杂化轨道理论模板课件

杂化轨道理论杂化轨道理论1原子结构示意图原子结构示意图2泡利不相容原理泡利不相容原理指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。又称泡利原子不相容原理。1925年由奥地利物理学家W．泡利提出。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。如氦原子的两个电子，都在第一层（K层），电子云形状是球形对称、只有一种完全相同伸展的方向，自旋方向必然相反。每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子，每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n2。泡利不相容原理泡利不相容原理指在原子中不能容纳运动状态完全3能量最低原理

不违背泡利不相容原理的前提下，核外电子总是尽先占有能量最低的轨道，只有当能量最低的轨道占满后，电子才依次进入能量较高的轨道。也就是尽可能使体系能量最低。

能量最低原理不违背泡利不相容原理的前提下，核外电子总是尽先4洪特规则

在等价轨道(指相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。后来经量子力学证明，电子这样排布可能使能量最低，所以洪特规则也可以包括在能量最低原理中。洪特规则在等价轨道(指相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上5电子轨道示意图

电子轨道示意图6

价键理论（VB，valencebondtheory）价键理论（VB，valencebondtheory7价键理论的三个要点：1.

定域性：自旋反平行的两个电子绕核做高速运动，属于成键原子共同所有。电子对在两核之间出现的几率最大；2.

饱和性：每个原子成键的总数或以单键连接的原子数目是一定的。原子中的成单电子数决定成键总数；3.

方向性：原子轨道有一定的方向性（s，p，d），与相连原子轨道重叠成键要满足最大重叠条件。因此，一个原子与周围原子形成共价键有一定的角度。价键理论的三个要点：1.

定域性：自旋反平行的两个电子绕核8原子轨道重叠情况示意图

原子轨道重叠情况示意图9成键方向对分子结构的影响

成键方向对分子结构的影响10杂化轨道理论（hybridorbitaltheory）

1.杂化与杂化轨道：杂化是指在形成分子时，由于原子间的相互影响，若干不同类型而能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道的过程。所形成的新轨道称为杂化轨道。2.孤立的原子不可能发生杂化，只有在形成分子的过程中才会发生。3.在杂化前后，原子轨道的数目保持不变。4.条件不同，杂化轨道类型可能不同。

杂化轨道理论（hybridorbitaltheory）11杂化轨道理论模板课件12杂化轨道理论模板课件13（2）p-π共轭：与双键碳原子相连的原子，由于共平面，其p轨道与双键的π轨道平行并发生侧面重叠，形成共轭体系。成键方向对分子结构的影响由2s轨道核两个2p轨道杂化，形成三个等同的sp2杂化轨道。原子轨道重叠情况示意图所形成的新轨道称为杂化轨道。原子中的成单电子数决定成键总数；因而，只含有σ键的化合物性质是比较稳定的（烷烃）。这种沿着对称轴的方向以“头碰头”的方式相互重叠形成的键叫做σ键。构成σ键的电子称为σ电子。（3）要有一定数量供成键用的p电子。另两个未杂化2p轨道与这一直线两两垂直。sp3杂化又称为正四面体杂化。由原子轨道是立体对称的，原子轨道绕轴的旋转不影响成键，因而，形成的键是可以自由旋转的。原子中的成单电子数决定成键总数；另有两个2p轨道不参与杂化。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。sp3

sp2

sp在杂化前后，原子轨道的数目保持不变。泡利不相容原理指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。π键必须与σ键共存；另有两个2p轨道不参与杂化。（2）p-π共轭：与双键碳原子相连的原子，由于共平面，其p轨14杂化轨道理论模板课件15杂化轨道理论模板课件16杂化轨道理论模板课件17这是用一个2s轨道和三个2p轨道进行的杂化，故称为sp3杂化。与基态轨道相比，杂化轨道具有以下特点：

a).能量相等，成分相同（1/4s轨道和3/4p轨道）；

b).杂化轨道的电子云分布更集中，可使成键轨道间的重叠部分增大，成键能力增强；

c)sp3杂化轨道在空间尽量伸展，呈最稳定正四面体型，轨道夹角109°28′。sp3杂化又称为正四面体杂化。sp3杂化这是用一个2s轨道和三个2p轨道进行的杂化，故称为sp3杂18杂化轨道理论模板课件19杂化轨道理论模板课件20杂化轨道理论模板课件21杂化轨道理论模板课件22杂化轨道理论模板课件23sp2杂化由2s轨道核两个2p轨道杂化，形成三个等同的sp2杂化轨道。另有一个2p轨道不参与杂化。

a).杂化轨道成分：1/3s轨道和2/3p轨道；

b).成键能力较sp3杂化轨道弱，但较未杂化轨道强；

c).杂化轨道呈平面三角形，夹角120°。未杂化2p轨道垂直于这一平面。sp2杂化由2s轨道核两个2p轨道杂化，形成三个等同的sp24杂化轨道理论模板课件25杂化轨道理论模板课件26杂化轨道理论模板课件27正四面体

正三角形

直线形另有一个p轨道不参与杂化，而形成另一类型的共价键π键。孤立的原子不可能发生杂化，只有在形成分子的过程中才会发生。因而，只含有σ键的化合物性质是比较稳定的（烷烃）。sp3

sp2

sp在等价轨道(指相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。因此，一个原子与周围原子形成共价键有一定的角度。由2s轨道核两个2p轨道杂化，形成三个等同的sp2杂化轨道。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。与基态轨道相比，杂化轨道具有以下特点：共轭键与键的重叠，使电子离域,体系稳定。构成σ键的电子称为σ电子。在甲烷分子中，存在四个等同的C-H键，碳原子采取sp3杂化。后来经量子力学证明，电子这样排布可能使能量最低，所以洪特规则也可以包括在能量最低原理中。乙烷分子中，除σC-H外，还存在σC-C键（CH3-CH3）由原子轨道是立体对称的，原子轨道绕轴的旋转不影响成键，因而，形成的键是可以自由旋转的。共轭体系有以下几类：

（1）π-π共轭：在链状分子中，凡双键、单键交替排列的结构都属此类。这种沿着对称轴的方向以“头碰头”的方式相互重叠形成的键叫做σ键。另有两个2p轨道不参与杂化。后来经量子力学证明，电子这样排布可能使能量最低，所以洪特规则也可以包括在能量最低原理中。所形成的新轨道称为杂化轨道。正四面体

正三角形

直线形28sp杂化由2s轨道核一个2p轨道杂化，形成两个等同的sp杂化轨道。另有两个2p轨道不参与杂化。

a).杂化轨道成分：1/2s轨道和1/2p轨道；

b).成键能力较sp2杂化轨道弱，但较未杂化轨道强；

c).杂化轨道呈直线型，夹角180°。另两个未杂化2p轨道与这一直线两两垂直。sp杂化由2s轨道核一个2p轨道杂化，形成两个等同的sp29杂化轨道理论模板课件30杂化轨道理论模板课件31表1-1碳原子的三种杂化类型

类别实例碳原个的

杂化类型用于杂化的原子轨道杂化轨道的数目杂化轨道的夹角几何构型

烷

烯

炔甲烷乙烯乙炔

sp3

sp2

sp1个s3个p

1个s2个p

1个s1个p4个sp3

3个sp2

2个sp109°28′

120°

180°正四面体

正三角形

直线形表1-1碳原子的三种杂化类型类别实例碳原个的

杂化类型用321.4共价键的属性1.4共价键的属性33σ键和π键

共价键具有方向性。按照成键的方向不同，分为σ键和π键。σ键和π键是两类重要的共价键。σ键和π键共价键具有方向性。按照成键的方向不同，分34σ键

在甲烷分子中，存在四个等同的C-H键，碳原子采取sp3杂化。取一个杂化轨道进行分析σ键在甲烷分子中，存在四个等同的C-H键，碳原子采取35

当氢原子的1s轨道沿着对称轴的方向与碳原子sp3杂化轨道重叠时，原子轨道重叠程度最大，形成的共价键最牢固。由原子轨道是立体对称的，原子轨道绕轴的旋转不影响成键，因而，形成的键是可以自由旋转的。这种沿着对称轴的方向以“头碰头”的方式相互重叠形成的键叫做σ键。构成σ键的电子称为σ电子。一个σ键包括两个σ电子。

当氢原子的1s轨道沿着对称轴的方向与碳原子sp3杂化轨道36在杂化前后，原子轨道的数目保持不变。因此，一个原子与周围原子形成共价键有一定的角度。正四面体

正三角形

直线形构成σ键的电子称为σ电子。109°28′

120°

180°正四面体

正三角形

直线形共轭键与键的重叠，使电子离域,体系稳定。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。（3）要有一定数量供成键用的p电子。泡利不相容原理指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。杂化轨道理论（hybridorbitaltheory）又称泡利原子不相容原理。杂化轨道成分：1/3s轨道和2/3p轨道；又称泡利原子不相容原理。σ键和π键是两类重要的共价键。定域性：自旋反平行的两个电子绕核做高速运动，属于成键原子共同所有。由2s轨道核一个2p轨道杂化，形成两个等同的sp杂化轨道。孤立的原子不可能发生杂化，只有在形成分子的过程中才会发生。这种沿着对称轴的方向以“头碰头”的方式相互重叠形成的键叫做σ键。由原子轨道是立体对称的，原子轨道绕轴的旋转不影响成键，因而，形成的键是可以自由旋转的。这种沿着对称轴的方向以“头碰头”的方式相互重叠形成的键叫做σ键。甲烷分子中，四个σ键夹角为109°28′，分子构型为正四面体型。

乙烷分子中，除σC-H外，还存在σC-C键（CH3-CH3）在杂化前后，原子轨道的数目保持不变。甲烷分子中，四个σ键夹角37σ键的成键特点1).“头碰头”成键，电子云近似圆柱形分布；2).σ键可以旋转；3).σ键较稳定，存在于一切共价键中。因而，只含有σ键的化合物性质是比较稳定的（烷烃）。σ键的成键特点1).“头碰头”成键，电子云近似圆柱形分布；38π键

在乙烯分子中，碳原子采取sp2杂化。另有一个p轨道不参与杂化，而形成另一类型的共价键π键。

π键在乙烯分子中，碳原子采取sp2杂化。另有一个39未杂化的p轨道可以“肩并肩”平行重叠成键，形成π键。构成π键的电子叫做π电子。未杂化的p轨道可以“肩并肩”平行重叠成键，形成π键。构成π键40π键的成键特点1).“肩并肩”成键；2).电子云重叠程度不及σ键，较活泼；3).π键必须与σ键共存；4).π键不能自由旋转。因而，具有π键的化合物性质较活泼（烯烃、炔烃等）。π键的成键特点1).“肩并肩”成键；41杂化轨道理论模板课件42杂化轨道理论模板课件43杂化轨道理论模板课件44杂化轨道理论模板课件45杂化轨道理论模板课件46又称泡利原子不相容原理。（3）要有一定数量供成键用的p电子。原子中的成单电子数决定成键总数；sp3杂化又称为正四面体杂化。孤立的原子不可能发生杂化，只有在形成分子的过程中才会发生。在等价轨道(指相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。因此，一个原子与周围原子形成共价键有一定的角度。共轭体系有以下几类：

（1）π-π共轭：在链状分子中，凡双键、单键交替排列的结构都属此类。（3）要有一定数量供成键用的p电子。每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子，每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n2。π键必须与σ键共存；sp3

sp2

sp由原子轨道是立体对称的，原子轨道绕轴的旋转不影响成键，因而，形成的键是可以自由旋转的。这种沿着对称轴的方向以“头碰头”的方式相互重叠形成的键叫做σ键。sp3

sp2

sp每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子，每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n2。表1-1碳原子的三种杂化类型（2）必须有可实现平行重叠的p轨道；1925年由奥地利物理学家W．泡利提出。由原子轨道是立体对称的，原子轨道绕轴的旋转不影响成键，因而，形成的键是可以自由旋转的。未杂化的p轨道可以“肩并肩”平行重叠成键，形成π键。又称泡利原子不相容原理。47杂化轨道理论模板课件48杂化轨道理论模板课件49杂化轨道理论模板课件50杂化轨道理论模板课件51杂化轨道理论模板课件52共轭共轭

键与键的重叠，使电子离域,体系稳定。p-共轭

p轨道与键的重叠，使电子离域,体系稳定。共轭体系（conjugatedsystem）是指分子中发生电子离域的部分，可以是分子的一部分或是整个分子。共轭体系有以下几类：

（1）π-π共轭：在链状分子中，凡双键、单键交替排列的结构都属此类。（2）p-π共轭：与双键碳原子相连的原子，由于共平面，其p轨道与双键的π轨道平行并发生侧面重叠，形成共轭体系。共轭共轭键与键的重叠，使电子离域,体系稳定53形成共轭体系的条件是：

（1）有关的原子必须在同一平面上；

（2）必须有可实现平行重叠的p轨道；

（3）要有一定数量供成键用的p电子。

形成共轭体系的条件是：

（1）有关的原子必须在同一54诱导效应在多原子分子中，由于成键原子和基团之间的电负性不同，不仅使成键原子之间电子云密度呈不对称分布，键上产生极性，而且会引起分子中其它原子之间的电子云沿着碳链向电负性大的原子一方偏移，往往使共价键的极性也发生变化。通常把这种不直接相连原子间的相互影响称为诱导效应，用符号I表示。诱导效应在多原子分子中，由于成键原子和基团之间的电负性不同，55杂化轨道理论模板课件56杂化轨道理论模板课件57这是用一个2s轨道和三个2p轨道进行的杂化，故称为sp3杂化。（3）要有一定数量供成键用的p电子。109°28′

120°

180°由原子轨道是立体对称的，原子轨道绕轴的旋转不影响成键，因而，形成的键是可以自由旋转的。孤立的原子不可能发生杂化，只有在形成分子的过程中才会发生。孤立的原子不可能发生杂化，只有在形成分子的过程中才会发生。在杂化前后，原子轨道的数目保持不变。1925年由奥地利物理学家W．泡利提出。每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子，每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n2。后来经量子力学证明，电子这样排布可能使能量最低，所以洪特规则也可以包括在能量最低原理中。另两个未杂化2p轨道与这一直线两两垂直。由2s轨道核两个2p轨道杂化，形成三个等同的sp2杂化轨道。泡利不相容原理指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。另有两个2p轨道不参与杂化。由2s轨道核一个2p轨道杂化，形成两个等同的sp杂化轨道。共轭体系有以下几类：

（1）π-π共轭：在链状分子中，凡双键、单键交替排列的结构都属此类。后来经量子力学证明，电子这样排布可能使能量最低，所以洪特规则也可以包括在能量最低原理中。杂化轨道成分：1/2s轨道和1/2p轨道；原子中的成单电子数决定成键总数；109°28′

120°

180°电子云重叠程度不及σ键，较活泼；这是用一个2s轨道和三个2p轨道进行的杂化，故称为sp3杂58杂化轨道理论模板课件59杂化轨道理论模板课件60杂化轨道理论模板课件614个sp3

3个sp2

2个sp由原子轨道是立体对称的，原子轨道绕轴的旋转不影响成键，因而，形成的键是可以自由旋转的。1925年由奥地利物理学家W．泡利提出。另有两个2p轨道不参与杂化。与基态轨道相比，杂化轨道具有以下特点：后来经量子力学证明，电子这样排布可能使能量最低，所以洪特规则也可以包括在能量最低原理中。正四面体

正三角形

直线形这种沿着对称轴的方向以“头碰头”的方式相互重叠形成的键叫做σ键。由2s轨道核一个2p轨道杂化，形成两个等同的sp杂化轨道。p-共轭p轨道与键的重叠，使电子离域,体系稳定。109°28′

120°

180°饱和性：每个原子成键的总数或以单键连接的原子数目是一定的。在杂化前后，原子轨道的数目保持不变。后来经量子力学证明，电子这样排布可能使能量最低，所以洪特规则也可以包括在能量最低原理中。1925年由奥地利物理学家W．泡利提出。杂化轨道理论（hybridorbitaltheory）构成σ键的电子称为σ电子。杂化与杂化轨道：杂化是指在形成分子时，由于原子间的相互影响，若干不同类型而能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道的过程。原子中的成单电子数决定成键总数；（3）要有一定数量供成键用的p电子。杂化轨道呈直线型，夹角180°。通常把这种不直接相连原子间的相互影响称为诱导效应，用符号I表示。构成σ键的电子称为σ电子。π键必须与σ键共存；sp3

sp2

sp1925年由奥地利物理学家W．泡利提出。又称泡利原子不相容原理。杂化轨道理论（hybridorbitaltheory）后来经量子力学证明，电子这样排布可能使能量最低，所以洪特规则也可以包括在能量最低原理中。与基态轨道相比，杂化轨道具有以下特点：共轭体系有以下几类：

（1）π-π共轭：在链状分子中，凡双键、单键交替排列的结构都属此类。这种沿着对称轴的方向以“头碰头”的方式相互重叠形成的键叫做σ键。在等价轨道(指相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。杂化轨道理论（hybridorbitaltheory）由2s轨道核一个2p轨道杂化，形成两个等同的sp杂化轨道。由原子轨道是立体对称的，原子轨道绕轴的旋转不影响成键，因而，形成的键是可以自由旋转的。原子中的成单电子数决定成键总数；（2）必须有可实现平行重叠的p轨道；方向性：原子轨道有一定的方向性（s，p，d），与相连原子轨道重叠成键要满足最大重叠条件。4个sp3

3个sp2

2个sp原子中的成单电子数决定成键总62杂化轨道理论杂化轨道理论63原子结构示意图原子结构示意图64泡利不相容原理泡利不相容原理指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。又称泡利原子不相容原理。1925年由奥地利物理学家W．泡利提出。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。如氦原子的两个电子，都在第一层（K层），电子云形状是球形对称、只有一种完全相同伸展的方向，自旋方向必然相反。每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子，每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n2。泡利不相容原理泡利不相容原理指在原子中不能容纳运动状态完全65能量最低原理

不违背泡利不相容原理的前提下，核外电子总是尽先占有能量最低的轨道，只有当能量最低的轨道占满后，电子才依次进入能量较高的轨道。也就是尽可能使体系能量最低。

能量最低原理不违背泡利不相容原理的前提下，核外电子总是尽先66洪特规则

在等价轨道(指相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。后来经量子力学证明，电子这样排布可能使能量最低，所以洪特规则也可以包括在能量最低原理中。洪特规则在等价轨道(指相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上67电子轨道示意图

电子轨道示意图68

价键理论（VB，valencebondtheory）价键理论（VB，valencebondtheory69价键理论的三个要点：1.

定域性：自旋反平行的两个电子绕核做高速运动，属于成键原子共同所有。电子对在两核之间出现的几率最大；2.

饱和性：每个原子成键的总数或以单键连接的原子数目是一定的。原子中的成单电子数决定成键总数；3.

方向性：原子轨道有一定的方向性（s，p，d），与相连原子轨道重叠成键要满足最大重叠条件。因此，一个原子与周围原子形成共价键有一定的角度。价键理论的三个要点：1.

定域性：自旋反平行的两个电子绕核70原子轨道重叠情况示意图

原子轨道重叠情况示意图71成键方向对分子结构的影响

成键方向对分子结构的影响72杂化轨道理论（hybridorbitaltheory）

1.杂化与杂化轨道：杂化是指在形成分子时，由于原子间的相互影响，若干不同类型而能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新轨道的过程。所形成的新轨道称为杂化轨道。2.孤立的原子不可能发生杂化，只有在形成分子的过程中才会发生。3.在杂化前后，原子轨道的数目保持不变。4.条件不同，杂化轨道类型可能不同。

杂化轨道理论（hybridorbitaltheory）73杂化轨道理论模板课件74杂化轨道理论模板课件75（2）p-π共轭：与双键碳原子相连的原子，由于共平面，其p轨道与双键的π轨道平行并发生侧面重叠，形成共轭体系。成键方向对分子结构的影响由2s轨道核两个2p轨道杂化，形成三个等同的sp2杂化轨道。原子轨道重叠情况示意图所形成的新轨道称为杂化轨道。原子中的成单电子数决定成键总数；因而，只含有σ键的化合物性质是比较稳定的（烷烃）。这种沿着对称轴的方向以“头碰头”的方式相互重叠形成的键叫做σ键。构成σ键的电子称为σ电子。（3）要有一定数量供成键用的p电子。另两个未杂化2p轨道与这一直线两两垂直。sp3杂化又称为正四面体杂化。由原子轨道是立体对称的，原子轨道绕轴的旋转不影响成键，因而，形成的键是可以自由旋转的。原子中的成单电子数决定成键总数；另有两个2p轨道不参与杂化。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。sp3

sp2

sp在杂化前后，原子轨道的数目保持不变。泡利不相容原理指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。π键必须与σ键共存；另有两个2p轨道不参与杂化。（2）p-π共轭：与双键碳原子相连的原子，由于共平面，其p轨76杂化轨道理论模板课件77杂化轨道理论模板课件78杂化轨道理论模板课件79这是用一个2s轨道和三个2p轨道进行的杂化，故称为sp3杂化。与基态轨道相比，杂化轨道具有以下特点：

a).能量相等，成分相同（1/4s轨道和3/4p轨道）；

b).杂化轨道的电子云分布更集中，可使成键轨道间的重叠部分增大，成键能力增强；

c)sp3杂化轨道在空间尽量伸展，呈最稳定正四面体型，轨道夹角109°28′。sp3杂化又称为正四面体杂化。sp3杂化这是用一个2s轨道和三个2p轨道进行的杂化，故称为sp3杂80杂化轨道理论模板课件81杂化轨道理论模板课件82杂化轨道理论模板课件83杂化轨道理论模板课件84杂化轨道理论模板课件85sp2杂化由2s轨道核两个2p轨道杂化，形成三个等同的sp2杂化轨道。另有一个2p轨道不参与杂化。

a).杂化轨道成分：1/3s轨道和2/3p轨道；

b).成键能力较sp3杂化轨道弱，但较未杂化轨道强；

c).杂化轨道呈平面三角形，夹角120°。未杂化2p轨道垂直于这一平面。sp2杂化由2s轨道核两个2p轨道杂化，形成三个等同的sp86杂化轨道理论模板课件87杂化轨道理论模板课件88杂化轨道理论模板课件89正四面体

正三角形

直线形另有一个p轨道不参与杂化，而形成另一类型的共价键π键。孤立的原子不可能发生杂化，只有在形成分子的过程中才会发生。因而，只含有σ键的化合物性质是比较稳定的（烷烃）。sp3

sp2

sp在等价轨道(指相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。因此，一个原子与周围原子形成共价键有一定的角度。由2s轨道核两个2p轨道杂化，形成三个等同的sp2杂化轨道。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。与基态轨道相比，杂化轨道具有以下特点：共轭键与键的重叠，使电子离域,体系稳定。构成σ键的电子称为σ电子。在甲烷分子中，存在四个等同的C-H键，碳原子采取sp3杂化。后来经量子力学证明，电子这样排布可能使能量最低，所以洪特规则也可以包括在能量最低原理中。乙烷分子中，除σC-H外，还存在σC-C键（CH3-CH3）由原子轨道是立体对称的，原子轨道绕轴的旋转不影响成键，因而，形成的键是可以自由旋转的。共轭体系有以下几类：

（1）π-π共轭：在链状分子中，凡双键、单键交替排列的结构都属此类。这种沿着对称轴的方向以“头碰头”的方式相互重叠形成的键叫做σ键。另有两个2p轨道不参与杂化。后来经量子力学证明，电子这样排布可能使能量最低，所以洪特规则也可以包括在能量最低原理中。所形成的新轨道称为杂化轨道。正四面体

正三角形

直线形90sp杂化由2s轨道核一个2p轨道杂化，形成两个等同的sp杂化轨道。另有两个2p轨道不参与杂化。

a).杂化轨道成分：1/2s轨道和1/2p轨道；

b).成键能力较sp2杂化轨道弱，但较未杂化轨道强；

c).杂化轨道呈直线型，夹角180°。另两个未杂化2p轨道与这一直线两两垂直。sp杂化由2s轨道核一个2p轨道杂化，形成两个等同的sp91杂化轨道理论模板课件92杂化轨道理论模板课件93表1-1碳原子的三种杂化类型

类别实例碳原个的

杂化类型用于杂化的原子轨道杂化轨道的数目杂化轨道的夹角几何构型

烷

烯

炔甲烷乙烯乙炔

sp3

sp2

sp1个s3个p

1个s2个p

1个s1个p4个sp3

3个sp2

2个sp109°28′

120°

180°正四面体

正三角形

直线形表1-1碳原子的三种杂化类型类别实例碳原个的

杂化类型用941.4共价键的属性1.4共价键的属性95σ键和π键

共价键具有方向性。按照成键的方向不同，分为σ键和π键。σ键和π键是两类重要的共价键。σ键和π键共价键具有方向性。按照成键的方向不同，分96σ键

在甲烷分子中，存在四个等同的C-H键，碳原子采取sp3杂化。取一个杂化轨道进行分析σ键在甲烷分子中，存在四个等同的C-H键，碳原子采取97

当氢原子的1s轨道沿着对称轴的方向与碳原子sp3杂化轨道重叠时，原子轨道重叠程度最大，形成的共价键最牢固。由原子轨道是立体对称的，原子轨道绕轴的旋转不影响成键，因而，形成的键是可以自由旋转的。这种沿着对称轴的方向以“头碰头”的方式相互重叠形成的键叫做σ键。构成σ键的电子称为σ电子。一个σ键包括两个σ电子。

当氢原子的1s轨道沿着对称轴的方向与碳原子sp3杂化轨道98在杂化前后，原子轨道的数目保持不变。因此，一个原子与周围原子形成共价键有一定的角度。正四面体

正三角形

直线形构成σ键的电子称为σ电子。109°28′

120°

180°正四面体

正三角形

直线形共轭键与键的重叠，使电子离域,体系稳定。一个原子中不可能有电子层、电子亚层、电子云伸展方向和自旋方向完全相同的两个电子。（3）要有一定数量供成键用的p电子。泡利不相容原理指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子。杂化轨道理论（hybridorbitaltheory）又称泡利原子不相容原理。杂化轨道成分：1/3s轨道和2/3p轨道；又称泡利原子不相容原理。σ键和π键是两类重要的共价键。定域性：自旋反平行的两个电子绕核做高速运动，属于成键原子共同所有。由2s轨道核一个2p轨道杂化，形成两个等同的sp杂化轨道。孤立的原子不可能发生杂化，只有在形成分子的过程中才会发生。这种沿着对称轴的方向以“头碰头”的方式相互重叠形成的键叫做σ键。由原子轨道是立体对称的，原子轨道绕轴的旋转不影响成键，因而，形成的键是可以自由旋转的。这种沿着对称轴的方向以“头碰头”的方式相互重叠形成的键叫做σ键。甲烷分子中，四个σ键夹角为109°28′，分子构型为正四面体型。

乙烷分子中，除σC-H外，还存在σC-C键（CH3-CH3）在杂化前后，原子轨道的数目保持不变。甲烷分子中，四个σ键夹角99σ键的成键特点1).“头碰头”成键，电子云近似圆柱形分布；2).σ键可以旋转；3).σ键较稳定，存在于一切共价键中。因而，只含有σ键的化合物性质是比较稳定的（烷烃）。σ键的成键特点1).“头碰头”成键，电子云近似圆柱形分布；100π键

在乙烯分子中，碳原子采取sp2杂化。另有一个p轨道不参与杂化，而形成另一类型的共价键π键。

π键在乙烯分子中，碳原子采取sp2杂化。另有一个101未杂化的p轨道可以“肩并肩”平行重叠成键，形成π键。构成π键的电子叫做π电子。未杂化的p轨道可以“肩并肩”平行重叠成键，形成π键。构成π键102π键的成键特点1).“肩并肩”成键；2).电子云重叠程度不及σ键，较活泼；3).π键必须与σ键共存；4).π键不能自由旋转。因而，具有π键的化合物性质较活泼（烯烃、炔烃等）。π键的成键特点1).“肩并肩”成键；103杂化轨道理论模板课件104杂化轨道理论模板课件105杂化轨道理论模板课件106杂化轨道理论模板课件107杂化轨道理论模板课件108又称泡利原子不相容原理。（3）要有一定数量供成键用的p电子。原子中的成单电子数决定成键总数；sp3杂化又称为正四面体杂化。孤立的原子不可能发生杂化，只有在形成分子的过程中才会发生。在等价轨道(指相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。因此，一个原子与周围原子形成共价键有一定的角度。共轭体系有以下几类：

（1）π-π共轭：在链状分子中，凡双键、单键交替排列的结构都属此类。（3）要有一定数量供成键用的p电子。每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子，每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n2。π键必须与σ键共存；sp3

sp2

sp由原子轨道是立体对称的，原子轨道绕轴的旋转不影响成键，因而，形成的键是可以自由旋转的。这种沿着对称轴的方向以“头碰头”的方式相互重叠形成的键叫做σ键。sp3

sp2

sp每一轨道中只能客纳自旋相反的两个电子，每个电子层中可能容纳轨道数是n2个、每层最多容纳电子数是2n2。表1-1碳原子的三种杂化类型（2）必须有可实现平行重叠的p轨道；1925年由奥地利物理学家W．泡利提出。由原子轨道是立体对称的，原子轨道绕轴的旋转不影响成键，因而，形成的键是可以自由旋转的。未杂化的p轨道可以“肩并肩”平行重叠成键，形成π键。又称泡利原子不相容原理。109杂化轨道理论模板课件110杂化轨道理论模板课件111杂化轨道理论模板课件112杂化轨道理论模板课件113杂化轨道理论模板课件114共轭共轭

键与键的重叠，使电子离域,体系稳定。p-共轭

p轨道与键的重叠，使电子离域,体系稳定。共轭体系（conjugatedsystem）是指分子中发生电子离域的部分，可以是分子的一部分或是整个分子。共轭体系有以下几类：

（1）π-π共轭：在链状分子中，凡双键、单键交替排列的结构都属此类。（2）p-π共轭：与双键碳原子相连的原子，由于共平面，其p轨道与双键的π轨道平行并发生侧面重叠，形成共轭体系。共轭共轭键与键的重叠，使电子离域,体系稳定115形成共轭体系的条件是：

（1）有关的原子必须在同一平面上；

（2）必须有可实现平行重叠的p轨道；

（3）要有一定数量供成键用的p电子。

形成共轭体系的条件是：

（1）有关的原子必须在同一116诱导效应在多原子分子中，由于成键原子和基团之间的电负性不同，不仅使成键原子之间电子云密度呈不对称分布，键上产生极性，而且会引起分子中其它原子之间的电子云沿着碳链向电负性大的原子一方偏移，往往使共价键的极性也发生变化。通常把这种不直接相连原子间的相互影响称为诱导效应，用符号I表示。诱导效应在多原子分子中，由于成键原子和基团之间的电负性不同，117杂化轨道理论模板课件118杂化轨道理论模板课件119这是用一个2s轨道和三个2p轨道进行的杂化，故称为sp3杂化。（3）要有一定数量供成键用的p电子。109°28′

120°

180°由原子轨道是立体对称的，原子轨道绕轴的旋转不影响成键，因而，形成的键是可以自由旋转的。孤立的原子不可能发生杂化，只有在形成分子的过程中才会发生。孤立的原子不可能发生杂化，只有在形成分子的过程中才会发生。在杂化前后，