第二章分子結(jié)構(gòu)課件

1、化學(xué)鍵化學(xué)鍵 （chemical bond）離子鍵離子鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵金屬鍵金屬鍵 化學(xué)上把化學(xué)上把分子或晶體中相鄰兩原子分子或晶體中相鄰兩原子或離子間強(qiáng)烈的相互作用力或離子間強(qiáng)烈的相互作用力稱為稱為化學(xué)鍵?；瘜W(xué)鍵。第一節(jié)第一節(jié) 離子鍵離子鍵正、負(fù)離子之間通過(guò)靜電作用所形成的化學(xué)鍵，正、負(fù)離子之間通過(guò)靜電作用所形成的化學(xué)鍵，稱為稱為（ionic bond）。）。 Na(1s22s22p63s1) e Na+(1s22s22p6)Cl(1s22s22p63s23p5) + e Cl-(1s22s22p63s23p6)一、離子鍵的形成一、離子鍵的形成活潑非金屬元素活潑非金屬元素( (F、O、Cl)

2、)離子鍵離子鍵活潑金屬元素活潑金屬元素( (K、Na、Ca、Mg) )二、離子鍵的特點(diǎn)二、離子鍵的特點(diǎn)無(wú)方向性無(wú)方向性不飽和性不飽和性二、離子化合物的特點(diǎn)二、離子化合物的特點(diǎn)1 1、熔沸點(diǎn)高、熔沸點(diǎn)高2 2、硬度大、硬度大3 3、易溶于水（極性溶劑）、易溶于水（極性溶劑）4 4、固態(tài)時(shí)無(wú)導(dǎo)電能力，熔融狀態(tài)及在水、固態(tài)時(shí)無(wú)導(dǎo)電能力，熔融狀態(tài)及在水溶液中有導(dǎo)電能力。溶液中有導(dǎo)電能力。第二節(jié)第二節(jié) 共價(jià)鍵共價(jià)鍵 (Covalent Bond )一、一、 經(jīng)典經(jīng)典Lewis學(xué)說(shuō)學(xué)說(shuō) 同種元素的原子以及電負(fù)性相近同種元素的原子以及電負(fù)性相近的原子間通過(guò)的原子間通過(guò)共用電子共用電子來(lái)滿足來(lái)滿足8電子電子穩(wěn)

3、定結(jié)構(gòu)。穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。Cl.Cl.:例例 如如O.: :O . :NN 一、一、 經(jīng)典經(jīng)典Lewis學(xué)說(shuō)學(xué)說(shuō) 同種元素的原子以及電負(fù)性相近同種元素的原子以及電負(fù)性相近的原子間通過(guò)的原子間通過(guò)共用電子共用電子來(lái)滿足來(lái)滿足8電子電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 原子間通過(guò)原子間通過(guò)共用電子對(duì)共用電子對(duì)形成的化學(xué)形成的化學(xué)鍵稱作共價(jià)鍵（鍵稱作共價(jià)鍵（ covalent bond ）。）。每個(gè)原子周圍不參與成鍵的電子對(duì)，每個(gè)原子周圍不參與成鍵的電子對(duì)，稱作孤對(duì)電子（稱作孤對(duì)電子（lone pair electrons）Cl.Cl.:例例 如如O.: :O .Cl.Cl. : :O.=O. :NN :NN 二、現(xiàn)代

4、價(jià)鍵理論二、現(xiàn)代價(jià)鍵理論 (valence bond theory )兩氫原子接近時(shí)的能量曲線兩氫原子接近時(shí)的能量曲線（一）共價(jià)鍵的本質(zhì)（一）共價(jià)鍵的本質(zhì)Heitler-London指出：指出：兩個(gè)原子具有自旋相反的未成對(duì)電子時(shí)，兩個(gè)原子具有自旋相反的未成對(duì)電子時(shí)，相互靠近時(shí)相互靠近時(shí)原子軌道發(fā)生重疊原子軌道發(fā)生重疊，單電子，單電子在兩核間自旋配對(duì)，使系統(tǒng)能量降低而在兩核間自旋配對(duì)，使系統(tǒng)能量降低而形成共價(jià)鍵。形成共價(jià)鍵。共價(jià)鍵的本質(zhì)共價(jià)鍵的本質(zhì)建立現(xiàn)代價(jià)鍵理論建立現(xiàn)代價(jià)鍵理論 (valence bond theory )共價(jià)鍵的形成條件共價(jià)鍵的形成條件成鍵原子各有成鍵原子各有自旋方向相反的未

5、自旋方向相反的未成對(duì)電子成對(duì)電子，方可配對(duì)形成穩(wěn)定的共，方可配對(duì)形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵。價(jià)鍵。成鍵電子的成鍵電子的原子軌道盡可能達(dá)到原子軌道盡可能達(dá)到最大重疊最大重疊。（最大重疊原理）。（最大重疊原理）（二）共價(jià)鍵的特點(diǎn)（二）共價(jià)鍵的特點(diǎn)一個(gè)原子含有幾個(gè)成單電一個(gè)原子含有幾個(gè)成單電子子, ,就能與幾個(gè)自旋方向就能與幾個(gè)自旋方向相反的成單電子配對(duì)相反的成單電子配對(duì). .每個(gè)原子所能形成每個(gè)原子所能形成共價(jià)鍵共價(jià)鍵的數(shù)目的數(shù)目是一定的是一定的，取決于取決于該原子中的該原子中的單電子數(shù)目單電子數(shù)目（包括基態(tài)和激發(fā)態(tài)）。（包括基態(tài)和激發(fā)態(tài)）。1、共價(jià)鍵的飽和性、共價(jià)鍵的飽和性例如：例如： N原子的核外電子排

6、布式為原子的核外電子排布式為1s2 2s2 2p3,價(jià)層電子構(gòu)型為價(jià)層電子構(gòu)型為2s2 2p3，即：，即： 2s 2p三個(gè)單電子！三個(gè)單電子！因此形成因此形成N2分子時(shí)，兩個(gè)分子時(shí)，兩個(gè)N原子之間形成原子之間形成叁鍵叁鍵，而，而N原子與原子與H原子成鍵時(shí)，形成原子成鍵時(shí)，形成NH3分子，而不能形分子，而不能形NH4分子分子。 例如：例如： C原子的核外電子排布式為原子的核外電子排布式為1s2 2s2 2p2,價(jià)層電子構(gòu)型為價(jià)層電子構(gòu)型為2s2 2p2，即：，即： 2s 2p2個(gè)單電子個(gè)單電子 2s 2p4個(gè)單電子！個(gè)單電子！基態(tài)基態(tài)激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)激發(fā)激發(fā)2 2、共價(jià)鍵的方向性、共價(jià)鍵的方向性兩原

7、子軌道兩原子軌道重疊程度越大重疊程度越大共價(jià)鍵共價(jià)鍵越牢固越牢固分子分子越穩(wěn)定越穩(wěn)定原子軌道總是盡可能沿著原子軌道總是盡可能沿著重疊程度最大的方向去進(jìn)行重疊程度最大的方向去進(jìn)行原子軌道原子軌道只有沿著一定方向靠只有沿著一定方向靠近才能實(shí)現(xiàn)最大程度的重疊近才能實(shí)現(xiàn)最大程度的重疊1、共價(jià)鍵的本質(zhì)是共價(jià)鍵的本質(zhì)是兩原子互相接近兩原子互相接近時(shí)，時(shí)，兩原子軌道的兩原子軌道的重疊重疊。 注意：注意：是含有自旋相反的成是含有自旋相反的成單電子的原子軌道的重疊！單電子的原子軌道的重疊！2、實(shí)現(xiàn)、實(shí)現(xiàn)重疊的條件重疊的條件：兩原子軌道必：兩原子軌道必須有成單電子，且自旋必須相反；須有成單電子，且自旋必須相反；3

8、、兩原子通過(guò)共用自旋相反的電子、兩原子通過(guò)共用自旋相反的電子對(duì)導(dǎo)致系統(tǒng)的對(duì)導(dǎo)致系統(tǒng)的能量降低能量降低。4、共價(jià)鍵的、共價(jià)鍵的特征特征飽和性飽和性方向性方向性現(xiàn)代價(jià)鍵理論要點(diǎn)現(xiàn)代價(jià)鍵理論要點(diǎn) (三三) 共價(jià)鍵的類型共價(jià)鍵的類型按軌道重疊方式按軌道重疊方式鍵鍵鍵鍵按電子對(duì)來(lái)源按電子對(duì)來(lái)源正常共價(jià)鍵正常共價(jià)鍵配位鍵配位鍵1、鍵鍵:原子軌道沿鍵原子軌道沿鍵軸方向以軸方向以“頭碰頭頭碰頭”的方式重疊而形成的方式重疊而形成的共價(jià)鍵的共價(jià)鍵+x+ssx+-pxsx+-pxpx2) 鍵鍵:原子軌道以原子軌道以“肩并肩肩并肩”的方式進(jìn)行的方式進(jìn)行重疊而形成的共價(jià)鍵。重疊而形成的共價(jià)鍵。xyy+-zzpypyxz

9、z+-pzpz如如:在在N2分子中，分子中，2個(gè)個(gè)N原子之間有：原子之間有：1個(gè)個(gè)鍵和鍵和2個(gè)個(gè)鍵鍵 共價(jià)單鍵，一般是共價(jià)單鍵，一般是鍵，在雙鍵或叁鍵中，一定有鍵，在雙鍵或叁鍵中，一定有并且只有一個(gè)并且只有一個(gè)鍵，其余的則為鍵，其余的則為鍵。即雙鍵中有鍵。即雙鍵中有1個(gè)個(gè)鍵和鍵和1個(gè)個(gè)鍵，叁鍵中有一個(gè)鍵，叁鍵中有一個(gè)鍵和鍵和2個(gè)個(gè) 鍵。鍵。 鍵鍵 鍵鍵重疊方式重疊方式重疊程度重疊程度穩(wěn)定性穩(wěn)定性電子云分布電子云分布情況情況存在情況存在情況小小 結(jié)結(jié)頭碰頭頭碰頭大大穩(wěn)定，不穩(wěn)定，不易破壞易破壞沿鍵軸呈圓沿鍵軸呈圓柱形分布柱形分布可單獨(dú)存在可單獨(dú)存在肩并肩肩并肩較小較小易斷開，化學(xué)易斷開，化學(xué) 活

10、性較強(qiáng)活性較強(qiáng)分布于鍵軸上下分布于鍵軸上下不能單獨(dú)存在不能單獨(dú)存在正常共價(jià)鍵和配位共價(jià)鍵正常共價(jià)鍵和配位共價(jià)鍵1、正常共價(jià)鍵正常共價(jià)鍵（covalent bond）由成鍵兩原子各提供由成鍵兩原子各提供1個(gè)電子配對(duì)成鍵。個(gè)電子配對(duì)成鍵。2、配位共價(jià)鍵配位共價(jià)鍵（coordinate covalent bond）：）：2、配位共價(jià)鍵配位共價(jià)鍵（coordinate covalent bond）：）： 由成鍵兩原子中的一個(gè)原由成鍵兩原子中的一個(gè)原子單獨(dú)提供電子對(duì)進(jìn)入另一原子的空子單獨(dú)提供電子對(duì)進(jìn)入另一原子的空軌道共用而成鍵。軌道共用而成鍵。鍵參數(shù)（鍵參數(shù)（bond parameter）3、鍵角鍵角（

11、bond angle）：指分子中）：指分子中鍵與鍵之間的夾角。鍵與鍵之間的夾角。1、鍵能鍵能（bond energe）：）： 鍵能越大，鍵越牢固。鍵能越大，鍵越牢固。2、鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng)（bond length）：指分子中）：指分子中成鍵兩原子核間的平均距離。成鍵兩原子核間的平均距離。 鍵長(zhǎng)越短，鍵越牢固。鍵長(zhǎng)越短，鍵越牢固。電負(fù)性相同的元素原子形成的共電負(fù)性相同的元素原子形成的共價(jià)鍵，電子云密度大的區(qū)域處于兩價(jià)鍵，電子云密度大的區(qū)域處于兩原子核的中間原子核的中間 非極性共價(jià)鍵非極性共價(jià)鍵電負(fù)性不同的元素原子形成的共電負(fù)性不同的元素原子形成的共價(jià)鍵，電子云密集區(qū)域?qū)⑵螂娯?fù)價(jià)鍵，電子云密集區(qū)域?qū)⑵螂?/p>

12、負(fù)性較大的元素原子性較大的元素原子 極性共價(jià)鍵極性共價(jià)鍵4、共價(jià)鍵的極性共價(jià)鍵的極性C原子的核外電子排布式為原子的核外電子排布式為1s2 2s2 2p2, 價(jià)層電子構(gòu)型為價(jià)層電子構(gòu)型為2s2 2p2， 2s 2p在在CH4分子中，四個(gè)分子中，四個(gè)CH共價(jià)鍵是完全共價(jià)鍵是完全等同的，且鍵角均為等同的，且鍵角均為109o28，分子的空間，分子的空間構(gòu)型為構(gòu)型為正四面體正四面體。（四）（四）雜化軌道理論雜化軌道理論1 、雜化軌道理論的基本要點(diǎn)：、雜化軌道理論的基本要點(diǎn)：（1）雜化雜化（hybridization）與雜化軌與雜化軌道道（hybrid orbital）雜化：在成鍵過(guò)程中，同一原子幾個(gè)雜化

13、：在成鍵過(guò)程中，同一原子幾個(gè)能量相近能量相近的的不同類型不同類型的原子軌道進(jìn)行的原子軌道進(jìn)行線性組合線性組合，重新，重新分配分配能量和確定空間能量和確定空間方向方向,組成組成數(shù)目相等數(shù)目相等的新軌道的過(guò)程。的新軌道的過(guò)程。（3）雜化軌道之間相互排斥，力圖）雜化軌道之間相互排斥，力圖在空間取最大夾角，使相互間的斥能在空間取最大夾角，使相互間的斥能最小，因此有特定的空間構(gòu)型。最小，因此有特定的空間構(gòu)型。（2）雜化軌道一端）雜化軌道一端“肥大肥大”，有利，有利于實(shí)現(xiàn)原子軌道的于實(shí)現(xiàn)原子軌道的最大重疊最大重疊。雜化軌。雜化軌道道成鍵能力成鍵能力比原來(lái)軌道的成鍵能力強(qiáng)。比原來(lái)軌道的成鍵能力強(qiáng)。（1）sp

14、雜化與分子空間構(gòu)型雜化與分子空間構(gòu)型1802、軌道雜化類型及實(shí)例、軌道雜化類型及實(shí)例s-p型雜化型雜化BeCl2分子的形成分子的形成 Be: 2s2 例如：乙炔分子（例如：乙炔分子（C2H2）6C 1s22s22p2雜化雜化sp雜化雜化2p形成形成 鍵鍵形成形成 鍵鍵2shv2s2p2pCCHHHCCHCC 鍵：鍵： 1 鍵鍵 + 2 鍵鍵（2）sp2雜化與分子空間構(gòu)型雜化與分子空間構(gòu)型120BF3分子結(jié)構(gòu)：分子結(jié)構(gòu)： B: 2s22p1 BF3分子的空間構(gòu)型分子的空間構(gòu)型120o例如：乙烯分子（例如：乙烯分子（C2H4）6C 1s22s22p22shv2s2p2p雜化雜化sp2 雜化雜化2p

15、形成形成 鍵鍵形成形成 鍵鍵CCHHHHCH2=CH2 乙烯分子的空間構(gòu)型乙烯分子的空間構(gòu)型C=C 鍵：鍵： 1 鍵鍵 + 1 鍵鍵（3）sp3雜化與分子空間構(gòu)型雜化與分子空間構(gòu)型CH4分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu) C: 2s22p2 CH4分子空間構(gòu)型分子空間構(gòu)型雜化軌道一般只用于形成雜化軌道一般只用于形成 鍵，鍵，用于形成用于形成 鍵的鍵的p軌道不參與雜軌道不參與雜化?；?。 注注 意意 等性雜化等性雜化和和不等性雜化不等性雜化在組合成的幾個(gè)雜化軌道中，若它在組合成的幾個(gè)雜化軌道中，若它們的們的形狀、能量和所含成分形狀、能量和所含成分都完全都完全相同，這類雜化稱為相同，這類雜化稱為等性雜化；等性雜化；反

16、反之，稱為不等性雜化。之，稱為不等性雜化。NH3分子分子7N 1s22s22p32p雜化雜化2ssp3雜化雜化sp3不等性雜化不等性雜化+-107oSp3不等性雜化不等性雜化軌道空間構(gòu)型軌道空間構(gòu)型NH3分子空間分子空間構(gòu)型構(gòu)型四面體四面體三角錐型三角錐型H2O 分子分子8O 1s22s22p42s2p雜化雜化sp3雜化雜化sp3不等性雜化不等性雜化+-104.5oH2O 分子分子空間構(gòu)型空間構(gòu)型sp3不等性雜化不等性雜化軌道空間構(gòu)型軌道空間構(gòu)型四面體四面體“V”字形字形比較比較等性雜化等性雜化和和不等性雜化不等性雜化等性雜化等性雜化equivalent hybridization不等性雜化不

17、等性雜化nonequivalent hybridization參與雜化的原參與雜化的原子軌道子軌道雜化軌道成鍵雜化軌道成鍵情況情況雜化軌道與分雜化軌道與分子空間構(gòu)型的子空間構(gòu)型的關(guān)系關(guān)系都含都含單電子單電子或或都為都為空軌道空軌道均為均為成鍵軌道成鍵軌道相相 同同有有含孤對(duì)電含孤對(duì)電子子的軌道的軌道孤對(duì)電子占據(jù)的孤對(duì)電子占據(jù)的軌道軌道不成鍵不成鍵不不 同同2、BBr3分子中分子中B原子采用原子采用sp2雜化軌道與雜化軌道與3個(gè)個(gè)Br原子成鍵，原子成鍵，BBr3分子的空間構(gòu)型為（分子的空間構(gòu)型為（ ）A. 平面正三角形平面正三角形 B. 直線型直線型 C.三角錐型三角錐型D. “V”形形 E.

18、正四面體形正四面體形 3. SiH4分子中，硅原子在形成分子時(shí)采用（分子中，硅原子在形成分子時(shí)采用（ ）A. 不等性不等性sp3雜化雜化 B. 等性等性sp3雜化雜化 C. dsp2 雜化雜化 D. sp2雜化雜化 E. sp雜化雜化 1、H2O分子中分子中O原子采用原子采用 雜化軌道成雜化軌道成鍵，其分子的空間構(gòu)型是鍵，其分子的空間構(gòu)型是 。 sp3不等性不等性“V”字形字形AB四、四、分子軌道理論分子軌道理論Molecular Orbital Theory（一）分子軌道的含義（一）分子軌道的含義在原子中，電子不連續(xù)的空間運(yùn)動(dòng)在原子中，電子不連續(xù)的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)稱原子軌道，在分子中電子的狀態(tài)稱

19、原子軌道，在分子中電子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就叫分子軌道，與原空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就叫分子軌道，與原子軌道相同，分子軌道也可以用相子軌道相同，分子軌道也可以用相應(yīng)的波函數(shù)（應(yīng)的波函數(shù)（）來(lái)描述。來(lái)描述。表示符號(hào)：表示符號(hào)：、 （二）分子軌道的形成（二）分子軌道的形成氫分子離子的形氫分子離子的形成成1s1sHaHb*s1 s1 能量能量bacc 21 b21 cca （三）分子軌道理論的要點(diǎn)（三）分子軌道理論的要點(diǎn) 1、分子中的電子在整個(gè)分子范圍內(nèi)、分子中的電子在整個(gè)分子范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，每一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用一個(gè)分運(yùn)動(dòng)，每一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)用一個(gè)分子軌道子軌道來(lái)表示來(lái)表示。 2、分子軌道、分子軌道可以通過(guò)相應(yīng)的原子

20、可以通過(guò)相應(yīng)的原子軌道線性組合而成軌道線性組合而成。能量低于原子軌道能量低于原子軌道能量高于原子軌道能量高于原子軌道成鍵軌道成鍵軌道反鍵軌道反鍵軌道 3、為有效地組成分子軌道、為有效地組成分子軌道，原子，原子軌道必須滿足下列三個(gè)原則：軌道必須滿足下列三個(gè)原則： 對(duì)稱性匹配原則對(duì)稱性匹配原則 能量相近原則能量相近原則 最大重疊原則最大重疊原則 4、分子中的電子在分子軌道、分子中的電子在分子軌道中中 的排布同樣遵守能量最低原理、保的排布同樣遵守能量最低原理、保 利不相容原理和洪特規(guī)則。利不相容原理和洪特規(guī)則。關(guān)于關(guān)于“鍵級(jí)鍵級(jí)” 成鍵分子軌道上的電子多，系統(tǒng)成鍵分子軌道上的電子多，系統(tǒng)的能量低，分

21、子就穩(wěn)定。的能量低，分子就穩(wěn)定。 鍵級(jí)（鍵級(jí)（Bond order）：）：2反鍵電子數(shù)反鍵電子數(shù)成鍵電子數(shù)成鍵電子數(shù)鍵級(jí)鍵級(jí) 鍵級(jí)越大，鍵級(jí)越大，分子中成鍵電子數(shù)越分子中成鍵電子數(shù)越多，系統(tǒng)能量低，多，系統(tǒng)能量低，分子越穩(wěn)定分子越穩(wěn)定。原子軌道對(duì)稱性匹配示意圖原子軌道對(duì)稱性匹配示意圖 2px2px*p2x xp2 2pz2pz*p2z zp2 2py2py*p2y yp2 （四）分子軌道的類型（四）分子軌道的類型根據(jù)原子軌道線性組合的方式不同根據(jù)原子軌道線性組合的方式不同分子軌道分子軌道分子軌道分子軌道分子軌道分子軌道（五）分子軌道理論的應(yīng)用（五）分子軌道理論的應(yīng)用決定分子軌道的能級(jí)高低的因素

22、：決定分子軌道的能級(jí)高低的因素： 參與線性組合的原子軌道自身參與線性組合的原子軌道自身能量的高低能量的高低 原子軌道之間的重疊程度原子軌道之間的重疊程度 成鍵軌道和反鍵軌道與原子軌成鍵軌道和反鍵軌道與原子軌道的能量差基本相同道的能量差基本相同s1 *s1 s2 *s2 xp2 zyp2p2 *p2*p2zy *p2x 2s和和2p軌道能量相差較大軌道能量相差較大 （1500KJmol-1）如：）如：O2、F2同核雙原子分子的分子軌道能級(jí)次序同核雙原子分子的分子軌道能級(jí)次序1同核雙原子分子同核雙原子分子s1 *s1 s2 *s2 xp2 zyp2p2 *p2*p2zy *p2x 2s和和2p軌道

23、能量相差較小軌道能量相差較小 （1500KJmol-1）如：）如：N2、Li2、Be2、B2、C2O2的分子軌道結(jié)構(gòu)式的分子軌道結(jié)構(gòu)式8O 1s22s22p4212)(Os 2*s1)( 22)(s 2*s2)( 2p2)(x 2p22p2)()(zy )()(1*p21*p2zy 2248 鍵級(jí)鍵級(jí)N2的分子軌道結(jié)構(gòu)式的分子軌道結(jié)構(gòu)式7N 1s22s22p33228 鍵級(jí)鍵級(jí)212)(Ns 2*s1)( 22)(s 2*s2)( )(2p2x 2p2)(z 2p2)(y 2、異核雙原子分子異核雙原子分子若兩個(gè)組成原子的原子序數(shù)之若兩個(gè)組成原子的原子序數(shù)之和和14，則該分子或離子的分，則該分子

24、或離子的分子軌道能級(jí)順序與子軌道能級(jí)順序與N2相同相同若兩個(gè)組成原子的原子序數(shù)之若兩個(gè)組成原子的原子序數(shù)之和和14，則該分子或離子的分，則該分子或離子的分子軌道能級(jí)順序與子軌道能級(jí)順序與O2相同相同xp2 zyp2p2 xp2 zyp2p2 CO的分子軌道結(jié)構(gòu)式的分子軌道結(jié)構(gòu)式6C 1s22s22p2 8O 1s22s22p43228 鍵級(jí)鍵級(jí)21)(COs 2*s1)( 22)(s 2*s2)( )(2p2x 2p2)(z 2p2)(y （四）分子的極性（四）分子的極性極性分子極性分子（polar molecule） ：指分：指分子中電子的負(fù)電荷中心與原子核的正子中電子的負(fù)電荷中心與原子核的

25、正電荷中心不相重合的分子。電荷中心不相重合的分子。非極性分子非極性分子(nonpolar molecule )：指：指分子中正負(fù)電荷中心相重合的分子。分子中正負(fù)電荷中心相重合的分子。例如：例如：HCl、HF等分子，其中的等分子，其中的H-Cl鍵和鍵和H-F鍵都是鍵都是極性鍵極性鍵，分子為，分子為極性分子極性分子。非極性共價(jià)鍵非極性共價(jià)鍵 非極性分子非極性分子形成形成形成形成 極性共價(jià)鍵極性共價(jià)鍵 極性分子極性分子雙原子雙原子分子分子例例如：如：H2、Cl2、O2等等分子，其中的分子，其中的H-H鍵、鍵、Cl-Cl鍵、鍵、O-O鍵都是鍵都是非極性鍵非極性鍵，分，分子也為子也為非極性分子非極性分子

26、。 雙雙 原原 子子 分分 子子對(duì)于多原子分子，分子的極性不僅與對(duì)于多原子分子，分子的極性不僅與分子中鍵的極性有關(guān)，而且還取決于分子中鍵的極性有關(guān)，而且還取決于分子的空間構(gòu)型分子的空間構(gòu)型( (幾何形狀）幾何形狀）。 若分子具有完全若分子具有完全對(duì)稱的對(duì)稱的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu),鍵的極性鍵的極性互相抵消互相抵消非極性分子非極性分子 形成形成若分子中鍵的極性不能若分子中鍵的極性不能全部抵消全部抵消極性分子極性分子 形成形成 多多 原原 子子 分分 子子甲烷（甲烷（CH4）分子：）分子：分子中分子中C-H共價(jià)鍵為共價(jià)鍵為極性極性共價(jià)鍵，共價(jià)鍵，分子的空間構(gòu)型分子的空間構(gòu)型為為正四面體正四面體（如圖所示）（如圖

27、所示）CHH109.5HH四條四條C-H共價(jià)鍵的極性互共價(jià)鍵的極性互相抵消，故相抵消，故CH4分子是由分子是由極性共價(jià)鍵形成的非極性極性共價(jià)鍵形成的非極性分子分子。 實(shí)實(shí) 例例 分分 析析BF3分子：分子：分子中分子中B-F共價(jià)鍵為共價(jià)鍵為極極性共價(jià)鍵，性共價(jià)鍵，分子的空分子的空間構(gòu)型為間構(gòu)型為平面正三角平面正三角形形（如右圖所示）（如右圖所示）三條三條B-F鍵的極性互相抵消，故鍵的極性互相抵消，故BF3分分子是子是非極性分子非極性分子。BFFFNH3分子：分子：NHHH分子中分子中N-H共價(jià)鍵為共價(jià)鍵為極極性共價(jià)鍵，性共價(jià)鍵，分子的空間分子的空間構(gòu)型為構(gòu)型為三角錐形三角錐形（如左（如左圖所示

28、）圖所示）三條三條N-H鍵的極性不鍵的極性不能互相抵消，故能互相抵消，故NH3分子是分子是極性分子極性分子。H2O分子分子：分子中分子中 O-H共價(jià)鍵為共價(jià)鍵為極性共價(jià)鍵，極性共價(jià)鍵，分子的分子的空間構(gòu)型為空間構(gòu)型為“V”形形（如右圖所示）（如右圖所示）兩條兩條O-H鍵的極性不能互相抵消，故鍵的極性不能互相抵消，故H2O分子是分子是極性分子極性分子。OHH 對(duì)于對(duì)于雙原子分子雙原子分子，分子的極性與鍵的，分子的極性與鍵的極性是一致的，極性是一致的， 結(jié)結(jié) 論論由極性共價(jià)鍵形成的分子既可能是由極性共價(jià)鍵形成的分子既可能是極性分子，也可能是非極性分子。極性分子，也可能是非極性分子。對(duì)于對(duì)于多原子分

29、子多原子分子，極性共價(jià)鍵形成的，極性共價(jià)鍵形成的分子既可能是極性分子，也可能是非極分子既可能是極性分子，也可能是非極性分子。這取決于性分子。這取決于分子的空間構(gòu)型分子的空間構(gòu)型。分子的極性大小可用分子的極性大小可用偶極矩偶極矩 來(lái)衡量來(lái)衡量定義：分子正、負(fù)電荷中心間的定義：分子正、負(fù)電荷中心間的距距離離d與電荷量與電荷量q（正電中心正電中心q+或負(fù)電或負(fù)電中心中心q-）的乘積。）的乘積。 = q d1、判斷分子、判斷分子是否有極性是否有極性和極性和極性的大小：的大?。?= 0 ，是非極性分子，是非極性分子 0 ，是極性分子，是極性分子2、判斷分子、判斷分子是否有對(duì)稱性結(jié)構(gòu)是否有對(duì)稱性結(jié)構(gòu)： =

30、 0 ，有對(duì)稱性結(jié)構(gòu)有對(duì)稱性結(jié)構(gòu) 0 ，沒(méi)，沒(méi)有對(duì)稱性結(jié)構(gòu)有對(duì)稱性結(jié)構(gòu)偶極矩偶極矩 的應(yīng)用的應(yīng)用一、一、van der Waals力力定義：分子與分子之間存在著的定義：分子與分子之間存在著的相互作用力。相互作用力。特征特征： 1、永存于分子間的一種吸引力；、永存于分子間的一種吸引力； 2、沒(méi)有飽和性和方向性、沒(méi)有飽和性和方向性 3、是種近程力。、是種近程力。第四節(jié)第四節(jié) 分子間作用力分子間作用力分子間力分子間力 色散力色散力（主要）（主要）存在于一切分子之間存在于一切分子之間誘導(dǎo)力誘導(dǎo)力存在于極性分子之間；存在于極性分子之間；極性分子與非極性分極性分子與非極性分子之間子之間取向力取向力存在于極

31、性較大的分存在于極性較大的分子之間子之間取向力取向力：極性分子具有永久偶極矩；：極性分子具有永久偶極矩；當(dāng)兩個(gè)極性分子互相靠近時(shí)，由永當(dāng)兩個(gè)極性分子互相靠近時(shí)，由永久偶極矩產(chǎn)生的分子間作用力稱為久偶極矩產(chǎn)生的分子間作用力稱為取向力。取向力。+-+-+-誘導(dǎo)力誘導(dǎo)力：當(dāng)極性分子與非極性分子：當(dāng)極性分子與非極性分子靠近時(shí)，極性分子的永久偶極與非靠近時(shí)，極性分子的永久偶極與非極性分子受極性分子的影響而產(chǎn)生極性分子受極性分子的影響而產(chǎn)生的誘導(dǎo)偶極之間的靜電吸引力。的誘導(dǎo)偶極之間的靜電吸引力。色散力色散力：在核外電子的高速運(yùn)動(dòng)：在核外電子的高速運(yùn)動(dòng)及原子核的不斷振動(dòng)過(guò)程中，非及原子核的不斷振動(dòng)過(guò)程中，非極性分子會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)偶極。由于極性分子會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)偶極。由于分子不斷產(chǎn)