南宁二中化学竞赛辅导第二讲分子结构与分子间作用力范斌南宁二中化学竞赛辅导第二讲分子结构与分子间作用力范斌.doc

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1、2009年南宁二中高中化学奥林匹克竞赛辅导资料第二讲分子结构与分子间作用力【知识梳理】一、路易斯理论1、路易斯理论1916年，美国的Lewis提出共价键理论。认为分子中的原子都有形成稀有气体电子结构的趋势（八隅律），求得本身的稳定。而达到这种结构，并非通过电子转移形成离子键来完成，而是通过共用电子对来实现。通过共用一对电子，每个H均成为He的电子构型，形成共价键。2、路易斯结构式：分子中还存在未用于形成共价键的非键合电子，又称孤对电子。添加了孤对电子的结构式叫路易斯结构式。如：H∶H或H—H∶N≡N∶O=C=O　C2H2（H—C≡C—H）有些分子可以写出几个式子（都满足8电子结构），如HOC

2、N，可以写出如下三个式子：哪一个更合理？可根据结构式中各原子的“形式电荷”进行判断：q=nv－nL－nb式中，q为nv为价电子数nL为孤对电子数nb为成键电子数。判断原则：越接近于零，越稳定。所以，稳定性Ⅰ＞Ⅱ＞ⅢLewis的贡献在于提出了一种不同于离子键的新的键型，解释了△X比较小的元素之间原子的成键事实。但Lewis没有说明这种键的实质，适应性不强。在解释BCl3,PCl5等未达到稀有气体结构的分子时，遇到困难。二、价键理论1927年，Heitler和London用量子力学处理氢气分子H2，解决了两个氢原子之间化学键的本质问题，并将对H2的处理结果推广到其它分子中，形成了以量子力学为基础

3、的价键理论(V.B.法)1、共价键的形成：A、B两原子各有一个成单电子，当A、B相互接近时，两电子以自旋相反的方式结成电子对，即两个电子所在的原子轨道能相互重叠，则体系能量降低，形成化学键，亦即一对电子则形成一个共价键。形成的共价键越多，则体系能量越低，形成的分子越稳定。因此，各原子中的未成对电子尽可能多地形成共价键。例如：H2中，可形成一个共价键；HCl分子中，也形成一个共价键。N2分子怎样呢?已知N原子的电子结构为：2s22p3:NN:每个N原子有三个单电子，所以形成N2分子时，N与N原子之间可形成三个共价键。写成：:CO:形成CO分子时，与N2相仿，同样用了三对电子，形成三个共价键。不

4、同之处是，其中一对电子在形成共价键时具有特殊性。即C和O各出一个2p轨道重叠，而其中的电子是由O单独提供的。这样的共价键称为共价配位键。于是，CO可表示成：配位键形成条件：一种原子中有孤对电子，而另一原子中有可与孤对电子所在轨道相互重叠的空轨道。在配位化合物中，经常见到配位键。2、共价键的特征——饱和性、方向性饱和性：几个未成对电子（包括原有的和激发而生成的），最多形成几个共价键。例如：O有两个单电子，H有一个单电子，所以结合成水分子，只能形成2个共价键；C最多能与H形成4个共价键。方向性：各原子轨道在空间分布是固定的，为了满足轨道的最大重叠，原子间成共价键时，当然要具有方向性。如:HClC

5、l的3p和H的1s轨道重叠，要沿着z轴重叠，从而保证最大重叠，而且不改变原有的对称性。再如：Cl2分子，也要保持对称性和最大重叠。3、共价键键型：成键的两个原子间的连线称为键轴。按成键与键轴之间的关系，共价键的键型主要为两种：（1）键：键特点：将成键轨道，沿着键轴旋转任意角度，图形及符号均保持不变。即键轨道对键轴呈圆柱型对称，或键轴是n重轴。（2）键：键特点：成键轨道围绕键轴旋转180°时，图形重合，但符号相反。如：两个2p沿z轴方向重叠：YOZ平面是成键轨道的节面，通过键轴。则键的对称性为：通过键轴的节面呈现反对称（图形相同，符号相反）。为“肩并肩”重叠。N2分子中：两个原子沿z轴成键时，

6、p与p“头碰头”形成键，此时，p和p，p和p以“肩并肩”重叠，形成键。1个键，2个键。4、共价键的键参数：（1）键能：AB(g)=A(g)+B(g)△H=EAB=DAB对于双原子分子，解离能DAB等于键能EAB，但对于多原子分子，则要注意解离能与键能的区别与联系，如NH3：NH3(g)=H(g)+NH2(g)D1=435.1kJ·mol-1NH2(g)=H(g)+NH(g)D2=397.5kJ·mol-1NH(g)=H(g)+N(g)D3=338.9kJ·mol-1三个D值不同，而且：E=（D1+D2+D3）/3=390.5kJ·mol-1。另外，E可以表示键的强度，E越大，则键越强。（2）

7、键长：分子中成键两原子之间的距离，叫键长。一般键长越小，键越强。例如：表5-1几种碳碳键的键长和键能键长/pm键能/kJ·mol-1C—C154345.6C==C133602.0120835.1另外，相同的键，在不同化合物中，键长和键能不相等。例如：CH3OH中和C2H6中均有C—H键，而它们的键长和键能不同。（3）键角：是分子中键与键之间的夹角(在多原子分子中才涉及键角)。如：H2S分子，H—S—H的键角为