1、饱和性
每种元素的原子能提供用于形成共价键的轨道数是一定的 如：Cl（1）、O（2）、N（3）。
2、方向性
每种元素的原子能提供用于形成共价键的轨道具有一定的方向
如：
Cl2：直线型；
H2O:折线形。
Cl2
104°15′
价键理论
四、共价键的类型
根据分子中核正电荷重心和电子云负电荷重心是否重合，
可以将共价键分为：“极性键 ”和 “非极性键”。 根据原子轨道重叠部分所具有的对称性，可以将共价键 分为：“
化学键参数
二、键角
定义：在分子中，键与键之间的夹角叫做键角。
三、键长
定义：成键两原子核间的平衡距离。
★ 键长和键角将主要决定分子的空间几何构型。
197 pm
104°15′
化学键参数
四、键的极性
每个分子都有带正电荷的原子核和带负电的电子。 由于正负电荷的数量相等，整个分子是电中性的。
1、非极性键
定义：原子核正电荷重心和电子云负电荷重心重合，键两端电性相同。 ★ 同核双原子分子（如：O2、H2、Cl2 等）以非极性键形成。
只有原子轨道对称相同的部分，方可重叠成键。
即：“正” + “正”； “负” +“负” 原则。
原子轨道对称性匹配时，原子间概率密度增大,形成化学键。
+ s-s px-s py-py dxy-px
原子轨道对称性不匹配时，原子间概率密度几乎为零，难成键。
s-s s-s px-p -s p Z Z py-py dxy-px
不等性sp3杂化
2s
2p
不等性sp3 三角锥 形
107 18´
杂化轨道理论
B、 H2 O
杂化轨道理论认为：在水分子中，O 原子以
sp3 杂化，
生成四个sp3杂化轨道。其中两个各被一对孤对电子占有，其余 两个各与一个 H 原子生成一个σ 键。键角： 104°15′。
8O： 2s
不等性sp3杂化
2p 不等性sp3
激发 例 BF3
杂化
三个sp2 杂化轨道
一个ns和两个np轨道杂化后， 生成三个等价的sp２杂化轨道，可 以生成三个σ键。如： BF3。空间 构型：平面三角形，键角：120 O 。 除BF3外，其它卤化硼的分子结构， 也皆如此。
F 120°
B
杂化轨道理论
3、sp3 杂化
同一原子内，由一个ns和三个np轨道发生杂化，称为sp3杂
如：NH4+
H
22P3 N ： 2S 7
σ键
+
配位键
π配键→
π键 →
·· :C—O: · ·
H σ
N
σ
σ
H
价键结构式
H
价键理论
2、配离子的配位键
由居于中心的金属离子提供价层空轨道，其它非金
属原子或离子（包括离子团）提供外层孤对电子，由此
而生成的复杂的离子团，叫配离子。
如： Cl
AgCl2Ag
[Cl—Ag—Cl]1Cl Cl—Ag—Cl 直线形


杂化轨道理论；
分子与分子之间的作用力。
化学键参数
§6-1
化学键参数
化学键：分子（或晶体）中，相邻原子（或离子）间
直接的、主要的和强烈的相互作用力。
键参数：表征化学键性质的物理量。包括键能、键长、键角等。
一、键能(D)
定义：在标准态（通常状况）下，气态分子每断裂单位物质
量的某化学键时的焓变（即能量变化）。单位：kJ / mol。
第六章
分子结构与性质
物质通常以分子或晶体的形式存在。分子是保持物质基本化学 性质的最小微粒，同时也是参加化学反应的基本单元。物质的性质 主要取决于分子的性质。而分子的性质又是由分子的内部结构决定 的。因此，研究分子的结构，对于了解物质的性质和化学变化的规 律，具有十分重要的意义。
本章学习要点：

共价键的价键理论；
1、
H2O 、NN3 分子的键角不是 90O
2、BeCl2(直线型)、BF3（正三角形）、CH4（正四面体）
等分子的客观存在等等。 为了解释上述仅用价键理论无法解释的现象，美国化学家鲍林 (L.Pauling)和斯莱特(J.C.Slater)在海特勒(W.Heitler)和伦敦 (F.London)共价键价键理论的基础上，提出了“杂化轨道理论”。 杂化轨道理论是对价键理论的继承、发展和补充。
σ键 ” 和 “π键”。
1、σ键
两成键原子轨道，沿着键轴的方向，以“头碰头”的方式
发生轨道重叠所形成的共价键，叫做 “ σ键 ” 。
σ 键对键轴
具有圆柱形对称性 。（键轴—成键两原子核间的连线）
s-s H Cl（ px-s ）
Cl2（ px-px ）
价键理论
2 、π 键
两成键原子轨道以“ 肩并肩 ”的方式发生轨道重叠，
2EH
r/pm
0 87
△E = 104千卡（436kJ/mol）
价键理论
现代价键理论建立在量子力学基础上
价键理论
成键电子只能在以化学键相连 的两原子间的区域内运动。
以H2为例
H2分子的形成
两个自旋相反的 H，靠近、重叠，核间形成一个电子概率密度
较大的区域，即价键理论的基础。系统能量降低，形成氢分子。
3、杂化轨道的数目
杂化轨道的数目，等于参加杂化的原子轨道的总和。
＋ ＋ ＋ －
＋
＋
杂化轨道理论
三、杂化轨道的类型及分子的空间构型
1、sp 杂化
同一原子内，由一个ns和一个np轨道发生杂化，称为sp杂化。 杂化后组成的新轨道，称为 sp杂化轨道。 如：Be（1s22s2)。 2p 2p sp
激发
2s 2p
2s
杂化
2个 sp 杂化轨道
Cl
Be
Cl
Cl—Be—Cl 直线形
两个 sp 杂化轨道可以生成两个σ键，直线型分子，键角：180Ｏ
杂化轨道理论
２、sp2 杂化
同一原子内，由一个ns和两个np轨道发生杂化，称为sp2杂 化。杂化后组成的新轨道，称为 sp2杂化轨道。如：B(2s22p1)。 2p 2s 2s2p轨道 2s 2p sp2
价键理论
一、共价键的形成
当两个自旋方向相反的 H 原子彼引接近的过程中 , 系统 能量的变化可表示为两核之间距离的函数。 曲线的最低点对应于吸引 力等于排斥力的状态 , 该状态 E
下两核间的平衡距离 R0 叫做
核间距(符号为 d )，与核间距
d 对应的势能 (Ed) 则是由气态
氢原子形成氢分子过程中放出 的能量。（分子形成） R0（理论值）= 87 pm R0（实测值）= 74 pm
3、形成配位键的条件：
A、中心原子有价层空轨道； B、配位体有外层孤对电子（一般是最外层 P 轨道）。
杂化轨道理论
§6-3
杂化轨道理论(重点、难点)
一、杂化轨道理论的提出
分子空间构型：共价型分子中，组成分子的各原子
在空间排列所构成的几何图形。
如：H2O（折线形）、NH3(三角锥形)、 CH4（正四面体）等。
化。杂化后组成的新轨道，称为 sp3杂化轨道。如：C(2s22p2)。 2p 2s
2s 2p sp3
激发 例 CH4
一个 ns 和三个 np 轨道杂 化后，生成四个等价的 sp3 杂化 轨道，可以生成四个σ 键。如： CH4。空间构型：正四面体，键 角： 109O 28，。除 CH4 外， CCl4、 CF4 等分子结 构，也皆 如此。
价键结构式
化学键示意图 πz
πy
· · :N—N: · ·
分子结构式
N
σx
N
N≡N
σ电子：形成σ键的电子
π电子：形成π键的电子
价键理论
五、配位共价键
若共用电子对由一个原子单方面提供，另一个原子只 提供价层空轨道，由此而形成的共价键，称为配位共价键。
1、简单化合物的配位键
如：CO
22P2 C ： 2S 6 22P4 O ： 2S 8
价键理论
二、价键理论的要点
1、未成对、反自旋原则（饱和性、分子组成）
两个原子相互靠近时，只有自旋方向相反的未成对电子， 才可以配对，形成共价键。
自旋反平行
自旋平行
一个原子最多可以生成几个共价键，决定于它的外层有几个未成 对的单电子。如：HCl H2O NH3 等。
2、对称性原则（方向性、空间构型）
同一原子内，由一个ns、三个np和两个nd(或两个(n-1)d) 轨道发生杂化，称为 新轨道，称为
sp3d2 (或 d2sp3 )杂化。杂化后组成的
4d
sp3d2(或 d2sp3 )杂化轨道。
4s 4p
Fe3+
3d
sp3d2杂化轨道
3d
:F :F :F :F :F :F
[FeF6]3-
第五章
作业：（P 168～171）
如： D（H—H） = 436 kJ / mol ;
D（H—Cl） = 431 kJ / mol ; D（H—N） = 390.5 kJ / mol 。
H2（g） = H + H （g）
HCl（g）= H + Cl （g）
键能用以表示键的强弱以及分子的稳定性。通常， Di 越大，键就越牢固，由该键构成的分子就越稳定。
杂化 4个 sp3 杂化轨道 H 109 28´
C
H H H
杂化轨道理论
4、不等性 sp3 杂化
A、NH3
杂化轨道理论认为：在氨分子中,N 原子以
sp3 杂化，生成
四个sp3杂化轨道。其中一个被一对孤对电子占有，其余三个分别 与一个 H 原子生成一个σ 键。空间构型：三角锥；键角:104°15′