4. 共价键特征
●饱和性 原子有几个未成对的价电子, 一般只能和几个自旋方向相反的 电子配对成键。 ●方向性 为满足最大重叠原理，成键时原子轨道只能沿着轨道伸展的方 向重叠。
7.3.4 共价键的类型——P214
1. 按原子轨道重叠方式 键：原子轨道以“头碰头” 的形式重叠 形成的键。
σ s-s
外层电子构型：原子实以外的电子排布。
轨道表示式——P194 用一个圆圈、方格或一短横表示一个原子 轨道(简并轨道的圆圈或方格连在一起),用 向上或向下箭头表示电子的自旋状态。 例如： 对应电子排布式 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ 7N:
1s
8O:
2s
2s 2s 2p
2p
1s22s22p3 1s22s22p4
-
py、px、pz dxy、dyz、dz2、dxz、 dx2 y2
l = 2, d 轨道, m 取值为5个伸展方向, (dxy,dxz,dyz,dx -y ,dz )
2 2
2
等价轨道或简并轨道 n，l都相同m不同的原子轨道能量相同， 称为等价轨道或简并轨道。
描述电子的自旋状态 si值: +1/2 顺时针方向 -1/2 逆时针方向
6C:
1s22s22p2
7N:
1s22s22p3
8O:
1s22s22p4
22s22p63s23p63d54s1 Cr ： 1s 3d半充满 24 22s22p63s23p63d104s1 3d全充满 Cu ： 1s 29 2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 Fe ： 1s 26 2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p64d10 Pb ： 1s 82 注意P194 4f145s25p65d106s26p2 ①电子排布式书写时按照离原子核远近的顺序写，但 电子按能级由低到高顺序填充。 ② 所有电子数加和即为该原子的原子序数。
练习P243
习题7-3
第七章 物质结构基础 7.2 多电子原子结构
2. 核外电子排布的一般原则—P193 ● 能量最低原理 电子在核外排列应尽先分布在低能级轨道 上, 使整个原子系统能量最低。 ●泡利不相容原理 每个原子轨道最多只能容纳两个电子，自 旋方式必须相反。 ●洪特规则 在 n 和 l 相同的等价轨道, 电子将尽可能 分占 m 值不同的轨道, 且自旋平行。
C O
2s
2p
C
O
2s
2p
2. 杂化轨道类型 ●sp杂化——1个s 轨道+1个p 轨道
杂化轨 杂化轨 轨道 杂化轨 道数目 道含量 夹角 道构型
分子 构型
实例
1/2s,1/2p 180 直线形 直线形 BeCl2、CO2 常见分子： BeCl2, HgCl2, CO2, HC≡CH等 例 BeCl2 2
如：7N
1s
m=0
1
2
2s
2p
洪德规则补充：当等价轨道的电子分 布为全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、 d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时, 原子结 构较稳定。
3. 核外电子排布式与电子构型—P194 电子排布式 用量子数n，l表示的电子排布式, 也称电子构型(或电 子组态、电子结构式)
4. 氢键 ●形成氢键的条件 氢键通常用 X-H· · · Y(X)来表示
① X、Y为电负性大且原子半径小的原子, 如F、O、N等； ② X(Y) 有孤电子对。 注意：氢键不是化学键，是分子间特殊的 作用力。氢键键能一般40kJmol1,远小于 正常共价键键能,与分子间力差不多。 如H2O 氢键键能为1883 kJmol1， O—H键能为463 kJ mol1 。
3. 价电子构型与元素分区—P197
周 期
Ⅰ A Ⅱ A Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ A A A A A Ⅷ A
1 2
Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ ⅠB ⅡB 3 B B B B B B 4 s区 ds区 5 d 区 10 ns1~2 (n-)d 6 (n-1)d1~8ns1~2 ns1~2 7
p区 ns2np1~6
3 ４ 0 1 0 1 2 0 1 2 3 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f
注意： 单电子原子中电子的能量由 n 决定。 多电子原子中电子的能量由 n 和 l 共同决定
磁量子数(m) 取值: 0, ±1, ±2 ±l，共2l+1个值 意义： m 决定原子轨道的空间取向 l m 原子轨 道符号 0 0 s 1 -1、0、+1 2 -2、-1、0、+1 、+2
简单表示 把电子排布已经达到稀有气体 结构的内层, 以稀有气体元素符号外加方 括号(即原子实)表示。 外层电子构型 如:元素 电子构型 1 1 3s [Ne] 3s 11Na 22p3 2 3 2s [He] 2s 2p 7N 54s1 5 1 3d [Ar] 3d 4s 24Cr 104s1 10 1 3d [Ar] 3d 4s 29Cu 145d106s26p2 14 10 2 2 4f 82Pb： [Xe]4f 5d 6s 6p
••
3. 不等性sp3杂化 例 H2O O
2s
不等性sp3杂化
2p
不等性sp3
V形
第七章 物质结构基础 7.5 共价型物质的晶体
7.5.3 分子晶体——P229
晶体 结点粒 粒子间 一般 物质示例 类型 子种类 作用力 性质 稀有气体 分子 分子 分子间力 熔点低 晶体 (氢键 ) ℃ 多数非金属单质 硬度小 如：白磷的熔点 44.1 ，天然硫磺的熔点 干冰 CO 分子 分子间力 2 不导电 非金属之间化合 112.8 ℃，有些分子晶体如碘、萘可以直接 分子间力 H O 分 2 冰 物、有机化合物 易挥发 升华。 子 氢键
1s
6C:
1s
2px 2py 2pz
1s22s22p2
课堂练习 写出所给元素的电子构型：
22Ti
1s2 2s2 2p6 3s23p6 3d24s2
[Ar] 3d24s2
50Sn
1s22s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p64d105s25p2
[Kr] 4d105s25p2
7.2.2 电子层结构与元素周期律—P195
1. 原子轨道的角度分布图—P189
Yl,m(, )随, 变化 的图像。 ψ的角度分布与主量 111 n无关,且l相同时, 子数 其角度分布图总是一 样的。
练习：
1、主量子数 n=2 的电子层可容纳的轨道数和电子数分 别为（ D） A. 2和4 B. 2和6 C. 4和8 D. 4和12 2、量子数 (n，l，m) 取值不合理的是（ B ） A. (2，1，0) B. (2，2，-1) C. (2，1，-1) D. (3，1，1) 3、原子轨道的形状由量子数 l决定，轨道的空间 伸展方向由m决定。（ ） 4、2p，3p轨道的角量子数分别等于（ A ） （A） 1，1（B）2，2 C） 0，1 （D）3，1 5、量子数n = 4、l=2原子轨道符号是 取向。 ，有 种空间
1. 能级组与元素周期
周期号数等于电子层数n
2. 价电子构型与族的划分—P196
(1) 价电子构型 ●价电子—原子参加化学反应时能参 与成键的电子。 ●价电子构型—价电子层的电子排布 对主族元素：ns np 对副族元素： (n-1)d ns
(2) 族的划分P196
●主族元素 族号数= ns电子+ np电子 符号：IA~ⅧA ●副族元素 IB～ⅡB: 族号数＝最外层s电子数 ⅢB～ⅦB: 族序数= (n-1)d电子+ns电子 Ⅷ B : (n-1)d电子+ns电子＝8～10
σ p-p
对键轴(x轴)具有圆柱形对称性
π键：原子轨道以“肩对肩”的形 式重叠所形成的键
z z 对xy平面具有反对称性 即重叠部分对xy平面 x y y π
pz-pz
的上、下两侧，形状
相同、符号相反。
7.3.4 共价键的类型——P214
2. 按电子对提供方式 ●正常共价键 共用电子对由成键原子双方各提供一个。 ●配位共价键 共用电子对由一方原子提供，另一方原子 提供空轨道。 例 CO
自旋量子数(si)
●用三个量子数ψ(nlm)表示原子轨道(波函数) 如 ψ(200) =ψ200 = ψ2s 称2s轨道; ψ(210) = ψ210 = ψ2p 称2p轨道; ●用四个量子数描述电子的运动状态 n = 2 第二电子层。 l = 1 2p 能级，其电子云呈亚铃形。 m = 0 2pz 轨道，沿z轴取向。 si = +1/2 顺时针自旋
_ +
+
C
+
_
O
偶极矩(μ) 分子中电荷中心的电荷量(q)与正、负电 荷中心距离(d)的乘积 _ q q + μ=q ·d μ的单位: 库· 米(C· m) d 注意： ● 为矢量，方向从正电荷中心指向负电 荷中心。 ● = 0，分子无极性。 ●μ≠0 极性分子,μ越大, 分子极性越强
1. 分子极性和偶极矩
镧系 锕系
f区 （n-2）f1~14 （n-1）d0~2 ns2
原子半径的周期性：P201
左→右， r 减小； 上→下， r 增大。 电离能递变规律 同周期, 从左→右, I1增大; 同族, 从上→下, I1减小。 电负性规律 同一周期：左→右，电负性增加； 同一主族：上→下，电负性减小。 一般：(金属元素) < 2.0 (金属元素) > 2.0
2。第三主族元素从上到下电负性逐渐减小。（ 对 ）
练习：P243 习题10(前四列)
7.3.1 离子键理论——P205
1. 离子键的形成
由正、负离子间强烈的静电引力形成 的化学键称为离子键。
2. 离子键的特征
无方向性，无饱和性
2. 共价键的本质