共价键和分子间作用力(无机).ppt

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1、第九章共价键和分子间作用力第一节共价键和共价化合物一、现代价键理论二、键参数三、轨道杂化理论四、价层电子对互斥理论五、分子轨道理论第二节分子间作用力COVALENTBOND&INTERMOLECULARFORCE第九章共价键和分子间作用力分子中相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用力。化学键(chemicalbond)：离子键(ionicbond)共价键(covalentbond)金属键(metallicbond)分子间作用力：范德华力(vanderWaalsforce)氢键(hydrogenbond)等。分子之间弱的相互作用力。原子分子宏观物质化学键分子间

2、作用力第一节共价键和共价化合物共价键电子理论:如H·+·H→H∶H或H－H要点:认为两个或多个原子可以相互“共有”一对或多对电子，以达到稀有气体原子最外层2或8电子层结构（或称Lewis结构）而形成稳定的分子。1916年美国化学家Lewis提出分子中的通过共用电子对连接的化学键称为共价键。第一节共价键和共价化合物一、现代价键理论(Valencebondtheory，VB法)（一）氢分子的形成和共价键的本质[本质]两个自旋相反的单电子所处原子轨道有效的、最大程度的重叠，使电子云密集于两核之间，增强了核对电子的吸引力，降低了核之间的斥力，使系统能量降低，形成共价

3、键。（二）VB法要点1、电子配对原理：两原子接近时，自旋相反的未成对价电子可以两两配对形成共价键。2、共价键的饱和性：一个原子有几个未成对电子便可与几个自旋相反的单电子配对成键。一、现代价键理论(Valencebondtheory，VB法)可以形成N2、NH3分子。（1）He原子没有单电子，不能形成He2分子；（2）O原子有2个单电子，可以形成H2O、O2分子；（3）N原子有3个单电子，共价键的形成将尽可能沿着原子轨道最大程度重叠的方向进行。成键两原子轨道重叠愈多，形成的共价键愈牢固。举例：HCl分子的形成3、共价键的方向性一、现代价键理论(Valenceb

4、ondtheory，VB法)(c)无效重叠(b)无效重叠(a)有效重叠键(pibond):键(sigmabond):是两个原子的原子轨道(py-py、pz-pz)沿键轴方向以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键。(1)按原子轨道重叠方式不同共价键分为两个原子的原子轨道(s-s、px-s、px-px)沿着键轴方向以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。（三）共价键的类型:一、现代价键理论(Valencebondtheory，VB法)键(s-s)、(s-px)s-ss-px头碰头重叠键(px-px)头碰头重叠键py-py或pz-pz肩并肩重叠N2分子形成示意图

5、在具有双键或叁键的两个原子之间，有且仅有一个键。键和键的比较共价键类型σ键π键成键轨道s-s、px-s、px-pxpy-py、pz-pz轨道重叠方式“头碰头”“肩并肩”轨道重叠部分分布沿键轴呈圆柱型对称分布垂直于键轴呈镜面反对称分布存在情况可单独存在不可单独存在，只与σ键共存于共价双键和叁键中稳定性牢固不牢固，易断裂课堂练习（四）共价键的类型试指出下列共价键中各有几个σ键和π键？A.C—C，B.CC，C.CC解：1、碳碳单键为σ键；2、碳碳双键中1个为σ键，另外1个为π键；3、碳碳叁键中1个为σ键，另外2个为π键。正常共价键与配位键(2)按共用电子对来

6、源不同可分为：特殊共价键：配位键（coordinatebond）正常共价键：成键两原子各提供1个单电子形成共价键。成键原子一方有孤对电子;另一方有空轨道。形成条件记为B←∶A记为H+←∶NH3非极性共价键与极性共价键(3)按共用电子对是否偏移可分为：非极性共价键(nonpolarcovalentbond)极性共价键(polarcovalentbond)同种原子形成的共价键。例如H2、O2、N2等分子形成非极性共价键。不同种的原子形成的共价键。例如NH3分子中N－H键，H2O分子的O－H键等。二、键参数（bondparameter）（键能、键长、键角）在一定温

7、度和标准压力下断裂1mol共价键所需能量1、键能（bondenergy,E）：离解能（D）：在一定温度和标准压下将1mol理想气态分子离解成理想气态原子所需要的能量。H2(g)=H(g)+H(g)DH-H=436kJ·mol-1=EH-HH2O(g)=OH(g)+H(g)DH-OH=502kJ·mol-1OH(g)=O(g)+H(g)DH-O=423.7kJ·mol-1第一节共价键和共价化合物一般地，键能越大，化学键越牢固，分子也就越稳定。2、键长(bondlength)分子内成键两原子核间的平均距离一些共价键键能和键长在两个确定的原子之间，若形成不同的化学

8、键，其键长越短，键能就越大，分子就越稳定。二、键参数