第六章原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)第二節(jié)分子結(jié)構(gòu)第三節(jié)氫鍵教學要求

掌握核外電子運動的特殊性——波粒二象性掌握波函數(shù)、原子軌道、電子云的概念及意義掌握描述核外電子運動特征的四個量子數(shù)掌握原子軌道的角度分布圖熟悉多電子原子原子軌道近似能級圖掌握多電子原子核外電子排布規(guī)律及電子排布式掌握共價鍵的本質(zhì)、特征和類型掌握現(xiàn)代價鍵理論、雜化軌道理論掌握氫鍵的形成、特征和類型原子結(jié)構(gòu)的認識史古代哲學思想公元前四百年，古希臘卓越的唯物論者德謨克利特提出萬物由“原子”產(chǎn)生?！霸印奔床豢煞种?741年，俄國的羅蒙諾索夫曾提出物質(zhì)構(gòu)造的粒子學說，但由于缺乏實驗基礎(chǔ)，未曾受到重視。

十八世紀末，歐洲進入資本主義的上升時期，生產(chǎn)的迅速發(fā)展推動了科學的進展。出現(xiàn)了較精密的天平，化學科學從定性研究進入定量研究。1.質(zhì)量守恒定律1756年，羅蒙諾索夫2.定組成定律1779年，法國，普勞斯特：一種純凈的化合物不論來源如何，各組分元素的質(zhì)量都有一定的比例。3.倍比定律1803年，英國中學教師道爾頓發(fā)現(xiàn)：當甲、乙兩種元素互相化合生成兩種以上化合物時，則在這些化合物中，與同一質(zhì)量的甲元素化合的乙元素的質(zhì)量互成簡單的整數(shù)比。

十九世紀初（1808年），道爾頓在繼承了古希臘的原子論的基礎(chǔ)上，提出了他的原子學說：1.物質(zhì)是由原子構(gòu)成，原子不可分割，不能自生自滅2.同種元素的原子在質(zhì)量、形狀上、性質(zhì)上完全一致，不同種類的原子則不同。3.每一種物質(zhì)均由它自己的原子組成。單質(zhì)由簡單原子組成，化合物由復雜原子組成。而復雜原子又是由為數(shù)不多的簡單原子所組成。復雜原子的質(zhì)量又是組成它的簡單原子的質(zhì)量之和。1811年，意大利化學家阿佛加德羅引入“分子”的概念。認為原子雖是構(gòu)成物質(zhì)的最小微粒，但它并不能單獨存在。

恩格斯評價：化學中的新時代是從原子論開始的，近代化學的始祖是道爾頓而非拉瓦錫。

原子分子論的建立，闡明了原子與分子間的聯(lián)系與差別，使人們在認識物質(zhì)的深度上產(chǎn)生一個飛躍，澄清了長期以來的混亂。——但它也只是一定歷史時期的相對真理。電子的發(fā)現(xiàn)湯姆遜布丁模型，1897年α粒子散射實驗盧瑟福行星模型，1911年

但該模型與經(jīng)典的電磁理論相矛盾。另外，原子光譜也是線狀光譜（非連續(xù)光譜）。

按麥克斯韋的電磁理論，繞核運動的電子應(yīng)不停地連續(xù)向外輻射電磁波，得到連續(xù)光譜。同時由于電磁波的不斷輻射，電子的能量應(yīng)逐漸減小，終于落于核上。玻爾理論的基礎(chǔ)第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)能量量子化和光子學說－20世紀初1900年，普朗克（Planck）提出了能量量子化的概念。他認為黑體輻射頻率為

的能量是不連續(xù)的，只能是h

的整數(shù)倍。h稱為普朗克常數(shù)，6.626×10-34J·s。1905年，愛因斯坦提出了光子學說，圓滿地解釋了光電效應(yīng)?！獾牟６笮浴?/p>

1913年，丹麥物理學家玻爾（Bohr）在牛頓力學的基礎(chǔ)上，吸收了量子論和光子學說的思想，建立了玻爾原子模型。(定態(tài)同心圓模型)玻爾報的氫付原子湖模型1.定態(tài)昏假設(shè)昌：核撥外電焰子運庫動有遍一定異的軌塊道，餡在此養(yǎng)軌道慌上運般動的蹦電子衰既不斯放出牲能量澤也不董吸收貍能量猾。稱警為定膨態(tài)。能量脹最低孝的定潑態(tài)稱務(wù)為基統(tǒng)態(tài)能量垮高于治基態(tài)順的定攏態(tài)稱輛為激發(fā)振態(tài)2.量子圣化假甘設(shè)：豬在一陶定軌偵道上像運動濫的電蛇子具池有一猾定的基角動鍋量和肥能量芹，這纏個角著動量較和能腿量只立能取墳某些斑量子軌化的濁條件始所決俊定的扇數(shù)值碰。n＝1,錄2碼,圍3,姻4任,頁5憑‥勁‥牽‥，稱為量子器數(shù)3.躍遷拘規(guī)則鈔：電扒子吸澇收光訴子就池會躍繩遷到予能量窗較高校的激膜發(fā)態(tài)習，反著之，宣激發(fā)膜態(tài)的撥電子騰會放演出光墾子，促返回濁基態(tài)糟或能蹤蝶量較散低的報激發(fā)塔態(tài)；黨電子半吸收廉或放盾出光充子的犧能量豬為躍狗遷前挑后兩勿個能筐級的娘能量辱之差廈。但在出解釋音多電美子原串子時予，卻媽遇到鑒了難科以解處決的駐因難成功誰解釋霜氫原鳴子光贏譜及類氫工離子光譜需。誤竄差在蘋千分發(fā)之一頑以下痰。優(yōu)點寄：指出流原子足結(jié)構(gòu)刷量子軋化的月特性用量乎子化受解釋丈了原府子結(jié)筐構(gòu)和宿氫光孟譜的虹關(guān)系缺點尼：未能息完全獵擺脫名經(jīng)典印物理央的束巡壽縛無法捕解釋遺多電鞏子系銳統(tǒng)和礙原子饒光譜悠的精歪細結(jié)堤構(gòu)玻爾當理論頸的優(yōu)妙缺點對于雕原子啊中電慕子運丙動的籠描述膊，要扛在新隸的量子牽力學出現(xiàn)陰后，楚才能猾得到適和實罰驗結(jié)躁果相過符合籍的結(jié)贏果。相對級于量革子力醫(yī)學，19蘆00薦-1敗92優(yōu)5年，販稱為舊量乎子論疫階段量子自力學扮的基爸礎(chǔ)是幟：波粒價二象催性、測不醫(yī)準原緊理和薛定怒諤方級程。——核外輕電子饑運動首狀態(tài)版的現(xiàn)竹代概兔念量子那力學禁概念1.微觀償粒子淚的波占粒二谷象性—物質(zhì)局波19腔24年，凡德布穩(wěn)羅意電子鼠等微欄觀粒依子與訴光一耐樣具情有波配粒二目象性三年嗽后，戀假設(shè)也由電繁子衍猶射實缸驗證蒙實。電子斯衍射喜實驗單個埋電子白穿過膀晶體負投射晨在屏爐幕上多個呈電子孝穿過孫晶體解投射里在屏尤幕上電子概衍射趕圖abcX射線曾衍射筐圖電子支衍射態(tài)圖如何菊理解誰電子銹衍射影圖統(tǒng)計繪解釋某：用看弱的巧電子種流使脫電子貧一個批個地虹通過無晶體宿光柵傻或者展使某肆個電秀子反掉復通蹤蝶過晶孟體光特柵而矛到達滋底片換，長六時間爐后，烘也有逆相同鉛的衍檔射圖呆形。茶說明電子烏衍射致不是扇電子偶與電內(nèi)子之敗間相功互作枯用的猾結(jié)果，是廁由電子怕本身蛇運動撒的規(guī)鴉律性零所致，是和眉大量帳電子竭的運疤動統(tǒng)餡計性翼規(guī)律聯(lián)系規(guī)在一稱起的。所里以電駱子波惰又稱統(tǒng)計妹波或康概率跟波，詠也稱往為物婆質(zhì)波。2.不確月定原抬理19哥27，海擺森堡無法犯同時質(zhì)準確秒測定符微觀崗粒子井的位住置和喂動量不確賊定原貌理Δx為x方向疤坐標拳的測仔不準滅量（圍誤差毅）Δpx為x方向只的動選量測勺不準穿量（央誤差碌）微觀只粒子淺運動榮無確瞧定的越運動喜軌道豎，應(yīng)瘦該用碗量子屑力學池來描章述微塊觀粒珍子的廉運動3.薛定扎諤方雕程—電子遺波動拋方程19艱26年，真薛定遠諤利駁用德浴布羅讓意的機物質(zhì)飛波的位觀點吳，提津出了鑒描述坑微觀恐粒子刻運動虎規(guī)律塔的方戰(zhàn)程，忍后稱欺為薛定見諤方典程。該衛(wèi)方程丙的提喉出標莊志著喉量子遲力學呈的誕顏生，棕它是溉量子寶力學葡的最瓦重要語的基小本方孤程。x,y,z:電子兇的空懂間坐吧標；m:電子演的質(zhì)國量V:電子鵝的勢六能;E:電子止的總經(jīng)能量:方程繡的函揭數(shù)解肌，稱釣為波娃函數(shù)是描舅述氫栽原子傲核外茄運動出狀態(tài)票的數(shù)細學函素數(shù)，緒稱為波函望數(shù)是薛蝦定諤鞠方程破的合翼理解揮，無街明確宏的物剛理意簡義||2表示虧在空鵲間某鄉(xiāng)豐處電牙子出藏現(xiàn)的概率敵密度該點于周圍和微單比位體撓積內(nèi)水電子陪出現(xiàn)舅的概勤率薛定您諤方球程的湊物理邊意義量子堅力學犯的一乎個基顛本方正程，觸提出盲了波然函數(shù)(x,y,z)量子閃力學域用波捧函數(shù)(x,y,z)和其黎相應(yīng)搞的能鞏量來澡描述稈電子宜的運鈔動狀縱態(tài)電子撫運動純的特鵝征：1.電子塌具有委波粒范二象夏性，旗它具鞭有質(zhì)釘量、豎能量抖等粒炸子特將征，肌又具澤有波暗長這件樣的訊波的通特征猶。電夠子的降波動鐵性與捐其運提動的妨統(tǒng)計艦規(guī)律蜂相聯(lián)刮系，李電子趁波是骨概率滔波；2.電子領(lǐng)等微聚觀?；首硬粣勰芡顣r測如準它叉的位昌置和叫動量銹，不持存在銜確定翻的運劈燕動軌連道。鞋它在亂核外父空間裳出現(xiàn)警體現(xiàn)憑為概遼率的芬大小垂，有焦的地坑方出襖現(xiàn)的痰概率序小，縮慧有的嗽地方柄出現(xiàn)蒜的概元率大4.每一對應(yīng)爛一確控定的揭能量跪值，狂稱為獄“定遮態(tài)”也。電唇子的源能量勵具有總量子彈化的弟特征碼，是綿不連陜續(xù)的協(xié)?；w態(tài)時辛能量搭最小掙，激花發(fā)態(tài)騎的能紙量高籃。3.電子的運動狀態(tài)可用波函數(shù)和其相應(yīng)的能量來描述。波函數(shù)是薛定諤方程的合理解，表示概率密度。量子婚數(shù)是顛一些悉不連慈續(xù)的吵、分見立的縱數(shù)值偵，它紀的增鎖減只襯能是1的整數(shù)帖倍，體室現(xiàn)了悟某些問物理貢量的齡不連蛋續(xù)變弦化，稱為孟量子箱化。n、l、m的取醉值和巡壽組合扣一定睜時才能矮合理屠存在壘，因塞此三個刺合理雄量子傲數(shù)取暖值的餐組合就可剝以確陳定一識個波嘉函數(shù)n、l、m是求稻解薛猾定諤遵方程賣中的閃自然海體現(xiàn)一般記成：薛定粗諤方繞程的憲解為蘿系列排合理毒解，骨每個魚解都精有一邊定的推能量礎(chǔ)與其進對應(yīng)介，同男時每令個解都要緒受到咬三個司常數(shù)(n,l,m)的規(guī)趁定，臥即為浴量子價數(shù)。一、婚量子密數(shù)和講氫原殲子的屑波函書數(shù)量子胞數(shù)（一閉）主拿量子樂數(shù)(n)主量摩子數(shù)n反映世了電子促在核低外空熟間出痛現(xiàn)概處率最考大的堂區(qū)域兇離核膀的遠原近，這紙些區(qū)槍域俗泥稱為電子干層，是決定村核外陶電子姥能量當?shù)闹飨镆驉u素。取值塌：非零眨正整針數(shù)，即n＝1、2、3、……n值相扶同的悠電子兆稱為同層圈電子暖。當n＝1、2、3、4…絕…時，佩相應(yīng)秋用光猴譜學佳符號K、L、M、N…刮…來表休示對于單電錘子原療子，n是決國定其叼電子絹能量禍的唯寸一因熔素（二寺）粗角量合子數(shù)(l)l決定原子鉛軌道轎和電昏子云姜的形狀在多攏電子喉原子駱中配銀合主著量子榨數(shù)n一起決定蛛電子今的能棋量取值男：l＝0、1、2、3…套…(n-1)，共規(guī)可取n個值同一煮電子橋?qū)又刑说碾姞T子可踐分為已若干袋個能可級(亞層)，l決定輝了同債一電與子層覆中不同廚亞層n,l相同的原百子軌蒜道稱胖為簡并壞軌道或等價撲軌道l012電子亞層spd電子云形狀球形雙球形花瓣形討論穴：l相同列，n不同系。n越大竄，能旬量越軟高。E1s<E2s<E3s<E4sE2p<E3p<E4p<E5p……n相同睛，l不同廁。l越大步，能際量越湖高。Ens<Enp<End<Enf（三努）德磁量倒子數(shù)棒（m）磁量條子數(shù)m決定原子頸軌道貼和電綢子云在空焦間的嘩伸展鋪方向與軌宗道和編電子選的能縫量無墻關(guān)取值跟：取0、±1、±2、±3毛……尚±l，共2l+1個數(shù)睛值s、p、d、f軌道富依次謎有1、3、5、7種取草向n,抬l相同拋，m取值宣為2l+1，因即此有2l+1個簡傳并軌者道量子賓數(shù)與句原子豬軌道喪的關(guān)構(gòu)系nlm同一電子層軌道數(shù)(n2)1001=122004=2210±13009=3210±120±1±2（四被）使自旋墨角動雞量量蹤蝶子數(shù)（s）表示顆順時邀針和虛逆時廈針兩揪種自居旋運路動取值野：+1洗/2和-1留/2通常恰也可剝分別系用符該號“↑”和貌“↓”表許示同一遵原子奴軌道邀最多段只能室可容暗納自缺旋方碗向相綿反的嘆兩個喘電子亭，它糕們具洪有相裹同的點能力兩個筆運動廁方向邁為↑脅、↑風或↓闊、↓協(xié)的稱拋為平次行自揮旋兩個園運動仆方向缺為↑熟、↓番的稱躺為反睜平行兵自旋n,l,m這三宵個量衫子數(shù)杠的組勉合有胃一定棚的規(guī)辛律，墳并且驢有與僵之相景對應(yīng)瘦的波份函數(shù)n,莊l,m由n,l,m三個秀量子糊數(shù)的鴉合理振組合倉可以啞描述甩出一乞個原反子軌剖道由n,l,m,s四個孝量子偶數(shù)的令合理燦組合宮可以剪描述哥出原閣子核潑外一飄個電擱子的炮運動售狀態(tài)[例]已知獻基態(tài)Na原子傅的價咬電子俯處于哪最外洞層3s亞層唇，試羅用幾扒個量朝子數(shù)某來描功述它暈的運瘋動狀襪態(tài)解：3,噴0延,膊0,標+房誠1/愧2討論衛(wèi)：核外異每個維電子貼的運克動狀釣態(tài)對辯應(yīng)于頭一套兔量子蠟數(shù)n,l,m,s各電碑子層村可容泡納的遍軌道檢總數(shù)關(guān)為：n2s軌道暮運動柳狀態(tài)卡為2p臣z，可循用來鎖描述車的量溉子數(shù)免為A.n=1倆,l=瘡0,m=況0;勁B.n=按2,l=研1,m=沸0C.n=盤2,l=鄙2,m=棚0救;阿D疾.n=1繩,l=煌2,m=隆1B例題勁：例題羊：下列繭各組允量子慚數(shù)哪澡些不合心理？1.庸n=久2,l=饞1,m=屠02.n=陽2,l=漏0,m=濫-13.n=蓬2,l=弓2,m=捐-14.n=芳3,l=宏1,m=予15.擱n=單3,l=掘-2性,m=淡-12壇3飛6氫原油子的爸波函機數(shù)原子絮軌道腫與波卡函數(shù)氫原媽子薛肝定諤卸方程可以予精確芝求解。類摩氫離召子(如He+、Li2+等)的情吊況與視此類似。波函杠數(shù)的毛有關(guān)孕圖形華表示氫原干子波蠶函數(shù)n螞,磁l賓,乳m(r,,)可分農(nóng)為兩唯部分n,伴l湖,哨m(r,,)星=Rn,說l(r)?Yl,限m(,)Rn,融l(r)是由n和l確定誕的、協(xié)只與饒半徑r有關(guān)案的函軍數(shù)，倆稱為徑向橋波函獨數(shù)Yl,愿m(,)是由l和m確定陽的、息與方房誠位角,有關(guān)猶的函嶺數(shù)，盯稱為角度枯波函簡數(shù)軌道n,l,m(r,,)Rn,l(r)Yl,m(,)能量/J1s-2.18×10-182s

-2.18×10-18/222pz-2.18×10-18/222px-2.18×10-18/222py-2.18×10-18/22表猾氫原兆子的等一些交波函遷數(shù)及塞能量二、延氫原塵子軌圣道的真角度騎分布賊圖將原應(yīng)子軌賺道角妥度波投函數(shù)Y(,)隨角蠶度(,)的變哲化作稀圖即公得原木子軌做道的鈔角度內(nèi)分布品圖+s軌道木角度冷分布揪圖+-++--pxpypzp軌道似角度叢分布啊圖d軌道寧角度顫分布庫圖++++++++++----------討論鮮：Yl,騾m(,）僅壟與方智位角有關(guān)，與距離贊核遠噸近r關(guān)—不論n為何革值，嚼只要l,毒m相同擇，Yl,m(,)的圖傾形都句是一冬樣的剖面蹄圖關(guān)于萄“+/壞-”的說騾明來自姻于計峰算中飛角度得的取濟值不痛同，脈不反片映電鵲荷或斷者軌須道方怖向的駛正負反映邀了電追子的亞波動撿性三、蜓電子擊云和需概率沿密度概率中密度與電子馳云電子雀云：將空樹間各暑處電卻子出呈現(xiàn)概阿率密貌度||2的大中小用鳴疏密來程度臭不同丟的黑焰點表盯示是概叼率密榴度的棵形象逢化描才述離核織越近，電閥子云猾越密枕集，點電子乓出現(xiàn)粱的概率率密度愈大傘。離核餅越遠，電紀子云賊越稀腎疏，艇電子昏出現(xiàn)淹的概率晃密度愈小螞。注意:小黑服點不說代表省電子,不代貌表電怨子出扎現(xiàn)的摸概率四、缸原子仔的電恩子構(gòu)庭型求解梅多電選子原滿子時鵲薛定燙諤方語程有膏困難喂，只區(qū)能作近似申處理。近似曉解與常氫原悔子精返確解喊相似舍之處潮在于敲：每個扭電子箭都有視其自賤己的苗波函燙數(shù)i，具阿體形辯式也眾取決潔于三矮個量綢子數(shù)n，l，m，并截有其駱相應(yīng)萌能量電子掉在每憤層中跪可能障占據(jù)漆的軌標道數(shù)蹄與氫似原子肌的數(shù)紐奉目相般等n2原子懸軌道練角度戶分布介圖與連氫相勉類似框，電條子云索形狀竟也相鼠似多電閥子原其子的絹能級（一掏）多川電子莊原子漂軌道蓄的能食級圖鮑林撿近似緣瑞能級不圖（電子績填充字順序庫圖）能量與周期1s敞;2s森2p;3s飾3p;4s擊3d換4p;5s評4d艷5p1s2s2p3s3p3d4s4p5s5p4d6s6p5d4f徐光剃憲規(guī)行則能級利組n+蠅0.賄7l組內(nèi)界電子計數(shù)Ⅰ1s1.乳02Ⅱ2s港2p2.剃0狠2.緩78Ⅲ3s將3p3.追0求3.池78Ⅳ4s駝3d慈4地p4.導0技4.括4誕4.搞718Ⅴ5s爹4d邊5滲p5.鎖0莫5.哨4稼5.環(huán)718Ⅵ6s餓4f泥5d鏟6韻p6.謹0竄6.屠1金6.簡4規(guī)6.奪732能級恥組升牧高（n+換0.硬7l）值唐整數(shù)溪部分轎相同龜?shù)哪芷＜墳槭┩换蚰芗壗缃M（n+偏0.細7l）值墊愈大紙，軌芒道能用級愈柳高（二奔）原抽子核循外電竊子的能排布編規(guī)律能量屆最低賠原理泡利帶不相呆容原冠理洪特糠規(guī)則發(fā)及其找補充授規(guī)則能量飛最低盟原理當多奪電子惡原子陣處于階基態(tài)涌時，買核外廢電子繼的填邪充按交照Pa無ul盤in疑g能級撿圖的償次序鳴優(yōu)先屑分布枯在能永量最渣低的由軌道楊。然竭后，趙依次赴填入資能量窮較高針的軌餓道，啊以使泊整個竊原子倘系統(tǒng)浪能量厭最低繞、最高穩(wěn)定泡利復不相攻容原崖理在同沖一原杏子中輝不會安出現(xiàn)菌運動盞狀態(tài)岸（4個量浸子數(shù)輝）完呀全相下同的牙兩個儉電子同一存原子案軌道翅中最越多只情能容江納兩個仆自旋煉方向棗相反的電巨子洪特球規(guī)則電子斬在能位級相株同的帥原子混軌道重（等堤價軌哄道或娘簡并短軌道個）上超分布袖時，執(zhí)總是隱盡可攻能以佩自旋牽平行奮的方救式分啞占不刮同的湖軌道補充拼規(guī)則量：等急價軌待道處刮于全充廚滿(孝p6、d10、f14)、半充宣滿(附p3、d5、f7)或全空(反p0、d0、f0)的狀縫態(tài)是邁能量養(yǎng)較低煙的穩(wěn)監(jiān)定狀鼠態(tài)錯誤欲使2個相知同自宗旋方厭向分代占軌團道的畢電子渡占據(jù)礦同一偵軌道谷，必蜻須改誤變其靈中一咬個電以子的壟自旋晌方向齒并吸胃收傅一定職的電子怒成對攝能，克詳服電之子之煮間的殊斥力棗，原柔子的勺能量醋就會尋升高收而不察穩(wěn)定厚。例7N1s2s2p寫作N:番1譯s22s22p3電子團排布吳式電笛子組灣態(tài)原子壘軌道才方框脂圖原子固核外江電子所排布虹式電子桶排布鬧式即電子作組態(tài)僅表鏟現(xiàn)電捆子層目結(jié)構(gòu)可而不貴表示礦填充質(zhì)順序原子紡芯(a賄to趕mi錫c磚ke兇rn仙el但)：內(nèi)蹄層已污填充爛滿至家稀有辛氣體共元素指電子額層結(jié)越構(gòu)的排部分志，用點稀有太氣體運元素濱符號譯加方肚括號搏表示返。(1談)排布墳順序尼與書搶寫:按能級猜高低順序由低蛾到高排布.例如:27號Co宜:書寫拒時改決為:1s22s22p63s23p63d74s2也可怒書寫擋為:[A胞r]3d74s218Ar的電咸子排鑰布式佛為:1s22s22p63s23p61s222s22p63s23p63d74s填充啟順序電子序?qū)咏Y(jié)孤構(gòu)[A兆r]屬[H坑e]雅[奇Ne就]等等其中[A報r]表示Co的原子屆芯。例題羅：請寫茅出24Cr的原懂子核倡外電姿子排誤布式1s22s22p63s23p63d54s1[A鐮r]聾3榜d54s1分別皇寫出Fe、Fe2+、Fe3+的電暮子排儉布式Fe：1s22s22p63s23p63d64s2或者[A然r]菠3盆d64s2Fe2+：1s22s22p63s23p63d6或者[A迎r]閘3故d6Fe3+：1s22s22p63s23p63d5或者[A模r]佛3哈d5原子失電硬子順讀序并不李是填充紗電子耐順序的逆方向幸，而隱是先失袖去最勵外層祥電子例題冶：分子臉結(jié)構(gòu)爛通?？ㄌ孩乓追肿勇幕虒W組貍成，鑼⑵辛分子牛中各鉗個原因子相燥連接乖的順外序和鞠空間麻排布經(jīng)，即役分子椅的構(gòu)屢型問啞題，揭⑶清分子華中原臂子之威間的瞧作用渾力，胞即化鞋學鍵丟問題英。早期廊研究健主要佛集中前在分堪子的鋤化學皇組成概方面恥，但朵現(xiàn)代裕原子車結(jié)構(gòu)啞理論油建立再后，燥分子踩結(jié)構(gòu)耀的研局究已科深入宮到化學冤鍵的傷本質(zhì)的探蠟索中悉。第二福節(jié)氧分劃子結(jié)糠構(gòu)分子罷間作池用力(i答nt炎er銀mo則le燈cu市l(wèi)a獨r界fo亂rc墾e)[定義]分子驅(qū)之間弱的樸相互死作用誓力。[包括]范德雜華力和氫鍵等?；瘜W班鍵：罰分子燦或晶尋體中紐奉相鄰非兩個子或多匠個原氏子之治間強顫烈的探相互彈作用鋤。離子那鍵：賓陰陽挎離子嘗間通思過靜講電作石用形援成的弄化學哪鍵。共價濟鍵：原雄子間冠通過痕共用翠電子哭對形惕成的渠化學揮鍵。金屬敵鍵：庸金屬剝晶體器內(nèi)部盯自由辱電子芬與金磁屬離掘子之草間。19挨16年美滅國化眨學家Le鄙wi稠s提出膜經(jīng)典架的共宗價鍵喬電子份理論犧。該沿理論輩認為帝兩個出或多煉個原僑子可湯以相偏互“共有”一紋對或授多對絲式電子舌，以拘便達賊到稀商有氣心體原控子最偽外層2個或8電子抹層結(jié)歷構(gòu)（釘或稱真為Le連wi隙s結(jié)構(gòu)夏），堅而生床成穩(wěn)棕定的總分子閥。H·幟+雨·撿H→H∶H或H－H成功稻之處騙：初步扶揭示圣了共暈價鍵釋與離副子鍵剃的本櫻質(zhì)區(qū)劣別，叛能解床釋共惕價鍵秀的飽合和性一、惰經(jīng)典爬價鍵局理論經(jīng)典庭理論炒的缺泳陷：為何蜂電子檔同性規(guī)排斥賠而卻蘋可以亦配對蝕成鍵崖？為何蓬有方趨向性暖？為何與多于萌或少納于8電子刷的結(jié)初構(gòu)依平然存豎在？直到壤量子靈力學盡建立丟后，霜共價色鍵的茫理論派才開軍始發(fā)飲展。19章27年德倦國化竭學家均海特敗勒（W.混H姥ei封tl裹er）和參倫敦章（F.日L事on工do草n）把并氫分疼子看創(chuàng)成是紋兩個測核和夫兩個在電子亮組成趕的系涂統(tǒng)，緩用量籠子力享學近變似求求解其穩(wěn)薛定憂諤方傻程。二、痕氫分巡壽子的公形成客和共竊價鍵奶的本薦質(zhì)兩個愧氫原救子接近澤時系葡統(tǒng)勢憐能變鍛化曲管線兩個籌含自旋紛方向梢相反電子帳的氫裂原子慣形成基態(tài)柔氫分嘴子兩個汪含自旋黎方向討相同電子鄙的氫雷原子松不能族形成掃穩(wěn)定淚的氫贈分子萬，氫護原子滔處于排斥員態(tài)氫分互子基插態(tài)——ψ1s重疊環(huán)的結(jié)妹果電子棵云原子次軌道三、砍現(xiàn)代叔價鍵鳥理論飛要點（一奧）冤共價適鍵的珍形成:前提究條件一是呢原子福在化絕合前刷有單再電子間；自旋暖相反宗的單峰電子者所處旅的兩井原子典軌道婚重疊有、單冶電子絲式兩兩趕配對載，使們電子觀云密唇集于腫兩核餡之間刺，系仗統(tǒng)能犧量降企低，舞形成笑穩(wěn)定腔的共秒價鍵要。二是景成鍵凍單電傳子的肺自旋蠟方向濕相反杯。（二咐）共意價鍵螞的飽既和性往和方撇向性(1惹)飽和渾性:兩原機子自禿旋相快反的劃單電適子配姻對之券后，晉不能騙再與蓮第三懼個原何子的中單電筒子配檢對成虜鍵元素符號BeNOF原子最外層電子構(gòu)型未成對電子數(shù)分子中共價鍵數(shù)分子式03210321(2占)方向珠性原子匯軌道引最大稻重疊障原理譯：成鍵洪時，隙兩原德子軌朝道重疑疊愈沙多，叮兩核執(zhí)間電裹子云輪愈密概集，雁形成葡的共殿價鍵往愈牢炊固。方向滲性：共價伸鍵的穿形成直將盡布可能遠沿著勞原子倆軌道滾最大界程度押重疊術(shù)的方系向進戴行。共價沾鍵方章向性來示意暫圖(c)無效廚重疊(b)無效虛重疊(a)有效遺重疊+1s-+3pxxya+1s-+3pxxyb+1s-+3pxxyc四、血共價喂鍵的部類型鍵(p指i從bo才nd糧):是兩舒?zhèn)€原缺子的蘇原子鞭軌道(py-py和pz-pz)沿鍵屯軸x方向堵以“肩并陽肩”的脊方式們重疊壺形成堆的共鞭價鍵束。按原污子軌袖道重疊剝方式買不同共價釘鍵分噴為鍵(s雀ig另ma蠶b梨on終d):兩個仰原子生的原馳子軌瘦道(s-虛s、px-s、px-px)沿著液鍵軸x方向敲以“頭碰聞頭”的乒方式桐重疊夢形成殲的共涉價鍵丙。鍵鍵++++++----+++++--+-小辟結(jié)共價鍵類型形成方式重疊部分對稱性質(zhì)重疊程度穩(wěn)定性存在形式常見成鍵軌道成鍵分子舉例頭碰次頭肩并璃肩沿鍵晃軸呈聽圓柱喊形對輝稱沿鍵驕軸呈嫂鏡面室反對差稱大小穩(wěn)定狼，不幅易斷撐裂穩(wěn)定榴性小救，易胃斷裂可單仁獨存窯在，折分子模的骨蛾架不能隙單獨憂存在肝，只座能與σ鍵共虧存于偽雙鍵晴或叁緒鍵中s-燥s,昆s竟-p上,環(huán)px-pxpy-py,pz-pzH-友H補,況H-略Cl聲,叢C尺l-弄ClN2中兩鄭個π鍵σ鍵π鍵特殊錯的共養(yǎng)價鍵—配位尾鍵成鍵糧原子徐中一個聽原子到提供田孤對區(qū)電子，另一消個原查子提類供空相軌道形成CO配位洗鍵的寒特點形成過程價特別，但解是形成稈后與造普通埋共價穩(wěn)鍵無范區(qū)別NH4+五、碌共價日鍵參盾數(shù)鍵能：從堡能量棉因素劍來衡濕量共盤價鍵能強度女的物叨理量鍵能遵越大涉，鍵鄙越穩(wěn)子定鍵長：分母子中壞兩成絮鍵原表子的其核間平衡鳳距離鍵長配越短廣，鍵攔越穩(wěn)瞇定鍵角：分邁子中同一貴原子形成塊的兩滔個化勞學鍵沒間的適夾角反映姥分子襪空間巷構(gòu)型都的一澡個重發(fā)要參籮數(shù)鍵的普極性鬧和分泰子的早極性鍵的斜極性主要鞋由成剖鍵原辭子的電負脂性不耽同而引鴿起非極屯性共催價鍵：成幕鍵原返子的辯電負鉤性相拍同，眠兩個仿原子覺核的正電蟲荷重些心和成倡鍵電布子對蝕的負電震荷重童心恰好重合極性治共價箭鍵：成彎鍵原桃子的轎電負注性不冰同，幼電負股性大燦的原劣子帶唱部分晌負電寄荷，唇電負筐性的供原子憤帶部愧分正銀電荷幫，鍵軋的正電請荷重御心和負電話荷重過心不重性合由同鍵一元旗素原惰子形檔成由不針同元稀素原評子形活成一般膨來說咱，成完鍵原雙子間句電負蹤蝶性相堅差越坡大，民鍵的農(nóng)極性餅越強一、夠共價滿分子腦的極票性和劉極化（一推）極用性分燭子與厚非極醬性分然子分子撞是顯輸電中扇性的灰，但奧從分爛子內(nèi)概部電罪荷的維分布煤看，注可認砍為正負奶電荷撞各集怨中于導一點，叫電荷穗重心非極獻性分堆子(no容n-避po綁la句r記mo案le哲cu著le末)資：正、殘負電兔荷重捷心重捎合H2、O2、C動O2、C衡H4極性唐分子識(po濁la粉r于mo窄le搭cu洗le唇)：正、丹負電數(shù)荷重刑心不碎重合HC綁l、穿HF芬、S催O2、N貴H3共價類分子類極性劇的判銹斷雙原娘子分補子多原殼子分顛子極性輛共價艙鍵寒—極性泰分子非極鼠性共毅價鍵孟—非極乓性分際子H2、C竟l2、O2示圓例HC醫(yī)l、錘HF極性妙共價誰鍵非極萬性共珍價鍵槍—非極爬性分錘子S8對稱轟—非極裝性分承子(分睬子構(gòu)社型)CO2、C助H4、BF3H2O、釀CH掃Cl3、NH3不對備稱—極性昨分子六、帝雜養(yǎng)化軌噴道理拍論（一騰）雜顆化軌繩道理刑論要薯點1雜化(h泳yb因ri挖di強za悔ti費on抵)：形成高分子域時，因原擠子之向間相定互影回響，同寨一原貨子內(nèi)能量捧相近的不同丹類型的n個價喜原子告軌道混合重組，重新廚分配顫能量序和確蟲定空字間方路向，產(chǎn)慘生n個新忍的原籠子軌貍道。這適一過憂程稱涌為雜消化。雜化昏軌道(h繪yb紅ri收d斑or具bi嗽ta邊l)：雜化胞形成微的新?lián)卧影胲壍懒蟹Q為安雜化較軌道初。雜化駱軌道肝理論網(wǎng)要點2雜化建軌道校波函暢數(shù)的辨角度套部分掛一端孝肥大役而電貴子云尾密度哲增大磁，更拾有利送于原檢子軌姨道間戒的最微大程妹度地叨重疊覆，比未忠雜化花軌道嗓的成列鍵能脊力強原子勝在形清成化莊學鍵女的時弓候總川是盡可紡能的翼以雜癥化軌辱道的站形式時成鍵s軌道扇成分桂越多綿，成全鍵能散力越茂強雜化誰軌道疫理論碰要點3雜化荒軌道罩之間祥力圖半在空孩間取最大抱角度訊分布，使珠相互予間的事排斥愈能最鬼小。僑形成偵的共妨價鍵脖穩(wěn)定盞，不算同類轉(zhuǎn)型的畫雜化堪軌道爸之間冰的夾詞角不杏同，否成鍵倉后所耽形成荒的分雪子就輕有不托同的衫空間摔構(gòu)型常見線的雜或化類錘型有s+攏p(sp、sp2、sp3)s+域p+瘦d(d2sp3、sp3d2、ds輔p2、ds支p3、sp3d)非過單渡元奶素，ns、np軌道另能級語比較役接近污，往叨往采牛用sp型雜勢化過渡布元素嶄，(n-1抖)邪d、ns、np或者ns、np、nd軌道煎能級潔比較薦接近晃，往危往采坑取ds藝p和sp到d型雜戀化雜化繪軌道鋤類型雜化類型參與雜化的原子軌道雜化軌道數(shù)雜化軌道間夾角空間構(gòu)型實例1個ns和1個np軌道抬間的啦雜化spsp2sp31個ns和3個np軌道斷間的討雜化1個ns和2個np軌道飽間的遮雜化2個sp雜化熄軌道3個sp2雜化倍軌道4個sp3雜化唐軌道18樣0°10雅9°園28隆′12盛0°直線成形平面刻正三慣角形正四娘面體Be茄Cl2、C2H2BF3、C2H4CC胳l4、CH4（二旦）原碧子軌例道雜抱化類轉(zhuǎn)型及隱實例sp雜化2個sp雜化于軌道尚間的學夾角握為18合0°，當卸兩個sp雜化惰軌道它與其逆它原韻子成城鍵后尿，就勉形成直線隨形分飲子。每個sp雜化葉軌道饞均含1/油2姻s和1/煎2步p軌道嶼成分慶。+1個ns1個np2個sp雜化帥軌道sp雜化實炊例Be翼:BeClCl（直線形）激發(fā)2s2psp雜化sp2p試說礎(chǔ)明Be禍Cl2分子雞的空煌間構(gòu)戀型。2s2p實醬例C2H2Be基H2sp2雜化3個sp2雜化筍軌道結(jié)間的夾角私為12筍0°，分拋別與怎其他3個相腰同原法子成野鍵后嫌，就驗形成正三枯角形咱分子每個sp2雜化敏軌道疑均含1/轉(zhuǎn)3測s和2/是3炮p軌道罰成分+1個ns2個np3個sp2雜化兵軌道sp2雜化實大例BF3:BFFF(平面劈燕三角稼形)B:2s2p激發(fā)2s2psp2雜化sp22p實避例BC馬l3實汪例CH2=C旦H2C:CH2=哀CH2sp3雜化4個sp3雜化華軌道冤間的夾角棍為10藍9o28錯’，當4個sp3雜化維軌道毫與4個相漠同原往子的身軌道潔重疊設(shè)成鍵扮后，揉就形益成正四害面體糾構(gòu)型的分浙子。每個sp雜化堅軌道你均含1/雄4陡s和3/諸4胖p軌道槍成分侍。+1個ns3個np4個sp3雜化乒軌道sp3雜化實甲例C：2s2p激發(fā)2s2psp3雜化sp3CH4C等性籌雜化掠和不敬等性監(jiān)雜化按雜需化后保所形影成的疾幾個貫雜化城軌道翅所含成分哪比例及能量是否番相同等性填雜化(e評qu聞iv散al榴en完t番hy粥br最id法iz萍at菊io驢n):完全湯相同參與耀雜化敢的軌賀道均含卡有單議電子礎(chǔ)或均景是空笑軌道。例如CH4是sp3等性聰雜化用。有孤絕對電貌子占笑據(jù)的潔原子快軌道幅參與攔雜化。例如NH3、H2O是sp3不等登性雜臺化。不等科性雜踩化(n漏on摟eq社ui悉va擇le夠nt宏h所yb荒ri學di海za需ti籃on模):不完有全相警同NH3:N:NHHH∠H億NH期=1癢07餡o1元8'sp3雜化不等性2s2psp3三角錐形H2O:O:OHH∠H患OH擔=1蠻04楊o3殿0'V字形sp3雜化不等冊性2s2psp3不等性激發(fā)毫不是幻玉雜化絮的前楊提不經(jīng)營過激趕發(fā)過真程雜懷化依籠然可鉤以進拜行圖小嘴結(jié)雜化類型spsp2sp3(等性)sp3(不等性)參與雜化的原子軌道1個s+1個p1個s+2個p1個s+3個p1個s+3個p雜化軌道數(shù)2個sp3個sp24個sp34個sp3(含1或2對孤對電子)雜化軌道夾角θ180°120°109.5°90°＜θ＜109.5°分子構(gòu)型直線形平面三角形正四面體三角錐,V形實例BeCl2,

C2H2BF3,C2H4CH4,CCl4NH3,H2O例判題試說CO喉Cl2分子停中的脖成鍵口情況恐。C:插sp2雜化C-皂Cl槐:C-漂O:第三籮節(jié)仿氫纖鍵廣義賤講，慰分子謝間作智用力予是除倡共價臨鍵、秀離子蘭鍵和瞞金屬勝鍵以丑外的烤分子消間和羞基團息間相醉互作劑用力立的總名稱范德縱華力(v叮an油d剃er脂W癢aa渡ls堡f戶or戶ce輕)和氫鎮(zhèn)鍵(h絲式y(tǒng)d挑ro壓ge娘n艇bo蝕nd脅)范德?lián)A力忌的作萌用決定球物質(zhì)莊的熔點爆、沸笛點等物棟理性稱質(zhì)的乞主要詳因素燭之一F2Cl2Br2I2小大小大低高低高摩爾講質(zhì)量范德唉華力沸點熔點氫化割物沸院點變虛化規(guī)織律氫化物沸點(℃)氫化物沸點(℃)HF+20H2O+100HCl-84H2S-60.75HBr-67H2Se-41.5HI-35H2Te-1.3一、班氫鍵贏的形婦成和蓋本質(zhì)當H原子與電負剛性高、半徑恥小的X原子以極逐性共卸價鍵乖結(jié)合搏后，異由于X原子船吸引徑電子貍能力妨大，上使H原子毯顯示藝較強云正電孕荷場鴉，在羞與另暮一個電負篩性較蹦強且有孤帆對電景子的Y原子接觸瞧時，搬又能容產(chǎn)生靜電燒吸引溝力，該券吸引筍力稱武為氫鍵，用冰“…”表示爹。X－H…YX、Y可以糞相同光也可諷以不裹同，磨如F、O、N等原盆子。HF分子墊間的突氫鍵F－H…F－HNH3和水腐分