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,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,1-4 双原子分子轨道理论（MO）,一、基本要点：,1、作为一种近似处理，认为MO是由AO线性组合而成，MO的数目等于组成分子的各原子轨道之和。,2、原子轨道要有效地线性组合成MO，必须遵守以下三条原则：（1）对称性原理（2）能量相近（3）最大重叠,1-4 双原子分子轨道理论（MO）,1,3、若MO由两个符号相同的原子轨道叠加而成，其能量低于原子轨道的能量，称为成键MO,若由两个符号相反的AO叠加而成，其能量高于AO能量，称为反键分子轨道，处于它们之间的还有非键轨道，根据MO的对称性不同，将其分为-MO轨道和-MO。,4、电子在MO上排布也遵循原子轨道电子轨道排布三原则:,不相容原理、能量最低原理和洪特规则,3、若MO由两个符号相同的原子轨道叠加而成，其能量低于原子轨,2,二、能级图,适用于O,2,、F,2,、Ne,2,第一、二周期其他双原子分子,a）NF、CF b）CO、BN、BO、CN、NO,二、能级图,3,第二周期不同原子双原子分子的能级图类似于上面两图，一般可根据价电子数判断属于哪种，如,（1）,价电子为10的CO是N,2,的等电子体，用b图；,（2）,BN、BO、CN等价电子数都少于10，也常用b；,（3）,价电子数为12的NF是O,2,的等电子体，与a相同；,（4）,NO、CF价电子数为11，恰好介于N,2,和O,2,之间，NO类似于b；CF类似于a。,第二周期不同原子双原子分子的能级图类似于上面两图，一般可根,4,三、MO的应用,1、判断化合物稳定性、磁性,例1,：写出下列分子的分子轨道电子排布式，并指出哪些分子不能存在？哪些是顺磁性？,B,2,；C,2,；O,2,；Ne,2,例,2,：写出,CN,；,CN,+,；,CN,-,的分子轨道电子排布式，并比较它们的键能、键长和磁性。,三、MO的应用,5,1-5 离域键,一、,概念,离域键也叫大键，是由三个或三个以上的原子形成的键，不同于两原子间的键,二、生成离域键条件,1、原子都在同一平面上,2、每一原子有一互相平行的p轨道,3、p电子的数目小于p轨道总数目的两倍.,1-5 离域键,6,三、应用,：,1.增加化合物的稳定性,2.例：O,3,（,3,4,）;CO,2,（2个,3,4,）;NO,2,（,3,3,）;NO,3,-（,4,6,）;CO,3,2-,（,4,6,）等.,三、应用：,7,1-6 等电子体原理,一、,概念：,具有相同的通式AX,m,，而且价电子总数相等的分子或离子具有相同的结构特征（包括分子的立体构型、化学键类型），这个原理称为“等电子体原理”,1-6 等电子体原理,8,二、常见的几种类型：,1.,CO,2,CNS,-,NO,2,+,N,3,-,具有相同的通式，价电子总数为,16,，因而具有相同的结构,直线型分子，中心原子上没有孤对电子而取,SP,杂化轨道，形成直线型骨架，键角,180,0,，分子里有两套,3,4,P-P,大,键。,二、常见的几种类型：,9,1、,CO,3,2-,NO,3,-,SO,3,等离子或分子具有相同的通式，总价电子数为24，所以有相同的结构-平面三角型，中心原子上没有孤对电子而取SP,2,杂化轨道，分子形成,骨架，有一套,4,6,P-P大键。,2、,SO,2,O,3,NO,2,-,等离子或分子价电子总数为18，中心原子取SP,2,杂化轨道，中心原子上有1对孤对电子（处于分子平面上），分子立体结构为V型（或角型，折线型），有一套,3,4,P-P大键。,1、CO32-,NO3-,SO3等离子或分子具,10,3、SO,4,2-,PO,4,3-,ClO,4,-,等离子总价电子总数为32，中心原子有4个,键，故采取SP,3,杂化形式，都是四面体立体结构。,4.PO,3,3-,SO,3,2-,ClO,3,-,等离子总价电子总数为,26,，中心原子有,4,个轨道，（3个键，和1对占据轨道的孤对电子），价层电子对互斥模型为四面体，而离子构型为三角锥体。,3、SO42-,PO43-,ClO4-等离子总,11,1-7 分子间力及氢键,一、分子间力概念：,分子间力,-,范德华力，包括取向力、诱导力、色散力。取向力发生在极性分子之间；诱导力存在于极性分子与非极性分子以及极性分子与极性分子之间。色散力存在于任何分子之间。三种力中除了少数极性很大的分子（如,H,2,O,，,HF,等）以取向力为主外，绝大多数分子却以色散力为主，分子色散力大小与分子变形性有关，一般来说，分子的体积越大，其变形性越大，则色散力也越大。,1-7 分子间力及氢键,12,二、分子间力特点:,1、较弱（几个至几十个kJ/mol,比化学键小12个数量级）,2、近程力，在几个，无方向性和饱和性,3,、取向力与温度有关，诱导力和色散力与温度无关,.,二、分子间力特点:,13,三氢键:,是指氢原子与电负性大，半径小，且具有孤对电子的原子,X,（,F,、,O,、,N,等）键合的，还能同另一电负性较大的原子,Y,结合成新的键，叫氢键。,三氢键:,14,四、氢键特点及类型,：,1、特点：,有方向性和饱和性，比分子间力强，比化学键弱,2、类型：,分子间氢键，分子内氢键,五、分子间力及氢键对物质性质的影响,主要对物质的熔沸点；汽化热；熔化热；溶解度和粘度有较大的影响。但分子间氢键和分子内氢键对物质的影响不同，分子间氢键使物质的熔沸点等升高，而分子内氢键使熔沸点等降低。,四、氢键特点及类型：,15,例1 判断下列各对分子间存在何种类型的分子间作用力？,（1）C,2,H,6,和 CCl,4,（2）NH,3,和 C,6,H,6,（3）,CH,3,COOH,和 H,2,O,（4）CO,2,和 H,2,O,（5）CHCl,3,和 CH,2,Cl,2,（6）HCHO 和 H,2,O,例1 判断下列各对分子间存在何种类型的分子间作用力？,16,例2 下列化合物哪些化合物自身分子间能形成氢键？,（1）CH,3,Cl （2）H,2,O,2,（3）CH,3,CHO （4）H,3,BO,3,（5）H,3,PO,4,（6）（CH,3,）,2,O,（7）CH,3,COCH,3,（8）C,6,H,5,NH,2,例2 下列化合物哪些化合物自身分子间能形成氢键？,17,1-8键参数,一、键能,它是,衡量化学键牢固程度的键参数，键能越大，键越牢固。对双原子分子而言，键能是在标准大气压,P,和,298K,下，将,1mol,气态分子,AB,的化学键断开，成为气态的中性原子,A,和,B,所需的能量。双原子分子的键能和键离解能量是等同的。,但对多原子分子,键能和键离解能量是不同的。,1-8键参数,18,二、键长,分子中成键原子和核间的平均距离称为键长（也称为核间距）。在两个确定原子之间，键长越短，则键越强越牢固。,三、键角,1,、分子中相邻两键之间的夹角称为键角。键角是决定分子空间构型的主要因素。,二、键长,19,2、影响键角因素,（,1）中心原子杂化类型：sp；sp,2,；sp,3,；sp,3,d,2,等之间：180；120；109.5；90,（2）中心原子孤对电子数：孤对越多，键角越小,如sp,3,杂化CH,4,；NH,3,；键角依次为：109.5;107.3;104.5,（,3,）多重键,多重键所包含的电子越多，斥力比单键大，使得分子内含多重键的键角变大，单键间的键角变小，例如,sp,2,杂化的,COF,2,：,2、影响键角因素,20,（4）电负性 在中心原子具有孤对电子的AB,n,型分子中，,当A相同，B不同时，随B的电负性增大，A-B成键电子对偏向B，从而减少成键电子对之间的斥力，使其键角减小，,例如：PI,3,PBr,3,PCl,3,PF,3,的键角依次为：102；101；100.1；97.8,（4）电负性 在中心原子具有孤对电子的ABn型分子中，当,21,如,B相同而A不同，则随着A电负性增大，A-B间成键电子对偏向A，从而增大成键电子间的斥力，使其键角增大。,如：SbH,3,；AsH,3,；PH,3,；NH,3,为91.3；91.8；93.3；107.3,如B相同而A不同，则随着A电负性增大，A-B间成键电子对偏向,22,例1,：在下列多对分子中，哪个分子键角大？说明原因：,（1）HgCl,2,和BCl,3,（2）CF,4,和PF,3,(3)SiF,4,和SF,6,（,4,）,SnCl,2,和,SCl,2,（,5,）,OF,2,和,Cl,2,O,（,6,）,PF,3,和,NF,3,例1：在下列多对分子中，哪个分子键角大？说明原因：,23,四、键的极性,成键两原子正负电荷中心不重合则化学键就有极性。引起化学键极性的主要原因是成键两原子电负性的差异，电负性差越大，键的极性越大。,另外，双原子分子键的极性与分子的极性是一致的，但对多原子分子来说，分子是否有极性不仅要看键是否有极性，还与分子的空间构型有关。,四、键的极性,24,例2,：比较下列各对分子偶极矩的大 小，并简要说明理由,（1）PH,3,和NH,3,（2）BF,3,和NF,3,（,3,）,NH,3,和,NF,3,（,4,）,CH,3,-O-CH,3,和,C,6,H,6,例2：比较下列各对分子偶极矩的大 小，并简要说明理由,25,习题：,1.填空题：,（1）,根据键级的大小，判断N,2,+与N,2,，以及O,2,与O,2,-的键长大小_.,（2）,由原子轨道组合成分子轨道必须要遵守的三个原则是_,_,_,（,3,）,.硼原子用sp,3,杂化轨道形成4个键,化合物是,_.,（,4,）,.硫原子形成6个键,化合物是,_.,习题：1.填空题：,26,2.,选择题：,(1)ClO,3,F的构型属于（）,A.直线 B.平面四方 C.平面三角 D.四面体,(2)下列分子中，偶极距不为零的分子是：（）,A.BeCl,2,；,B.BF,3,C.NF,3,D.C,6,H,6,2.选择题：,27,(3).下列化合物中既存在离子键，共价键，又存在配位键的是：（）,A.NH,4,F B.NaOH C.H,2,S D.BaCl,2,3、比较NaCl、MgO、CuO、BaO，哪一种离子晶体的熔点最高？,(3).下列化合物中既存在离子键，共价键，又存在配位键的是,28,4、填空,：阳离子的极化能力与,有关，电荷越高，极化作用越,，半径越大，极化作用越,。半径越大，阳离子的变形性越,，阳离子电子构型以,和,变形性最大，,次之，最差的为,。阴离子极化和变形性对简单离子来说和阳离子类似，复杂阴离子的变形性在电荷相等时，半径越大则变形性越,，相对复杂的阴离子变形性较,，中心原子氧化数越高，则整个阴离子变形性越,。,4、填空：阳离子的极化能力与 有关，电荷越高，极化作用越,29,5.试用价层电子对互斥理论判断下列分子或离子的空间构型：,I,3,+,，I,3,-,，SO,2,Cl,2,，IO,2,F,2,-,，ClF,3,，IF,5,，ICl,4,-,，PO,4,3-,，SO,3,2-,，ClO,2,-,，SF,6,，,PCl,5,，O,3,5.试用价层电子对互斥理论判断下列分子或离子的空间构型：,30,6.根据分子轨道理论判断各组物质中稳定性和磁性大小。,NO,+,，NO，NO,-,；,O,2,+,，,O,2,，,O,2,-,，,O,2,2-,。,6.根据分子轨道理论判断各组物质中稳定性和磁性大小。,31,
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