大学无机化学第二章 PPT
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高等无机化学第二章课件
20
轨道重叠：
9F
9F 9F
1s22s22p5
1s22s22p5 1s22s22p5
B原子的3个sp2 杂化轨道与 3 个F原子的2p 轨道重叠形成 3个 sp2-p轨道构成的σ键。 空间构型：平面三角形 键 角：120
s轨道 p轨道 sp2杂化
p轨道
21
（3）sp3 等性杂化 CCl4、CH4分子就属于此类型杂化 基 激发态 态
H2O 不 等 性 杂 化
NH3
26
乙炔分子中键模型
27
2－4－1 价层电子对互斥理论的基本要点
一.基本要点
1．ABn分子或离子的空间构型取决于中心原子周围 的价层电子对数
价层电子对数=成键电子对和孤对电子数之和
Vp(Valence Pair) = Bp(Bond Pair )＋Ip(Isolated Pair)
成键原子轨道重叠越多，两核间电子云密度越 大，形成的共价键越稳定
3. 对称性匹配原理
两原子轨道重叠时，必须考虑原子轨道“+”、 “-”号，同号重叠才是有效重叠。
5
2－2－2 共价键的特性
－ －具有饱和性和方向性
-
+
+
x
+
+
-
x
+
-
+
x
( s 和px 轨道的重叠方式 )
6
2－2－3 共价键的键型
LP = 0
SF6
VP=½(6+6)=6
LP = 0
40
LP≠0
VP 2
分子的空间构型≠电子对的空间构型
1.σ键
两原子轨道沿键轴（两核间联线）进行同号 重叠而形成的共价键称σ键 范畴： s s px s px px 重叠 重叠 重叠
轨道重叠：
9F
9F 9F
1s22s22p5
1s22s22p5 1s22s22p5
B原子的3个sp2 杂化轨道与 3 个F原子的2p 轨道重叠形成 3个 sp2-p轨道构成的σ键。 空间构型：平面三角形 键 角：120
s轨道 p轨道 sp2杂化
p轨道
21
（3）sp3 等性杂化 CCl4、CH4分子就属于此类型杂化 基 激发态 态
H2O 不 等 性 杂 化
NH3
26
乙炔分子中键模型
27
2－4－1 价层电子对互斥理论的基本要点
一.基本要点
1．ABn分子或离子的空间构型取决于中心原子周围 的价层电子对数
价层电子对数=成键电子对和孤对电子数之和
Vp(Valence Pair) = Bp(Bond Pair )＋Ip(Isolated Pair)
成键原子轨道重叠越多，两核间电子云密度越 大，形成的共价键越稳定
3. 对称性匹配原理
两原子轨道重叠时，必须考虑原子轨道“+”、 “-”号，同号重叠才是有效重叠。
5
2－2－2 共价键的特性
－ －具有饱和性和方向性
-
+
+
x
+
+
-
x
+
-
+
x
( s 和px 轨道的重叠方式 )
6
2－2－3 共价键的键型
LP = 0
SF6
VP=½(6+6)=6
LP = 0
40
LP≠0
VP 2
分子的空间构型≠电子对的空间构型
1.σ键
两原子轨道沿键轴（两核间联线）进行同号 重叠而形成的共价键称σ键 范畴： s s px s px px 重叠 重叠 重叠
大学无机化学第二章 PPT
大多数情况下,原子间的键合关系是已知的, 例如, NO2中的 键合关系不是N—O—O, 而是O—N—O. 有时还可作出某些有 根据的猜测.
2. 将各原子的价电子数相加, 算出可供利用的价电子总数. 如果 被表达的物种带有正电荷, 价电子总数应减去正电荷数; 如果 被表达的物种带有负电荷, 价电子总数应加上负电荷数.
Electronicgrativity difference Bonding polarity
0.46
0.76 0.96 1.78
Increasing in turn
2.2.2 路易斯结构式
路易斯用元素符号之间的小黑点表示分子中各原子的键合关
系，代表一对键电子的一对小黑点亦可用“－”代替。路易斯结 构式能够简洁地表达单质和化合物的成键状况，其基本书写步骤 如下： 1. 按原子的键合关系写出元素符号并将相邻原子用单键连接. 在
•• ••
O O • •
•
•
•••
O O •
•
•
•
•••
O O • • • • •
• ••• •
3. 有些物种的合理结构能写出不止一个. 例如对 NO3- 离子而言，可以写 出能量相同的三个式子（但3个式子都不代表NO3-离子的实际结构）
，此时鲍林的共振论此时应运而生 .
O
O
N+
O
O
O
N
O
O
O
N
type electron pair
bond angle)
Structures
AB2
2
Linear (180°)
B—A—B B
AB3
3
Triangular planar (120°)
2. 将各原子的价电子数相加, 算出可供利用的价电子总数. 如果 被表达的物种带有正电荷, 价电子总数应减去正电荷数; 如果 被表达的物种带有负电荷, 价电子总数应加上负电荷数.
Electronicgrativity difference Bonding polarity
0.46
0.76 0.96 1.78
Increasing in turn
2.2.2 路易斯结构式
路易斯用元素符号之间的小黑点表示分子中各原子的键合关
系，代表一对键电子的一对小黑点亦可用“－”代替。路易斯结 构式能够简洁地表达单质和化合物的成键状况，其基本书写步骤 如下： 1. 按原子的键合关系写出元素符号并将相邻原子用单键连接. 在
•• ••
O O • •
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O O •
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O O • • • • •
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3. 有些物种的合理结构能写出不止一个. 例如对 NO3- 离子而言，可以写 出能量相同的三个式子（但3个式子都不代表NO3-离子的实际结构）
，此时鲍林的共振论此时应运而生 .
O
O
N+
O
O
O
N
O
O
O
N
type electron pair
bond angle)
Structures
AB2
2
Linear (180°)
B—A—B B
AB3
3
Triangular planar (120°)
大学无机化学课件 第二章
化学与化工学院
爱因斯坦对热力学的评价
“对于一个理论而言，它的前提越简单，所关 联的不同事物越多，应用的领域越广泛，它 给人留下的印象就越深刻。因此，经典热力 学给我留下了深刻的印象。它是唯一具有普 遍性的物理理论。这使我相信，在经典热力 学的应用领域之内，它永远也不会被抛弃。”
爱因斯坦(Albert Einstein)
化学与化工学院
示例
下列化学反应体系在反应过程中吸收了68kJ 的热量，同时对外界作功30kJ，请问体系热 力学能的变化如何？
N2(g) + 2O2(g) ＝ 2NO2(g) – 68kJ
解：体系吸收热能，Q＝＋68kJ 体系对外作功，W＝－30kJ
则该体系的热力学能为
U = Q + W = [(+68)+(-30)]kJ = +38kJ 所以体系的热力学能升高
反应热包括了物理变化过程中的热量变化
化学与化工学院
等容热效应
在密闭容器中进行的反应，体积不变，是等 容过程，该过程不做任何非体积功，W=0 由热力学第一定律U = Q+W， 则 U = QV QV 叫做等容热效应。
上式表明在等容条件下，过程的热效应等于 体系内能的变化。
H2，则
H = H1 + H2
若为理想气体，H = U + pV = U + nRT ,
H = U + nRT
化学与化工学院
化学反应中的质量守恒定律
在化学反应中，质量既不能创 造，也不能毁灭。只能由一种 形式转变为另一种形式。
通常用化学反应计量方程表示这种系统。 通式：
0=BBB B称化学计量数。
令
H = U + pV
爱因斯坦对热力学的评价
“对于一个理论而言，它的前提越简单，所关 联的不同事物越多，应用的领域越广泛，它 给人留下的印象就越深刻。因此，经典热力 学给我留下了深刻的印象。它是唯一具有普 遍性的物理理论。这使我相信，在经典热力 学的应用领域之内，它永远也不会被抛弃。”
爱因斯坦(Albert Einstein)
化学与化工学院
示例
下列化学反应体系在反应过程中吸收了68kJ 的热量，同时对外界作功30kJ，请问体系热 力学能的变化如何？
N2(g) + 2O2(g) ＝ 2NO2(g) – 68kJ
解：体系吸收热能，Q＝＋68kJ 体系对外作功，W＝－30kJ
则该体系的热力学能为
U = Q + W = [(+68)+(-30)]kJ = +38kJ 所以体系的热力学能升高
反应热包括了物理变化过程中的热量变化
化学与化工学院
等容热效应
在密闭容器中进行的反应，体积不变，是等 容过程，该过程不做任何非体积功，W=0 由热力学第一定律U = Q+W， 则 U = QV QV 叫做等容热效应。
上式表明在等容条件下，过程的热效应等于 体系内能的变化。
H2，则
H = H1 + H2
若为理想气体，H = U + pV = U + nRT ,
H = U + nRT
化学与化工学院
化学反应中的质量守恒定律
在化学反应中，质量既不能创 造，也不能毁灭。只能由一种 形式转变为另一种形式。
通常用化学反应计量方程表示这种系统。 通式：
0=BBB B称化学计量数。
令
H = U + pV
大学无机化学第四版第二章课件
t 0
t
dt
dc B 为导数，它的几何意义是c-t曲线上某 dt 点的斜率。例如270s时的瞬时速率： 0.144 0 5 2.58 10 A点的斜率= 2 (55.8 0) 10
V = 2.58×10－5 mol L-1 s-1
1-
s 1-L lom 501 85.2
t2=300 s
c2(N2O5) = 0.180 mol· L-1
mol L-1 3.3 10 5 mol L-1 s -1 2 300 s
2. 瞬时速率 时间间隔Δt趋于无限小时的平均速率的极 限。 c B dc B lim
△ f Gm (参考态单质,T)=0
△ rGm 2. 用△ f Gm (B,相态,T) 计算
对于化学反应：0=ΣνBB
B
△ rGm (298.15K) = ∑νB △ f Gm (B,相态,298.15K)
如果T≠298.15K
△ rGm (T)≈ △ rHm(298.15K)-T△ rSm (298.15K)
H2O(l)
CaO(s)+CO2(g)
mol-1 △ rHm = 178.32kJ·
100 C H O(g) 2
mol-1 △ rHm = 44.0kJ· 焓变只是影响反应自发性的因素之一， 但不是唯一的影响因素。
2.1.3 混乱度、熵和微观态数
1.混乱度 许多自发过程有混乱度增加变化 0K T K △S = ST - S 0 = ST ST---规定熵（绝对熵）
在某温度T 和标准压力下，单位物质的 量的某纯物质B的规定熵称为B的标准摩尔熵。 其符号为 ：
mol-1 · K-1 Sm (B,相态,T) ，单位是J·
t
dt
dc B 为导数，它的几何意义是c-t曲线上某 dt 点的斜率。例如270s时的瞬时速率： 0.144 0 5 2.58 10 A点的斜率= 2 (55.8 0) 10
V = 2.58×10－5 mol L-1 s-1
1-
s 1-L lom 501 85.2
t2=300 s
c2(N2O5) = 0.180 mol· L-1
mol L-1 3.3 10 5 mol L-1 s -1 2 300 s
2. 瞬时速率 时间间隔Δt趋于无限小时的平均速率的极 限。 c B dc B lim
△ f Gm (参考态单质,T)=0
△ rGm 2. 用△ f Gm (B,相态,T) 计算
对于化学反应：0=ΣνBB
B
△ rGm (298.15K) = ∑νB △ f Gm (B,相态,298.15K)
如果T≠298.15K
△ rGm (T)≈ △ rHm(298.15K)-T△ rSm (298.15K)
H2O(l)
CaO(s)+CO2(g)
mol-1 △ rHm = 178.32kJ·
100 C H O(g) 2
mol-1 △ rHm = 44.0kJ· 焓变只是影响反应自发性的因素之一， 但不是唯一的影响因素。
2.1.3 混乱度、熵和微观态数
1.混乱度 许多自发过程有混乱度增加变化 0K T K △S = ST - S 0 = ST ST---规定熵（绝对熵）
在某温度T 和标准压力下，单位物质的 量的某纯物质B的规定熵称为B的标准摩尔熵。 其符号为 ：
mol-1 · K-1 Sm (B,相态,T) ，单位是J·
大学无机化学第五版第二章热化学
2.3.2 定压反应热 封闭系统、无其它功、在定压过程中， ， 系统和环境之间交换的热量为定压反应热。 用 Qp表示。由热力学第一定律知
∆U = Q p − pex ∆V
U 2 − U1 = Q p − pex (V2 − V1 )
U 2 − U1 = Q p − ( p2V2 − p1V1 ) Q p = (U 2 + p2V2 ) − (U1 + p1V1 )
△ rH θ m 状态1 △ rH θ m ,1 中间态 状态2 △ rH θ m,2
△rHm = △rHm,1 + △rHm,2
或
△rHm = ∑ △rHm,i
化学反应不管是一步完成还是分几步完 成，其反应热总是相同的。——盖斯定律
应用：利用方程式组合计算 △rHm 例：已知298.15K下，反应： (1) C(s) + O 2 (g)
种类和一定数量的物质。
环境：体系外与体系密切相关的部分。 分类：根据体系与环境间有无物质及能量交换的关系 敞开体系：体系与环境既有物质交换又有能量交换。 封闭体系：体系与环境无物质交换但有能量交换。 隔离体系(孤立体系)：体系与环境既无物质,又无
能量交换。
2.1.3 状态和状态函数
状态：体系宏观性质的总和。 状态函数：描述系统性质的物理量。(P、V、T 等 ) 特点：①状态一定，状态函数一定，
CO 2 (g)
△rHm (1) = -393.5kJ·mol-1
(2) CO(g) + 1 O 2 (g) 2
CO 2 (g)
△rHm (2) = -282.98kJ·mol-1
计算298.15K下，CO的标准摩尔生成焓。
解法一：利用Hess定律 △rHm (3)
第二章-高等无机化学-课件PPT课件
第2页/共72页
引言
分子的对称性是分子的固有基本性质。因此利用对称 性原理探讨分子的结构和性质，是人们认识分子的重要途 径，是了解分子结构与性质的重要方法。
对称性的概念和原理对化学研究的重要性表现为： 能简明地表达分子的构型 可简化分子构型的测定工作 可帮助正确地了解分子的性质 能够指导化学合成工作
称性，化学键的改组和形成，常需要考虑对称性匹配的因 素，许多化合物及生物活性物质，其性质与分子的绝对构 型有关。因此合成化合物，特别是具有一定生物活性的化 合物，需要考虑对称性因素。
第7页/共72页
引言
群论是一个很宽阔的数学领域，是研究对称性的有力工 具。群论已经成为化学研究的一个不可缺少的方法，分子结 构、晶体结构、量化研究离开群论是难以想象的。
第21页/共72页
第二节 群及其基本性质
2.3 对称操作群（点群）的基本性质： 封闭性： 任何两个对称操作的乘积必定为该群的一个
对称操作。 恒等元素：任何点群都含有一恒等操作E，它和点群中
任一对称操作的乘积即为该对称操作本身。 结合律： (AB)C = A(BC) 逆元素： 点群中的对称操作都有相应的逆元素。
第3页/共72页
引言
(1) 能简明地表达分子的构型 例如Ni(CN)42－属于D4h点群，用D4h符号可以简洁、
准确地表明9个原子处于同一平面，Ni原子在离子的中 心位置，周围4个－CN完全等同，M－C－N都是直线形， 互成90o。
第4页/共72页
引言
(2) 可简化分子构型的测定工作 将对称性基本原理用于量子力学、光谱学、X射线晶
第11页/共72页
H2O的对称操作和对称元素
第一节 对称操作和对称元素
有五种对称元素能够用于适当的独立分子的对称操作。
引言
分子的对称性是分子的固有基本性质。因此利用对称 性原理探讨分子的结构和性质，是人们认识分子的重要途 径，是了解分子结构与性质的重要方法。
对称性的概念和原理对化学研究的重要性表现为： 能简明地表达分子的构型 可简化分子构型的测定工作 可帮助正确地了解分子的性质 能够指导化学合成工作
称性，化学键的改组和形成，常需要考虑对称性匹配的因 素，许多化合物及生物活性物质，其性质与分子的绝对构 型有关。因此合成化合物，特别是具有一定生物活性的化 合物，需要考虑对称性因素。
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引言
群论是一个很宽阔的数学领域，是研究对称性的有力工 具。群论已经成为化学研究的一个不可缺少的方法，分子结 构、晶体结构、量化研究离开群论是难以想象的。
第21页/共72页
第二节 群及其基本性质
2.3 对称操作群（点群）的基本性质： 封闭性： 任何两个对称操作的乘积必定为该群的一个
对称操作。 恒等元素：任何点群都含有一恒等操作E，它和点群中
任一对称操作的乘积即为该对称操作本身。 结合律： (AB)C = A(BC) 逆元素： 点群中的对称操作都有相应的逆元素。
第3页/共72页
引言
(1) 能简明地表达分子的构型 例如Ni(CN)42－属于D4h点群，用D4h符号可以简洁、
准确地表明9个原子处于同一平面，Ni原子在离子的中 心位置，周围4个－CN完全等同，M－C－N都是直线形， 互成90o。
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引言
(2) 可简化分子构型的测定工作 将对称性基本原理用于量子力学、光谱学、X射线晶
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H2O的对称操作和对称元素
第一节 对称操作和对称元素
有五种对称元素能够用于适当的独立分子的对称操作。
《无机化学》课件第二章
第二节 共价键理论
二、 现代价键理论（电子配对法） 1. 氢分子的形成和共价键的本质
以氢分子为例说明 共价键的形成及其本质。 用量子力学处理氢原子 形成氢分子时，得到氢 分子的能量E与核间距R 的关系曲线，如图2-3所 示。
图2-3 H2分子形成能量随核间距变化示意图
第二节 共价键理论
2. 价键理论要点及特点
分子或晶体能够稳定存在，可见原子之间存在着相互作用，这 种相互作用，既存在于直接相邻的原子之间，也存在于非相邻的原 子之间。前一种作用力比较强烈，要破坏它需要消耗较大的能量， 这是使原子结合成分子或晶体的主要因素。
第一节 离子键理论和离子晶体
一、 离子键的形成和特征 1. 离子键的形成
金属钠能与氯气反应，生成氯化钠：
第一节 离子键理论和离子晶体
在晶格中含有晶体结构的最小重复单位称为单元晶胞，简称 晶胞。晶胞在三维空间无限地重复就产生宏观的晶体。根据晶胞 的特征可以划分为7个晶系，共14种晶格。按照粒子的种类或粒 子间的作用力的性质不同，晶体可以分为离子晶体、原子晶体、 分子晶体和金属晶体四种基本类型。由于粒子的种类不同、粒子 间作用力的性质不同，晶体的物理性质也各异。首先介绍一下离 子晶体，其他晶体类型也会在以后的章节中逐一介绍。
第一节 离子键理论和离子晶体
三、 离子晶体 1. 晶体的基本概念
根据组成物质的粒子在不同温度和压力下的能量大小不同和粒 子排列有无规则，物质可以呈现气态、液态和固态三种聚集状态。 固态物质又可分为晶体和无定形体。无定形体是内部质点排列不规 则，没有一定结晶外形的面体。晶体的外表特征是具特征。晶体的这些特征是由其内部结构决定的。
第一节 离子键理论和离子晶体
从图2-1中可以看出，钠离子(或氯离子)吸引任何方 向上的氯离子(或钠离子)形成相同的离子键。如果在空间 三个方向继续延伸下去，最后就形成了氯化钠晶体。在 氯化钠晶体中，一个Na＋周围有六个C1－，一个Cl－周围 有六个的Na＋，并不存在单个的氯化钠分子(只有气态时 才有单个的NaCl分子存在)。所以，化学式NaCl只代表 氯化钠中钠离子和氯离子的化合比。
大学无机化学第二章沉淀反应
2.1 微溶化合物的溶解度和溶度积(9)
例：25 °C时AgCl Ksp=1.8×10-10，求其溶解度？
S Ksp ＝ 1.3 × 10-5 mol/L
例：25 °C时Ag2CrO4的Ksp=2.0×10-12，求其溶解度？
Ksp = [Ag+]2[CrO42-] = (2s)2(s)
S
3
K sp 4
大学K无N机O化3学(第m二o章l沉/淀d反m应3) S0: 纯水中的溶解度； S：在KNO3溶液中的溶解度。
2.1 微溶化合物的溶解度和溶度积(12)
在沉淀－溶解平衡态时，
BaSO4 (s)
Ba2+(aq) + SO42－(aq)
Ksp= [Ba2+ ][SO42–]
在非沉淀－溶解平衡态时，离子积 Q＝(Ba2+)(SO42–)
(纯水中，so = 1.3 × 10-5 mol/L )
AgCl (s)
Ag+ (aq) + Cl- (aq)
Ksp = [Ag+][Cl-] = 1.6 × 10-10 [Ag+] = Ksp/[Cl-] = 1.6 × 10-10 /[0.1]
= 1.6 × 10-9 mol/L
s = [Ag+] = 1.6 × 10-9 mol/L
大学无机化学第二章沉淀反应
2.2.3 沉淀的溶解 (Dissolving Precipitation) (2)
✓ 氧化还原反应
CuS(s) Cu2+ (aq) + S2- (aq)
3S2-(aq) + 8HNO3(aq) = 3S(s)+2NO(g)+4H2O(l)+6NO3-(aq)
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3. 扣除与共价单键相应的电子数(单键数×2)后，将剩余的价电 子分配给每个原子, 使其占有适当数目的非键合电子。对第2 周期元素而言, 非键合电子数与键合电子数之和往往能使每 个原子满足八隅律.
4. 如果剩余的电子不够安排，可将一些单键改为双键或叁键.
大家有疑问的，可以询问和交流 可以互相讨论下，但要小声点
Definition of chemical bonding
2.2 共价键的概念与路易斯 Concept of the covalent bond
结构式
theory and Lewis’ structure
formula
2.3 用以判断共价分子几何形 VSEPR for judging the configuration
化学键理论可以解释: ● 分子的形成与稳定性 ● 共价键的本质及饱和性 ● 分子的几何构型和共价键的方向性 ● 化学键与分子的物化性质间的关系
2.1.2 已明确了的化学键类型
离子配 键
电价键
离子键
电价配键 离子偶极配键
配键
电子对键
极性键
（单、双、叁键） 非极性键
双原子
化
共价键 单电子键
学
键
共价键
三电子键
Question
写出氯酸根离子 ClO3- 的路易斯结构式.
Cl 原子的电负性小于 O 原子，意味着不存在 O－O 之间的键 合. 合理的排布应பைடு நூலகம்如下所示：
O
O
Cl
O
O
O
Cl
O
ClO3-离子中价电子总数等于26(四个原子的价电子数相加再加1), 扣除3个单键的6个电子，余下的20个电子以孤对方式分配给四个原
子对服从“八隅律”(octet rule). 共享电子对——共价键
single covalent bond double covalent bond
记住有关术语和概念！
配位共价键 coordination covalent bond 极性共价键 polar covalent bond 非极性共价键 non polar covalent bond
不同的外在性质反应了不同的内部结构
各自内部的结合力不同
Pauling L 在<<The Nature of The Chemical Bond>>中提出了用 得最广泛的化学键定义：如果两个原子（或原子团）之间的作用 力强得足以形成足够稳定的、可被化学家看作独立分子物种的聚 集体，它们之间就存在化学键.简单地说，化学键是指分子内部原 子之间的强相互作用力.
大学无机化学第二章
本章教学要求
1．认识化学键的本质； 2．掌握价键理论的内容；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的分子结构；
3．初步认识分子轨道，掌握第二周期元素的分子轨道特点；
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 化学键的定义
大多数情况下,原子间的键合关系是已知的, 例如, NO2中的 键合关系不是N—O—O, 而是O—N—O. 有时还可作出某些有 根据的猜测.
2. 将各原子的价电子数相加, 算出可供利用的价电子总数. 如果 被表达的物种带有正电荷, 价电子总数应减去正电荷数; 如果 被表达的物种带有负电荷, 价电子总数应加上负电荷数.
Molecular orbital theory
2.7 分子轨道理论
Molecular orbital theory
2.8 共价分子的性质
Metallic bond theory
2.9 分子间作用力和氢键 Intermolecular forces and hydrogen
bonding
2.1 化学键的定义 (definition of chemical bond)
Electronicgrativity difference Bonding polarity
0.46
0.76 0.96 1.78
Increasing in turn
2.2.2 路易斯结构式
路易斯用元素符号之间的小黑点表示分子中各原子的键合关
系，代表一对键电子的一对小黑点亦可用“－”代替。路易斯结 构式能够简洁地表达单质和化合物的成键状况，其基本书写步骤 如下： 1. 按原子的键合关系写出元素符号并将相邻原子用单键连接. 在
电正性原子 electropositive atom 电负性原子 electronegative atom
triple covalent bond
The bond polarity in the hydrogen halide
Chemical H – I H – Br H – Cl H – F bond
共价配键
多原子 共价键
共轭 π 键 多中心键
金属键
2.2 共价键的概念与路易斯结构式 (covalent bond theory ）
2.2.1 共价键的相关概念
Lewis G. N. 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
2.1.1 什么是化学键？
Color
2Na (s) + Cl2 (g)
银灰色 黄绿色
2NaCl (s)
无色
sodium
State
固体 气体
晶体
Electrical conductivity
极强
极弱
极弱 熔融导电
sodium chloride
Elective
无变化 无变化
熔融下反 应逆转
上边三种物质的性质的不同是由什么引起的？反映出什么问题？
状的价层电子对互斥理论 of the covalence molecular
2.4 原子轨道的重叠 — 价键 Superposition of atomic orbital —
理论
valence bond theory
2.5 共轭大π键
Molecular orbital theory
2.6 等电子体原理
子, 使它们均满足八隅律的要求.
Question
写出 NO+ 离子的路易斯结构式.
NO+ 离子只可能有一种排布方式，见下图最左边一个：
+ NO NO
+ NO
+ NO
NO +
NO+ 离子中价电子总数等于10 (两个原子的价电子数相加后减 1)，扣除 1 个单键的 2 个电子， 余下的 8 个电子无论按上图中第 二个那样以孤对方式分配给两个原子，还是按上图中第三或第四 个那样将 N－O 单 键改为双键，都不能使两个原子同时满足八隅 律的要求. 这一要求只有将单键改为叁键才能满足.
4. 如果剩余的电子不够安排，可将一些单键改为双键或叁键.
大家有疑问的，可以询问和交流 可以互相讨论下，但要小声点
Definition of chemical bonding
2.2 共价键的概念与路易斯 Concept of the covalent bond
结构式
theory and Lewis’ structure
formula
2.3 用以判断共价分子几何形 VSEPR for judging the configuration
化学键理论可以解释: ● 分子的形成与稳定性 ● 共价键的本质及饱和性 ● 分子的几何构型和共价键的方向性 ● 化学键与分子的物化性质间的关系
2.1.2 已明确了的化学键类型
离子配 键
电价键
离子键
电价配键 离子偶极配键
配键
电子对键
极性键
（单、双、叁键） 非极性键
双原子
化
共价键 单电子键
学
键
共价键
三电子键
Question
写出氯酸根离子 ClO3- 的路易斯结构式.
Cl 原子的电负性小于 O 原子，意味着不存在 O－O 之间的键 合. 合理的排布应பைடு நூலகம்如下所示：
O
O
Cl
O
O
O
Cl
O
ClO3-离子中价电子总数等于26(四个原子的价电子数相加再加1), 扣除3个单键的6个电子，余下的20个电子以孤对方式分配给四个原
子对服从“八隅律”(octet rule). 共享电子对——共价键
single covalent bond double covalent bond
记住有关术语和概念！
配位共价键 coordination covalent bond 极性共价键 polar covalent bond 非极性共价键 non polar covalent bond
不同的外在性质反应了不同的内部结构
各自内部的结合力不同
Pauling L 在<<The Nature of The Chemical Bond>>中提出了用 得最广泛的化学键定义：如果两个原子（或原子团）之间的作用 力强得足以形成足够稳定的、可被化学家看作独立分子物种的聚 集体，它们之间就存在化学键.简单地说，化学键是指分子内部原 子之间的强相互作用力.
大学无机化学第二章
本章教学要求
1．认识化学键的本质； 2．掌握价键理论的内容；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的分子结构；
3．初步认识分子轨道，掌握第二周期元素的分子轨道特点；
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 化学键的定义
大多数情况下,原子间的键合关系是已知的, 例如, NO2中的 键合关系不是N—O—O, 而是O—N—O. 有时还可作出某些有 根据的猜测.
2. 将各原子的价电子数相加, 算出可供利用的价电子总数. 如果 被表达的物种带有正电荷, 价电子总数应减去正电荷数; 如果 被表达的物种带有负电荷, 价电子总数应加上负电荷数.
Molecular orbital theory
2.7 分子轨道理论
Molecular orbital theory
2.8 共价分子的性质
Metallic bond theory
2.9 分子间作用力和氢键 Intermolecular forces and hydrogen
bonding
2.1 化学键的定义 (definition of chemical bond)
Electronicgrativity difference Bonding polarity
0.46
0.76 0.96 1.78
Increasing in turn
2.2.2 路易斯结构式
路易斯用元素符号之间的小黑点表示分子中各原子的键合关
系，代表一对键电子的一对小黑点亦可用“－”代替。路易斯结 构式能够简洁地表达单质和化合物的成键状况，其基本书写步骤 如下： 1. 按原子的键合关系写出元素符号并将相邻原子用单键连接. 在
电正性原子 electropositive atom 电负性原子 electronegative atom
triple covalent bond
The bond polarity in the hydrogen halide
Chemical H – I H – Br H – Cl H – F bond
共价配键
多原子 共价键
共轭 π 键 多中心键
金属键
2.2 共价键的概念与路易斯结构式 (covalent bond theory ）
2.2.1 共价键的相关概念
Lewis G. N. 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
2.1.1 什么是化学键？
Color
2Na (s) + Cl2 (g)
银灰色 黄绿色
2NaCl (s)
无色
sodium
State
固体 气体
晶体
Electrical conductivity
极强
极弱
极弱 熔融导电
sodium chloride
Elective
无变化 无变化
熔融下反 应逆转
上边三种物质的性质的不同是由什么引起的？反映出什么问题？
状的价层电子对互斥理论 of the covalence molecular
2.4 原子轨道的重叠 — 价键 Superposition of atomic orbital —
理论
valence bond theory
2.5 共轭大π键
Molecular orbital theory
2.6 等电子体原理
子, 使它们均满足八隅律的要求.
Question
写出 NO+ 离子的路易斯结构式.
NO+ 离子只可能有一种排布方式，见下图最左边一个：
+ NO NO
+ NO
+ NO
NO +
NO+ 离子中价电子总数等于10 (两个原子的价电子数相加后减 1)，扣除 1 个单键的 2 个电子， 余下的 8 个电子无论按上图中第 二个那样以孤对方式分配给两个原子，还是按上图中第三或第四 个那样将 N－O 单 键改为双键，都不能使两个原子同时满足八隅 律的要求. 这一要求只有将单键改为叁键才能满足.