F
sp杂化轨道
激 发
杂 化
SP3d2杂化（以SF6的分子结构为例）
激发
杂化
重叠 SF6的分子形成过程
sp3d2杂化轨道是由一个s轨道、三个p轨道和两个d轨道组合而成，其特点是6 个sp3d杂化轨道指向正八面体的六个顶点，相邻的夹角为90º 。
F
SF6分子的空间结构
F
F S F
F
sp3d2杂化轨道示意图
NH
3
H2 O
杂化轨道总结
(1)轨道杂化是指同一个原子中相关轨道的混合由此产生的 杂化轨道也是原子轨道。
(2)参与杂化的轨道中电子所处的能级略有不同，而杂化后 的电子则处于相同能级。杂化后能级相当于杂化前有关 电子能级的中间值。 (3) 杂化只能发生在能级接近的轨道之间，如能层数相同的 s、p、d轨道之间，或(n-1)d与ns、np之间，能量也是相 近的。亚层符号按能层、能级升高的顺序排列，例如 d2sp3和sp3d2代表不同杂化轨道。
⑷ 周期表中相邻族左上与右下斜对角线上的正离 子半径近似相等； 如：r（Mg 2+ )=65pm ≈ r（Li + )= 60pm ⑸ 负离子半径一般较大，约130-250pm 正离子半径一般较小，约10-170pm.
四、离子晶体
1、离子晶体的特征和性质 类型：活泼金属的氧化物和盐类 特征: 晶格结点上的质点—正、负离子； 质点间作用力—离子键； 配位数 — 6、8、4等；
Na(s)+1/2Cl 2 (g) 298K，标准态 NaCl(s) △f Hm°
S↓ ↓ 1/2D
Na(g)
I↓
+
Cl(g)
↓E
-
-U ° △ f Hm =S+I+1/2D+( - E)-U U=109+496+121- 34பைடு நூலகம்+411 =788( KJ · mol
-1
Na (g)+ Cl (g)
)
玻恩朗德公式:
同类型晶体，离子电荷 越高，核间距越短，离 子键越牢固，晶体的熔、 沸点、硬度越高。
Z1 Z 2 NAe 2 1 U (1 ) r0 n 138490 Z1 Z 2 A 1 (1 )kJ / mol r0 n
其中r0为正负离子半径和,A为玛德隆常数, n为玻恩指数.
F
杂化轨道的主要类型
sp 直线型 键角180 CO2, C2H2
sp2 sp3
平面三角形 正四面体形
键角120 键角109 28’
键角90 90
BF3, NO3-,
C6H6 ,C2H4
CH4, H2O,
Ni(CN)42PCl5 SF6
NH3 dsp2 平面四方形 d2sp3(sp3d2) 正八面体 dsp3(sp3d) 三角双锥 120和90
键
键
三、共价键参数
键能：键能越大，键越牢固，分子越稳定 键长：键长越短，键越牢固，分子越稳定 键角：反映分了空间结构 键的极性：成键原子的电负性差越大，键的极 性越大 键级：键级越大，键越牢固，分子越稳定 （键级：分子中两原子共享的电子对数目）
四、杂化轨道理论
实验测得 CCl4、 CH4等的立体构型为正四面体
5.影响离子晶体性质的因素: 晶格能:
因素:离子电荷,离子半径,配位数,(极化作用)
性质:硬度,熔点,化合物的稳定性

离子晶体的空间构型:
因素:离子半径,离子的电子构型,组成元素的比例,
外界条件
性质：稳定性,溶解度等
第二节 共价键理论
一、共价键的本质和特点 共价键的本质是由于原子相互接近时轨道 重叠，原子间通过共用自旋相反的电子对使 能量降低而成键。 共价键的主要特点是具有饱和性和方向性。
9-17电子构型：ns2np6nd1-9 Cr3+,Mn2+ 等
在离子电荷和半径大致相同的条件下，不同构
型的正离子对同种负离子的结合力的大小是： 18或18+2电子构型的离子＞9-17电子构型的离 子＞8电子构型的离子 CuCl r+ /pm 溶解性 96 难 NaCl 95 易
原因：电子构型不同，CuCl的键能大一些，水 分子的作用力不能破坏这个离子键。
正负离子半径比与配位数的关系
a
b
c
半径比 r+/r-＜0.414 配位数 4 ：4 晶体构型 立方ZnS型
r+/r-=0.414 6 ：6 NaCl型
r+/r-＞0.414 8 ：8 CsCl型
4、晶格能(U)
定义：指相互远离的气态正离子和负离子结合成
离子晶体时所释放的能量。 另定义：标准态下，拆开1 mol离子晶体，使其变 为气态组分离子时所需能量。 例：NaCl(s)→Na+(g)+Cl-(g) U=786 kJ· mol-1 晶格能多以波恩-哈伯循环法通过热化学计算求得。
杂化：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混合起来，重新组合 成同等数量的能量完全相同一组新的轨道，这种轨 道重新组合的过程叫做杂化。 杂化轨道：通过杂化所形成的新轨道就称为杂化轨道。
注意两点： (1)原子轨道的杂化只有在形成分子的过程中才会发生； (2)能量相近通常是指：ns与np、ns,np与nd或（n-1)d。
二、离子键的特点 1、离子键的本质是静电作用
一般说来，正负离子所带的电荷越高，半 径越小，形成的离子键越强。
2、离子键没有方向性（电荷球形对称分布） 3、离子键没有饱和性（空间许可） 4、键的离子性与元素电负性有关
三、离子的特征 1、离子的电荷
正离子的电荷数就是相应原子失去的电子数。
+1，+2，最高+3，+4。 负离子的电荷数就是相应原子获得的电子数。 一般-1，-2；-3、-4多为含氧酸根或配离子的电荷。 2、离子的电子层构型
共价键的方向性： 原子轨道的分布具 有方向性，成键原子 轨道只有沿着一定的 方向进行最大程度的 重叠，才能保证对称 性一致，形成稳定的 共价键。
_ +
+
_
+
+
_ + +
二、共价键的键型
键( 成键轨道）头碰头
原子核连线为对称轴
键，肩并肩 穿过原子核连线有一节面
共价键形成实例
HF的生成
N2的生成
(4) 杂化轨道的数目等于参与杂化的轨道的总数。 (5)杂化轨道成键时，要满足化学键间最小排斥原理，键角 越大，排斥力越小。杂化轨道类型不同，成键时键角不同， 分子的空间结构也不同。
等性杂化：参与杂化的原子轨道均是未成对电子的轨道。 不等性杂化：参与杂化的原子轨道不仅包含未成对电子的轨道， 也包含成对电子的轨道。如NH3分子的杂化轨道中，孤对电子 占有的杂化轨道而不参与成键。
N ( 1s22s22px12py12pz1 )
O ( 1s22s22px22py12pz1 )
均为sp3 轨道
SP3杂化
CH4分子的形成
杂化
2s
2p
激发
成键 + 4H
2s
2p
Sp3 杂化轨道
CH4分子
杂 化
成键
SP2杂化
激发 Sp2杂化
重叠
形成3个(sp2-s) σ键
BF3分子形成过程 一个s轨道和二个p轨道杂化,产生三个等同的sp2杂化轨道, sp2杂化轨道间夹角120º ，呈平面三角形。
F B F
BF3分子的结构示意图
化学键与分子结构
§1 离子键理论
一、离子键的形成 电负性相差较大（△x＞1.7）的两个元素的原 子相遇时，就会发生电子的转移而形成正、负离 子。 eNa
ClCl
Na+ Cl-
Na+ ClNa+
-
Na+ClCl-
Na+ Cl
离子键：正、负离子间通过静电作用而形成的化 学键。由离子键形成的化合物为离子型化合物。
3、离子半径 ⑴ 各主族元素，自上而下，电荷数相同的离子半径 依次增大； Li+＜Na+＜K+＜Rb+＜Cs+ ⑵ 同一周期的主族元素，自左而右，正离子电荷增 大半径减小； r(Na+)＞r（Mg2+) ⑶ 同一元素，高价离子的半径＜低价离子的半径； r（Fe3+)(60pm)＜r（Fe2+)(75pm)
杂化轨道的形成与分子的组成有关
C2H4(sp2杂化）
C2H2 (sp杂化）
乙烯
请分析下列分子中的中心原子杂化情况：
HgCl2 Hg原子序数为80： 6S 直线型分子 CO2 ：
直线型分子
6P 2P 2P
杂化
SP杂化
杂化
SP杂化
2S 2S 2S 3d
BCl3 ：
平面三角形型分子 正四面体分子 SiF62-：
晶体中不存在独立的简单分子。 2、一般性质： ⑴ 较高的熔沸点与静电力有关，库仑力越大，熔、沸点越 高；而硬度与电荷、离子半径相关。 ⑵ 受机械力作用，结点离子位移，由异性相吸变为同性相 斥 ⑶ 水溶性差别很大，水溶液及熔融态发生电离；
3、离子半径与配位数的关系
ac=4r- ab=bc=2r-+2r+ 令r- = 1， 则：(ab)2+(bc)2=(ac)2 2×(2r-+2r+)2=16 r+=0.414
负离子：简单负离子的最外电子层都是8电子构型。
* 正离子：
2电子构型： 1s2 Li+,Be2+
8电子构型： ns2np6
18电子构型： ns2np6nd10
Na+,Mg2+,Al3+等