HgCl2 BCl 3 SiCl 4
Be(ⅡA) B(ⅢA) C,Si
Hg(ⅡB)
(ⅣA)
NH 3
PH 3
N,P
(ⅤA)
H2O
H 2S
O,S
(ⅥA)
思考题:解释 C2H 4 C2H 2 CO 2 的分子构型
已知: C2H 2 CO 2 均为直线型
C2H 4 的构型为
H 121o H
C = C 118 o
N
H
H 107o18'
F
H
N
102 o
F
F
P H H H 93o18'
中心原子电负性大者，键角较大；配
位原子电负性大者，键角较小。
课堂练习
• 下列分子或离子中何者的键角最小 • NH3, PCl4+, BF3, H2O, HgCl2
• 比较下列分子的键角大小 • (1) CH4 与 NH3 • (2) OF2 与 Cl2O • (3) NH3 与 NF3 • (4)PH3 与 NH3
例：CO2 苯
图 苯分子大 键示意图
键参数
键能 键角 键长 键矩
键能(E)
键离解能（D）
在一定温度和标准压力下将1mol气态 双原子分子断裂成2mol气态原子所需要的 能量。
D(H--Cl)=431kJ·mol-1
D(Cl--Cl)=244kJ·mol-1
原子化焓 (原子化能)
atmH
使气态多原子分子的键全部断裂成各 组成元素的气态原子所需要的能量。
2H2O(g)
2E(HH)
E(O
O)
4E(O-H)
4H(g) + 2O(g) r H m 2 E ( H H ) E ( O ...... O ) 4 E ( O H )
rHmE(反应 )物 E(生成 ) 物
键角
分子中两个σ键的夹角称为键角，键角是反映分 子空间构型参数之一。
• 键角的比较 • a.首先从分子构型考虑 • b.相同的分子构型考虑中心原子或着不同原
杂化轨道类型
s-p 型杂化
只有 s 轨道和 p 轨道参与的杂化称为 s-p 型杂化，主 要有以下三种类型：
sp3杂化 sp2杂化 sp杂化
1 sp3杂化
2s2p轨道
2p
2s
C: CH 4 空间构型
CH4的形成
2p
2p
2s
2s
sp 3
激发
sp3杂化
2 SP2杂化
BF 3
F
2p
B: 2s
B
FF
2s2p轨道
图 HF 分子中的共价键
• 共价键的形成与本质: (1)键合双方各提供自旋方向 相反的未成对电子。 (2)键合双方原子轨道应尽可能最大程度地重叠。 • 共价键的本质是原子轨道的重叠。
键型 （1）σ键：头碰头
ss
sp
pp
（2）π键：肩并肩
• 例： N2的形成过程
（3）配位键
形成条件：成键原子一方有孤对电子，
H
H
思考
O
• 指出OH—1CH2—2C—3CH2—4CN分子碳原 • 子的轨道杂化类型
• 1C： 4C： 键。
，2C： ，3C：
，
；分子中共有 个σ键， 个π
• sp3， sp2， sp3， sp， 11， 3
大键
在一个平面形的多原子分子中，如果相邻 原子中有垂直于分子平面的、对称性一致 的、未参与杂化的原子轨道，那么这些轨 道可以互相重叠，形成多中心 键，又称 为“共轭 键”或“非定域 键”，简称 大 键。
• 键长
分子中两成键原子核间的平均距离。键长 越短，键能越大，不同的分子中相同的键 键长不一样。
键矩(μ ):
= q • l
HCl
3.57 10 30 Cm
键参数小结：
键 1.键级(B·O):
的 强 度
B·O =1/2(成键轨道中的电子数-
2.键能(E):
反键轨道中的电子数）
空分 间子
3.键角:
如图中虚线所示，体系的能量始终高于两个单独存在 的氢原子的能量，不能形成稳定的化学键，这种不稳定的 状态称为氢分子的推斥态。
键的形成与特点
价键理论基本观点： 两原子间通过共用电子对相连形成分子。
如果 A、B 两个原子各有一个未成对的电子，两 个单电子以自旋相反的方式相互配对在两原子间 形成稳定的共价单键。
如果两个原子继续靠近，由于原子核之间的斥力逐渐
增大，使体系能量升高，如图中实线所示。因此，r0 为体 系能量最低的平衡距离，两个氢原子保持 r0 距离形成化 学键，这种状态称为氢分子的基态。
如果两个氢原子的电子自旋平行，当它们互相靠近时， 量子力学可以证明，它们将产生相互排斥作用，核间距越 小，排斥作用越大。
构 的 4.键长:
型
键
的
极
5.键矩():
性
=q·l
价层电子对互斥理论(VSEPR法)
基本要点 1.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
VP = BP + LP
子的电负性造成的排斥力 • 从中心原子的电子云的相互的排斥力考虑
影响键角的因素：
①π键的存在，相当于孤对电子排斥成
键电子，使键角变小。例如：
C l 124 o 21 '
H 121o H
111 o18 ' C = O Cl
C = C 118 o
H
H
②中心原子和配位原子的电负性大小也
: :
:
影响键角。例如：
BF3的形成
2p
2p
2s
2s
sp 2
sp2 杂化轨道是由 1 个 ns 轨道和 2 个 np 轨道组合而成的， 每个杂化轨道含有的 s 轨道成分和的 p 轨道成分，杂化轨 道间夹角为 120，成平面三角形分布。
2s2 2p1
sp2 轨道杂化 2pz 轨道
BF3 分子中 sp2 杂化轨道形成的示意图
第9章分子结构
阅读P145-146
• 思考下列问题：
价键理论的基本要点？ 共价键的本质？
共价键的特点？
H2 分子的能量与核间距的关系
假定 A、B 两个氢原子中电子的自旋是相反的，当两 个氢原子相互接近时，A 原子的电子不仅受 A 原子核的吸 引，而且也受 B 原子核的吸引。同样，B 原子的电子也同 时受到 B 原子核和 A 原子核的吸引。整个体系的能量低 于两个 H 原子单独存在时的能量。当体系的能量达到最 低点时，核间距 (r0)为 74 pm。
3 sp杂化
BeCl2
2p
2s
Be:
Cl Be Cl
BeC2l的形成
2p
2s
2s
激发
2p
sp
s p杂化
s 轨道
p 轨道
2 个 sp 杂化轨道
（a）
（b） sp 杂化轨道的角度分布及其在空间的伸展方向
当 Be 原子与 Cl 原子形成 BeCl2 分子时，基态 Be 原子 2s2 中的 1 个电子激发到 2p 轨道，一个 s 轨道和一个 p 轨道 杂化，形成两个 sp 杂化轨道，杂化轨道间夹角为 180。 Be 原子的两个 sp 杂化轨道与两个 Cl 原子的 p 轨道重叠 形成 键，BeCl2 分子的构型是直线型。
另一方有空轨道。
例：
NH
4
H
HNH
H
BF4
CO
F
FBF CO
F 2s2 2p2 2s2 2p4
杂化轨道理论
为了从理论上解释多原子分之或离子的立体结构， 1931 年 Pauling 在量子力学的基础上提出了杂化轨道理论 (Hybrid Orbital Theory)。
杂化轨道的概念
实验测定结果甲烷中四个 C-H 键是完全等同的，H-C-H 之间的夹角均为 10928’。
小结:杂化轨道的类型与分子的空间构型
杂化轨道类型 sp sp2 sp3 不等性sp3
参加杂化的轨道 s+p s+(2)p s+(3)p s+(3)p
杂化轨道数 2 3 4
4
成键轨道夹角 180 0 120 0 109028' 90010029'8
分子空间构型
实例 中心原子
BeCl2 BF 3 CH 4
思考
• 判断下列分子中，中心原子的杂化方式 • CCl4 , HCHO,
• H2O
等性杂化与不等性杂化
等性杂化
一组杂化轨道中，若参与杂化的各原子轨道 s、p、d 等成分相等，则杂化轨道的能量相等，称为等性杂化。
如上面讨论过的 CH4 分子中的 sp3 杂化，BeCl2 的 sp 杂化、BF3 的 sp2 杂化和 SF6 的sp3d2 杂化均属于等性杂化。
不等性杂化
一组杂化轨道中，杂化轨道的能量不相等，这种杂化 称为不等性杂化。
参与轨道杂化的原子轨道不仅包含未成对电子的原子 轨道，也包含成对电子的原子轨道，这种情况下的杂化经 常是不等性杂化。
水分子中 O 原子的不等性杂化与水分子的构型
按 sp3 杂化轨道的四面体空间取向，两个 O－H 键之 间的夹角应为 10928’，实际上由于两对孤对电子不参加 成键，电子云集中在氧原子周围，对成键电子对所占据的 杂化轨道有排斥作用，导致两个 O-H 键之间的夹角减小 为 104.5。
所谓杂化就是指在形成分子时，由于原子的相互影响， 若干不同类型能量相近的原子轨道重新组合成一组新轨道。 这种轨道重新组合的过程叫做杂化，所形成的新轨道称为 杂化轨道。
原子轨道为什么要杂化？这是因为形成杂化轨道后成 键能力增加，即杂化轨道的成键能力比未杂化的原子轨道 强，形成的分子更稳定。在形成分子过程中，通常存在激 发、杂化、轨道重叠等过程。下面以甲烷分子形成为例说 明: