第六章原子结构和分子结构

第六章原子结构和分子结构第一节原子结构第二节分子结构第三节氢键教学要求

掌握核外电子运动的特殊性——波粒二象性掌握波函数、原子轨道、电子云的概念及意义掌握描述核外电子运动特征的四个量子数掌握原子轨道的角度分布图熟悉多电子原子原子轨道近似能级图掌握多电子原子核外电子排布规律及电子排布式掌握共价键的本质、特征和类型掌握现代价键理论、杂化轨道理论掌握氢键的形成、特征和类型原子结构的认识史古代哲学思想公元前四百年，古希腊卓越的唯物论者德谟克利特提出万物由“原子”产生。“原子”即不可分之意1741年，俄国的罗蒙诺索夫曾提出物质构造的粒子学说，但由于缺乏实验基础，未曾受到重视。

十八世纪末，欧洲进入资本主义的上升时期，生产的迅速发展推动了科学的进展。出现了较精密的天平，化学科学从定性研究进入定量研究。1.质量守恒定律1756年，罗蒙诺索夫2.定组成定律1779年，法国，普劳斯特：一种纯净的化合物不论来源如何，各组分元素的质量都有一定的比例。3.倍比定律1803年，英国中学教师道尔顿发现：当甲、乙两种元素互相化合生成两种以上化合物时，则在这些化合物中，与同一质量的甲元素化合的乙元素的质量互成简单的整数比。

十九世纪初（1808年），道尔顿在继承了古希腊的原子论的基础上，提出了他的原子学说：1.物质是由原子构成，原子不可分割，不能自生自灭2.同种元素的原子在质量、形状上、性质上完全一致，不同种类的原子则不同。3.每一种物质均由它自己的原子组成。单质由简单原子组成，化合物由复杂原子组成。而复杂原子又是由为数不多的简单原子所组成。复杂原子的质量又是组成它的简单原子的质量之和。1811年，意大利化学家阿佛加德罗引入“分子”的概念。认为原子虽是构成物质的最小微粒，但它并不能单独存在。

恩格斯评价：化学中的新时代是从原子论开始的，近代化学的始祖是道尔顿而非拉瓦锡。

原子分子论的建立，阐明了原子与分子间的联系与差别，使人们在认识物质的深度上产生一个飞跃，澄清了长期以来的混乱。——但它也只是一定历史时期的相对真理。电子的发现汤姆逊布丁模型，1897年α粒子散射实验卢瑟福行星模型，1911年

但该模型与经典的电磁理论相矛盾。另外，原子光谱也是线状光谱（非连续光谱）。

按麦克斯韦的电磁理论，绕核运动的电子应不停地连续向外辐射电磁波，得到连续光谱。同时由于电磁波的不断辐射，电子的能量应逐渐减小，终于落于核上。玻尔理论的基础第一节原子结构能量量子化和光子学说－20世纪初1900年，普朗克（Planck）提出了能量量子化的概念。他认为黑体辐射频率为

的能量是不连续的，只能是h

的整数倍。h称为普朗克常数，6.626×10-34J·s。1905年，爱因斯坦提出了光子学说，圆满地解释了光电效应。——光的波粒二象性。

1913年，丹麦物理学家玻尔（Bohr）在牛顿力学的基础上，吸收了量子论和光子学说的思想，建立了玻尔原子模型。(定态同心圆模型)玻尔报的氢付原子湖模型1.定态昏假设昌：核拨外电焰子运库动有遍一定异的轨块道，馅在此养轨道慌上运般动的蹦电子衰既不斯放出牲能量泽也不董吸收狸能量猾。称警为定膨态。能量胀最低孝的定泼态称务为基统态能量垮高于治基态顺的定拢态称辆为激发振态2.量子圣化假甘设：猪在一陶定轨侦道上像运动滥的电蛇子具池有一猾定的基角动锅量和肥能量芹，这缠个角着动量较和能腿量只立能取坟某些斑量子轨化的浊条件始所决俊定的扇数值碰。n＝1,录2码,围3,姻4任,页5凭‥劲‥牵‥，称为量子器数3.跃迁拘规则钞：电扒子吸涝收光诉子就池会跃绳迁到予能量窗较高校的激膜发态习，反着之，宣激发膜态的拨电子腾会放演出光垦子，促返回浊基态糟或能踪蝶量较散低的报激发塔态；党电子半吸收廉或放盾出光充子的牺能量猪为跃狗迁前挑后两勿个能筐级的娘能量辱之差厦。但在出解释音多电美子原串子时予，却妈遇到鉴了难科以解处决的驻因难成功谁解释霜氢原鸣子光赢谱及类氢工离子光谱需。误窜差在苹千分发之一顽以下痰。优点寄：指出流原子足结构刷量子轧化的月特性用量乎子化受解释丈了原府子结筐构和宿氢光孟谱的虹关系缺点尼：未能息完全猎摆脱名经典印物理央的束巡寿缚无法捕解释遗多电巩子系锐统和碍原子饶光谱悠的精歪细结堤构玻尔当理论颈的优妙缺点对于雕原子啊中电慕子运丙动的笼描述膊，要扛在新隶的量子牵力学出现阴后，楚才能猾得到适和实罚验结躁果相过符合籍的结赢果。相对级于量革子力医学，19芦00荐-1败92优5年，贩称为旧量乎子论疫阶段量子自力学扮的基爸础是帜：波粒价二象催性、测不医准原紧理和薛定怒谔方级程。——核外轻电子饥运动首状态版的现竹代概兔念量子那力学禁概念1.微观偿粒子泪的波占粒二谷象性—物质局波19腔24年，凡德布稳罗意电子鼠等微栏观粒依子与诉光一耐样具情有波配粒二目象性三年嗽后，恋假设也由电繁子衍犹射实缸验证蒙实。电子斯衍射喜实验单个埋电子白穿过膀晶体负投射晨在屏炉幕上多个呈电子孝穿过孙晶体解投射里在屏尤幕上电子概衍射赶图abcX射线曾衍射筐图电子支衍射态图如何菊理解谁电子锈衍射影图统计绘解释某：用看弱的巧电子种流使脱电子贫一个批个地虹通过无晶体宿光栅傻或者展使某肆个电秀子反掉复通踪蝶过晶孟体光特栅而矛到达滋底片换，长六时间炉后，烘也有逆相同铅的衍档射图呆形。茶说明电子乌衍射致不是扇电子偶与电内子之败间相功互作枯用的猾结果，是厕由电子怕本身蛇运动撒的规鸦律性零所致，是和眉大量帐电子竭的运疤动统馅计性翼规律联系规在一称起的。所里以电骆子波惰又称统计妹波或康概率跟波，咏也称往为物婆质波。2.不确月定原抬理19哥27，海摆森堡无法犯同时质准确秒测定符微观岗粒子井的位住置和喂动量不确贼定原貌理Δx为x方向疤坐标拳的测仔不准灭量（围误差毅）Δpx为x方向只的动选量测勺不准穿量（央误差碌）微观只粒子浅运动荣无确瞧定的越运动喜轨道竖，应瘦该用碗量子屑力学池来描章述微块观粒珍子的廉运动3.薛定扎谔方雕程—电子遗波动抛方程19艰26年，真薛定远谔利驳用德浴布罗让意的机物质飞波的位观点吴，提津出了鉴描述坑微观恐粒子刻运动虎规律塔的方战程，忍后称欺为薛定见谔方典程。该卫方程丙的提喉出标庄志着喉量子迟力学呈的诞颜生，棕它是溉量子宝力学葡的最瓦重要语的基小本方孤程。x,y,z:电子凶的空懂间坐吧标；m:电子演的质国量V:电子鹅的势六能;E:电子止的总经能量:方程绣的函揭数解肌，称钓为波娃函数是描舅述氢栽原子傲核外茄运动出状态票的数细学函素数，绪称为波函望数是薛虾定谔鞠方程破的合翼理解挥，无街明确宏的物刚理意简义||2表示亏在空鹊间某乡丰处电牙子出藏现的概率敌密度该点于周围和微单比位体挠积内水电子陪出现舅的概勤率薛定您谔方球程的凑物理边意义量子坚力学犯的一乎个基颠本方正程，触提出盲了波然函数(x,y,z)量子闪力学域用波捧函数(x,y,z)和其黎相应搞的能巩量来澡描述秆电子宜的运钞动状纵态电子抚运动纯的特鹅征：1.电子塌具有委波粒范二象夏性，旗它具鞭有质钉量、竖能量抖等粒炸子特将征，肌又具泽有波暗长这件样的讯波的通特征犹。电够子的降波动铁性与捐其运提动的妨统计舰规律蜂相联刮系，李电子趁波是骨概率滔波；2.电子领等微聚观粒皇子不爱能同暑时测如准它叉的位昌置和叫动量锈，不持存在衔确定翻的运劈燕动轨连道。鞋它在乱核外父空间裳出现警体现凭为概辽率的芬大小垂，有焦的地坑方出袄现的痰概率序小，缩慧有的嗽地方柄出现蒜的概元率大4.每一对应烂一确控定的揭能量跪值，狂称为狱“定遮态”也。电唇子的源能量励具有总量子弹化的弟特征码，是绵不连陕续的协。基迁态时辛能量搭最小挣，激花发态骑的能纸量高篮。3.电子的运动状态可用波函数和其相应的能量来描述。波函数是薛定谔方程的合理解，表示概率密度。量子婚数是颠一些悉不连慈续的吵、分见立的纵数值侦，它纪的增锁减只衬能是1的整数帖倍，体室现了悟某些问物理贡量的龄不连蛋续变弦化，称为孟量子箱化。n、l、m的取醉值和巡寿组合扣一定睁时才能矮合理屠存在垒，因塞此三个刺合理雄量子傲数取暖值的餐组合就可剥以确陈定一识个波嘉函数n、l、m是求稻解薛猾定谔遵方程卖中的闪自然海体现一般记成：薛定粗谔方绕程的宪解为萝系列排合理毒解，骨每个鱼解都精有一边定的推能量础与其进对应介，同男时每令个解都要绪受到咬三个司常数(n,l,m)的规趁定，卧即为浴量子价数。一、婚量子密数和讲氢原歼子的屑波函书数量子胞数（一闭）主拿量子乐数(n)主量摩子数n反映世了电子促在核低外空熟间出痛现概处率最考大的堂区域凶离核膀的远原近，这纸些区枪域俗泥称为电子干层，是决定村核外陶电子姥能量当的主巷要因耻素。取值塌：非零眨正整针数，即n＝1、2、3、……n值相扶同的悠电子兆称为同层圈电子暖。当n＝1、2、3、4…绝…时，佩相应秋用光猴谱学佳符号K、L、M、N…刮…来表休示对于单电锤子原疗子，n是决国定其叼电子绢能量祸的唯寸一因熔素（二寺）粗角量合子数(l)l决定原子铅轨道轿和电昏子云姜的形状在多拢电子喉原子骆中配银合主着量子榨数n一起决定蛛电子今的能棋量取值男：l＝0、1、2、3…套…(n-1)，共规可取n个值同一煮电子桥层中趟的电烛子可践分为已若干袋个能可级(亚层)，l决定辉了同债一电与子层覆中不同厨亚层n,l相同的原百子轨蒜道称胖为简并坏轨道或等价扑轨道l012电子亚层spd电子云形状球形双球形花瓣形讨论穴：l相同列，n不同系。n越大窜，能旬量越软高。E1s<E2s<E3s<E4sE2p<E3p<E4p<E5p……n相同睛，l不同厕。l越大步，能际量越湖高。Ens<Enp<End<Enf（三努）德磁量倒子数棒（m）磁量条子数m决定原子颈轨道贴和电绸子云在空焦间的哗伸展铺方向与轨宗道和编电子选的能缝量无墙关取值跟：取0、±1、±2、±3毛……尚±l，共2l+1个数睛值s、p、d、f轨道富依次谜有1、3、5、7种取草向n,抬l相同抛，m取值宣为2l+1，因即此有2l+1个简传并轨者道量子宾数与句原子猪轨道丧的关构系nlm同一电子层轨道数(n2)1001=122004=2210±13009=3210±120±1±2（四被）使自旋墨角动鸡量量踪蝶子数（s）表示颗顺时邀针和虚逆时厦针两揪种自居旋运路动取值野：+1洗/2和-1留/2通常恰也可剥分别系用符该号“↑”和貌“↓”表许示同一遵原子奴轨道邀最多段只能室可容暗纳自缺旋方碗向相绵反的叹两个喘电子亭，它糕们具洪有相裹同的点能力两个笔运动厕方向迈为↑胁、↑风或↓阔、↓协的称抛为平次行自挥旋两个园运动仆方向缺为↑熟、↓番的称躺为反睁平行兵自旋n,l,m这三宵个量衫子数杠的组勉合有胃一定棚的规辛律，坟并且驴有与僵之相景对应瘦的波份函数n,庄l,m由n,l,m三个秀量子糊数的鸦合理振组合仓可以哑描述甩出一乞个原反子轨剖道由n,l,m,s四个孝量子偶数的令合理灿组合宫可以剪描述哥出原阁子核泼外一飘个电搁子的炮运动售状态[例]已知献基态Na原子傅的价咬电子俯处于哪最外洞层3s亚层唇，试罗用几扒个量朝子数某来描功述它晕的运疯动状袜态解：3,喷0延,膊0,标+房诚1/愧2讨论卫：核外异每个维电子贴的运克动状钓态对辩应于头一套兔量子蜡数n,l,m,s各电碑子层村可容泡纳的遍轨道检总数关为：n2s轨道暮运动柳状态卡为2p臣z，可循用来锁描述车的量溉子数免为A.n=1俩,l=疮0,m=况0;劲B.n=按2,l=研1,m=沸0C.n=盘2,l=鄙2,m=棚0救;阿D疾.n=1绳,l=煌2,m=隆1B例题劲：例题羊：下列茧各组允量子惭数哪澡些不合心理？1.庸n=久2,l=馋1,m=屠02.n=阳2,l=漏0,m=滥-13.n=蓬2,l=弓2,m=捐-14.n=芳3,l=宏1,m=予15.搁n=单3,l=掘-2性,m=淡-12坛3飞6氢原油子的爸波函机数原子絮轨道肿与波卡函数氢原妈子薛肝定谔卸方程可以予精确芝求解。类摩氢离召子(如He+、Li2+等)的情吊况与视此类似。波函杠数的毛有关孕图形华表示氢原干子波蚕函数n蚂,磁l宾,乳m(r,,)可分农为两唯部分n,伴l湖,哨m(r,,)星=Rn,说l(r)·Yl,限m(,)Rn,融l(r)是由n和l确定诞的、协只与饶半径r有关案的函军数，俩称为径向桥波函独数Yl,愿m(,)是由l和m确定阳的、息与方房诚位角,有关犹的函岭数，盯称为角度枯波函简数轨道n,l,m(r,,)Rn,l(r)Yl,m(,)能量/J1s-2.18×10-182s

-2.18×10-18/222pz-2.18×10-18/222px-2.18×10-18/222py-2.18×10-18/22表猾氢原兆子的等一些交波函迁数及塞能量二、延氢原尘子轨圣道的真角度骑分布贼图将原应子轨赚道角妥度波投函数Y(,)随角蚕度(,)的变哲化作稀图即公得原木子轨做道的钞角度内分布品图+s轨道木角度冷分布揪图+-++--pxpypzp轨道似角度丛分布啊图d轨道宁角度颤分布库图++++++++++----------讨论鲜：Yl,骡m(,）仅垄与方智位角有关，与距离赞核远吨近r关—不论n为何革值，嚼只要l,毒m相同择，Yl,m(,)的图倾形都句是一冬样的剖面蹄图关于萄“+/坏-”的说骡明来自姻于计峰算中飞角度得的取济值不痛同，脉不反片映电鹊荷或断者轨须道方怖向的驶正负反映邀了电追子的亚波动捡性三、蜓电子击云和需概率沿密度概率中密度与电子驰云电子雀云：将空树间各暑处电却子出呈现概阿率密貌度||2的大中小用鸣疏密来程度臭不同丢的黑焰点表盯示是概叼率密榴度的棵形象逢化描才述离核织越近，电阀子云猾越密枕集，点电子乓出现粱的概率率密度愈大伞。离核饼越远，电纪子云贼越稀肾疏，艇电子昏出现淹的概率晃密度愈小蚂。注意:小黑服点不说代表省电子,不代貌表电怨子出扎现的摸概率四、缸原子仔的电恩子构庭型求解梅多电选子原满子时鹊薛定烫谔方语程有膏困难喂，只区能作近似申处理。近似晓解与常氢原悔子精返确解喊相似舍之处潮在于敲：每个扭电子箭都有视其自贱己的苗波函烫数i，具阿体形辩式也众取决洁于三矮个量绸子数n，l，m，并截有其骆相应萌能量电子掉在每愤层中跪可能障占据漆的轨标道数蹄与氢似原子肌的数纽奉目相般等n2原子悬轨道练角度户分布介图与连氢相勉类似框，电条子云索形状竟也相鼠似多电阀子原其子的绢能级（一掏）多川电子庄原子漂轨道蓄的能食级图鲍林捡近似缘瑞能级不图（电子绩填充字顺序库图）能量与周期1s敞;2s森2p;3s饰3p;4s击3d换4p;5s评4d艳5p1s2s2p3s3p3d4s4p5s5p4d6s6p5d4f徐光剃宪规行则能级利组n+蝇0.贿7l组内界电子计数Ⅰ1s1.乳02Ⅱ2s港2p2.剃0狠2.缓78Ⅲ3s将3p3.追0求3.池78Ⅳ4s驼3d慈4地p4.导0技4.括4诞4.搞718Ⅴ5s爹4d边5渗p5.锁0莫5.哨4稼5.环718Ⅵ6s饿4f泥5d铲6韵p6.谨0窜6.屠1金6.简4规6.夺732能级耻组升牧高（n+换0.硬7l）值唐整数溪部分轿相同龟的能疲级为施同一或能级界组（n+偏0.细7l）值垫愈大纸，轨芒道能用级愈柳高（二奔）原抽子核循外电窃子的能排布编规律能量届最低赔原理泡利带不相呆容原冠理洪特糠规则发及其找补充授规则能量飞最低盟原理当多夺电子恶原子阵处于阶基态涌时，买核外废电子继的填邪充按交照Pa无ul盘in疑g能级捡图的偿次序鸣优先屑分布枯在能永量最渣低的由轨道杨。然竭后，赵依次赴填入资能量穷较高针的轨饿道，啊以使泊整个窃原子倘系统浪能量厌最低绕、最高稳定泡利复不相攻容原崖理在同冲一原杏子中辉不会安出现菌运动盏状态岸（4个量浸子数辉）完呀全相下同的牙两个俭电子同一存原子案轨道翅中最越多只情能容江纳两个仆自旋炼方向枣相反的电巨子洪特球规则电子斩在能位级相株同的帅原子混轨道重（等堤价轨哄道或娘简并短轨道个）上超分布袖时，执总是隐尽可攻能以佩自旋牵平行奋的方救式分哑占不刮同的湖轨道补充拼规则量：等急价轨待道处刮于全充厨满(孝p6、d10、f14)、半充宣满(附p3、d5、f7)或全空(反p0、d0、f0)的状缝态是迈能量养较低烟的稳监定状鼠态错误欲使2个相知同自宗旋方厌向分代占轨团道的毕电子渡占据矿同一侦轨道谷，必蜻须改误变其灵中一咬个电以子的垄自旋晌方向齿并吸胃收傅一定职的电子怒成对摄能，克详服电之子之煮间的殊斥力枣，原柔子的勺能量醋就会寻升高收而不察稳定厚。例7N1s2s2p写作N:番1译s22s22p3电子团排布吴式电笛子组湾态原子垒轨道才方框脂图原子固核外江电子所排布虹式电子桶排布闹式即电子作组态仅表铲现电捆子层目结构可而不贵表示矿填充质顺序原子纺芯(a贿to赶mi锡c砖ke凶rn仙el但)：内蹄层已污填充烂满至家稀有辛气体共元素指电子额层结越构的排部分志，用点稀有太气体运元素滨符号译加方肚括号搏表示返。(1谈)排布坟顺序尼与书抢写:按能级猜高低顺序由低蛾到高排布.例如:27号Co宜:书写拒时改决为:1s22s22p63s23p63d74s2也可怒书写挡为:[A胞r]3d74s218Ar的电咸子排钥布式佛为:1s22s22p63s23p61s222s22p63s23p63d74s填充启顺序电子序层结孤构[A兆r]属[H坑e]雅[奇Ne就]等等其中[A报r]表示Co的原子届芯。例题罗：请写茅出24Cr的原懂子核倡外电姿子排误布式1s22s22p63s23p63d54s1[A镰r]聋3榜d54s1分别皇写出Fe、Fe2+、Fe3+的电暮子排俭布式Fe：1s22s22p63s23p63d64s2或者[A然r]菠3盆d64s2Fe2+：1s22s22p63s23p63d6或者[A迎r]闸3故d6Fe3+：1s22s22p63s23p63d5或者[A模r]佛3哈d5原子失电硬子顺读序并不李是填充纱电子耐顺序的逆方向幸，而隐是先失袖去最励外层祥电子例题冶：分子脸结构烂通常慨包括太：⑴易分子慢的化忍学组狸成，锣⑵辛分子牛中各钳个原因子相燥连接乖的顺外序和鞠空间麻排布经，即役分子椅的构屡型问哑题，揭⑶清分子华中原臂子之威间的瞧作用浑力，胞即化鞋学键丢问题英。早期廊研究健主要佛集中前在分堪子的锄化学皇组成概方面耻，但朵现代裕原子车结构哑理论油建立再后，燥分子踩结构耀的研局究已科深入宫到化学冤键的伤本质的探蜡索中悉。第二福节氧分划子结糠构分子罢间作池用力(i答nt炎er银mo则le灯cu市la独r界fo乱rc垦e)[定义]分子驱之间弱的朴相互死作用誓力。[包括]范德杂华力和氢键等。化学班键：罚分子灿或晶寻体中纽奉相邻非两个子或多匠个原氏子之治间强颤烈的探相互弹作用锄。离子那键：宾阴阳挎离子尝间通思过静讲电作石用形援成的弄化学哪键。共价济键：原雄子间冠通过痕共用翠电子哭对形惕成的渠化学挥键。金属敌键：庸金属剥晶体器内部盯自由辱电子芬与金磁属离掘子之草间。19挨16年美灭国化眨学家Le鄙wi稠s提出膜经典架的共宗价键乔电子份理论牺。该沿理论辈认为帝两个出或多炼个原侨子可汤以相偏互“共有”一纹对或授多对丝式电子舌，以拘便达贼到稀商有气心体原控子最伪外层2个或8电子抹层结历构（钉或称真为Le连wi隙s结构夏），坚而生床成稳棕定的总分子阀。H·帜+雨·捡H→H∶H或H－H成功稻之处骗：初步扶揭示圣了共晕价键释与离副子键剃的本樱质区劣别，叛能解床释共惕价键秀的饱合和性一、惰经典爬价键局理论经典庭理论炒的缺泳陷：为何蜂电子档同性规排斥赔而却苹可以亦配对蚀成键崖？为何蓬有方趋向性暖？为何与多于萌或少纳于8电子刷的结初构依平然存竖在？直到壤量子灵力学尽建立丢后，霜共价色键的茫理论派才开军始发饮展。19章27年德倦国化竭学家均海特败勒（W.混H姥ei封tl裹er）和参伦敦章（F.日L事on工do草n）把并氢分疼子看创成是纹两个测核和夫两个在电子亮组成赶的系涂统，缓用量笼子力享学近变似求求解其稳薛定忧谔方傻程。二、痕氢分巡寿子的公形成客和共窃价键奶的本荐质两个愧氢原救子接近泽时系葡统势怜能变锻化曲管线两个筹含自旋纷方向梢相反电子帐的氢裂原子惯形成基态柔氢分嘴子两个汪含自旋黎方向讨相同电子鄙的氢雷原子松不能族形成扫稳定泪的氢赠分子万，氢护原子滔处于排斥员态氢分互子基插态——ψ1s重叠环的结妹果电子棵云原子次轨道三、砍现代叔价键鸟理论飞要点（一奥）冤共价适键的珍形成:前提究条件一是呢原子福在化绝合前刷有单再电子间；自旋暖相反宗的单峰电子者所处旅的两井原子典轨道婚重叠有、单冶电子丝式两两赶配对载，使们电子观云密唇集于肿两核馅之间刺，系仗统能牺量降企低，舞形成笑稳定腔的共秒价键要。二是景成键冻单电传子的肺自旋蜡方向湿相反杯。（二咐）共意价键蚂的饱既和性往和方撇向性(1惹)饱和浑性:两原机子自秃旋相快反的划单电适子配姻对之券后，晋不能骗再与莲第三惧个原何子的中单电筒子配检对成虏键元素符号BeNOF原子最外层电子构型未成对电子数分子中共价键数分子式03210321(2占)方向珠性原子汇轨道引最大稻重叠障原理译：成键洪时，隙两原德子轨朝道重疑叠愈沙多，叮两核执间电裹子云轮愈密概集，雁形成葡的共殿价键往愈牢炊固。方向渗性：共价伸键的穿形成直将尽布可能远沿着劳原子俩轨道滚最大界程度押重叠术的方系向进戴行。共价沾键方章向性来示意暂图(c)无效厨重叠(b)无效虚重叠(a)有效遗重叠+1s-+3pxxya+1s-+3pxxyb+1s-+3pxxyc四、血共价喂键的部类型键(p指i从bo才nd粮):是两舒个原缺子的苏原子鞭轨道(py-py和pz-pz)沿键屯轴x方向堵以“肩并阳肩”的脊方式们重叠壶形成堆的共鞭价键束。按原污子轨袖道重叠剥方式买不同共价钉键分喷为键(s雀ig另ma蚕b梨on终d):两个仰原子生的原驰子轨瘦道(s-虚s、px-s、px-px)沿着液键轴x方向敲以“头碰闻头”的乒方式桐重叠梦形成歼的共涉价键丙。键键++++++----+++++--+-小辟结共价键类型形成方式重叠部分对称性质重叠程度稳定性存在形式常见成键轨道成键分子举例头碰次头肩并璃肩沿键晃轴呈听圆柱喊形对辉称沿键骄轴呈嫂镜面室反对差称大小稳定狼，不幅易断撑裂稳定榴性小救，易胃断裂可单仁独存窑在，折分子模的骨蛾架不能隙单独忧存在肝，只座能与σ键共亏存于伪双键晴或叁绪键中s-燥s,昆s竟-p上,环px-pxpy-py,pz-pzH-友H补,况H-略Cl声,丛C尺l-弄ClN2中两郑个π键σ键π键特殊错的共养价键—配位尾键成键粮原子徐中一个听原子到提供田孤对区电子，另一消个原查子提类供空相轨道形成CO配位洗键的寒特点形成过程价特别，但解是形成秆后与造普通埋共价稳键无范区别NH4+五、碌共价日键参盾数键能：从堡能量棉因素剑来衡湿量共盘价键能强度女的物叨理量键能遵越大涉，键鄙越稳子定键长：分母子中坏两成絮键原表子的其核间平衡凤距离键长配越短广，键拦越稳眯定键角：分迈子中同一贵原子形成块的两滔个化劳学键没间的适夹角反映姥分子袜空间巷构型都的一澡个重发要参箩数键的普极性闹和分泰子的早极性键的斜极性主要鞋由成剖键原辞子的电负脂性不耽同而引鸽起非极屯性共催价键：成幕键原返子的辩电负钩性相拍同，眠两个仿原子觉核的正电虫荷重些心和成倡键电布子对蚀的负电震荷重童心恰好重合极性治共价箭键：成弯键原桃子的轿电负注性不冰同，幼电负股性大灿的原劣子带唱部分晌负电寄荷，唇电负筐性的供原子愤带部愧分正银电荷帮，键轧的正电请荷重御心和负电话荷重过心不重性合由同键一元旗素原惰子形档成由不针同元稀素原评子形活成一般膨来说咱，成完键原双子间句电负踪蝶性相坚差越坡大，民键的农极性饼越强一、够共价满分子脑的极票性和刘极化（一推）极用性分烛子与厚非极酱性分然子分子撞是显输电中扇性的灰，但奥从分烂子内概部电罪荷的维分布煤看，注可认砍为正负奶电荷撞各集怨中于导一点，叫电荷穗重心非极献性分堆子(no容n-避po绑la句r记mo案le哲cu著le末)资：正、残负电兔荷重捷心重捎合H2、O2、C动O2、C衡H4极性唐分子识(po浊la粉r于mo窄le搭cu洗le唇)：正、丹负电数荷重刑心不碎重合HC绑l、穿HF芬、S催O2、N贵H3共价类分子类极性剧的判锈断双原娘子分补子多原壳子分颠子极性辆共价舱键寒—极性泰分子非极鼠性共毅价键孟—非极乓性分际子H2、C竟l2、O2示圆例HC医l、锤HF极性妙共价谁键非极万性共珍价键枪—非极爬性分锤子S8对称轰—非极装性分承子(分睬子构社型)CO2、C助H4、BF3H2O、酿CH扫Cl3、NH3不对备称—极性昨分子六、帝杂养化轨喷道理拍论（一腾）杂颗化轨绳道理刑论要薯点1杂化(h泳yb因ri挖di强za悔ti费on抵)：形成高分子域时，因原挤子之向间相定互影回响，同寨一原货子内能量捧相近的不同丹类型的n个价喜原子告轨道混合重组，重新厨分配颤能量序和确虫定空字间方路向，产惨生n个新忍的原笼子轨狸道。这适一过忧程称涌为杂消化。杂化昏轨道(h绘yb红ri收d斑or具bi嗽ta边l)：杂化胞形成微的新撑原子半轨道列称为安杂化较轨道初。杂化骆轨道肝理论网要点2杂化建轨道校波函畅数的辨角度套部分挂一端孝肥大役而电贵子云尾密度哲增大磁，更拾有利送于原检子轨姨道间戒的最微大程妹度地叨重叠覆，比未忠杂化花轨道嗓的成列键能脊力强原子胜在形清成化庄学键女的时弓候总川是尽可纺能的翼以杂症化轨辱道的站形式时成键s轨道扇成分桂越多绵，成全键能散力越茂强杂化谁轨道疫理论碰要点3杂化荒轨道罩之间祥力图半在空孩间取最大抱角度讯分布，使珠相互予间的事排斥愈能最鬼小。侨形成侦的共妨价键脖稳定盏，不算同类转型的画杂化堪轨道爸之间冰的夹词角不杏同，否成键仓后所耽形成荒的分雪子就轻有不托同的衫空间摔构型常见线的杂或化类锤型有s+拢p(sp、sp2、sp3)s+域p+瘦d(d2sp3、sp3d2、ds辅p2、ds支p3、sp3d)非过单渡元奶素，ns、np轨道另能级语比较役接近污，往叨往采牛用sp型杂势化过渡布元素崭，(n-1抖)邪d、ns、np或者ns、np、nd轨道煎能级洁比较荐接近晃，往危往采坑取ds艺p和sp到d型杂恋化杂化绘轨道锄类型杂化类型参与杂化的原子轨道杂化轨道数杂化轨道间夹角空间构型实例1个ns和1个np轨道抬间的啦杂化spsp2sp31个ns和3个np轨道断间的讨杂化1个ns和2个np轨道饱间的遮杂化2个sp杂化熄轨道3个sp2杂化倍轨道4个sp3杂化唐轨道18样0°10雅9°园28隆′12盛0°直线成形平面刻正三惯角形正四娘面体Be茄Cl2、C2H2BF3、C2H4CC胳l4、CH4（二旦）原碧子轨例道杂抱化类转型及隐实例sp杂化2个sp杂化于轨道尚间的学夹角握为18合0°，当卸两个sp杂化惰轨道它与其逆它原韵子成城键后尿，就勉形成直线随形分饮子。每个sp杂化叶轨道馋均含1/油2姻s和1/煎2步p轨道屿成分庆。+1个ns1个np2个sp杂化帅轨道sp杂化实炊例Be翼:BeClCl（直线形）激发2s2psp杂化sp2p试说础明Be祸Cl2分子鸡的空煌间构恋型。2s2p实酱例C2H2Be基H2sp2杂化3个sp2杂化笋轨道结间的夹角私为12笋0°，分抛别与怎其他3个相腰同原法子成野键后嫌，就验形成正三枯角形咱分子每个sp2杂化敏轨道疑均含1/转3测s和2/是3炮p轨道罚成分+1个ns2个np3个sp2杂化兵轨道sp2杂化实大例BF3:BFFF(平面劈燕三角稼形)B:2s2p激发2s2psp2杂化sp22p实避例BC马l3实汪例CH2=C旦H2C:CH2=哀CH2sp3杂化4个sp3杂化华轨道冤间的夹角棍为10蓝9º28错’，当4个sp3杂化维轨道毫与4个相漠同原往子的身轨道洁重叠设成键扮后，揉就形益成正四害面体纠构型的分浙子。每个sp杂化坚轨道你均含1/雄4陡s和3/诸4胖p轨道枪成分侍。+1个ns3个np4个sp3杂化乒轨道sp3杂化实甲例C：2s2p激发2s2psp3杂化sp3CH4C等性筹杂化掠和不敬等性监杂化按杂需化后保所形影成的疾几个贯杂化城轨道翅所含成分哪比例及能量是否番相同等性填杂化(e评qu闻iv散al榴en完t番hy粥br最id法iz萍at菊io驴n):完全汤相同参与耀杂化敢的轨贺道均含卡有单议电子础或均景是空笑轨道。例如CH4是sp3等性聪杂化用。有孤绝对电貌子占笑据的洁原子快轨道幅参与拦杂化。例如NH3、H2O是sp3不等登性杂台化。不等科性杂踩化(n漏on搂eq社ui悉va择le够nt宏h所yb荒ri学di海za需ti篮on模):不完有全相警同NH3:N:NHHH∠H亿NH期=1痒07馅º1元8'sp3杂化不等性2s2psp3三角锥形H2O:O:OHH∠H患OH担=1蛮04杨º3殿0'V字形sp3杂化不等册性2s2psp3不等性激发毫不是幻玉杂化絮的前杨提不经营过激赶发过真程杂怀化依笼然可钩以进拜行图小嘴结杂化类型spsp2sp3(等性)sp3(不等性)参与杂化的原子轨道1个s+1个p1个s+2个p1个s+3个p1个s+3个p杂化轨道数2个sp3个sp24个sp34个sp3(含1或2对孤对电子)杂化轨道夹角θ180°120°109.5°90°＜θ＜109.5°分子构型直线形平面三角形正四面体三角锥,V形实例BeCl2,

C2H2BF3,C2H4CH4,CCl4NH3,H2O例判题试说CO喉Cl2分子停中的脖成键口情况恐。C:插sp2杂化C-皂Cl槐:C-漂O:第三箩节仿氢纤键广义贱讲，慰分子谢间作智用力予是除倡共价临键、秀离子兰键和瞒金属胜键以丑外的烤分子消间和羞基团息间相醉互作剂用力立的总名称范德纵华力(v叮an油d剃er脂W痒aa渡ls堡f户or户ce轻)和氢镇键(h丝式yd挑ro压ge娘n艇bo蚀nd胁)范德搂华力忌的作萌用决定球物质庄的熔点爆、沸笛点等物栋理性称质的乞主要详因素烛之一F2Cl2Br2I2小大小大低高低高摩尔讲质量范德唉华力沸点熔点氢化割物沸院点变虚化规织律氢化物沸点(℃)氢化物沸点(℃)HF+20H2O+100HCl-84H2S-60.75HBr-67H2Se-41.5HI-35H2Te-1.3一、班氢键赢的形妇成和盖本质当H原子与电负刚性高、半径耻小的X原子以极逐性共卸价键乖结合搏后，异由于X原子船吸引径电子狸能力妨大，上使H原子毯显示艺较强云正电孕荷场鸦，在羞与另暮一个电负筛性较蹦强且有孤帆对电景子的Y原子接触瞧时，搬又能容产生静电烧吸引沟力，该券吸引笋力称武为氢键，用冰“…”表示爹。X－H…YX、Y可以粪相同光也可讽以不裹同，磨如F、O、N等原盆子。HF分子垫间的突氢键F－H…F－HNH3和水腐分