第十章共价键与分子结构

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第十章 共价键与分子结构(4学时) 教学重点:1.共价键的形成、特点;

2.了解物质的性质与分子结构和键参数的关系;

教学难点:1.价层电子对互斥理论;

2.杂化轨道理论。

分子结构研究的内容包括: (1) 分子或晶体中直接相邻的原子

或离子之间的化学键的类型及性质;

(2) 分子或晶体中原子或离子的排

布(空间构型);

(3) 分子与分子之间存在的相互作

用力(范德华力);

(4) 分子的结构与物质的物理、化学

性质的关系等。

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第一节 现代价键理论

离子键理论虽能很好地说明离子型化合物的生成和性质,但对于由相同原子结合形成的单质分子,例:H2、Cl2、N2等的形成,或由性质相近的非金属原子形成的化合物分子,例HCl、H2O等。其原子间的结合力和性质却不能以离子键理论说明。因为在这类分子的形成过程中原子间并无明显的电子得失,不可能由静电引力把组成分子的原子结合在一起。共价键理论就是说明这类化学键的形成、特点及结合力的本质的理论。

1916年美国化学家路易斯为了说明分子的形成,提出了经典的价键理论。他认为分子中每个原子应具有稳定

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的稀有气体原子的电子层结构,但该结构不是靠电子转移,而是通过原子间共用一对或若干对电子来实现的。这种分子中原子间通过共用电子对结合形成的化学键称为共价键。例:

该理论优点:解释了相同原子或性质相近的不同原子组成的分子。例Cl2 HCl,.

但也存在一些问题:如

1、由经典静电理论,同性电荷应该相斥,而二个电子皆带负电荷,为何不相斥,反而互相配对。

2、不能说明共价键的方向性。 3、有些化合物分子,中心原子最外层电子数虽少于8(如BF3)或多于8(PCl5)也能稳定存在。

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为解决以上问题,最终由鲍林在前人基础上,提出了现代价键理论,简称VB法(电子配对法)。 一、H2共价键的形成和本质

从量子力学的观点来看,H2分子中两个原子核的共用电子对之所以能形成,是因为两个电子的自旋相反。这是保里不相容原理在分子结构上的应用。根据这一原理,只有自旋相反的电子才能占据同样的空间轨道;而分子中两个电子要取同样的空间运动状态,必须自

旋相反。 1.H2共价键的形成

当两个H原子从远处彼

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