分子结构和分子间力、氢键

1、共价键的特性是什么？ 2、共价键的类型有哪些,共价键的极性如何 判断？ 3、判断下列分子属于哪种杂化类型？ （1）BeCl2 （2）BCl3 （3）PCl3
（4）SiCl4
学习目标
1、掌握分子的极性
2、理解分子间力与氢键
四、分子间作用力
布置任务： 任务一：判断BeCl2、BCl3、SiCl4 、H2S、PH3分子的 极性，并解释原因？ 任务二：单质碘难溶于水，易溶于四氯化碳，为什么 ？
180 120 10928' 90 10928' 成键轨道夹角
2
4
s+(3)p 4
NH3 H 2O BeCl 2 BF3 CH 4 实例 HgCl 2 BCl 3 SiCl 4 PH3 H 2S Be(ⅡA) B(ⅢA) C,Si N,P O,S 中心原子 Hg(ⅡB) (ⅣA) (ⅤA) (ⅥA)
ro
r
H2 中的化学键，可以认为是电子自旋相反成对，结果使体
系的能量降低 。 从电子云的观点考虑，可认为 H 的 1s
轨道在两核间重叠，使电子在两核间出现 的几率大，形成负电区。两核吸引核间负 电区，使 2 个 H 结合在一起。
小结： 两个氢原子电子自 旋方式相反，靠近、 重叠，核间形成一 个电子概率密度较 大的区域。系统能 量降低，形成氢分 子。 核间距 R0为74 pm。 共价键的本质——原子轨道重叠， 核间电子概率密度大吸引原子核而成键。
原子之间是共价键。电子式为：
任务一：解释Ca(OH)2和H2O分子中的化学键种类
以及成键过程。 任务二：判断键的极性和分子中共价键的种类： H2O、HF、CH2=CH2

共用电子对是由一个原子或离子单方面提 供而与另一个原子或离子（不需要提供电 子）共用。这样的共价键叫做配位键。
（6）键参数 ①键能
1、基本要点 P32

成键时能级相近的价电子轨道混合杂化，形成新
的成键能力更强的价电子轨道-杂化轨道。

原子轨道杂化时，使成对电子激发到空轨道而成
单个电子，其所需的能量完全由成键时放出的能
量予以补偿。

一定数目的原子轨道杂化后可得数目相同，能量 相等的各杂化轨道，但伸展方向，形状发生改变。
2、杂化轨道的类型 ⑴ sp杂化 Be：2s2
单元二 物质结构基础
高分子材料化学基础

1、同一周期、同一主族原子半径、电离能、电负
复习提问：
性的变化规律？

2、已知下列元素的价电子构型为
3s2,4s24p1,3s23p3，判断它们属于第几周期，第
几族？最高化合价是多少？


3、第二周期各元素的电负性大小次序错误的是 （ ） A、C＜O B、O＜F C、N＜F D、F＜He
H H N H
为
107°18’， NH3分子的构型
为三角锥型。 又如 CO2 ， O=C=O
的键角为 180°，则
CO2
分子为直线形 。
又例：
Cl
111 18'
o
124 21'
o
H
121o
H
C=O
Cl
C = C 118o H H
: P
:
N
: H
N
107 18'H H
o
F
F F
102o
H H H
93o18'
1、NCl3分子的构型是三角锥形，是由（ ）杂化引起的。 A、sp3杂化 B、不等性sp3杂化 C、sp杂化 D、 sp2杂化 2、判断下列分子以属于何种杂化？ 分 子 键 角 NH4+ H2 S NH3 107 CO2 180 C2 H4 120
109．5 104．5
总结

布置作业：
复习提问：
AB ( g ) —— A ( g ) + B ( g ) H = EAB
AB分子的键离解能 D(A-B):在常温常压下，断裂1mol键 所需的能量称为键能E。
例：
H2(g) →2H(g) DH-H=E H-H =4300kJ · -1 mol
D(H—Cl)=432kJ· -1, mol D(Cl—Cl)=243kJ· -1 mol
原子轨道重叠部分沿着键轴呈圆柱对称； 成键时，原子轨道发生最大重叠。
+ +
—
+
+
S-S
—
px-s
+ +
—
px-px
π键：
两原子轨道垂直 核间联线并相互 平行进行同号重 叠(肩并肩)
例如两个

px
x
x
+
+
z
px 沿
z
轴方向重叠的情况
原子轨道平行或“肩并肩”重叠； 重叠部分对通过一个键轴的平面具有镜面反对称性； 轨道重叠程度比键小，键能也小，因此稳定性低， 活泼性较高，是化学反应的积极参加者。
2p
C：2s22p2
2s
2p
2s
激发
2p
2s
SP3杂化（以甲烷的分子结构为例）
激发
Sp3杂化 与H的1s轨道重叠 形成4个σ键
CH4分子形成过程
一个s轨道和三个p轨道 杂化,产生四个等同的sp3
杂化轨道, sp3杂化轨道
间夹角109.5º ，呈正四面 体形。
⑷
不等性sp3杂化
以H2O为例：
O最外层电子为2s22p4

电子式： 结构式：H-H
分子式
电子式
结构式
Eg写出甲烷、乙烯、乙炔的结构式


2、价键理论
（1）量子力学处理H2分子的结果 两个氢原子电子自旋方式相反，靠近、重 叠，核间形成一个电子概率密度较大的区域。 系统能量降低，形成氢分子。
两个H原子接近 V 0
－D
横坐标 纵坐标
H 原子间的距离， 体系的势能 V，
由表数据可见，H-F， H-Cl， H-Br， H-I 键
长依次递增，而键能依次递减；单键、双键及叁键
的键长依次缩短，键能依次增大，但与单键并非两
倍、叁倍的关系。 一般键长越小，键越强。
③ 键角
键角是分子中键与键之间的夹角 键角和键长是反映分子空间构型的重要参数，它们 均可通过实验测知。 例如： NH3 ， H－N－H 键角
N2 分子中两个原子各有三 个单电子，分别占据px、py、
πx N

pz轨道，沿z轴成键时，pz
与pz“ 头碰头” 形成一 个键。则px和 px，py和py “ 肩并肩 ” 形成两个键。
N
πy
N2 分子的1个键，2个键
（5）非极性键和极性键 两个原子吸引电子的能力相同，共用电子 对不偏向任何一个原子，成键的原子不显 电性。这样的共价键叫做非极性共价键， 简称非极性键。如H-H键、Cl-Cl键就是非 极性键。 形成条件：同种非金属原子形成共价键
2p
2s
如果两个p电子直接与H的s电子成键的话，那么
水的键角应该为90度，但是经过实验测得水分
子的键角为104.5度，接近SP3杂化的键角。---
也存在矛盾。
杂化理论：O原子的2s和2p采取sp3杂化，O原子最外层有 6个电子，四个杂化轨道中有两个被两对孤电子对占据， 其余两个轨道被两个单电子占据，与两个H形成两个共价 键。
反之，直线形分子的杂化类型为sp杂化。
⑵ sp2杂化
BF3的空间构型为平面 三角形
B： 2s22p1
F
B
F
F
2s
2p
2p
2s
激发
2p
2s
sp2杂化
一个s轨道和二个p轨道杂化,产生三个等同的
sp2杂化轨道, sp2杂化轨道间夹角120º ，呈平
面三角形。
⑶ sp3杂化
CH4的空间构型为正四 面体型
+
+
Cl2形成
+
pz
z
z pz
+
—
+
+
—
P30 H2、N2的形成
（4）共价键的键型
σ键：原子轨道沿核间连线（键轴）方向
进行同号重叠(头碰头)。
HCl 分子中的 3p 和 1s 的成键 + +
键轴:成键的两个原子核间的连线。
按成键轨道与键轴之间的关系，共价键的键型主要分为两种。
键
以“头碰头”的方式重叠；
（2）价键理论基本要点 P29
•自旋方式相反的未成对价电子互相配对可以形成 共价键； •原子轨道最大程度地重叠。
（3）共价键的特性
①饱和性是指：每个原子成键的总数或以单键
连接的原子数目是一定的。例HCl、H2O
HCl的形成:
②具有方向性：成键原子轨道必须最大限度重叠
3pz 1s
+
+
z HCl

三、杂化轨道理论
杂化：在形成分子时，由于原子的相互影响，若干不同类
型能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成一组新的轨
道而改变了原有轨道的状态，这种轨道重新组合的过程叫 做杂化。 杂化轨道：通过杂化所形成的新轨道就称为杂化轨道。

任务三：用杂化理论解释下列分子的空间构 型：HgCl2—直线型，AlCl3---平面三角型， CCl4---正四面体型
不同种类的原子吸引电子的能力不同，共 用电子对必然偏向于吸引电子能力强的一 方，因此吸引电子能力较强的原子就带部 分负电荷，吸引电子能力较弱的原子就带 部分正电荷。这样的共价键叫做极性共价 键，简称极性键。例如，H-Cl 形成条件：不同非金属原子形成共价键

在NaOH中，Na+和OH-之间是离子键，而OH-中H、O