2-3 价层电子对互斥理论2-4 杂化轨道理论—价键理论.PPT

本章教学要求 1. 会用价键理论解释共价键的特征，会 用价电子对互斥理论和杂化轨道理论解释简 单共价小分子的分子结构； 2. 初步认识分子轨道理论，掌握第二周 期元素同核双原子的分子轨道特点及能级； 3. 掌握键长、键角、键能等对共价分子 性质的影响； 4. 认识分子间作用力和氢键的本质，会 用其解释对物质性质的影响。 本章教学内容 2-1 路易斯结构式 2-2 共价键的概念—价键理论（一） 2-3 价层电子对互斥理论 2-4 杂化轨道理论 —价键理论（二） 2-5 共轭大π键 2-6 等电子体原理 2-7 分子轨道理论 2-8 共价分子的性质 2-9 分子间作用力 2-1 路易斯结构式 G. N. Lewis 在1916年假定化学键所涉及的每一对电子处于两个相邻原子之间为其共享，用A—B表示。双键和叁键相应于两对或三对共享电子。分子的稳定性是因为共享电子对服从“八隅律”(octet rule)。 2-2 共价键的概念—价键理论（一） 2-2-1 价键理论的基本观点 2-2-2 ?键 2-2-3 ?键 2-2-4 单键、双键和三键 2-2-1 价键理论的基本观点 量子力学处理H2分子的结果： 2-2-4 单键、双键和三键 虽然价键理论能说明共价键的形成，及双键和三键的形成，但不能说明分子的立体结构（分子构型，如H2O的结构）。 所以出现了另外两个共价键理论。 2-3 价层电子对互斥理论 2-3-1 价层电子对互斥理论 （VSEPR）基本要点 2-3-2 价层电子对互斥理论应用举例 2-3-1 价层电子对互斥理论基本要点 价层电子对互斥理论（VSEPR：valence shell electron pair repulsion) 是1940年由N. Sidgwich 和 H. Powell 提出的，用于预测简单分子或离子的立体结构。 例： 价层电子对互斥理论的基本要点： 价层电子对互斥理论的核心思想是价层电子对之间排斥作用最小的构型是最稳定的构型！ 根据这一核心判断分子构型的步骤应该有： 1. 计算中心原子的价层电子对数； 2. 给出电子对的基本构型； 3. 判断出分子的稳定构型。 注意： （1）“分子立体构型”是指不包括孤对电子对的AXn中的A和n个X(配位原子)在空间的排布，只有当AXnEm中的m=0时，即AYZ=AXn时，VSEPR模型才是分子立体构型，否则，得到VSEPR模型后要略去孤对电子对，才得到它们的分子立体构型。 （2）AYz中的z个价层电子对之间的斥 力的大小有如下顺序: 　　 l-ll-bb-b(l为孤对电子对；b为键合电子对) t-tt-dd-dd-ss-s(t-叁键,d-双键,s-单键) cw-cwcw-cscs-cs(c代表配位原子的电负性,下标w为弱，s为强) 中心原子的电负性增大时，键角将增大。 2-3-2 价层电子对互斥理论应用举例 例： 试用VESPR模型预测H2O分子的立体构型。 解：(1)H2O分子属AX2E2=AY4 　　(2)VSEPR理想模型为正四面体,价层电子对间夹角均为109?28。 (3)分子立体构型(指H2O而不是H2OE2)为角型(非线形分子)。 　　(4)根据斥力顺序(i)(l-ll-bb-b),应有: ∠l-O-l∠l-O-H∠H-O-H 　　所以水分子的立体结构应为VSEPR理想模型的畸变型，其中的∠H-O-H小于109.5?，为104.5? 。 例：ClF3属AX3E2=AY5，试预测其分子几何构型。 例：NH3和PH3都是AX3E=AY4,故分子(AX3)均为三角锥型。实测：氨分子中∠H-N-H为106.7?，膦分子中∠H-P-H为93.5?，为什么这两种分子的角度有这种差别？ 　　解：这种差别可以用顺序(iv)(iv.中心原子的电负性增大时，键角将增大。)来解释。 简单价键理论和价层电子对理论无法解决的问题： 2-4 杂化轨道理论—价键理论（二） 2-4-1杂化轨道理论的基本要点 2-4-2 s-p轨道杂化的基本类型 2-4-3 应用举例 杂化过程包括： 中心原子参与杂化的价电子轨道上电子的激发、轨道形状的改变和轨道能量的改变。 2-4-2 s-p轨道杂化的基本类型 s-p杂化轨道的类型 　　 凡符合VSEPR模型的AY3通式的分子或离子中心原子大多数采取sp2杂化轨道。 　　 以sp2杂化轨道构建s-轨道的中心原子必有一个垂直于sp2s-骨架的未参与杂化的p轨道，如果这