《结构与性能概况》PPT课件

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1、1.2.1共价键的形成1原子轨道1原子轨道每个电子轨道可以容纳两个自旋相反的电子。原子轨道的形状示意图2价键理论（VB，valencebondtheory）典型的有机化合物是共价化合物,因此首先应熟悉有机化合物中普遍存在的共价键。对共价键本质的解释,最常用的价键理论和分子轨道理论。（一）价键理论的基本内容现代共价键理论：当两个原子互相接近到一定距离时，自旋方向相反的单电子相互配对（即两原子轨道重叠），使电子云密集于两核之间，降低了两核间正电荷的排斥，增加了两核对电子云密集区域的吸引。因此使体系能量降低，形成稳定的共价键。价键理论的三

2、个要点（1）定域性。自旋相反的两个电子绕核做高速运动，属于成键原子共同所有。电子对在两核之间出现的几率最大。（2）共价键有饱和性。元素原子的共价键数等于该原子的未成对电子数。（3）共价键有方向性。沿着原子轨道最大重叠的方向形成，即最大重叠原理。重叠越多，共价键越稳定。（二）杂化轨道理论碳原子的电子构型：1s22s22px12py1Pauling等提出杂化轨道理论：原因：外层只有两个未成对电子，只能形成两个共价键，与有机化合物中的碳原子成四价和甲烷分子的四面体结构不一致；杂化轨道：原子在成键时不但可以变成激化态，且能量近似的原子轨道可

3、以重新组合成新的原子轨道。（1）碳原子的sp3杂化轨道的形成烷烃和其他有机物中饱和碳原子都是sp3杂化。（2）碳原子的sp2杂化轨道的形成SideviewTopview具有双键的碳原子，氧原子、和氮原子都是sp2杂化。（3）碳原子的sp杂化轨道的形成具有三键的碳原子，和氢氰酸分子中的碳原子和氮原子都是sp杂化。（4）其它原子的杂化不仅仅碳原子在形成化学键时发生轨道杂化，在有机化合物中，其它原子（杂原子）在形成化学键时也能发生sp3、sp2、sp杂化。如：在H3C-O-CH3中，O为sp3杂化。在>C＝O中，C是sp2杂化，O也是sp

4、2杂化。在-C≡N中，C、N都是sp杂化。（5）杂化轨道的特点有几个轨道杂化，就可形成几个杂化轨道。2.杂化轨道具有相同的能量和形状。3.杂化轨道在空间的伸展方向(位置)是彼此尽量远离4.杂化轨道的成键能力增强。5.三种杂化碳的电负性大小为Csp>Csp2>Csp3。（三）共价键的类型共价键的种类：按键的极性分：极性键、非极性键按共用电子对数分：单键、双键、三键按成键方式分：σ键、π键σ键：沿着轨道对称轴方向的重叠（头碰头）形成的共价键。π键：沿着轨道对称轴平行方向的重叠（肩并肩）形成的共价键。（三）共价键的类型σ-键和π-键的特点

5、2.分子轨道理论1.从分子整体出发去研究分子中每一个电子的运动状态，认为分子中的电子围绕整个分子在多核体系内运动。其运动轨道称为分子轨道。2.两个原子轨道组合成两个分子轨道：一个是成键轨道，比组成它的原子轨道能量低，稳定；另一个为反键轨道，比组成它的原子轨道的能量高，不稳定。氢的原子轨道和分子轨道三个原则：1、能量相近原则能量近似的原子轨道相互重叠才能形成稳定的分子轨道。2、电子云最大重叠原则与价键法类似。3、对称性相同位相相同的原子轨道重叠时才能使核间的电子云密度变大。1.2.2共价键的基本属性1.键长键长：两个成键原子核心的平均

6、距离（pm）（1）成键类型的影响（2）碳原子杂化方式的影响2.键角分子中一个原子与另外两个原子形成的共价键在空间所形成的夹角。3.键能键能：由原子形成共价键所放出的能量，或共价键断裂所吸收的能量。键能越小，共价键越易断裂，越不稳定。温度升高，有利于共价键的断裂。例如：键能大小：Cl2>Br2>I2断裂顺序：I2>Br2>Cl24.键的极性和极化性（1）键的极性：取决于成键原子电负性的差值。差值越大极性越大；差值为零，是非极性共价键。电负性：元素的原子在分子中吸引电子的能力。箭头指向的是负电荷中心键的极性大小的表示方法偶极矩：等于正、

7、负电荷的距离（d）与正电荷重心或负电荷重心上的电量（q）的乘积。μ=q﹒d（C﹒m）μ越大，极性越强；μ=0，无极性。（2）极性分子非极性分子：正、负电荷重心相重合的分子。极性分子：正、负电荷重心不相重合的分子。1、双原子分子：分子的偶极矩等于键的偶极矩。H2、Cl2、O2分子中存在非极性键，为非极性分子；HF、HCl分子中存在极性键，为极性分子。2、多原子分子：分子的偶极矩等于所有共价键的偶极矩的向量和。分子的极性则由键的极性和空间构型决定。判断CO2和CCl4的极性？⑶键的极化性①键的极化性在外电场作用下，共价键的极性发生变化称

8、做键的极化性。带电荷的试剂（分子、离子等）都可以看作外电场。例如在极性溶剂中，C-X键的极性变大，就是碳卤键的极化性。②用极化度来度量键的极化性极化度反映成键两原子核电荷对共价键的电子对约束的相对程度，极化度不仅与成键原子的体积、电负