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 不提供电 在 ClO3 中，Cl 有7个价电子， 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
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,
33
CH4分子的形成：
实验测得，四个共价键，正四面体形分子（键角109°28′）
34
C原子：1s22s22p2
只有2个单电子
规律：第ⅣA族元素与第ⅠA族、ⅦA族元素所形成的MX4 型共价化合物，中心原子采取sp3杂化。如CCl4、SiF4、 CHCl3。
35
36
3. 等性杂化与不等性杂化
等性杂化：参与杂化的各原子轨道进行成分的均匀混合。
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）。
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。
rr+
d=r++r-
d=r++r离子的特征影响化合物的性质
7
电负性相差不大的非金属元素之间是如何形成化学键的？
同种元素之间为什么能形成化学键？
四种共价键理论：价键理论、 杂化轨道理论、 分子轨道理论、
价层电子对互斥理论。
8
§ 2 共价键
2.1 价键理论
1. 共价键的形成
（电子配对理论、VB理论）
在 PCl5 中，P 有5个价电子，5 个Cl分别提 供1个电子，中心原子共有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。 利用价层电子对互斥理论，可以预测大 多 数主族元素的原子所形成的共价化合物分子或 离子的空间构型。
Fe3+ : 3d 64s2 3d 5, Mn2+ : 3 d 54s2 子的外层电子构型）
简单的负离子：8电子结构 (如;F－,Cl－,O2－等) 简单正离子: 有多种构型，如下所列：
① 2电子构型：Li+、Be2+
② 8电子构型： Na+、Mg2+、Al3+
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(3) sp3杂化 —— CH4分子的形成
sp3杂化：1个s 轨道与3个p 轨道进行的杂化,
形成4个sp3 杂化轨道。
每个sp3杂化轨道的形状也为一头大，一头小， 含有 1/4 s 轨道和 3/4 p 轨道的成分 每两个轨道间的夹角为109.5°， 空间构型为正四面体型
32
• sp3杂化轨道
离子键没有饱和性和方向性；
离子型化合物常以晶体形式存在，没有独立的分子 。
1.3 形成离子键的条件
两种原子间电负性相差较大，一般要相差1.7以上。
4
1.4 离子的特征
1. 离子的电荷 主族元素生成的离子：稀有气体结构 ( p 轨道全充满 ) 过渡元素：它们生成的离子的d 轨道一般都处 于半充满状态。
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
（ 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）
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′
1 s— 1 s
H2
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
配位键形成条件：
一方有空轨道，另一方有孤对电子。
配位键与共价键的区别与联系：两者的形成过程不同，但 配位键一旦形成，其结果与共价键没有区别。是一种特殊的 共价键。 配位键广泛存在于配位化合物及一些无机含氧酸根中：
22
2.2 杂化轨道理论
1. 杂化轨道概念
形成分子时，同一原子中的若干不同类型、能量相近的 原子轨道混合起来，从新分配能量和调整空间方向组成数目 相同、能量相等的新的原子轨道， 这种混合平均化的过程称为原子轨道的“杂化”
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
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)、
金属键。
2
§ 1 离子键
6.1.1 离子键的形成
Na (3s ) Na (2 s 2 p )
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。
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重叠越大，形成的键越牢固
——共价键具有方向性。
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
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