第五讲 分子结构与性质
早在19世纪中叶，化学家就已经把分子 中原子之间的相互作用形象地称作化学键。 20世纪初，在原子结构理论基础上，建立了 化学键的电子理论。共价键是现代化学键理 论的核心。
自然界中美丽的雪花
水分子模型
氢氧原子间通过 什共么作价用键结合？
雪花的外部结构 分子之间通过分什子么 间作作用用结力合结？合
H 1S 1
1.4
O 2S22P4
有
1.0
C 2S22P2 O 2S22P4
有
重叠 重叠
(电负性：H 2.1 O 3.5 Cl 3.0 C 2.5 )
2.共价键的形成条件
问题探索
共价键的形成条件是什么？
①电负性相同或相差很小的非金属元素原子之 间形成共价键。
②一般成键原子有未成对电子(自旋相反)。
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·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
水分子间的整齐排列
1.共价键的本质
共价键的本质是：
在原子之间形成共 用电子对。
氢原子形成氢分子的电子云描述
以HCl、H2O、CO2为例描述共价键的形成过程并完成下列问题
元素的电 价电子排布 是否有未 原子轨道
负性差别
成对电子 是否重叠
HCl
H 1S 1
0.9
有
Cl 3S23P5
重叠
H2O CO2
两个相互平行的P轨道在侧面重叠形成分子轨道， 中间有节面这种分子轨道叫做π轨道。
四、共价键的键参数 1、键长
形成共价键两个原子之间的核间距。
键长：是衡量共价键稳定性的另一个参数。
键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定
共价半径：相同原子共价键键长的一半。
2、键角
两个共价键之间的夹角。
3、键能
每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子 核构成平面的两侧，“镜像对称”。
归纳：σ键与π键比较
σ键：强度较大 π键：不如σ键牢固，比较容易断裂。
一般规律： 共价单键是σ键 共价双键有一个σ键，一个π键 共价三键有一个σ键，两个π键
一、价键理论 1、价键的形成可看作是原子轨道的重叠或 电子配对的结果。
B、最大重叠原则
两个原子轨道重叠时还必须有一定的方 向性，以使重叠最大，最有效，组成的键 最强。
c、能量相近
组成分子轨道的两个原子轨道的能量 比较接近，这样，才能有效的成键，成键 的原子轨道的能量差愈小愈好。
3、σ轨道和π轨道
沿键轴旋 转，它的 形状和符 号都不变， 这种分子 轨道称为σ 轨道。如：
③成键原子的原子轨道在空间重叠。
3.共价键的表示方法
电子式：在元素符号周围用小黑点·或×来描 述 分子中原子共用电子以及未成键的价 电子的式子,叫电子式
结构式：用一根短线表示一对共用电子所形 成的共价键。
学一学 练一练
电子式 结构式
HH Cl Cl H2 H H HCl H Cl
H—H H— Cl
两个原子如果都有未成键的电子，且 自旋相反，就能配对，形成共价键。
由一对电子形成的共价键叫单键，用一 条直线来表示“—”，如果两个原子各有两 个或三个未成键的电子，构成的共价键则为 双键或叁键。
2、共价键的饱和性
当原子的未成键的一个电子与某原子的一 个电子配对之后，就不能再与第三个电子配 对了，这就是共价键的饱和性。
3、共价键的方向性
成键时，两个电子的原子轨道发生重叠，重叠 部分的大小决定共价键的牢固程度。重叠部分 越大，所形成的共价键越牢固。
例如：
二、杂化轨道
能量相近的原子轨道，可进行杂化，组成能 量相等的杂化轨道。
1、sp3杂化
2、sp²杂化
3、sp杂化
2、由原子轨道组成分子轨道时，必须符合三个条件： a、对称匹配（就是对称性相同）
写出下列原子和分子的电子式和结构式：
原子： Cl
O
Na N
分子： NH3 H2O CH4
CO2 N2
4.共价键的种类 （1）σ键：以形成化学键的两原子核的连线 为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变， 这种特征称为“轴对称”。
S-P σ键
P-P σ键 “头碰头”
（2）π键：电子“肩并肩”重叠形成的。
气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能 量。通常取正值。
键能越大，即形成化学键时放出的能量越多 意味着这个化学键越稳定，越不容易被打断。
例如：
化学键
H-F
键能（KJ/mol） 568
H-Cl 431.8
H-Br 3Βιβλιοθήκη 6H-I 298.7写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits