1、Chapter 2Molecular structure,Constants 2-1 Lewis structure 2-2 Valence bond theory 2-3 Valence Shell Electron Pair Repulsion 2-4 Hybrid orbital theory 2-5 共轭大键 2-6 等电子体原理 2-7 Molecule orbital theory 2-8 Parameter of chemical bond and property of molecule 2-9 Force of acting between molecules,General
2、 concepts： 分子是物质分割的一个层次，分子是组成这个层次的基本单位，这种单位或它们的集合，应当反映出物质本身的全部性质（分子片的概念）。 化学键分子中相邻的（直接和非直接的）两个或多个原子之间存在的主要的强烈的相互作用。 类型：离子键、共价键、配位键、金属键 （由于各元素原子的电子层结构不同，它们在不同原子间的相互作用就不一样，因此就有不同类型的化学键）。,21 Lewis structure,一、弗兰克兰结构式Franland structure 到19世纪时，化学家们已经知道了许多分子的成分，如氯化氢HCl、H2O、CO2、NH3等，并用短棍线“”的形式来描述分子中原子之间的相互
3、结合“1价”，还总结出一些规律。其中英国化学家弗兰克兰和瑞典化学家贝采尼乌斯贡献较大。 二、路易斯结构式Lewis structure1916年美国的著名化学家路易斯利用原子结构知识对弗兰克兰结构式的短棍线“”进行了解释，即“”代表共用电子对，并提出了键合电子和孤对电子的概念以及分子结构稳定性的“八隅律octer rule”原子倾向于通过共用电子对使它们的最外层达到稀有气体的8电子稳定构型。1923年路易斯进一步将化合物分子中两个原子在一起的共享电子对称为共价键，从而建立了路易斯共价键理论。 Example：水、氨、乙酸、氮气、P68例1,三、共振论 1、路易斯结构式的局限性 随着大量化合物分
4、子的出现，路易斯结构式就暴露出它的局限性。 Example：CCl4、BCl3、PCl5、ClF3、BeCl2、IF7、SO42- 、XeO3 2、泡林的“形式电核” 为了解释N2O的两种结构式，泡林提出了“形式电核”的概念；如,中心原子8电子,中心原子10电子,中心原子9电子,NO2,3、共振论 resonance 对于可以写出几个相对合理的路易斯结构式，泡林提出了共振论和共振杂化体的概念。例如C6H6、NO3-、O3、NO2-,Actual structure is an average of the three resonance,22 Valence bond theory,化 学 键
5、,共 价 键,金 属 键,离 子 键,配 位 键,一、基本原理 Basic principle1、自旋方向相反的未成对电子相互接近，由于两个原子轨道的重叠（overlap），核间电子云密度较大，可以形成稳定共价键（单、双、叁）。 2、原子轨道重叠越多，两核间的电子密度越大，所形成的共价键越牢固，分子越稳定，可推知共价键的形成在可能范围内将沿着原子轨道最大重叠的方向最大重叠原理。 共价键形成的条件：两原子中有成单电子，且自旋相反； 两原子轨道要发生最大程度的重叠。 三、共价键的特征 Feature of covalence bond 形成共价键时，原子间是共用电子对，分子中只存在原子并不存在离子
6、，故共价键又叫原子键。,1、共价键结合力的本质既是电性的又是波动性的Electricalness and wave-property。 2、形成共价键时，核间的几率密度达到最大，体系的能量最低，但这不等于共用电子对只是出现在两核之间，实际上电子在整个分子范围内运动，只是出现在两核间的几率密度较大而已。,时，系统能量升高，核间电子密度小，不形成共价键 时，系统能量降低，核间电子密度大，可形成共价键,3、共价键具有饱和性 saturating capacity 所谓饱和性是指每个成键原子成键的总数是一定的。这是因为每个成键原子所提供的轨道和成单电子数目是一定的，故也决定着分子中原子化合的数量关系。
7、H H O O N N 4、共价键的方向性 directional property根据原子轨道最大重叠原理，在形成共价键时，原子间总是沿着原子轨道最大重叠方向成键。而除S轨道呈球形对称外，p、d、f轨道在空间都有一定的伸展方向，因此p、d、f轨道的重叠，只有沿着特定的方向才能达到最大程度的重叠，故共价键是有方向性的。 成键原子轨道电子云密度最大重叠方向间的夹角就是共价键的夹角，它是共价键方向性的反映。例如HCl 、H2S。,由上可知，所谓方向性是指一个原子与周围原子形成共价键有一定的角度，其原因是原子轨道(p、d、f)有一定的方向性，它和相邻原子的轨道重叠成键要满足最大重叠条件。 轨道方向性
8、共价键方向性空间构型(键角等)性质,+,+,+,+,四、共价键的类型 type of covalence bond按照成键原子轨道的重叠方式来分，共价键有不同的类型，最常见的是键和键。1、重叠方式（1）键（bond）轨道重叠部分是沿着键轴呈圆柱型的对称分布，形成键的电子叫做电子。 参与成键的轨道： S、Px 成键方式：S S 、 S P x、 Px Px,+,+,+,+,+,+,+,（2）键（pi bond）重叠部分是镜面反对称地垂直于键轴的参与成键的轨道：Py、Py 成键方式：Py Py Pz Pz,+,+,* 沿键轴旋转任何角度，轨道的形成、大小、符号都不变。* 通过镜面、原子轨道的形状、大小相同，符号相反。,
