39
40
41
H2O 分子：
实验测得，V字形分子，键角104°29′
O原子：2s22p4 有2个 单电子，可形成2个共价键， 键角应当是90°，Why?
42
H2O 分子
2p 2s
O原子：2s22p4
2 对孤对电子 杂化
O原子成键前先进行了SP3不等性杂化，其中的两条杂化轨 道由成对电子占据，其余两条P成分更多，键角更靠近90°， 实测：104°29′
17
b:π 键
两原子轨道沿键轴方向在键轴两侧平行同号重叠所形成的键
z
肩并肩
● ●
p z— p z
x
py— py
●
●
x
轨道重叠
电子云分布
18
σ键和π 键的特征比较
键类型
原子轨道重叠方式
原子轨道重叠部位 原子轨道重叠程度 键的强度 化学活泼性
σ键
沿键轴方向相对重叠
两原子核之间， 在键轴处 大 较大 不活泼
H2
1s—1s
HCl 1s—3px
14
H2
1s
HF
H
F
2p
F2
2p
F
F
2p
电子云重叠示意图
15
4. 共价键的类型
a: σ键
根据轨道重叠的方向方式及重叠 部分的对称性划分为不同的类型
两原子轨道沿键轴方向进行同号重叠所形成的键。
头对头
16
s—s
●
●
px — s
●
●
px — px
●
●
轨道重叠
电子云分布
共价键：靠共用电子对形成的化学键
9
10
2. 价键理论基本要点
(1) 两原子中自旋方向相反的未成对电子可以相互 配对形成共价键。
(2) 发生相互重叠的两个原子轨道的正、负号要相同
——对称性匹配原则。 (3) 相互重叠的两个原子轨道要尽可能沿着能发生最 大重叠的方向进行重叠 ——最大重叠原则。
11
3. 共价键的特征
45
ⅤA
ns2np3
sp3不等性
三角锥形
ⅥA
ns2np4
sp3不等性
V字形
四 价层电子对互斥理论
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
46
一、价层电子对互斥理论的基本要点
价层电子对互斥理论的基本要点： （1）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是
A: 饱和性
几个未成对电子只能和几个自旋方向相反的 单电子配对成键。
H(1s1)
Cl(3s23p5)
H—Cl N≡N
N(2s22px12py12pz1) H2 NH3
12
B: 方向性
两个电子配对，就是两个原子轨道发生重叠。重叠的
结果是电子云密度在两核之间增大。
13
重叠越大，形成的键越牢固
——共价键具有方向性。
指σ 键电子对和未参与成键的孤对电子。
（2）中心原子的价层电子对之间尽可能远
离，以使斥力最小，并由此决定了分子的空间 构型。
47
静电斥力最小的价层电子对的排布方式
价层电子对数 2 3 4 5 6
电子对排布方式 直线形
平面三角形 四面体 三角锥 八面体
（3）价层电子对之间的斥力与价层电子对的类
型有关，价层电子对之间静电斥力大小顺序为：
杂化轨道：杂化后所形成的若干新原子轨道。 sp型杂化 ： 同一原子的1个s 轨道与p 轨道进行的杂化。
有：
sp
sp2
sp3
23
2.杂化轨道理论的要点
(1) 发生轨道杂化的原子一定是中心原子； (2) 参加杂化的各原子轨道能量要相近（同一能级组或 相近能级组的轨道）； (3) 杂化前后原子轨道数目不变：参加杂化的轨道数目 等于形成的杂化轨道数目；但杂化轨道在成键时更 有利于轨道间的重叠； (4) 杂化轨道在空间构型上都具有一定的对称性 （以减小化学键之间的排斥力）。
实验测得，三角锥形分子， 键角107°
38
N原子：2s22p3
有3个单电子，可形成3个共价键，
孤对电子
2p 2s 杂化
孤电子对占据的杂化轨道，不参与成键，电子云密集在中 心原子周围，s轨道成分相对增大，其余3个杂化轨道p成分相对 增大。
产生不等性杂化的原因：参与杂化的原子轨 道中电子数目多于轨道数目，出现孤电子对。

的空间构型
O 在 ClO3 中，Cl 有7个价电子， 不提供电 子，再加上得到的1个电子，价层电子总数为 8 个，价层电子对为4对。Cl的价层电子对的排布 为四面体，四面体的 3 个顶角被3个O占据，余 下的一个顶角被孤对电子占据，因此 ClO3 为三 角锥形。
52
（三） PCl5 的空间构型
分子结构
1
分子: 保持物质化学性质的最小微粒， 参加化学反应的基本单元
原子为什么能聚集在一起形成分子或晶体？
H2O， NaCl， Fe， C（金刚石）
化学键：分子或晶体中相邻原子之间的强烈 相互作用力。
化学键分类：离子键、共价键 (配位键)键的形成
Na (3s ) Na (2 s 2 p )
49
（3）根据中心原子的价层电子对的排布方式，
把配位原子排布在中心原子周围，每一对电子连
接一个配位原子，未结合配位原子的电子对就是
孤对电子。若中心原子的价电子对全部是成键电
子对，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；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
（s区）
（s、p区）
③ 18电子构型：Zn2+、Hg2+、Ga3+、Cu+（ds区、p区） ④ 18+2电子构型： Pb2+、Sn2+ ⑤ 9～17电子构型：Fe2+、Cr3+、Cu2+ （p区） （d区）
6
3. 离子的半径
正、负离子间静电吸引力 和排斥力达平衡时，正、负离 子间保持着一定的平衡距离为 正、负离子半径之和（核间距）
杂化轨道 每个轨道的成分 轨道间夹角( 键角)
sp
sp2 sp3
1/2 s，1/2 p
1/3 s，2/3 p 1/4 s，3/4p
180°
120° 109°28′
（p ）
p
90°
随p 轨 道成分 的增大， 夹角向 90°靠 拢。
不等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分上的 不均匀混合。
37
NH3 分子
27
BeCl2分子结构
px
Cl
sp
px
Cl
Cl
Be
Cl
规律：第ⅡA族、ⅡB族元素与第ⅦA族元素所形成的MX2 型共价化合物，中心原子采取sp杂化。如BeBr2、HgCl2。
28
(2)
sp2 杂化 —— BF3分子的形成
形成3个sp2 杂化轨道。
每个sp2杂化轨道的形状也为一头大，一头小，
sp2杂化：1个s 轨道与2个p 轨道进行的杂化,
三个共价键
2py—2py
2pz—2pz
1个 键
1个 键
N2分子中的3个共价键为什么不全是σ键呢？
20
5. 配位键
配位键：由一个原子提供空轨道，另一个原子提
供孤对电子所形成的化学键。 用箭头“→”表示。
如：CO
C原子：2s22px12py12pz0 O原子：2s22px12py12pz2
21
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
48
利用价层电子对互斥理论预测分子或离子的 空间构型的步骤如下： （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)/2 （2）根据中心原子的价层电子对数，找出相 应的电子对排布，这种排布方式可使电子对之间 静电斥力最小。
π键
沿键轴方向平行重叠
键轴上方和下方， 键轴处为零 小 较小 活泼
★ 两原子间若只形成一个共价键，一定是σ 键； ★ 两原子间若形成多个共价键，其中一个是σ 键，其余为键。 如N2、CH2＝CH2、CH≡CH；
19
例：
H2 Cl2 HCl N2 2s22p3 1s1 3s23p5 1s—1s 3px—3px 1s— 3px 2px—2px 1个σ 键 1个σ 键 1个σ 键 1个σ 键
含有 1/3 s 轨道和 2/3 p 轨道的成分
每两个轨道间的夹角为120°，呈平面三角形
29
30
BF3分子的形成：
实验测得，三个共价键，平面三角形分子（键角120°）。 B原子：1s22s22p1
F
120°
B
F F
规律：第ⅢA族元素与第 ⅦA族元素所形成的MX3型 共价化合物，中心原子采取 sp2杂化。如BBr3。
分子或离子的空间构型。
50
二、价层电子对互斥理论的应用实例
（一） CH4 的空间构型 在CH4 中，C 有4个电子，4个H 提供4个
电 子，C 的价层电子总数为8个，价层电子对为4
对 。C 的价层电子对的排布为正四面体，由于 价层电子对全部是成键电子对，因此 CH4 的空 间构型为正四面体。
51
（二） ClO3
1 2 6
e

Cl (3s 3 p ) Cl (3s 3 p )
2 5 2 6
e
Na Cl NaCl
-

离子键：靠正、负离子之间的静电引力所形成的
化学键。
离子型化合物：由离子键所形成的化合物，如NaCl、 CaO、 KCl、Na2SO4等 3