构结构 二二. 现代价键理论现代价

3、键理论1. 要点要点: 自旋相反的未成对电子相互配对成键自旋相反的未成对电子相互配对成键配对成键时原子轨道最大重叠配对成键时原子轨道最大重叠原子轨道同号重叠成键，异号重叠不成键原子轨道同号重叠成键，异号重叠不成键2. 重叠的原则：重叠的原则： 能量相近。 最大重叠原理。 对称性匹配。3. 共价键的特征共价键的特征（1）饱和性：一个原子有几个未成对电子，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋相反的电子配对成键。便可和几个自旋相反的电子配对成键。（2）方向性：两个原子价电子轨道重叠）方向性：两个原子价电子轨道重叠越多，共价键越稳定。越多，共价键越稳定。 1、氢原子形成氢分子氢原子形成氢分子 两个

4、氢原子电子自旋两个氢原子电子自旋方式相反，靠近、重叠，方式相反，靠近、重叠，核间形成一个电子概率核间形成一个电子概率密度较大的区域。系统密度较大的区域。系统能量降低，形成氢分子。能量降低，形成氢分子。 共价键的本质共价键的本质原子轨道重叠，核间原子轨道重叠，核间电子概率密度大吸引原子核而成健。电子概率密度大吸引原子核而成健。9.1.2 共价键的类型共价键的类型 键键 、 键、配位键键、配位键键键:原子轨道沿两原子核联线方向以 “头碰头头碰头”的方式进行重叠。键示意图键示意图s-spx-spx-px键键:原子轨道沿两核联线方向以“肩并肩”的方式 进行重叠。键示意图键示意图配位键配位键形成条件：成

5、键原子一方有孤对电子， 另一方有空轨道。4NH4BFCO22p2s242p2s2HNHHHFBFFF例：OC212s 2p252s 2p12s232s 2p+ + + + + + +一个一个键，两个键，两个键键. 键由键由2px2px轨道形成；轨道形成；键分别由键分别由2py2py；2pz2pz 轨道形成。轨道形成。p轨道的方向决定了轨道的方向决定了N2分子中三分子中三个键互相垂直。个键互相垂直。N2分子有三个键：分子有三个键：键与键与键比较列表如下键比较列表如下 键型键型 sigma bond pi bond 重叠方式重叠方式 头碰头头碰头head-on 肩并肩肩并肩parallel fas

6、hion 重叠方向重叠方向 沿键轴方向沿键轴方向 原子轨道对称轴相平行原子轨道对称轴相平行 轨道重叠部分轨道重叠部分 圆柱形对称圆柱形对称 在节面上在节面上,象两块象两块“冬瓜冬瓜”形形状状 重叠程度重叠程度 较大较大 较小较小 电子云密度分布电子云密度分布 集中两核之间集中两核之间 分散在节面的上、下分散在节面的上、下 键能键能 较大较大 较小较小 成键电子能量成键电子能量 较低较低 较高较高 活动性活动性 较小、稳定性好较小、稳定性好 较大，易参加化学反应较大，易参加化学反应9.1.3 杂化轨道杂化轨道价键理论成功的解释了共价键的本质、特征和类型价键理论成功的解释了共价键的本质、特征和类型

7、分子结构分子结构化学键：化学键：分子构型：分子构型：NHNH3 3H H2 2O OCHCH4 41931年，鲍林提出了杂化轨道理论。年，鲍林提出了杂化轨道理论。一一. . 基本要点：基本要点：成键时能级相近的价电子轨道混合杂化，成键时能级相近的价电子轨道混合杂化，形成新的价电子轨道形成新的价电子轨道杂化轨道。杂化轨道。杂化前后轨道数目不变。杂化前后轨道数目不变。杂化轨道的形状和空间伸展方向发生变化，杂化轨道的形状和空间伸展方向发生变化，在空间分布采取最大夹角。在空间分布采取最大夹角。二二.杂化轨道类型与分子的空间构型杂化轨道类型与分子的空间构型1.SP杂化Be原子轨道2S2P激发2S2P杂

8、化2个SP杂化轨道空间构型空间构型: 直线形直线形键角键角: 1802.SP2杂化杂化B原子轨道原子轨道 2S2P激发2S2P杂化3个个SP2杂化杂化 轨道轨道空间构型：平面三角形平面三角形 键角： 1200激发杂化C原子的外层电子排布: 2s22p22s2p2p2ssp3杂化轨道空间几何构型空间几何构型: : 正四面体正四面体 键角键角: 109 1092828 3. SP3杂化杂化4.不等性杂化不等性杂化问题的提出N原子轨道2S2P杂化孤对电子SP3杂化NH3H HHN杂化2S2PO原子轨道2对孤对电子对孤对电子H2OSP3杂化OHHsp3d杂化杂化sp3d2杂化小结小结:杂化轨道的类型与

9、分子的空间构型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NoImageNoImageNoImageNoImages+ps+(3)ps+(2)ps+(3)p2443NoImageNoImageNoImageNoImageNoImageNoImageNoImageNoImageNoImageBe(A)B(A)C,Si (A)N,P (A)O,S (A)Hg(B)不等性直线形 三角形 四面体 三角锥 V型 主族主族 SP型为主，型为主， SPd型为辅型为辅 SP杂化杂化 1个个S轨道和轨道和1个个P轨道间的杂化轨道间的杂化 （n

10、相同）相同）,直线型直线型 SP2杂化杂化 1个个S轨道和轨道和2个个P轨道间的杂化轨道间的杂化 （n相同）相同）,正三角形正三角形 SP3杂化杂化 1个个S轨道和轨道和3个个P轨道间的杂化轨道间的杂化 （n相同）相同）,正四面体正四面体 SP3d2 1个个n S轨道，轨道，3个个n P轨道，轨道，2个个nd轨道轨道, 正八面体正八面体 d2SP3 1个个n S轨道，轨道，3个个n P轨道，轨道，2个个(n-1)d轨道轨道, 正八面体正八面体 SP3d 1个个n S轨道，轨道，3个个n P轨道，轨道，1个个nd轨道轨道, 三角双锥体三角双锥体 dSP2 1个个n S轨道，轨道，2个个n P轨道

11、，轨道，1个个(n-1)d轨道轨道, 正四边形正四边形过渡元素过渡元素SPd型为主，型为主，SP型为为辅（以及型为为辅（以及s-p- d - f ）石墨 (sp2杂化)金刚石 (sp3杂化)思考题:解释42HC22HC2CO的分子构型已知:22HC2CO42HC均为直线型的构型为C = CHHHHo121o118基本要点：基本要点：分子或离子的空间构型与中心原子的分子或离子的空间构型与中心原子的 价层电子对数目有关。价层电子对数目有关。价层电子对尽可能远离，以使斥力最小。价层电子对尽可能远离，以使斥力最小。LP-LP LP-BP BP-BP价层电子对价层电子对=键电子对键电子对+孤对电子数孤对

12、电子数 (VP) (BP) (LP)9.2 价层电子对互斥理论价层电子对互斥理论推断分子或离子的空间构型的具体步骤：推断分子或离子的空间构型的具体步骤：确定中心原子的价层电子对数，确定中心原子的价层电子对数，以以AXm为例为例 (A中心原子中心原子) ：原则：原则：A的价电子数的价电子数=主族序数；主族序数；配体配体X：H和卤素每个原子各提供一个价和卤素每个原子各提供一个价 电子电子, 氧与硫不提供价电子；氧与硫不提供价电子；正离子应减去电荷数正离子应减去电荷数,负离子应加上电荷数。负离子应加上电荷数。例：例：VP( ) = (6+40+2)=424SO21VP=1/2A的价电子数的价电子数+

13、X提供的价电子数提供的价电子数 离子电荷数离子电荷数( )负负 正正确定电子对的空间构型：确定电子对的空间构型：VP=2 直线形直线形VP=3 平面三角形平面三角形VP=4 正四面体正四面体VP=5 三角双锥三角双锥VP=6 正八面体正八面体确定中心原子的孤对电子对数，推断分子确定中心原子的孤对电子对数，推断分子的空间构型。的空间构型。 LP=0:分子的空间构型分子的空间构型=电子对的空间构型电子对的空间构型2BeHVP= (2+2)=2 直线形213BFVP= (3+3)=3 平面三角形214CHVP= (4+4)=4 四面体215PClVP= (5+5)=5 三角双锥216SFVP= (6

14、+6)=6 八面体21例如：LP0 ：分子的空间构型不同于电子对的：分子的空间构型不同于电子对的空间构型。空间构型。34611 21 2SnCl2平面三角形 V形NH3四面体 三角锥H2O四面体 V形IF5八面体 四方锥XeF4八面体 平面正方形VPLP电子对的空间构型分子的空间构型例分子轨道：是以多个原子核为中心构成的多中心轨道，是以多个原子核为中心构成的多中心轨道，分子轨道波函数也是分子轨道波函数也是 Schrodinger 方程的解。方程的解。可以采取原子轨道线性组合的方法求得分可以采取原子轨道线性组合的方法求得分子轨道的波函数。子轨道的波函数。9.3 分子轨道理论分子轨道理论分子轨道理

15、论分子轨道理论(MO法法)Molecule orbital theory2.7.1 分子轨道分子轨道 2.7.2 同核双原子分子同核双原子分子 2.7.3 异核双原子分子异核双原子分子 2.7.4 关于原子轨道和关于原子轨道和 分子轨道的对称性分子轨道的对称性例如：例如： A+BABbbaaICCbbaa CC贡献程度。分子轨道的系数，表示原子轨道对，反键分子轨道。成键分子轨道；原子轨道，式中： CC分子轨道理论的基本要点分子轨道理论的基本要点:n个原子轨道线性组合可得到个原子轨道线性组合可得到n个分子轨道。个分子轨道。2. 分子轨道中电子填充顺序所遵循的规则与原分子轨道中电子填充顺序所遵循的

16、规则与原子轨道填充电子的顺序相同，即能量最低、泡子轨道填充电子的顺序相同，即能量最低、泡利不相容和洪特规则。利不相容和洪特规则。1. 3.成键三原则成键三原则： 能量相近能量相近对称性匹配对称性匹配最大重叠最大重叠 分子轨道理论是洪特和马利肯创立的。分子轨道理论是洪特和马利肯创立的。分子轨道理论的基本要点分子轨道理论的基本要点 (Basic Principle)1、分子轨道的基本概念、分子轨道的基本概念(Basic Conception of MO) （1）分子中电子不再从属于某个原子，也不局限在）分子中电子不再从属于某个原子，也不局限在相邻原子间，而是在整个分子空间范围内运动（出发相邻原子间

17、，而是在整个分子空间范围内运动（出发点与价键理论不同），是非定域的。点与价键理论不同），是非定域的。（2）电子在分子空间的运动状态称分子轨道（）电子在分子空间的运动状态称分子轨道（MO）用波函数用波函数MO表示表示,并用并用|2代表分子中电子在空间各代表分子中电子在空间各处出现的几率密度和电子云处出现的几率密度和电子云,分子轨道用分子轨道用、符号表示（原子轨道用符号表示（原子轨道用s、p、d、f表示）表示）（3）每个分子轨道）每个分子轨道i都有相应的都有相应的Ei，分子总能量，分子总能量E总总 = Ei2、原子轨道的线性组合、原子轨道的线性组合 (Liner Combination of At

18、omic Orbitals)（1）分子轨道是由组成分子的原子轨道线性组合而成的）分子轨道是由组成分子的原子轨道线性组合而成的M = C1A + C2B C1、C2为常数，分别表示两个为常数，分别表示两个*M = C1A C2B 原子轨道对分子轨道的贡献原子轨道对分子轨道的贡献M成键分子轨道：成键分子轨道： 核间几率密度增大，能量较原子轨道低。核间几率密度增大，能量较原子轨道低。*M反键分子轨道：反键分子轨道： 核间几率度减小，能量高于原子轨道。核间几率度减小，能量高于原子轨道。（2）由原子轨道线性组合的分子轨道数目与参入线性组）由原子轨道线性组合的分子轨道数目与参入线性组 合的原子轨道数目相同

19、。合的原子轨道数目相同。 3、组合原则、组合原则 (Combination Principle)MOT认为，不是任意两个或多个原子轨道认为，不是任意两个或多个原子轨道都能组合成都能组合成MO的，只有那些满足的，只有那些满足 对称性匹配原则对称性匹配原则 能量相近原则能量相近原则 最大重叠原则最大重叠原则的的AO才能有效地组合成才能有效地组合成MO。决定成键的效率决定成键的效率 决定是否能成键决定是否能成键（1）对称性原则）对称性原则symmetry Principle 决定是否能成键决定是否能成键 对称性相同的对称性相同的 AO组成成键组成成键MO，对称性相反的，对称性相反的AO则组则组 成反

20、键成反键MO。（+）与）与（+）MO 有效重叠，对称性匹配有效重叠，对称性匹配 MO =A+B A（+）与）与（）*MO 非有效重叠，对称性不匹配非有效重叠，对称性不匹配 *MO= A - A 根据对称原则，原子轨道线性组合有以下几种类型根据对称原则，原子轨道线性组合有以下几种类型SS重叠重叠 SP重叠重叠 PP重叠重叠a两个原子的两个原子的Px轨道沿轨道沿X轨道轴（键轴）以头碰头的轨道轴（键轴）以头碰头的形式发生重叠形式发生重叠b当两个原子的当两个原子的P轨道（轨道（Py Py、Pz Pz）垂直于键）垂直于键轴，以肩并肩的形式发生重叠轴，以肩并肩的形式发生重叠分子轨道。分子轨道。此外此外Pd

21、和和dd以肩并肩的形式发生重叠形成以肩并肩的形式发生重叠形成分分子轨道（多存在于配合物分子中）子轨道（多存在于配合物分子中） 分子轨道与原子轨道的能量分子轨道与原子轨道的能量成键分子轨道反键分子轨道原子轨道分子轨道原子轨道原子轨道与分子轨道的形状原子轨道与分子轨道的形状反键分子轨道成键分子轨道 原子轨道 原子轨道 1s 1s*1s1s节面原子轨原子轨道与分道与分子轨道子轨道的形状。的形状。原子轨道与分子轨道的能量。（2）能量相近原则）能量相近原则Closer energy principle 在对称性相同的条件下，只有能量相近的原子轨道才在对称性相同的条件下，只有能量相近的原子轨道才能有效地组

22、成分子轨道，能量差越小越好。能有效地组成分子轨道，能量差越小越好。例例 H、Cl、O、Na原子的有关原子轨道的能量分布原子的有关原子轨道的能量分布1S（H）= - -1318KJ/mol 3P（Cl）= - -1259KJmol-13S（Na）= -502-502KJmol-1 2P（O）= - -1322KJmol-1可见可见H的的1S同同Cl的的3P、O的的2P轨道能量相近可组成轨道能量相近可组成MO（共价键共价键），），Na的的3S同同Cl的的3P、O的的2P轨道能量相差太轨道能量相差太大，不能组成大，不能组成MO，只会发生电子的转移而形成，只会发生电子的转移而形成离子键离子键。 （3）

23、最大重叠原则）最大重叠原则（与价键理论中讨论的相（与价键理论中讨论的相似）似）Greatest overlap原子轨道发生重叠时，在可能的范围内，有原子轨道发生重叠时，在可能的范围内，有效重叠度越大，成键效应越强，化学键越牢效重叠度越大，成键效应越强，化学键越牢固，分子越稳定（在对称性相同，能量相近固，分子越稳定（在对称性相同，能量相近原则的前提下）。原则的前提下）。 4、分子轨道中的电子的排布、分子轨道中的电子的排布 Arrangement of electron 电子在分子轨道上排布仍遵守电子在分子轨道上排布仍遵守lowest-energy principle、Pauli exclusio

24、n principle and Hunds rule。（1）Pauli exclusion principle：每个分子轨道：每个分子轨道上最多能容纳两个自旋方向相反的电子上最多能容纳两个自旋方向相反的电子（2）lowest-energy principle：在不违背保里：在不违背保里原理的前提下，基态分子中的电子总是优先占据原理的前提下，基态分子中的电子总是优先占据能量最低分子轨道，只有在能量较低的分子轨道能量最低分子轨道，只有在能量较低的分子轨道填满后，电子才开始填入能量较高的填满后，电子才开始填入能量较高的MO。（3）Hunds rule：电子填入两或多个等价轨：电子填入两或多个等价轨道

25、时，尽可能单独占据简并轨道，其自旋相同，道时，尽可能单独占据简并轨道，其自旋相同，直到简并轨道半充满以后，电子才开始自旋相反直到简并轨道半充满以后，电子才开始自旋相反地配对。地配对。4、分子轨道中的电子的排布、分子轨道中的电子的排布 Arrangement of electron分子轨道中电子排布的三条原理与原子轨道中分子轨道中电子排布的三条原理与原子轨道中电子排布的三原理一致，电子在分子轨道上的排电子排布的三原理一致，电子在分子轨道上的排布是确定分子结构的重要依据，在分子轨道能级布是确定分子结构的重要依据，在分子轨道能级图的讨论中会用到。图的讨论中会用到。反键电子数）成键电子数 (21B.O

26、5 5、键级、键级 bond order The quantitative indicator of molecular stability（bond strength）for diatomic molecule is the bond order：the difference between the number of bonding electrons and the number of antibonding electrons，divided by 2（pairs）键级键级.键级的意义是：表示相邻原子间成键的强度，键级越键级的意义是：表示相邻原子间成键的强度，键级越大大，键长越短，键能

27、越大，若键级等于零，表示成键能和反，键长越短，键能越大，若键级等于零，表示成键能和反键能抵消，总的效果没有成键，分子不可能稳定存在。键能抵消，总的效果没有成键，分子不可能稳定存在。 分子轨道能级图分子轨道能级图Energy diagram of MO 把分子中各分子轨道按能级高低排列起来，得到分子轨道把分子中各分子轨道按能级高低排列起来，得到分子轨道能级图。能级图。 处理分子轨道的方法处理分子轨道的方法 首先弄清分子轨道的数目和能级首先弄清分子轨道的数目和能级; 再由原子算出可用来再由原子算出可用来填充这些轨道的电子数填充这些轨道的电子数; 最后最后, 按一定规则将电子填入分子按一定规则将电子

28、填入分子轨道轨道, 像写原子的电子组态那样写出分子的电子组态像写原子的电子组态那样写出分子的电子组态.下面以下面以第二周期元素第二周期元素形成简单双原子分子能级图为例。形成简单双原子分子能级图为例。图中每一个图中每一个“”表示一个轨道，表示一个轨道，“”的位置表示轨的位置表示轨道能量的相对高低。道能量的相对高低。O2 (O, F)9.3.2 同核双原子分子同核双原子分子第二周期同核双原子分子1. 同核双原子分子同核双原子分子2*p24p22p22*s22s22) () ()()()(OKK分子轨道电子排布式：分子轨道电子排布式：O2有两个未成对电子，具有顺磁性。有两个未成对电子，具有顺磁性。K

29、K代表代表K层全充满，成键的层全充满，成键的(2S)2和反键的和反键的(*2S)2互相抵消，对互相抵消，对成键没有贡献，都称为非键轨道，非键电子。实际对成键有贡献成键没有贡献，都称为非键轨道，非键电子。实际对成键有贡献的是：的是： (2PX)2构成构成O2分子中一个分子中一个键键 (2PY)2(*2PY)1两者空间方位一致，构成一个三电子两者空间方位一致，构成一个三电子键。键。 (2PZ)2(*2PZ)1两者空间方位一致，构成一个三电子两者空间方位一致，构成一个三电子键。键。KK(2S)2(*2S)2(2P)2 (2PX)2(2PY)2(*2PX)1(*2PY)1O2分子是由三重键构成的：分子

30、是由三重键构成的：1个个键，二个三电子键，二个三电子键键 键极 = (6-2) / 2 = 2:O O:讨论：讨论：1.O2分子是顺磁性的（分子是顺磁性的（paramagnetism） 2.2.过氧离子被氯气氧化逐一失去电子得到激发态氧放出红光变过氧离子被氯气氧化逐一失去电子得到激发态氧放出红光变成基态氧成基态氧 3.3.每个每个“三电子键三电子键”实际上只相当于半个实际上只相当于半个键，键，2个个“三电子三电子键不及一个正常的键不及一个正常的键，这正是键，这正是氧分子活泼氧分子活泼可以和许多元素可以和许多元素发生化学反应的原因。发生化学反应的原因。 O2+O2 O2- 和和 O22- 的实测

31、键长越来越长，试用分子轨道理论的实测键长越来越长，试用分子轨道理论解释之。其中哪几种有顺磁性？为什么？解释之。其中哪几种有顺磁性？为什么？O2 + KK(2S)2(*2S)2(2P)2 (2PX)2(2PY)2(*2PX)1 O2 KK(2S)2(*2S)2(2P)2 (2PX)2(2PY)2(*2PX)1(*2PY)1O2- KK(2S)2(*2S)2(2P)2 (2PX)2(2PY)2(*2PX)2(*2PY)1O2 2- KK(2S)2(*2S)2(2P)2 (2PX)2(2PY)2(*2PX)2(*2PY)2键级键级 为：为： O2 + =2.5 ， O2 =2， O2-=1.5 ，

32、O2 2- =1有顺磁性的为：有顺磁性的为： O2 + ， O2 ， O2- 稳定性：稳定性： O2 + O2 O2- O2 2- 键长：键长： O2 + O2 O2- O2 2键能：键能： O2 + O2 O2- O2 2- 第二周期同核双原子分子第二周期同核双原子分子:B:B2 2 （1S1S2 22S2S2 2P P1 1） （B,C,N)B,C,N)N2 （B,C,N)第二周期同核双原子分子第二周期同核双原子分子2p24p22*s22s22*s12s12)() ()()()()(N分子轨道电子排布式：分子轨道电子排布式：分子轨道能级顺序：分子轨道能级顺序：B2, C2, N21s1s*

33、2s2s*2p2p2p*2p*O2, F21s1s*2s2s*2p2p2p*2p*从从Li2到到F2, 2P的能量基本不变，而其它成键轨道的能量依次的能量基本不变，而其它成键轨道的能量依次降低，降低，键的重叠度大，受核的吸引力大，当从左向右随核键的重叠度大，受核的吸引力大，当从左向右随核电荷数增大时，能量降低的幅度也就大电荷数增大时，能量降低的幅度也就大, 2PX甚至低于甚至低于2P的能量。表现在的能量。表现在N2、O2之间发生了突变。之间发生了突变。N2、O2的分子轨道的分子轨道的能级顺序分别为：的能级顺序分别为：N2：IS*IS2S*2S2PX2PY=2PZ*2PY=*2PZ*2PXO2：

34、 IS*IS2S*2S2PY=2PZ*2PX*2PY=*2PZ*2PX注意的是注意的是2P和和2P的位置。的位置。 1、在分子中电子不从属于某个特定的原子，而是、在分子中电子不从属于某个特定的原子，而是遍及整个分子范围内运动，每个电子的运动状态遍及整个分子范围内运动，每个电子的运动状态可用波函数可用波函数MO来描述，来描述，MO称为分子轨道。称为分子轨道。|2为分子中电子在空间各处出现的几率密度。为分子中电子在空间各处出现的几率密度。2、分子轨道是由符合三原则（对称性匹配，能量、分子轨道是由符合三原则（对称性匹配，能量相近，最大重叠）的原子轨道线性组合而成的，相近，最大重叠）的原子轨道线性组合

35、而成的，而且参入组合的原子轨道数等于组合的分子轨道而且参入组合的原子轨道数等于组合的分子轨道数，组成的分子轨道中除非键的分子轨道外，一数，组成的分子轨道中除非键的分子轨道外，一半是比相应原子轨道的能量低的成键分子轨道，半是比相应原子轨道的能量低的成键分子轨道，一半是比相应原子轨道能量高的反键分子轨道。一半是比相应原子轨道能量高的反键分子轨道。分子轨道理论基本要点总结：分子轨道理论基本要点总结：3、每个分子轨道都有相应的能量和图象，分子的、每个分子轨道都有相应的能量和图象，分子的能量等于分子中电子的能量总和，而电子的能量能量等于分子中电子的能量总和，而电子的能量一般即为被它的占据的分子轨道能量，

36、不同分子一般即为被它的占据的分子轨道能量，不同分子轨道能量不同，按能量的大小，可排出分子轨道轨道能量不同，按能量的大小，可排出分子轨道的能级次序图。电子排布应遵从的三原则，可得的能级次序图。电子排布应遵从的三原则，可得出各分子的分子轨道排布式，根据分子轨道的对出各分子的分子轨道排布式，根据分子轨道的对称性不同（重叠方式不同），分子轨道一般可分称性不同（重叠方式不同），分子轨道一般可分为为轨道和轨道和轨道，所形成的键为轨道，所形成的键为键和键和键。键。4、用键级来描述分子中键的强弱，从而可确定分、用键级来描述分子中键的强弱，从而可确定分子的稳定性，一般来说，键级越大，键能越大，子的稳定性，一般来

37、说，键级越大，键能越大，分子也稳定。分子也稳定。分子轨道理论基本要点总结：分子轨道理论基本要点总结：分子轨道理论与价键理论的比较分子轨道理论与价键理论的比较花表两枝，各有千秋花表两枝，各有千秋.（1）价键理论将键的形成解释为原子轨道的重叠价键理论将键的形成解释为原子轨道的重叠 ， 重叠越大重叠越大, , 形成形成 的键越强。的键越强。分子轨道也以原子轨道作为考虑问题的出发点，也可分子轨道也以原子轨道作为考虑问题的出发点，也可 以不考虑内层电子以不考虑内层电子，所不同的是在原子轨道组合而成的分子轨道所不同的是在原子轨道组合而成的分子轨道 中，原子轨道失去了自己的个性。分子轨道理论把分子看做一个中

38、，原子轨道失去了自己的个性。分子轨道理论把分子看做一个 整体，参与成键的电子不再从属于某一个原子而是在整个分子势整体，参与成键的电子不再从属于某一个原子而是在整个分子势 场中运动场中运动 (a)VB+MO(b)Comparison of valence bond and molecular orbital approaches: (a) bond due to overlap of atomic orbitals; (b) bond due to formation of molecular orbital.（2）无论是价键理论还是分子轨道理论，实现有无论是价键理论还是分子轨道理论，实现有效成

39、键都必须满足能量近似原则、最大重叠原则和效成键都必须满足能量近似原则、最大重叠原则和对称性匹配原则对称性匹配原则。（3）价键理论可以很好地说明分子结构与分子几何价键理论可以很好地说明分子结构与分子几何形状之间的关系。其图形清楚地表示出原子中哪些形状之间的关系。其图形清楚地表示出原子中哪些轨道参与成键，可惜不能表示出轨道的相对能级轨道参与成键，可惜不能表示出轨道的相对能级. . 分子轨道法的缺点是不能给出轨道的空间图像，但分子轨道法的缺点是不能给出轨道的空间图像，但却能相当成功地预言某一特定的化学键能否形成却能相当成功地预言某一特定的化学键能否形成. . 例如例如, , 分子轨道理论预言不可能存

40、在分子轨道理论预言不可能存在 Be2 分子分子, 价键价键理论做不到这一点理论做不到这一点. .你能从你能从两种理论对氧分子的形成中两种理论对氧分子的形成中悟出点什么？悟出点什么？共价共价分子的性质分子的性质 - 键参数键参数1 键长键长（Bond Length） 2 共价半径（Covalence radius） 3 键能键能 （Bond Energy）4 键角键角（Bond angle） 5 键级键级 （Bond order） 6 分子的极性分子的极性 Polar of molecules 在双原子分子中，于在双原子分子中，于100kPa下将气态分下将气态分子断裂成气态原子所需要的能量。子断

41、裂成气态原子所需要的能量。D(HCl)=432kJmol-1, D(ClCl)=243kJ mol-1 在多原子分子中，断裂气态分子中的某在多原子分子中，断裂气态分子中的某一个键，形成两个一个键，形成两个“碎片碎片”时所需要的能量时所需要的能量叫做此键的解离能。叫做此键的解离能。112molkJ429)HO( O(g)H(g)HO(g)molkJ499)OHH( OH(g)H(g)O(g)HDD二、键能二、键能键解离能（键解离能（D）是用来描述共价键强弱，共价型分子稳定程度的是用来描述共价键强弱，共价型分子稳定程度的物理量，它是一个重要的键参数。物理量，它是一个重要的键参数。 H2O(g) = 2H(g) + O(g) -12atmmolkJ928)HO()OHH()OH(DDE 原子化能原子化能 Eat