1、单元小结不同原子成键不同原子成键键两个原子轨道两个原子轨道沿键轴沿键轴方向以方向以“头碰头头碰头”的方式的方式重叠重叠 定义：定义：HHHHHHHClClH类型类型 特点特点 s-s 键键s-p 键p-p 键HHHHClH例：例：H2例：例：HCl例：例：Cl2可绕键轴旋转可绕键轴旋转重叠程度大，稳定性高重叠程度大，稳定性高头碰头头碰头 轴对称轴对称 键两个原子轨道以平行即两个原子轨道以平行即“肩并肩肩并肩”方式重叠方式重叠 定义：定义：类型类型 特点特点 d-p 键p-p 键例：金属配合物例：金属配合物 不能旋转不能旋转 重叠程度较小，稳定性较差重叠程度较小，稳定性较差 肩并肩肩并肩 镜面对
2、称镜面对称 例：例：CH2=CH2成键判断规律成键判断规律牢固程度牢固程度电子云形状电子云形状成键方向成键方向键键键键项目项目键型键型沿轴方向沿轴方向“头碰头头碰头”平行或平行或“肩并肩肩并肩”轴对称轴对称镜面对称镜面对称键强度大，不容易断裂键强度大，不容易断裂键强度较小，容易断裂键强度较小，容易断裂 共价单键是共价单键是键，共价双键中一个是键，共价双键中一个是键，另一个键，另一个是是键，共价三键中一个是键，共价三键中一个是键，另两个为键，另两个为键。键。饱和性饱和性方向性方向性（1 1）. .键能键能 气态基态原子形成气态基态原子形成1mol1mol共价共价键释放的最低能量键释放的最低能量(
3、 (或拆开或拆开1mol共共价键所吸收的能量价键所吸收的能量)，例如，例如H-HH-H键的键能为键的键能为436.0kJ.mol436.0kJ.mol-1-1，键能，键能可作为可作为衡量化学键牢固程度衡量化学键牢固程度的键参数。的键参数。键能越大，键越牢固，分键能越大，键越牢固，分子越稳定。子越稳定。同种元素形成的共价键的键能：单键同种元素形成的共价键的键能：单键双键双键 键键能键键能 （2 2）. .键长键长 形成共价键的两个原子之间的核间的平衡距离。形成共价键的两个原子之间的核间的平衡距离。键能与键长的键能与键长的关系关系: 一般来说一般来说,键长越短键长越短,键能越大键能越大,分子越稳定
4、分子越稳定 同种元素间形成同种元素间形成的共价键的键长：单键的共价键的键长：单键双键双键叁键叁键 （3 3）. .键角键角 分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角。分子中两个相邻共价键之间的夹角称键角。键角决定分子的立键角决定分子的立体结构和分子的极性体结构和分子的极性 共价分子ABn中，中心原子周围电子对排布的几何构型主要取决于中心原子的价层电子对的数目。价层电子对各自占据的位置倾向于彼此分离得尽可能的远，此时电子对之间的斥力最小，整个分子最稳定。 价层电子对包括价层电子对包括成键的成键的电子对电子对和和孤电子对，孤电子对，不包括不包括成键的成键的电电子对子对 ！价层电子对数 VSEPR模型2
5、3456直线形直线形平面三角形平面三角形四面体四面体三角双锥（六面体）三角双锥（六面体）八面体八面体电子对电子对数目数目电子对的电子对的空间构型空间构型成键电成键电子对数子对数孤电子孤电子对对 数数电子对的电子对的排列方式排列方式分子的分子的空间构型空间构型实实 例例2直直 线线20直直 线线BeCl2CO23三角型三角型30三角型三角型BF3SO321V型型SnBr2PbCl2分子构型 在价层电子对构型的基础上，去掉孤电子对由真实原子形成的构型在价层电子对构型的基础上，去掉孤电子对由真实原子形成的构型 电子对电子对数目数目电子对的电子对的空间构型空间构型成键电成键电子对数子对数孤电子孤电子对
6、对 数数电子对的电子对的排列方式排列方式分子的分子的空间构型空间构型实实 例例4四面体四面体40四面体四面体CH4CCl4NH4SO4231三角锥三角锥NH3PCl3SO32H3O+22V型型H2O电子对电子对数目数目电子对的电子对的空间构型空间构型成键电成键电子对数子对数孤电子孤电子对对 数数电子对的电子对的排列方式排列方式分子的分子的空间构型空间构型实实 例例5三角三角双锥双锥50三角双锥三角双锥PCl541变形变形四面体四面体SF432T型型BrF323直线型直线型XeF2微粒微粒结构式结构式VESPR模型模型分子或离子构型分子或离子构型HCNNH4H3O SO2BF3BFFFSOOOH
7、HHNHHHHCNH三、杂化轨道理论三、杂化轨道理论 1 1、理论要点、理论要点 同一原子中能量相近的同一原子中能量相近的不同不同种种原子轨道原子轨道 在成键过程中在成键过程中重新组合重新组合，形，形成一系列能量相等的新轨道的过程成一系列能量相等的新轨道的过程叫杂化叫杂化。形成的。形成的新轨道新轨道叫叫杂化轨道杂化轨道, ,用用于形成于形成键或容纳孤对电子键或容纳孤对电子 杂化轨道数目等于各参与杂化的原子轨道数目之和杂化轨道数目等于各参与杂化的原子轨道数目之和 杂化轨道成键能力强，有利于成键杂化轨道成键能力强，有利于成键 杂化杂化轨道成键轨道成键时，时，满足满足化学键化学键间间最小排斥原理最小
8、排斥原理，不同不同的的杂化杂化方式，方式，键键角角大小大小不同不同 杂化轨道又杂化轨道又分为等性分为等性和和不等性杂化不等性杂化两种两种 2 2、激发 杂化杂化轨道重叠轨道重叠3 3、杂化类型、杂化类型 sp3杂化杂化 基态 激发 2s2pC杂化 激发态 sp3C杂化2s2p以以C原子为例原子为例1个个s轨道和轨道和3个个p轨道杂化形成轨道杂化形成4个个sp3杂化轨道杂化轨道 构型构型 10928 正四面体型正四面体型 4个个sp3杂化轨可形成杂化轨可形成4个个键键价层电子对数为价层电子对数为4的中心原子采用的中心原子采用sp3杂化方式杂化方式 sp2杂化杂化 基态 激发 2s2pC杂化 激发
9、态 2s2p以以C原子为例原子为例1个个s轨道和轨道和2个个p轨道杂化形成轨道杂化形成3个个sp2杂化轨道杂化轨道 构型构型 120 正三角型正三角型 sp22pC杂化剩下剩下的一个未参与杂化的的一个未参与杂化的p轨道用于轨道用于形成形成键键 +-+-+-3个个sp2杂化轨道可形成杂化轨道可形成3个个键键 价层电子对数为价层电子对数为3的中心原子采用的中心原子采用sp2杂化方式杂化方式 sp杂化杂化 基态 激发 2s2pC杂化 激发态 2s2p以以C原子为例原子为例1个个s轨道和轨道和1个个p轨道杂化形成轨道杂化形成2个个sp杂化轨道杂化轨道 构型构型 180 直线型直线型 sp2pC杂化剩下
10、剩下的两个未参与杂化的的两个未参与杂化的p轨道轨道用于用于形成形成键键 +-2个个sp杂化轨道可形成杂化轨道可形成2个个键键 价层电子对数为价层电子对数为2的中心原子采用的中心原子采用sp杂化方式杂化方式 除除C原子外，原子外，N、O原子均有以上杂化原子均有以上杂化当发生当发生sp2杂化时，孤对电子优先参与杂化，单电子所在轨道优先杂化时，孤对电子优先参与杂化，单电子所在轨道优先不杂化，以利于形成不杂化，以利于形成键键 N、O原子杂化时，因为有孤对电子的存在称为不等性杂化原子杂化时，因为有孤对电子的存在称为不等性杂化 其它杂化方式其它杂化方式 dsp2杂化、杂化、sp3d杂化、杂化、sp3d2杂
11、化、杂化、d2sp3杂化、杂化、 sp3d2杂化杂化例如：例如：sp3d2杂化：杂化：SF6构型：四棱双锥，构型：四棱双锥， 正八面体正八面体 此类杂化一般是金属作为中心原子用于形成配位化合物此类杂化一般是金属作为中心原子用于形成配位化合物 杂化杂化类型类型spsp2sp3dsp2sp3dsp3d2d2sp3杂化杂化轨道轨道234456轨道轨道夹角夹角18012010928180/9090/120/180 90/180空间空间构型构型直线型直线型平面三角平面三角型型正四面体正四面体平面正方形平面正方形三角双锥三角双锥正八面体正八面体示例示例BeCl2CO2BF3CH4 CCl4Cu(NH3)4
12、2PCl5SF6SiF62（1）、）、当中心原子的价层电子对数为当中心原子的价层电子对数为4时，其杂化类型为时，其杂化类型为SP3杂化杂化;（2）、）、当中心原子的价层电子对数为当中心原子的价层电子对数为3时，其杂化类型为时，其杂化类型为SP2杂化杂化;（3）、）、当中心原子的价层电子对数为当中心原子的价层电子对数为2时，时， 其杂化类型为其杂化类型为SP杂化。杂化。（4）、）、当中心原子的价层电子对数为当中心原子的价层电子对数为5时，时， 其杂化类型为其杂化类型为SP3d杂化。杂化。（5）、）、当中心原子的价层电子对数为当中心原子的价层电子对数为6时，其杂化类型为时，其杂化类型为SP3d2杂
13、化。杂化。依据依据分子或离子中心原子的分子或离子中心原子的价层电子对价层电子对规律规律1： 通过看中心原子有没有形成双键或三键来判断中心原子的杂化类型。通过看中心原子有没有形成双键或三键来判断中心原子的杂化类型。（1）如果有如果有1个三键或两个双键，则其中有个三键或两个双键，则其中有2个个键，用去键，用去2个个P轨道，形轨道，形成的是成的是SP杂化；杂化；（2）如果有如果有1个双键则其中必有个双键则其中必有1个个键，用去键，用去1个个P轨道，形成的是轨道，形成的是SP2杂杂化；化；（3）如果全部是单键，一般形成如果全部是单键，一般形成SP3杂化。杂化。（4）没有填充电子的空轨道没有填充电子的空
14、轨道一般一般不参与杂化，不参与杂化，1对孤对电子占据对孤对电子占据1个杂化轨个杂化轨道。道。规律规律2：VSEPR模型模型中心原子杂化轨道类型中心原子杂化轨道类型直线形直线形平面三角形平面三角形四面体四面体三角双锥三角双锥八面体八面体spspspsp3 3d d2 2spsp3 3d d spsp3 3spsp2 2规律规律3:根据中心原子的根据中心原子的VSEPR模型判定模型判定 由由金属金属离子离子(或原子或原子)与中性分子或者阴离子以配位键结合形与中性分子或者阴离子以配位键结合形成的复杂化合物叫做成的复杂化合物叫做配合物配合物，其中其中: 金属原子是金属原子是中心原子中心原子， 中性分子
15、或者阴离子中性分子或者阴离子(如如H2O、NH3、CN-、 X- 、SCN-等等)叫叫做做配体配体。1 1、配合物、配合物定义：定义：四、配合物理论简介四、配合物理论简介 2 2、配位键、配位键 定义：定义：共用电子对由共用电子对由一个原子单方向一个原子单方向提供提供给另一个原子共给另一个原子共用所形成的用所形成的共价键共价键称配位键。称配位键。 表示方法表示方法 形成条件形成条件 AB HN HH H 一个原子有一个原子有孤对电子孤对电子，另一个原子有，另一个原子有空轨道空轨道。 3 3、配合物的形成配合物的形成 天蓝色天蓝色溶液溶液蓝色蓝色沉淀沉淀深蓝色深蓝色溶液溶液Cu(OH)2H2OC
16、u H2OH2OOH22+深蓝色深蓝色晶体晶体Cu(NH3) 4 SO4H2O加乙醇加乙醇并静置并静置 NH3Cu H3NH3NNH32+CuSO4溶液溶液 滴加氨水滴加氨水 继续滴继续滴加氨水加氨水 Cu(OH)2 + 4NH3 = Cu(NH3)42+ + 2OH蓝色沉淀蓝色沉淀深蓝色溶液深蓝色溶液Cu2+ 2NH3H2O = Cu(OH)2+ 2NH4+蓝色溶液蓝色溶液蓝色沉淀蓝色沉淀H2OCu H2OH2OOH22+ NH3Cu H3NH3NNH32+1Cu与与4O形成的结构形成的结构为平面正方形为平面正方形 1Cu与与4N形成的结构形成的结构为平面正方形为平面正方形 4 4、配合物的
17、组成配合物的组成 Ag(NH3)2 OH内界内界外界外界配离子配离子Ag(NH3)2+ Ag+中心离子中心离子 （有时可能是中心原子）（有时可能是中心原子） NH3配体配体 配位数：配位原子的个数配位数：配位原子的个数 其中其中N为配位原子为配位原子 常见配位原子：常见配位原子：N、O、F、Cl、C、S a.a.配离子配离子（从（从右右向向左左，配位数，配位数配体配体合合中心原子或中心原子或中心离子中心离子）PtCl42- PdCl42- 练习：Cu(NH3)2 2+ Ag(NH3)2+Ag(CN)2- ZnCl42-Cd(NH3)4 2+ Cd(CN)4 2+ CoCl4- Co(NH3)6
18、 3+AlF63- SiF62- 六氰合铁六氰合铁酸钾酸钾氢氧化二氨合银氢氧化二氨合银三氯一氨合铂酸钾三氯一氨合铂酸钾硫酸四氨合铜硫酸四氨合铜Cu(NHCu(NH3 3) )4 4SOSO4 4K K3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6 Ag(NHAg(NH3 3) )2 2OH OH KPt(NHKPt(NH3 3)Cl)Cl3 3 b.配合物配合物类似于酸、碱、盐类似于酸、碱、盐(1).若配离子是阴离子：若配离子是阴离子：(2).(2).若配离子是阳离子：若配离子是阳离子： 阴离子阴离子 + + 酸酸 + + 阳离子名称阳离子名称要么是某酸要么是某酸 + + 阳离子名称阳离子名称要么是要么
19、是“某某”化化 + + 阳离子名称阳离子名称1 1、键的极性、键的极性 非极性共价键（非极性键）非极性共价键（非极性键） 按共用电子对的偏移按共用电子对的偏移 极性共价键极性共价键 非极性共价键非极性共价键 由同种原子形成化学键由同种原子形成化学键 原子带相同电性，化合价相同原子带相同电性，化合价相同 极性共价键（极性键）极性共价键（极性键） HClHCl+-由不同种原子形成化学键由不同种原子形成化学键 电负性大（非金属性强）的原子带负电，显负价电负性大（非金属性强）的原子带负电，显负价 实例实例H H2 2HClHCl特特 征征组成组成 原子吸引电子对能力原子吸引电子对能力 共用电子对位置共
20、用电子对位置 成键原子电性成键原子电性 结论结论( (键的性质键的性质) ) 同种原子同种原子 相同相同 不偏向任何一个原子不偏向任何一个原子 不显电性不显电性 A A：A A 非极性键非极性键 非极性键和极性键非极性键和极性键 2 2、分子的极性、分子的极性 非极性分子非极性分子 正负电荷中心重合的分子正负电荷中心重合的分子 a.大部分单质分子大部分单质分子O3除外！除外！ b.对称性很好的分子对称性很好的分子直线直线形形AB2 正三角正三角形形AB3 正四面体正四面体形形AB4 其他正多面体其他正多面体形、对称性好的平面形形、对称性好的平面形例：例：CO2 例：例：BF3、SO3 例：例：
21、CH4 、 CCl4 例：例：C60 、C6H6、C2H4 、C2H2 极性分子极性分子 正负电荷中心不重合的分子正负电荷中心不重合的分子 大部分化合物分子大部分化合物分子 类别类别非极性分子非极性分子极性分子极性分子定义定义 共用电子对共用电子对 电荷分布电荷分布 分子空间构型分子空间构型 实例实例 电荷分布均匀对称的分子 不偏移或对称分布 对称 对称 H2、Cl2 CO2、CS2 极性分子和非极性分子 全部由非极性键构成的分子一定是非极性分子。全部由非极性键构成的分子一定是非极性分子。由极性键构成的双原子分子一定是极性分子。由极性键构成的双原子分子一定是极性分子。在含有极性键的多原子分子中
22、，如果结构对称则键的极性得到抵消，其在含有极性键的多原子分子中，如果结构对称则键的极性得到抵消，其分子为非极性分子。分子为非极性分子。如果分子结构不对称，则键的极性不能完全抵消，其分子为极性分子。如果分子结构不对称，则键的极性不能完全抵消，其分子为极性分子。经验规律经验规律:在在ABn型分子中，当型分子中，当A 的化合价数值等于其族序数时，该分子为的化合价数值等于其族序数时，该分子为非极性分子非极性分子. 分子分子非极性分子非极性分子极性分子极性分子CH4CO2BF3H2ONH3孤对电子孤对电子数法数法几何构形几何构形法法键角法键角法化合价法化合价法方法0三角锥形正四面体1200折线形平面正三
23、角形直线形等1071810430120180109028等等否否分子间作用力分子间作用力氢键氢键范德华力范德华力分子间氢键分子间氢键分子内氢键分子内氢键相对分子质量相对分子质量分子极性分子极性六、范德华力及其对物质性质的影响六、范德华力及其对物质性质的影响 1 1、范德华力、范德华力 相对分子质量相对分子质量 分子的极性分子的极性 相对分子质量越大，范德华力越大相对分子质量越大，范德华力越大 影响范德华力的因素影响范德华力的因素 分子极性越大，范德华力越大分子极性越大，范德华力越大 定义范德华力对物质性质的影响范德华力对物质性质的影响 化学键影响的是分子的稳定性（化学性质）化学键影响的是分子的
24、稳定性（化学性质） 范德华力影响的是分子熔沸点等（物理性质）范德华力影响的是分子熔沸点等（物理性质） 2 2、氢键、氢键 氢键的定义氢键的定义 由已经与电负性很大的原子由已经与电负性很大的原子（一般指（一般指氧、氮、氟氧、氮、氟）形成共价形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力 是除范德华力以外的另一种分子间作用力，不是化学键是除范德华力以外的另一种分子间作用力，不是化学键表示方法表示方法 AHB “”表示共价键表示共价键 “”表示形成的氢键表示形成的氢键 例如：氨水中的氢键例如：氨水中的氢键 NHN NHO OHN OHO 氢键形成
25、的条件氢键形成的条件（1 1）分子中）分子中必须有一个必须有一个与电负性极大的元素原子形成强与电负性极大的元素原子形成强极性键的极性键的氢原子氢原子；（2 2）分子中必须有带）分子中必须有带孤电子对、电负性大孤电子对、电负性大、 而且而且原子原子半径小半径小的原子。的原子。 实际上只有实际上只有F、O、N等原子与等原子与H原子结合的物质，才能原子结合的物质，才能形成较强的氢键。形成较强的氢键。氢键的分类氢键的分类 （1 1）分子内氢键）分子内氢键 （2 2）分子间氢键）分子间氢键 氢键的特征氢键的特征 （1 1）饱和性）饱和性 （2 2）方向性）方向性 一个氢原子只能形成一个氢键一个氢原子只能
26、形成一个氢键 分子间氢键为直线型分子间氢键为直线型 分子内氢键成一定角度分子内氢键成一定角度 中心原子有几对孤对电子就可以形成几条氢键中心原子有几对孤对电子就可以形成几条氢键 对物质性质的影响对物质性质的影响 氢键一种分子间作用力，影响的是物理性质氢键一种分子间作用力，影响的是物理性质 （1 1）熔、沸点）熔、沸点 （2 2）溶解性）溶解性 分子分子间间氢键使物质熔点氢键使物质熔点升高升高分子分子内内氢键使物质熔点氢键使物质熔点降低降低（3 3）其他方面）其他方面 冰的密度小于水冰的密度小于水 形成缔合分子形成缔合分子 定义定义范德华力范德华力氢键氢键作用作用微粒微粒强弱强弱对物质对物质性质的
27、性质的影响影响分子间普遍存在的作用力分子间普遍存在的作用力已经与电负性很强的原子形已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一分成共价键的氢原子与另一分子中电负性很强的原子之间子中电负性很强的原子之间的作用力的作用力分子间或分子内氢原子与电负分子间或分子内氢原子与电负性很强的性很强的F、O、N之间之间分子之间分子之间弱弱较强较强范德华力越大，物质熔沸点越高。范德华力越大，物质熔沸点越高。1、极性越大，范德华力越大、极性越大，范德华力越大2、组成结构相似，、组成结构相似， 相对分子质量越大，相对分子质量越大， 范德华力越大范德华力越大对某些物质的溶解性、熔沸点对某些物质的溶解性、熔沸点都产生影
28、响都产生影响分子间氢键越强，熔沸点越高；分子间氢键越强，熔沸点越高；溶质与溶剂分子间能形成氢键，溶质与溶剂分子间能形成氢键，则能增加溶质的溶解度则能增加溶质的溶解度共价键共价键原子之间通过共原子之间通过共用电子对形成的用电子对形成的化学键化学键相邻原子之间相邻原子之间很强很强物质的稳定性物质的稳定性影响物质溶影响物质溶解性的因素解性的因素内因内因外因外因温度温度压强压强溶质与溶剂是否形成分子间氢键溶质与溶剂是否形成分子间氢键溶质与溶剂能否反应溶质与溶剂能否反应相似相溶相似相溶相似相溶原理相似相溶原理 具有完全相同的组成和原子排列的一对分子具有完全相同的组成和原子排列的一对分子如同左手与右手一样互为如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体。有手性异构体的分子镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体。有手性异构体的分子叫做手性分子。叫做手性分子。 连有连有四个不同四个不同的原子或原子团的碳原子的原子或原子团的碳原子 手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子的合成手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子的合成一般：
