基础化学第九章分子结构

第一节离子键第二节共价键的价键理论第三节价层电子对互斥理论第四节轨道杂化理论第五节分子轨道理论简介第六节离域π键第七节分子间作用力和氢键第九章分子结构（molecularstructure）第九章

第一、二、三节掌握：共价键的价键理论。熟悉：价层电子对互斥理论。了解：化学键的类型；共价键参数；极性键和极性分子。

第一节离子键(ionicbond)一、离子键理论的基本要点二、晶格能（不学）三、影响离子型化合物性质的主要因素（不学）一、离子键理论的基本要点Na+Cl-

Na1s22s22p63s1Cl1s22s22p63s23p5Na+1s22s22p6Cl-1s22s22p63s23p6离子键(ionicbond)这种通过阴离子与阳离子间的静电作用而形成的化学键称为离子键。离子键主要特征:是既没有方向性，又没有饱和性。

由于离子的电荷分布是球形对称的，它在空间各个方向与带相反电荷的离子的静电作用是相同的，并不存在某一方向吸引力更大的问题，因此离子键没有方向性。只要空间条件允许，每一个离子可以吸引尽可能多的带相反电荷的离子，并不受离子本身所带电荷的限制，因此离子键也没有饱和性。

NaCl晶体示意图二、晶格能(latticeenergy)

离子键的强度通常用晶格能来度量。晶格能：将离子晶体变为气态阳离子和气态阴离子时所吸收的能量称为离子晶体的晶格能，用符号E1a

表示，其单位为kJ.mol-1。

晶格能可利用玻恩-哈伯循环计算得到。以NaCl

为例，可以设想反应分为以下几个步骤进行：

NaCl

的晶格能为：

离子型化合物的性质在很大程度上决定于离子键的强度.而离子键的强度又与1.离子的半径2.离子的电荷数3.离子的外层电子构型密切相关。

由离子键形成的化合物称为离子型化合物。三、影响离子型化合物性质的主要因素(了解)

离子半径是根据离子晶体中阴、阳离子的核间距测出的，并假定阴、阳离子的平衡核间距为阴、阳离子的半径之和。如果已知一个离子的半径，就可求出另一个离子的半径。思考:阴离子半径和阳离子半径与原子半径大小如何？F-和F离子半径具有如下规律：（1）同一种元素的阴离子半径大于原子半径而阳离子半径小于原子半径，且正电荷越多，半径越小。例如：(一）离子半径(ionicradius)3d54s2（2）同一周期电子层结构相同的阳离子的半径，随离子电荷增加而减小；而阴离子的半径随离子电荷增加而增大。例如:

（3）同一主族元素的电荷相同的离子的半径，随电子层数增加而增大。例如:

离子半径对离子的强度有较大的影响，一般说来，当离子所带电荷相同时，离子的半径越小，阴、阳离子之间的吸引力就越大，离子键的强度也越大。

离子所带的电荷也是影响离子键强度的重要因素，当离子半径相近时，离子的电荷数越大，对带相反电荷的离子的吸引力越强，离子键的强度就越大，形成的离子型化合物的熔点也越高。如碱金属M+(Na+)与碱土金属M2+(Mg2+)的盐类（二）离子电荷数(chargenumberofion)

（1）2电子构型：最外层电子构型为1s2

（Li+1s22s1）。（三）离子的电子层构型（2）8电子构型:最外层电子构型为ns2np6(Na+)（3）18电子构型：最外层电子构型为ns2np6nd10。(Zn2+)1s22s22p63s23p63d104s2

（4）18＋2电子构型：次外层有18个电子，最外层有

2

个电子，电子构型为

如:

82号

Pb

1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p2

Pb2+

（5）9~17电子型构：最外层有9~17个电子，电子构型为ns2np6nd1~9

如：26号Fe1s22s22p63s23p63d64s2

(Fe3+1s22s22p63s23p63d5

).

离子的电子构型对离子键的强度有一定的影响，因此对离子化合物的性质也有一定的影响。Na+

(8电子构型:最外层电子构型为ns2np6)

Cu+(18

电子构型：最外层电子构型为

ns2np6nd10)NaClCuCl溶解度NaCl

易溶CuCl

难溶溶解度课堂练习离子键主要特征是什么？

没有方向性和饱和性※第二节共价键的价键理论

（valencebondtheoryofcovalentbond）一、共价键的本质二、价键理论的基本要点三、共价键的特征四、共价键的类型

五、配位共价键六、共价键参数

1916年，美国化学家路易斯提出了经典共价键理论。经典共价键理论认为：分子中的每个原子都有达到稳定的稀有气体结构的倾向，在非金属原子组成的分子中，原子达到稀有气体稳定结构不是通过电子的得失，而是通过共用一对或几对电子来实现的。

这种由共用电子对所形成的化学键称为共价键(covalentbond)。氢分子形成过程中能量随核间距离变化示意图一、共价键(covalentbond)的本质两个氢原子相互接近时原子轨道重叠示意图（1）两个原子相互接近时，自旋方向相反的未成对电子可以配对形成共价键。

※二、价键理论的基本要点（3点）（2）一个原子含有几个未成对电子，就能与其他原子的几个自旋方向相反的未成对电子配对形成共价键。

（3）当两个原子形成共价键时，其原子轨道要尽可能地发生最大程度重叠，这就是原子轨道最大重叠原理。※三、共价键的特征既具有饱和性，也具有方向性（一）共价键的饱和性一个原子所形成的共价键的数目一般受未成对电子数目的限制，原子有几个未成对电子，就能形成几条共价键。这就是共价键的饱和性。

H2OHClN2O2

（二）共价键的方向性在可能情况下，共价键的形成将沿着原子轨道最大重叠的方向进行，这就是共价键的方向性。H原子的1s轨道与Cl

原子的3px轨道重叠示意图zx++-zx++-zx++-思考：共价键的特征？答：既有饱和性，又有方向性※三、共价键的类型

按形成共价键时原子轨道的重叠方式的不同共价键可分为：（一）σ键当成键的两个原子相互接近时，如果成键原子轨道沿键轴方向以“头碰头”方式重叠，形成的共价键称为σ键。s-ss-pxpx-px

（二）π键

当成键的两个原子相互接近时，如果成键原子轨道垂直于键轴以“肩并肩”方式重叠，形成的共价化学键称为π键。思考:σ键和π键的稳定性?N27N1S22S22P31S2S2PX2PY2PZ7NN2中的共价三键示意图思考：根据形成共价键时原子轨道的重叠方式的不同，共价键类型有几种？答：两种σ键和π键五、配位共价键

(coordinatecovalentbond)

按共用电子对提供的方式不同，共价键又可分为正常共价键和配位共价键两种类型。

配位键：由一个原子单独提供共用电子对而形成的共价键称为配位共价键，简称配位键。

配位键用箭号“→”表示，箭头方向由提供电子对的原子指向接受电子对的原子。例如：

（1）提供共用电子对的原子的最外层至少有1对孤对电子；（2）接受共用电子对的原子的最外层有可接受孤对电子的空轨道。※思考:形成配位键的条件是什么？表征共价键性质的物理量:

(一)键能（二）键长（三）键角（四）键的极性六、共价键参数

(一)键能(bondenergy)

将以共价单键、共价双键或共价三键结合的气态分子AB（g）解离成气态A原子和B原子所需要的能量称为AB键的解离能。用符号Ed（AB）表示，常用单位为kJ.mol-1

对于双原子分子来说，键能就等于键解离能；对于多原子分子来说，键能等于键解离能的平均值。键能越大，键越牢固。(二)键长(bondlength)

键长:分子中两个成键原子核之间的平衡距离称为键长，用符号l表示。

H-H74pmH-F92pmH-I161pm一般键长越短，键越牢固。

(三)键角(bondangle)

多原子分子中，共价键与共价键之间的夹角称为键角。NH3N-H键键角107018，,键长101.9pm，NH3分子的空间构型为三角锥形。键角和键长是表征分子的空间构型的重要参数。(四)键的极性（bondpolarity）由成键原子的电负性不同引起的。A-A：电负性相同

非极性共价键；A-B：电负性不同

极性共价键；键型与原子电负性的关系物质NaClHFHClHBrHICl2电负性差值2.231.800.980.780.480键型离子键极性共价键非极性共价键结论：1.键能决定分子的稳定性2.键角和键长决定分子的空间构型3.键的极性决定分子的极性的主要因素之一。双原子分子，键有极性，分子就有极性。HCl极性键，HCl分子就是极性分子。H2非极性键，H2分子就是非极性分子。第三节价层电子对互斥理论

(valence–shellelectronpairrepulsiontheory)1940年英国的西奇威尔等人相继提出了价层电子对互斥理论（valence-shellelectronpairrepulsiontheory），简称VSEPR法。用此理论可以方便地预测以共价键形成的多原子分子或多原子离子的空间构型。新进展运用价层电子对互斥理论判断分子构型的改进对于ABnCm型分子空间构型确定中心原子的价电子层中电子对数N=NB+NL=（m+n）+（a-nb-mc）/2NB

为成键中心原子A形成的σ键数，NL

为孤对电子数，a为中心原子A的价电子数，m为原子B的个数，b为成键原子B的未成对电子数，n为原子C的个数，c为成键原子C的未成对电子数。一、价层电子对互斥理论的基本要点二、价层电子对互斥理论的应用实例根据价层电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型如：AX4SO42-价层电子对互斥理论一、价层电子对互斥理论的基本要点(5点)

（1）当一个中心原子A和m个配位原子X形成多原子分子或多原子离子AXm

，分子或离子的空间构型取决于中心原子的价层电子对数。中心原子的价层电子对=σ键电子对+未参与成键的孤对电子。

NH3

N中心原子价层电子：2S22P3（2）中心原子的价层电子对之间尽可能远离，以使斥力最小，并由此决定了多原子分子或多原子离子的空间构型。表9-3静电斥力最小的价层电子对的排布方式价层电子对数2

345

6电子对排布方式 直线形平面三角形四面体三角双锥八面体

（3）中心原子价层电子对之间静电斥力大小顺序为：

孤对电子-孤对电子>孤对电子-成键电子对>成键电子对-成键电子对

H2O

NH37N1S22S22P38O1S22S22Px22Py12Pz1键角分别为：107.30

104.50为什么？结论：因为孤对电子静电斥力大,孤对电子数目越多键角越小孤对电子数

12（4）中心原子与配位原子形成共价双键或共价三键时，仍按共价单键处理。排斥作用的相对大小为：三键>双键>单键一般来说，含双键或三键的多原子分子中，单键与单键的键角较小，而单键与双键的键角较大。12101180（5）当中心原子相同时，与中心原子结合的配位原子的电负性越大成键电子对越偏离中心原子，减小了中心原子的成键电子对间的排斥，键角相应减小。

当配位原子相同时，中心原子的电负性越大，成键电子对间的斥力就越大，键角也相应增大。(NF31020

，NH3107.30)

(NH3PH3AsH3SbH3)键角(107.3093.39091.38091.30)二、价层电子对互斥理论的应用（一）预测多原子分子或多原子离子的空间构型的步骤（3步）：

（1）确定中心原子的价层电子对数：价层电子对数＝(中心原子的价电子数＋配位原子提供的电子数)/2b.其他配位原子均各提供1个电子a.氧原子和硫原子作为配位原子时不提供电子。但作为中心原子时提供6个电子SO3价层电子对数＝(6＋0)/2=3c.如果中心原子价层电子电子总数为奇数，应把单电子看成电子对d.对于阳离子，则减去相应的电荷数NH4+(5+4-1)/2=4

对于阴离子，加上相应的电荷数

SO42-(6+2)/2=4（2）根据中心原子的价层电子对数，查p249表9-3找出相应的电子对排布方式，这种排布方式可使电子对之间静电斥力最小。

SO42-(6+2)/2=4价层电子对数：4价层电子对排布：四面体

（3）根据中心原子的价层电子对排布方式，把配位原子排布在中心原子周围，一对价层电子连接1个配位原子，未连接配位原子的价层电子对就是孤对电子。NH3

(5+3)/2=4中心原子的价层电子对数

=成键电子对数+孤对电子对数若中心原子的价层电子对数=成键电子对数，则分子或离子的空间构型与中心原子的价层电子对的排布方式相同；CH4(4+4)/2=4若价层电子对中有孤对电子，应根据成键电子对、孤对电子之间的静电斥力的大小，选择静电斥力最小的结构，即为分子或离子的空间构型。NH3孤对电子数=1三角锥分子或离子的构型：由成键电子对的空间构型决定(5+3)/2=4（二）预测分子空间构型实例

在CCl4中，C的价层电子对数=（4+4）/2=4对。C的价层电子对的排布为正四面体

价层电子对数=成键电子对数，CCl4的空间构型为正四面体。（1）CCl4分子的空间构型AX4型（2）

的空间构型

在中，Cl

的价层电子对为（7+1）/2=4

对，价层电子对的排布为四面体，四面体的3个顶角被3个O占据，一个顶角被孤对电子占据，为三角锥形。AX3型（3）PCl5的空间构型

在PCl5中，P有（5+5）/2=5

对价层电子对，价层电子对的空间排布方式为三角双锥，由于中心原子的价层电子对全部是成键电子对，因此PCl5的空间构型为三角双锥形。

AX5型（4）I3-的空间构型在I3-

中，中心原子I有5对价层电子对，价层电子构型为三角双锥形，I3-

有三种可能构型：可能的结构(a)(b)(c)90º孤对电子-孤对电子的数目02290º孤对电子-成键电子对的数目63490º成键电子对-成键电子的数目010I3-的空间构型为直线形P251中心原子的价层电子对的排布和AXm

型共价分子的构型价层电子对排布成键电子对数孤对电子对数分子类型电子对的排布方式分子构型 实例直线形

23平面三角形20 AB2直线形 HgCl230 AB321 AB2价层电子对数平面三角形BF3角形PbCl2价层电子对数价层电子对排成键电子对数孤对电子对数分子类型电子对的排布分子构型 实例布方式4四面体4 0AB43 1AB32 2AB2正四面体CH4三角锥形NH3V形H2O价层电子对数价层电子对排成键电子对数孤对电子对数分子类型电子对的排分子构型 实例布布方式体5三角双锥5 0AB54 1AB43 2AB32 3AB2三角双锥PCl5

变形四面SF4T形ClF3直线形 价层电子对数价层电子对排成键电子对数孤对电子对数分子类型电子对的排分子构型 实例布布方式形6八面体6 0AB65 1AB54 2AB4正八面体SF6四方锥形 IF5平面正方课堂练习1.SF6成键电子对数

孤对电子对数分子类型分子构型

解题关键：1.价层电子对数的确定

2.孤对电子对数确定

3.分子的类型（6+6）/2=6

0八面体

6正八面体价层电子对数价层电子对排布AX6

2.用价层电子对互斥理论推测分子构型，H2SO4构型为（）A.正四面体B.三角锥C.三角双锥D.平面四方形3.用价层电子对互斥理论推测分子构型，PCl5构型为（）A.正四面体B.三角锥C.三角双锥D.平面四方形

AC四节～七节掌握：杂化轨道理论。熟悉：分子间作用力及氢键。了解：分子轨道理论。第四节杂化轨道理论

(hybridorbitaltheory)一、杂化轨道理论的基本要点二、杂化轨道的类型与分子的空间构型杂化轨道（hybridorbital

）●原子轨道为什么需要杂化？●原子轨道为什么可以杂化？●如何求得杂化轨道的对称轴间的夹角？

Pauling等提出杂化轨道理论。新理论必须解决如下问题：一、杂化轨道理论(hybridorbitaltheory)的基本要点

原子在形成分子时，为了增强成键能力，中心原子的能量相近的不同类型的原子轨道重新组合，形成能量、形状和方向与原轨道不同的新的原子轨道。

这种在同一原子中原子轨道重新组合的过程称为原子轨道的杂化(hybridation)。杂化后所形成的新的原子轨道称为杂化轨道(hybridorbital)。

（1）只有在形成分子时，中心原子中能量相近的原子轨道才能进行杂化，孤立的原子不可能发生杂化。因此常见杂化方式有

ns

-

np

杂化、ns-np-nd

杂化和

(n-1)d-ns-np杂化。（2）杂化时原子轨道的数目不变，但原子轨道在空间的伸展方向发生了改变。轨道杂化理论的基本要点（5点）：杂化（3）杂化轨道的成键能力比杂化前原子轨道的成键能力强，形成的化学键的键能大。

（4）中心原子的杂化轨道用于与配位原子形成σ键或排布孤对电子，而不能以空的杂化轨道的形式存在。

（5）中心原子的杂化轨道的类型决定了多原子分子或多原子离子的空间构型。

杂化轨道之间采取最大夹角分布，相互间斥力减小，分子能量低，更为稳定。●成键时能级相近的价电子轨道相混杂，形成新的价电子轨道——杂化轨道基本要点概括●轨道成分变了总之，杂化后的轨道●轨道的能量变了●轨道的形状变了结果当然是更有利于成键！变了●杂化后轨道伸展方向，形状和能量发生改变●杂化前后轨道数目不变二、杂化轨道的类型和分子的空间构型

（一）sp杂化与分子的空间构型

由中心原子价层的1个s轨道和1个

p轨道参与的杂化称为

sp杂化，所形成的轨道称为sp杂化轨道。每一个sp杂化轨道中含有1/2的s轨道成分

1/2

的

p

轨道成分，杂化轨道间的夹角为

180º，空间构型为直线型。BeCl24Be：2s2空间构型为直线形ClClBespsp杂化Be采用sp杂化sp杂化sp杂化BeClCl180oBeCl2（二）sp2杂化与分子的空间构型由中心原子价层的1个s轨道和2个

p轨道参与的杂化称为sp2杂化，所形成的三个杂化轨道称为sp2杂化轨道。每个sp2杂化轨道中含有1/3的s轨道成分和2/3的p轨道成分，杂化轨道间的夹角为

120º，空间构型为平面正三角形。sp2杂化BF3的空间构型为平面三角形sp2sp2杂化B：2s22p1sp2杂化BF3（三）sp3等性杂化与分子的空间构型由中心原子价层的1个s轨道和2个

p

轨道参与的杂化称为sp3杂化，所形成的四个杂化轨道称为sp3杂化轨道。sp3杂化轨道的特点是每个杂化轨道中含有1/4的s轨道成分和3/4的p轨道成分，杂化轨道间的夹角为109。28’，空间构型为正四面体。

CH4CH4的空间构型为正四面体sp3杂化sp3C：2s22p2sp3杂化CH4CHHH109.5oHsp杂化——1个s轨道+1个p轨道，生成2个sp杂化轨道。sp2杂化——1个s轨道+2个p轨道，生成3个sp2杂化轨道。sp3杂化——1个s轨道+3个p轨道，生成4个sp3杂化轨道。杂化轨道的空间结构直线形轨道夹角1800平面三角形轨道夹角1200正四面体形轨道夹角109.50S-p型杂化轨道的类型CCCsp杂化sp2杂化

sp3杂化（四）sp3不等性杂化与分子的空间构型

等性杂化：全部是只含单电子的原子轨道或全部是空原子轨道进行的杂化。（所形成的杂化轨道的形状、能量和所含原子轨道成分均相同。）

不等性杂化：如果原子轨道杂化后所得到的一组杂化轨道的能量不完全相同，则这种杂化称为不等性杂化。有孤对电子参与的杂化都是不等性杂化。

含s成分多

含p成分多+3H1sHHHN107.3º孤电子对..NH3的空间构型N：2s22p3

含s成分多

含p成分多+2H1sOHH104.5º孤电子对....H2O的空间构型O:2s22p4P251中心原子的价层电子对的排布和ABn

型共价分子的构型价层电子对排布成键电子对数孤对电子对数分子类型电子对的排布方式分子构型 实例直线形

23平面三角形20 AB2直线形 HgCl230 AB321 AB2价层电子对数平面三角形BF3角形PbCl2spsp2价层电子对数价层电子对排成键电子对数孤对电子对数分子类型电子对的排布分子构型 实例布方式4四面体4 0AB43 1AB32 2AB2正四面体CH4三角锥形NH3V形H2Osp3价层电子对数价层电子对排成键电子对数孤对电子对数分子类型电子对的排分子构型 实例布布方式体5三角双锥5 0AB54 1AB43 2AB32 3AB2三角双锥PCl5

变形四面SF4T形ClF3直线形 sp3d价层电子对数价层电子对排成键电子对数孤对电子对数分子类型电子对的排分子构型 实例布布方式形6八面体6 0AB65 1AB54 2AB4正八面体SF6四方锥形 IF5平面正方sp3d2试用杂化轨道理论解释下面问题：●1.

NH3、H2O的键角为什么比CH4小？CO2的键角为何是180°？乙烯为何取120°的键角？

杂化形式不同:NH3、H2O为sp3不等性杂化；CH4

为sp3等性杂化；CO2为sp杂化；乙烯C=C为sp2杂化QuestionSolution2.

在BCl3和NCl3分子中，中心原子的氧化数（+3）和配体数（是3个）都相同，为什么两者的空间分子结构却不同？答：还是杂化形式不同：BCl3为sp2杂化，平面三角形；NCl3为sp3不等性杂化，为三角锥形。

3.在sp2

和sp

杂化轨道中，是否也存在不等性杂化？各举一例！

例如SO2

和CO课堂练习CH4分子中C原子为

杂化；BeCl2分子中Be原子为

杂化；分子的空间构型为；BF3分子中B原子为

杂化，分子的空间构型为

。

sp３spsp２直线形平面三角形NH3分子中N原子为

杂化，分子的空间构型为

。sp３不等性三角锥形.关于杂化轨道理论，下列说法错误的是

（）

A.杂化轨道是由不同原子的外层能量相近的原子轨道组合而成B.有几个原子轨道参加杂化，就形成几个杂化轨道C.杂化轨道比杂化前的原子轨道成键能力强D.不同类型的杂化轨道间的夹角不同Ａ

价键理论和杂化轨道理论把电子局限于成键的两个原子之间，也不能解释一些磁性结果。

理论预测O2分子没有单电子，是抗磁性的；实验结果显示O2分子是顺磁性的，有单电子第五节分子轨道理(molecularorbitaltheory)论简介一、分子轨道理论的基本要点二、分子轨道的形成三、同核双原子分子的分子轨道能级图四、分子轨道理论的应用实例1932年德国化学家洪德（Hund）和美国化学家马利肯（R.S

Mulliken）等人提出了新的化学键理论，即是分子轨道理论（MO法）。这是人们利用量子力学处理氢分子离子而发展起来的。

一、分子轨道理论的基本要点（五点）

(1)在分子中，电子不再属于某个原子，也不局限于两个相邻原子之间，而是在整个分子空间区域内运动，分子中每个电子的空间运动状态用分子轨道来描述，每一个分子轨道都有相对应的能量和形状，为分子中的电子在空间出现的概率密度。

（2）作为一种近似处理，可认为分子轨道是由原子轨道线性组合而成的，组合成的分子轨道的数目等于参与组合的原子轨道的数目。两个原子轨道线性组合得到两个分子轨道，其中一个是成键分子轨道，另一个是反键分子轨道。能量不同的两个原子轨道组合成分子轨道时的能量关系

（3）为了有效地组合成分子轨道，参与组合的原子轨道必须满足以下三条原则:原子轨道对称性示意图对称性匹配:S-S，S-PX，PX-PX，PY-PY，PZ-PZ①对称性匹配原则：只有对称性相同的原子轨道才能组合成分子轨道。√√√××

②能量相近原则：只有能量接近的对称性匹配的原子轨道才能有效地组合成分子轨道，而且原子轨道的能量越接近，组合成的分子轨道越有效。

③轨道最大重叠原则：能量相近、对称性匹配的两个原子轨道线性组合分子轨道时，应尽可能使原子轨道重叠程度最大，使成键分子轨道的能量尽可能将低。（4）电子在分子轨道上的排布时，遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪德规则。

（5）分子中共价键的强度用键级来度量：

键级=(成键电子数－反键电子数)/2一般来说，键级越大，形成的共价键就越牢固，分子就越稳定。课堂练习

问答：※为了有效地组合成分子轨道，参与组合的原子轨道必须满足哪三条原则？▲对称性匹配原则▲能量相近原则▲轨道最大重叠原则二、分子轨道的形成

根据分子轨道的对称性不同，可以将分子轨道分为σ分子轨道和π分子轨道。两个原子轨道沿连接两个原子核的轴线以“头碰头”方式组合成的分子轨道称为σ分子轨道。两个原子轨道垂直于轴线以“肩并肩”方式组合成的分子轨道称为π分子轨道。

σ电子：分布在σ分子轨道上的电子称为σ电子；

成键σ电子：分布在成键σ分子轨道上的电子；反键σ电子：分布在反键σ分子轨道上的电子；σ键：由成键σ电子形成的共价键；单电子σ键：由一个σ成键电子形成的共价键；σ键或共价单价：由一对σ成键电子形成的共价键；三电子σ键：由一对σ成键电子和一个σ反键电子形成的共价键；一对σ成键电子和一对σ反键电子不能形成共价键。π电子：分布在π分子轨道上的电子；π键：由成键π电子形成的共价键。单电子π键：由一个成键π电子形成的共价键；π键：由一对成键π电子构成的共价键称为双电子π键，简称π键三电子π键：由一对成键π电子和一个反键π电子形成的共价键。一对成键π电子和一对反键π电子不能形成共价键。（一）s轨道的组合

两个原子能量相近的s

轨道沿连接两个原子核的连线进行线性组合，可得到两个σ分子轨道。（一）s轨道的组合

(二)p原子轨道的组合两个原子能量相近的

px

轨道沿连接两个原子核的连线以“头碰头”方式进行线性组合，可以得两个σ分子轨道。(二)p原子轨道的组合当选定键轴为x轴时，两个原子的两个py

轨道或两个pz

轨道垂直于键轴以“肩并肩”方式各组合成两个π分子轨道。

三、同核双原子分子的分子

轨道能级图

同核双原子分子的分子轨道的能量，由（1）参与组合的两个原子轨道的能量（2）重叠程度两个因素所决定

LiBeBCNOF17826344451156014381968第二周期元素2s与2p轨道能量差

ΔE=E2p–E2s

ΔEkJ·mol-1O2F2Ne2（总电子数>14个电子）※σ(1s)<σ*(1s)<σ(2s)<σ*(2s)<σ(2px)<π(2py)=π(2pz)<π*(2py)=π*(2pz)<σ*(2px)LiBeBCNOF17826344451156014381968第二周期元素2s与2p轨道能量差

ΔE=E2p–E2s

ΔEkJ·mol-1

当两个原子的2s轨道和2px

轨道的能量相近时，还要考虑到2s轨道与2px

轨道的组合。两个2s轨道与两个2px

轨道的组合Li2Be2B2N2

（总电子数≤14个电子）※

的电子排布为，形成一个单电子σ

键。键级为

0.5，所形成的单电子σ

键的键能较小，故

易解离。由于中有

1个未成对电子，因此具有顺磁性。(一)

的结构四、分子轨道理论的应用实例

的电子排布为

的键级为(2-1)/2=0.5，所形成的三电子σ

键的键能较小，故

易解离。由于中有1个未成对电子，因此具有顺磁性。(二)He+2

的结构(三)N2的结构N2的电子排布为：

(1σg)２

(1σu)２

(2σg)２

(2σu)２

(1πu

)２=(1πu

)

２

(3σg)２

三对电子，形成两个π键和一个σ键，键级为(10-4)/2=3。N≡N的键能很大。N2

中没有未成对电子，为反磁性物质。形成一个σ

键，

O2

共有16个电子，其电子排布为

和(10-6)/2

=

2，其结构可表示为：(四)O2的结构各形成一个三电子π键。O2的键级为O—O：：······有两个未成对电子，具有顺磁性。其中：：···：······新进展O2+（二氧基正离子）键级大于O2的键级，并不能说明O2+热稳定性比O2强。课堂练习1.按分子轨道理论,O2分子中的化学键为()A.一个键B.两个三电子键C.一个键和一个键D.一个σ键和两个三电子π键D2.在下列分子中，键级最大的是(

)

A.H2B.F2C.O2D.N2D第六节离域π键

这种含由3个或3个以上原子轨道形成的π键称为大π键。

一、离域π键的形成条件是：1.这些原子都在同一个平面上，每个原子有一个p轨道，各p轨道互相平行；2.π电子的数目小于p轨道数目的两倍。

二、离域π键的类型

（1）正常离域π键：π电子数与成键原子数相等的离域π键称为正常离域π键，例如：.......

（2）多电子离域π键：π电子数大于成键原子数的离域π键称为多电子离域π键，例如：：：....CH2—CH—CH—CH2..............

（3）缺电子离域π键：π电子数小于成键原子数的离域π键称为缺电子离域π键，例如：..第七节分子间作用力和氢键

(intermolecularforceandhydrogenbond)一、分子的极性（molecularpolarity）二、分子间作用力(intermolecularforce)三、氢键（hydrogenbond）一、分子的极性

（molecularpolarity）非极性分子:

如果分子的正、负电荷中心重合，则为非极性分子.极性分子:如果正、负电荷的中心不重合，则为极性分子。

双原子分子的极性双原子分子的极性与化学键的极性是一致的：

如果化学键有极性，分子为极性分子；如HCl如果化学键没有极性，则分子为非极性分子，如H2。在多原子分子中

分子的极性与化学键的极性和分子的空间构型有关。如果分子中化学键是极性键，但分子的空间构型是完全对称的（直线形，平面三角形，正四面体），则为非极性分子；如果分子中的化学键为极性键，但分子的空间构型不对称，则为极性分子。HOδ+

δ-

H

分子的极性大小常用分子电偶极矩来衡量:

分子电偶极矩越大，分子的极性就越大；分子电偶极矩越小，分子的极性就越小；分子电偶极矩为零的分子是非极性分子。P266一些分子的分子电偶极矩与分子空间构型H2N2CO2CS2CCl4CH4H2SH2ONH3

0000003.636.174.29直