sp型的三种杂化杂化类型spsp2sp3参与杂化的原子轨道1个s+1个p1个s+2个p1个s+3个p杂化轨道数2个sp杂化轨道3个sp2杂化轨道4个sp3杂化轨道杂化轨道间夹角180o120o109o28′空间构型直线正三角形正四面体实例BeCl2,C2H2BF3,BCl3CH4,CCl4第29页,共47页,星期日,2025年,2月5日2.等性杂化和不等性杂化等性杂化:各个杂化轨道的形状和能量完全相同。杂化轨道spsp2sp3s成分1/21/31/4p成分1/22/33/4第30页,共47页,星期日,2025年,2月5日不等性杂化:参与杂化的原子轨道中存在孤对电子,则形成的杂化轨道的形状和能量不完全相同。sp3杂化为例电子对类型孤电子对成键电子对s成分1/41/4p成分3/43/4第31页,共47页,星期日,2025年,2月5日NH3参与杂化但不成键第32页,共47页,星期日,2025年,2月5日H2O参与杂化但不成键第33页,共47页,星期日,2025年,2月5日第1页,共47页,星期日,2025年,2月5日化学键(chemicalbond):分子或晶体中相邻两原子或离子间的强烈作用力,成键能量约为几十到几百千焦每摩。chemicalbond共价键离子键金属键正常共价键配位共价键第2页,共47页,星期日,2025年,2月5日路易斯理论Lewis认为,分子中的原子都有形成稀有气体电子结构的趋势,求得本身的稳定。达到这种结构,可以不通过电子转移形成离子和离子键来完成,而是通过共用电子对来实现。如+ClClHH第3页,共47页,星期日,2025年,2月5日?Lewis理论的贡献:①提出了一种不同于离子键的新键型,②解释了?x比较小的元素之间原子的成键事实。第4页,共47页,星期日,2025年,2月5日第一节现代价键理论氢分子的形成1926年Heitler和London用量子力学研究氢分子的形成,解释共价键的本质。第5页,共47页,星期日,2025年,2月5日两氢原子靠近,原子轨道重叠,核间电子云密度增大,系统能量降低,核间距达74pm(理论值87pm)时形成稳定共价键。两个氢原子的电子自旋相反,轨道才能重叠成键,称为氢分子的基态(groundstate)。电子自旋方向相同时,轨道重叠部分的波函数ψ值相减,互相抵消,核间电子的概率密度几乎为零,称为氢分子的排斥态(repulsionstate)。共价键的本质是电性的,是两核间的电子云密集区对两核的吸引力。第6页,共47页,星期日,2025年,2月5日第7页,共47页,星期日,2025年,2月5日现代价键理论两个原子自旋相反的单电子配对,原子轨道重叠,核间电子云密集,系统能量降低,形成稳定的共价键。已键合的电子不能再形成新的化学键;成键电子的原子轨道要在对称性匹配的条件下发生最大程度重叠。第8页,共47页,星期日,2025年,2月5日?共价键的特性方向性:两成键原子总是沿着原子轨道最大重叠的方向成键。饱和性:一个原子有几个成单电子,就可以与几个自旋相反的电子配对,形成几个共价键。第9页,共47页,星期日,2025年,2月5日HCl分子形成时,图(a)为最大重叠第10页,共47页,星期日,2025年,2月5日共价键的类型σ键按成键重叠方式:π键正常共价键按电子对来源: 配位共价键第11页,共47页,星期日,2025年,2月5日σ键和π键σ键:原子轨道沿键轴(成键核间连线,设为x轴)以“头碰头”方式进行重叠,重叠部分沿键轴呈圆柱形对称分布,形成σ共价键。如s-s、s-px和px-px轨道重叠。第12页,共47页,星期日,2025年,2月5日σ键:例第13页,共47页,星期日,2025年,2月5日σ键特点:σ键可单独存在于两原子间,是构成分子的骨架,两原子间只可能有1个σ键。一般地,p-p重叠形成σ键(记为σp-p)比s-s重叠形成σ键(记为σs-s)牢固。第14页,共47页,星期日,2025年,2月5日π键:互相平行的py或pz轨道则以“肩并肩”方式进行重叠,重叠部分垂直于键轴并呈镜面反对称。第15页,共47页,星期日,2025年,2