雜化軌道理論模板課件

雜化軌道理論雜化軌道理論1原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)示意圖2泡利不相容原理泡利不相容原理指在原子中不能容納運動狀態(tài)完全相同的電子。又稱泡利原子不相容原理。1925年由奧地利物理學(xué)家W．泡利提出。一個原子中不可能有電子層、電子亞層、電子云伸展方向和自旋方向完全相同的兩個電子。如氦原子的兩個電子，都在第一層（K層），電子云形狀是球形對稱、只有一種完全相同伸展的方向，自旋方向必然相反。每一軌道中只能客納自旋相反的兩個電子，每個電子層中可能容納軌道數(shù)是n2個、每層最多容納電子數(shù)是2n2。泡利不相容原理泡利不相容原理指在原子中不能容納運動狀態(tài)完全3能量最低原理

不違背泡利不相容原理的前提下，核外電子總是盡先占有能量最低的軌道，只有當(dāng)能量最低的軌道占滿后，電子才依次進(jìn)入能量較高的軌道。也就是盡可能使體系能量最低。

能量最低原理不違背泡利不相容原理的前提下，核外電子總是盡先4洪特規(guī)則

在等價軌道(指相同電子層、電子亞層上的各個軌道)上排布的電子將盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同。后來經(jīng)量子力學(xué)證明，電子這樣排布可能使能量最低，所以洪特規(guī)則也可以包括在能量最低原理中。洪特規(guī)則在等價軌道(指相同電子層、電子亞層上的各個軌道)上5電子軌道示意圖

電子軌道示意圖6

價鍵理論（VB，valencebondtheory）價鍵理論（VB，valencebondtheory7價鍵理論的三個要點：1.

定域性：自旋反平行的兩個電子繞核做高速運動，屬于成鍵原子共同所有。電子對在兩核之間出現(xiàn)的幾率最大；2.

飽和性：每個原子成鍵的總數(shù)或以單鍵連接的原子數(shù)目是一定的。原子中的成單電子數(shù)決定成鍵總數(shù)；3.

方向性：原子軌道有一定的方向性（s，p，d），與相連原子軌道重疊成鍵要滿足最大重疊條件。因此，一個原子與周圍原子形成共價鍵有一定的角度。價鍵理論的三個要點：1.

定域性：自旋反平行的兩個電子繞核8原子軌道重疊情況示意圖

原子軌道重疊情況示意圖9成鍵方向?qū)Ψ肿咏Y(jié)構(gòu)的影響

成鍵方向?qū)Ψ肿咏Y(jié)構(gòu)的影響10雜化軌道理論（hybridorbitaltheory）

1.雜化與雜化軌道：雜化是指在形成分子時，由于原子間的相互影響，若干不同類型而能量相近的原子軌道混合起來，重新組合成一組新軌道的過程。所形成的新軌道稱為雜化軌道。2.孤立的原子不可能發(fā)生雜化，只有在形成分子的過程中才會發(fā)生。3.在雜化前后，原子軌道的數(shù)目保持不變。4.條件不同，雜化軌道類型可能不同。

雜化軌道理論（hybridorbitaltheory）11雜化軌道理論模板課件12雜化軌道理論模板課件13（2）p-π共軛：與雙鍵碳原子相連的原子，由于共平面，其p軌道與雙鍵的π軌道平行并發(fā)生側(cè)面重疊，形成共軛體系。成鍵方向?qū)Ψ肿咏Y(jié)構(gòu)的影響由2s軌道核兩個2p軌道雜化，形成三個等同的sp2雜化軌道。原子軌道重疊情況示意圖所形成的新軌道稱為雜化軌道。原子中的成單電子數(shù)決定成鍵總數(shù)；因而，只含有σ鍵的化合物性質(zhì)是比較穩(wěn)定的（烷烴）。這種沿著對稱軸的方向以“頭碰頭”的方式相互重疊形成的鍵叫做σ鍵。構(gòu)成σ鍵的電子稱為σ電子。（3）要有一定數(shù)量供成鍵用的p電子。另兩個未雜化2p軌道與這一直線兩兩垂直。sp3雜化又稱為正四面體雜化。由原子軌道是立體對稱的，原子軌道繞軸的旋轉(zhuǎn)不影響成鍵，因而，形成的鍵是可以自由旋轉(zhuǎn)的。原子中的成單電子數(shù)決定成鍵總數(shù)；另有兩個2p軌道不參與雜化。一個原子中不可能有電子層、電子亞層、電子云伸展方向和自旋方向完全相同的兩個電子。sp3

sp2

sp在雜化前后，原子軌道的數(shù)目保持不變。泡利不相容原理指在原子中不能容納運動狀態(tài)完全相同的電子。π鍵必須與σ鍵共存；另有兩個2p軌道不參與雜化。（2）p-π共軛：與雙鍵碳原子相連的原子，由于共平面，其p軌14雜化軌道理論模板課件15雜化軌道理論模板課件16雜化軌道理論模板課件17這是用一個2s軌道和三個2p軌道進(jìn)行的雜化，故稱為sp3雜化。與基態(tài)軌道相比，雜化軌道具有以下特點：

a).能量相等，成分相同（1/4s軌道和3/4p軌道）；

b).雜化軌道的電子云分布更集中，可使成鍵軌道間的重疊部分增大，成鍵能力增強；

c)sp3雜化軌道在空間盡量伸展，呈最穩(wěn)定正四面體型，軌道夾角109°28′。sp3雜化又稱為正四面體雜化。sp3雜化這是用一個2s軌道和三個2p軌道進(jìn)行的雜化，故稱為sp3雜18雜化軌道理論模板課件19雜化軌道理論模板課件20雜化軌道理論模板課件21雜化軌道理論模板課件22雜化軌道理論模板課件23sp2雜化由2s軌道核兩個2p軌道雜化，形成三個等同的sp2雜化軌道。另有一個2p軌道不參與雜化。

a).雜化軌道成分：1/3s軌道和2/3p軌道；

b).成鍵能力較sp3雜化軌道弱，但較未雜化軌道強；

c).雜化軌道呈平面三角形，夾角120°。未雜化2p軌道垂直于這一平面。sp2雜化由2s軌道核兩個2p軌道雜化，形成三個等同的sp24雜化軌道理論模板課件25雜化軌道理論模板課件26雜化軌道理論模板課件27正四面體

正三角形

直線形另有一個p軌道不參與雜化，而形成另一類型的共價鍵π鍵。孤立的原子不可能發(fā)生雜化，只有在形成分子的過程中才會發(fā)生。因而，只含有σ鍵的化合物性質(zhì)是比較穩(wěn)定的（烷烴）。sp3

sp2

sp在等價軌道(指相同電子層、電子亞層上的各個軌道)上排布的電子將盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同。因此，一個原子與周圍原子形成共價鍵有一定的角度。由2s軌道核兩個2p軌道雜化，形成三個等同的sp2雜化軌道。一個原子中不可能有電子層、電子亞層、電子云伸展方向和自旋方向完全相同的兩個電子。與基態(tài)軌道相比，雜化軌道具有以下特點：共軛鍵與鍵的重疊，使電子離域,體系穩(wěn)定。構(gòu)成σ鍵的電子稱為σ電子。在甲烷分子中，存在四個等同的C-H鍵，碳原子采取sp3雜化。后來經(jīng)量子力學(xué)證明，電子這樣排布可能使能量最低，所以洪特規(guī)則也可以包括在能量最低原理中。乙烷分子中，除σC-H外，還存在σC-C鍵（CH3-CH3）由原子軌道是立體對稱的，原子軌道繞軸的旋轉(zhuǎn)不影響成鍵，因而，形成的鍵是可以自由旋轉(zhuǎn)的。共軛體系有以下幾類：

（1）π-π共軛：在鏈狀分子中，凡雙鍵、單鍵交替排列的結(jié)構(gòu)都屬此類。這種沿著對稱軸的方向以“頭碰頭”的方式相互重疊形成的鍵叫做σ鍵。另有兩個2p軌道不參與雜化。后來經(jīng)量子力學(xué)證明，電子這樣排布可能使能量最低，所以洪特規(guī)則也可以包括在能量最低原理中。所形成的新軌道稱為雜化軌道。正四面體

正三角形

直線形28sp雜化由2s軌道核一個2p軌道雜化，形成兩個等同的sp雜化軌道。另有兩個2p軌道不參與雜化。

a).雜化軌道成分：1/2s軌道和1/2p軌道；

b).成鍵能力較sp2雜化軌道弱，但較未雜化軌道強；

c).雜化軌道呈直線型，夾角180°。另兩個未雜化2p軌道與這一直線兩兩垂直。sp雜化由2s軌道核一個2p軌道雜化，形成兩個等同的sp29雜化軌道理論模板課件30雜化軌道理論模板課件31表1-1碳原子的三種雜化類型

類別實例碳原個的

雜化類型用于雜化的原子軌道雜化軌道的數(shù)目雜化軌道的夾角幾何構(gòu)型

烷

烯

炔甲烷乙烯乙炔

sp3

sp2

sp1個s3個p

1個s2個p

1個s1個p4個sp3

3個sp2

2個sp109°28′

120°

180°正四面體

正三角形

直線形表1-1碳原子的三種雜化類型類別實例碳原個的

雜化類型用321.4共價鍵的屬性1.4共價鍵的屬性33σ鍵和π鍵

共價鍵具有方向性。按照成鍵的方向不同，分為σ鍵和π鍵。σ鍵和π鍵是兩類重要的共價鍵。σ鍵和π鍵共價鍵具有方向性。按照成鍵的方向不同，分34σ鍵

在甲烷分子中，存在四個等同的C-H鍵，碳原子采取sp3雜化。取一個雜化軌道進(jìn)行分析σ鍵在甲烷分子中，存在四個等同的C-H鍵，碳原子采取35

當(dāng)氫原子的1s軌道沿著對稱軸的方向與碳原子sp3雜化軌道重疊時，原子軌道重疊程度最大，形成的共價鍵最牢固。由原子軌道是立體對稱的，原子軌道繞軸的旋轉(zhuǎn)不影響成鍵，因而，形成的鍵是可以自由旋轉(zhuǎn)的。這種沿著對稱軸的方向以“頭碰頭”的方式相互重疊形成的鍵叫做σ鍵。構(gòu)成σ鍵的電子稱為σ電子。一個σ鍵包括兩個σ電子。

當(dāng)氫原子的1s軌道沿著對稱軸的方向與碳原子sp3雜化軌道36在雜化前后，原子軌道的數(shù)目保持不變。因此，一個原子與周圍原子形成共價鍵有一定的角度。正四面體

正三角形

直線形構(gòu)成σ鍵的電子稱為σ電子。109°28′

120°

180°正四面體

正三角形

直線形共軛鍵與鍵的重疊，使電子離域,體系穩(wěn)定。一個原子中不可能有電子層、電子亞層、電子云伸展方向和自旋方向完全相同的兩個電子。（3）要有一定數(shù)量供成鍵用的p電子。泡利不相容原理指在原子中不能容納運動狀態(tài)完全相同的電子。雜化軌道理論（hybridorbitaltheory）又稱泡利原子不相容原理。雜化軌道成分：1/3s軌道和2/3p軌道；又稱泡利原子不相容原理。σ鍵和π鍵是兩類重要的共價鍵。定域性：自旋反平行的兩個電子繞核做高速運動，屬于成鍵原子共同所有。由2s軌道核一個2p軌道雜化，形成兩個等同的sp雜化軌道。孤立的原子不可能發(fā)生雜化，只有在形成分子的過程中才會發(fā)生。這種沿著對稱軸的方向以“頭碰頭”的方式相互重疊形成的鍵叫做σ鍵。由原子軌道是立體對稱的，原子軌道繞軸的旋轉(zhuǎn)不影響成鍵，因而，形成的鍵是可以自由旋轉(zhuǎn)的。這種沿著對稱軸的方向以“頭碰頭”的方式相互重疊形成的鍵叫做σ鍵。甲烷分子中，四個σ鍵夾角為109°28′，分子構(gòu)型為正四面體型。

乙烷分子中，除σC-H外，還存在σC-C鍵（CH3-CH3）在雜化前后，原子軌道的數(shù)目保持不變。甲烷分子中，四個σ鍵夾角37σ鍵的成鍵特點1).“頭碰頭”成鍵，電子云近似圓柱形分布；2).σ鍵可以旋轉(zhuǎn)；3).σ鍵較穩(wěn)定，存在于一切共價鍵中。因而，只含有σ鍵的化合物性質(zhì)是比較穩(wěn)定的（烷烴）。σ鍵的成鍵特點1).“頭碰頭”成鍵，電子云近似圓柱形分布；38π鍵

在乙烯分子中，碳原子采取sp2雜化。另有一個p軌道不參與雜化，而形成另一類型的共價鍵π鍵。

π鍵在乙烯分子中，碳原子采取sp2雜化。另有一個39未雜化的p軌道可以“肩并肩”平行重疊成鍵，形成π鍵。構(gòu)成π鍵的電子叫做π電子。未雜化的p軌道可以“肩并肩”平行重疊成鍵，形成π鍵。構(gòu)成π鍵40π鍵的成鍵特點1).“肩并肩”成鍵；2).電子云重疊程度不及σ鍵，較活潑；3).π鍵必須與σ鍵共存；4).π鍵不能自由旋轉(zhuǎn)。因而，具有π鍵的化合物性質(zhì)較活潑（烯烴、炔烴等）。π鍵的成鍵特點1).“肩并肩”成鍵；41雜化軌道理論模板課件42雜化軌道理論模板課件43雜化軌道理論模板課件44雜化軌道理論模板課件45雜化軌道理論模板課件46又稱泡利原子不相容原理。（3）要有一定數(shù)量供成鍵用的p電子。原子中的成單電子數(shù)決定成鍵總數(shù)；sp3雜化又稱為正四面體雜化。孤立的原子不可能發(fā)生雜化，只有在形成分子的過程中才會發(fā)生。在等價軌道(指相同電子層、電子亞層上的各個軌道)上排布的電子將盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同。因此，一個原子與周圍原子形成共價鍵有一定的角度。共軛體系有以下幾類：

（1）π-π共軛：在鏈狀分子中，凡雙鍵、單鍵交替排列的結(jié)構(gòu)都屬此類。（3）要有一定數(shù)量供成鍵用的p電子。每一軌道中只能客納自旋相反的兩個電子，每個電子層中可能容納軌道數(shù)是n2個、每層最多容納電子數(shù)是2n2。π鍵必須與σ鍵共存；sp3

sp2

sp由原子軌道是立體對稱的，原子軌道繞軸的旋轉(zhuǎn)不影響成鍵，因而，形成的鍵是可以自由旋轉(zhuǎn)的。這種沿著對稱軸的方向以“頭碰頭”的方式相互重疊形成的鍵叫做σ鍵。sp3

sp2

sp每一軌道中只能客納自旋相反的兩個電子，每個電子層中可能容納軌道數(shù)是n2個、每層最多容納電子數(shù)是2n2。表1-1碳原子的三種雜化類型（2）必須有可實現(xiàn)平行重疊的p軌道；1925年由奧地利物理學(xué)家W．泡利提出。由原子軌道是立體對稱的，原子軌道繞軸的旋轉(zhuǎn)不影響成鍵，因而，形成的鍵是可以自由旋轉(zhuǎn)的。未雜化的p軌道可以“肩并肩”平行重疊成鍵，形成π鍵。又稱泡利原子不相容原理。47雜化軌道理論模板課件48雜化軌道理論模板課件49雜化軌道理論模板課件50雜化軌道理論模板課件51雜化軌道理論模板課件52共軛共軛

鍵與鍵的重疊，使電子離域,體系穩(wěn)定。p-共軛

p軌道與鍵的重疊，使電子離域,體系穩(wěn)定。共軛體系（conjugatedsystem）是指分子中發(fā)生電子離域的部分，可以是分子的一部分或是整個分子。共軛體系有以下幾類：

（1）π-π共軛：在鏈狀分子中，凡雙鍵、單鍵交替排列的結(jié)構(gòu)都屬此類。（2）p-π共軛：與雙鍵碳原子相連的原子，由于共平面，其p軌道與雙鍵的π軌道平行并發(fā)生側(cè)面重疊，形成共軛體系。共軛共軛鍵與鍵的重疊，使電子離域,體系穩(wěn)定53形成共軛體系的條件是：

（1）有關(guān)的原子必須在同一平面上；

（2）必須有可實現(xiàn)平行重疊的p軌道；

（3）要有一定數(shù)量供成鍵用的p電子。

形成共軛體系的條件是：

（1）有關(guān)的原子必須在同一54誘導(dǎo)效應(yīng)在多原子分子中，由于成鍵原子和基團(tuán)之間的電負(fù)性不同，不僅使成鍵原子之間電子云密度呈不對稱分布，鍵上產(chǎn)生極性，而且會引起分子中其它原子之間的電子云沿著碳鏈向電負(fù)性大的原子一方偏移，往往使共價鍵的極性也發(fā)生變化。通常把這種不直接相連原子間的相互影響稱為誘導(dǎo)效應(yīng)，用符號I表示。誘導(dǎo)效應(yīng)在多原子分子中，由于成鍵原子和基團(tuán)之間的電負(fù)性不同，55雜化軌道理論模板課件56雜化軌道理論模板課件57這是用一個2s軌道和三個2p軌道進(jìn)行的雜化，故稱為sp3雜化。（3）要有一定數(shù)量供成鍵用的p電子。109°28′

120°

180°由原子軌道是立體對稱的，原子軌道繞軸的旋轉(zhuǎn)不影響成鍵，因而，形成的鍵是可以自由旋轉(zhuǎn)的。孤立的原子不可能發(fā)生雜化，只有在形成分子的過程中才會發(fā)生。孤立的原子不可能發(fā)生雜化，只有在形成分子的過程中才會發(fā)生。在雜化前后，原子軌道的數(shù)目保持不變。1925年由奧地利物理學(xué)家W．泡利提出。每一軌道中只能客納自旋相反的兩個電子，每個電子層中可能容納軌道數(shù)是n2個、每層最多容納電子數(shù)是2n2。后來經(jīng)量子力學(xué)證明，電子這樣排布可能使能量最低，所以洪特規(guī)則也可以包括在能量最低原理中。另兩個未雜化2p軌道與這一直線兩兩垂直。由2s軌道核兩個2p軌道雜化，形成三個等同的sp2雜化軌道。泡利不相容原理指在原子中不能容納運動狀態(tài)完全相同的電子。另有兩個2p軌道不參與雜化。由2s軌道核一個2p軌道雜化，形成兩個等同的sp雜化軌道。共軛體系有以下幾類：

（1）π-π共軛：在鏈狀分子中，凡雙鍵、單鍵交替排列的結(jié)構(gòu)都屬此類。后來經(jīng)量子力學(xué)證明，電子這樣排布可能使能量最低，所以洪特規(guī)則也可以包括在能量最低原理中。雜化軌道成分：1/2s軌道和1/2p軌道；原子中的成單電子數(shù)決定成鍵總數(shù)；109°28′

120°

180°電子云重疊程度不及σ鍵，較活潑；這是用一個2s軌道和三個2p軌道進(jìn)行的雜化，故稱為sp3雜58雜化軌道理論模板課件59雜化軌道理論模板課件60雜化軌道理論模板課件614個sp3

3個sp2

2個sp由原子軌道是立體對稱的，原子軌道繞軸的旋轉(zhuǎn)不影響成鍵，因而，形成的鍵是可以自由旋轉(zhuǎn)的。1925年由奧地利物理學(xué)家W．泡利提出。另有兩個2p軌道不參與雜化。與基態(tài)軌道相比，雜化軌道具有以下特點：后來經(jīng)量子力學(xué)證明，電子這樣排布可能使能量最低，所以洪特規(guī)則也可以包括在能量最低原理中。正四面體

正三角形

直線形這種沿著對稱軸的方向以“頭碰頭”的方式相互重疊形成的鍵叫做σ鍵。由2s軌道核一個2p軌道雜化，形成兩個等同的sp雜化軌道。p-共軛p軌道與鍵的重疊，使電子離域,體系穩(wěn)定。109°28′

120°

180°飽和性：每個原子成鍵的總數(shù)或以單鍵連接的原子數(shù)目是一定的。在雜化前后，原子軌道的數(shù)目保持不變。后來經(jīng)量子力學(xué)證明，電子這樣排布可能使能量最低，所以洪特規(guī)則也可以包括在能量最低原理中。1925年由奧地利物理學(xué)家W．泡利提出。雜化軌道理論（hybridorbitaltheory）構(gòu)成σ鍵的電子稱為σ電子。雜化與雜化軌道：雜化是指在形成分子時，由于原子間的相互影響，若干不同類型而能量相近的原子軌道混合起來，重新組合成一組新軌道的過程。原子中的成單電子數(shù)決定成鍵總數(shù)；（3）要有一定數(shù)量供成鍵用的p電子。雜化軌道呈直線型，夾角180°。通常把這種不直接相連原子間的相互影響稱為誘導(dǎo)效應(yīng)，用符號I表示。構(gòu)成σ鍵的電子稱為σ電子。π鍵必須與σ鍵共存；sp3

sp2

sp1925年由奧地利物理學(xué)家W．泡利提出。又稱泡利原子不相容原理。雜化軌道理論（hybridorbitaltheory）后來經(jīng)量子力學(xué)證明，電子這樣排布可能使能量最低，所以洪特規(guī)則也可以包括在能量最低原理中。與基態(tài)軌道相比，雜化軌道具有以下特點：共軛體系有以下幾類：

（1）π-π共軛：在鏈狀分子中，凡雙鍵、單鍵交替排列的結(jié)構(gòu)都屬此類。這種沿著對稱軸的方向以“頭碰頭”的方式相互重疊形成的鍵叫做σ鍵。在等價軌道(指相同電子層、電子亞層上的各個軌道)上排布的電子將盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同。雜化軌道理論（hybridorbitaltheory）由2s軌道核一個2p軌道雜化，形成兩個等同的sp雜化軌道。由原子軌道是立體對稱的，原子軌道繞軸的旋轉(zhuǎn)不影響成鍵，因而，形成的鍵是可以自由旋轉(zhuǎn)的。原子中的成單電子數(shù)決定成鍵總數(shù)；（2）必須有可實現(xiàn)平行重疊的p軌道；方向性：原子軌道有一定的方向性（s，p，d），與相連原子軌道重疊成鍵要滿足最大重疊條件。4個sp3

3個sp2

2個sp原子中的成單電子數(shù)決定成鍵總62雜化軌道理論雜化軌道理論63原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)示意圖64泡利不相容原理泡利不相容原理指在原子中不能容納運動狀態(tài)完全相同的電子。又稱泡利原子不相容原理。1925年由奧地利物理學(xué)家W．泡利提出。一個原子中不可能有電子層、電子亞層、電子云伸展方向和自旋方向完全相同的兩個電子。如氦原子的兩個電子，都在第一層（K層），電子云形狀是球形對稱、只有一種完全相同伸展的方向，自旋方向必然相反。每一軌道中只能客納自旋相反的兩個電子，每個電子層中可能容納軌道數(shù)是n2個、每層最多容納電子數(shù)是2n2。泡利不相容原理泡利不相容原理指在原子中不能容納運動狀態(tài)完全65能量最低原理

不違背泡利不相容原理的前提下，核外電子總是盡先占有能量最低的軌道，只有當(dāng)能量最低的軌道占滿后，電子才依次進(jìn)入能量較高的軌道。也就是盡可能使體系能量最低。

能量最低原理不違背泡利不相容原理的前提下，核外電子總是盡先66洪特規(guī)則

在等價軌道(指相同電子層、電子亞層上的各個軌道)上排布的電子將盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同。后來經(jīng)量子力學(xué)證明，電子這樣排布可能使能量最低，所以洪特規(guī)則也可以包括在能量最低原理中。洪特規(guī)則在等價軌道(指相同電子層、電子亞層上的各個軌道)上67電子軌道示意圖

電子軌道示意圖68

價鍵理論（VB，valencebondtheory）價鍵理論（VB，valencebondtheory69價鍵理論的三個要點：1.

定域性：自旋反平行的兩個電子繞核做高速運動，屬于成鍵原子共同所有。電子對在兩核之間出現(xiàn)的幾率最大；2.

飽和性：每個原子成鍵的總數(shù)或以單鍵連接的原子數(shù)目是一定的。原子中的成單電子數(shù)決定成鍵總數(shù)；3.

方向性：原子軌道有一定的方向性（s，p，d），與相連原子軌道重疊成鍵要滿足最大重疊條件。因此，一個原子與周圍原子形成共價鍵有一定的角度。價鍵理論的三個要點：1.

定域性：自旋反平行的兩個電子繞核70原子軌道重疊情況示意圖

原子軌道重疊情況示意圖71成鍵方向?qū)Ψ肿咏Y(jié)構(gòu)的影響

成鍵方向?qū)Ψ肿咏Y(jié)構(gòu)的影響72雜化軌道理論（hybridorbitaltheory）

1.雜化與雜化軌道：雜化是指在形成分子時，由于原子間的相互影響，若干不同類型而能量相近的原子軌道混合起來，重新組合成一組新軌道的過程。所形成的新軌道稱為雜化軌道。2.孤立的原子不可能發(fā)生雜化，只有在形成分子的過程中才會發(fā)生。3.在雜化前后，原子軌道的數(shù)目保持不變。4.條件不同，雜化軌道類型可能不同。

雜化軌道理論（hybridorbitaltheory）73雜化軌道理論模板課件74雜化軌道理論模板課件75（2）p-π共軛：與雙鍵碳原子相連的原子，由于共平面，其p軌道與雙鍵的π軌道平行并發(fā)生側(cè)面重疊，形成共軛體系。成鍵方向?qū)Ψ肿咏Y(jié)構(gòu)的影響由2s軌道核兩個2p軌道雜化，形成三個等同的sp2雜化軌道。原子軌道重疊情況示意圖所形成的新軌道稱為雜化軌道。原子中的成單電子數(shù)決定成鍵總數(shù)；因而，只含有σ鍵的化合物性質(zhì)是比較穩(wěn)定的（烷烴）。這種沿著對稱軸的方向以“頭碰頭”的方式相互重疊形成的鍵叫做σ鍵。構(gòu)成σ鍵的電子稱為σ電子。（3）要有一定數(shù)量供成鍵用的p電子。另兩個未雜化2p軌道與這一直線兩兩垂直。sp3雜化又稱為正四面體雜化。由原子軌道是立體對稱的，原子軌道繞軸的旋轉(zhuǎn)不影響成鍵，因而，形成的鍵是可以自由旋轉(zhuǎn)的。原子中的成單電子數(shù)決定成鍵總數(shù)；另有兩個2p軌道不參與雜化。一個原子中不可能有電子層、電子亞層、電子云伸展方向和自旋方向完全相同的兩個電子。sp3

sp2

sp在雜化前后，原子軌道的數(shù)目保持不變。泡利不相容原理指在原子中不能容納運動狀態(tài)完全相同的電子。π鍵必須與σ鍵共存；另有兩個2p軌道不參與雜化。（2）p-π共軛：與雙鍵碳原子相連的原子，由于共平面，其p軌76雜化軌道理論模板課件77雜化軌道理論模板課件78雜化軌道理論模板課件79這是用一個2s軌道和三個2p軌道進(jìn)行的雜化，故稱為sp3雜化。與基態(tài)軌道相比，雜化軌道具有以下特點：

a).能量相等，成分相同（1/4s軌道和3/4p軌道）；

b).雜化軌道的電子云分布更集中，可使成鍵軌道間的重疊部分增大，成鍵能力增強；

c)sp3雜化軌道在空間盡量伸展，呈最穩(wěn)定正四面體型，軌道夾角109°28′。sp3雜化又稱為正四面體雜化。sp3雜化這是用一個2s軌道和三個2p軌道進(jìn)行的雜化，故稱為sp3雜80雜化軌道理論模板課件81雜化軌道理論模板課件82雜化軌道理論模板課件83雜化軌道理論模板課件84雜化軌道理論模板課件85sp2雜化由2s軌道核兩個2p軌道雜化，形成三個等同的sp2雜化軌道。另有一個2p軌道不參與雜化。

a).雜化軌道成分：1/3s軌道和2/3p軌道；

b).成鍵能力較sp3雜化軌道弱，但較未雜化軌道強；

c).雜化軌道呈平面三角形，夾角120°。未雜化2p軌道垂直于這一平面。sp2雜化由2s軌道核兩個2p軌道雜化，形成三個等同的sp86雜化軌道理論模板課件87雜化軌道理論模板課件88雜化軌道理論模板課件89正四面體

正三角形

直線形另有一個p軌道不參與雜化，而形成另一類型的共價鍵π鍵。孤立的原子不可能發(fā)生雜化，只有在形成分子的過程中才會發(fā)生。因而，只含有σ鍵的化合物性質(zhì)是比較穩(wěn)定的（烷烴）。sp3

sp2

sp在等價軌道(指相同電子層、電子亞層上的各個軌道)上排布的電子將盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同。因此，一個原子與周圍原子形成共價鍵有一定的角度。由2s軌道核兩個2p軌道雜化，形成三個等同的sp2雜化軌道。一個原子中不可能有電子層、電子亞層、電子云伸展方向和自旋方向完全相同的兩個電子。與基態(tài)軌道相比，雜化軌道具有以下特點：共軛鍵與鍵的重疊，使電子離域,體系穩(wěn)定。構(gòu)成σ鍵的電子稱為σ電子。在甲烷分子中，存在四個等同的C-H鍵，碳原子采取sp3雜化。后來經(jīng)量子力學(xué)證明，電子這樣排布可能使能量最低，所以洪特規(guī)則也可以包括在能量最低原理中。乙烷分子中，除σC-H外，還存在σC-C鍵（CH3-CH3）由原子軌道是立體對稱的，原子軌道繞軸的旋轉(zhuǎn)不影響成鍵，因而，形成的鍵是可以自由旋轉(zhuǎn)的。共軛體系有以下幾類：

（1）π-π共軛：在鏈狀分子中，凡雙鍵、單鍵交替排列的結(jié)構(gòu)都屬此類。這種沿著對稱軸的方向以“頭碰頭”的方式相互重疊形成的鍵叫做σ鍵。另有兩個2p軌道不參與雜化。后來經(jīng)量子力學(xué)證明，電子這樣排布可能使能量最低，所以洪特規(guī)則也可以包括在能量最低原理中。所形成的新軌道稱為雜化軌道。正四面體

正三角形

直線形90sp雜化由2s軌道核一個2p軌道雜化，形成兩個等同的sp雜化軌道。另有兩個2p軌道不參與雜化。

a).雜化軌道成分：1/2s軌道和1/2p軌道；

b).成鍵能力較sp2雜化軌道弱，但較未雜化軌道強；

c).雜化軌道呈直線型，夾角180°。另兩個未雜化2p軌道與這一直線兩兩垂直。sp雜化由2s軌道核一個2p軌道雜化，形成兩個等同的sp91雜化軌道理論模板課件92雜化軌道理論模板課件93表1-1碳原子的三種雜化類型

類別實例碳原個的

雜化類型用于雜化的原子軌道雜化軌道的數(shù)目雜化軌道的夾角幾何構(gòu)型

烷

烯

炔甲烷乙烯乙炔

sp3

sp2

sp1個s3個p

1個s2個p

1個s1個p4個sp3

3個sp2

2個sp109°28′

120°

180°正四面體

正三角形

直線形表1-1碳原子的三種雜化類型類別實例碳原個的

雜化類型用941.4共價鍵的屬性1.4共價鍵的屬性95σ鍵和π鍵

共價鍵具有方向性。按照成鍵的方向不同，分為σ鍵和π鍵。σ鍵和π鍵是兩類重要的共價鍵。σ鍵和π鍵共價鍵具有方向性。按照成鍵的方向不同，分96σ鍵

在甲烷分子中，存在四個等同的C-H鍵，碳原子采取sp3雜化。取一個雜化軌道進(jìn)行分析σ鍵在甲烷分子中，存在四個等同的C-H鍵，碳原子采取97

當(dāng)氫原子的1s軌道沿著對稱軸的方向與碳原子sp3雜化軌道重疊時，原子軌道重疊程度最大，形成的共價鍵最牢固。由原子軌道是立體對稱的，原子軌道繞軸的旋轉(zhuǎn)不影響成鍵，因而，形成的鍵是可以自由旋轉(zhuǎn)的。這種沿著對稱軸的方向以“頭碰頭”的方式相互重疊形成的鍵叫做σ鍵。構(gòu)成σ鍵的電子稱為σ電子。一個σ鍵包括兩個σ電子。

當(dāng)氫原子的1s軌道沿著對稱軸的方向與碳原子sp3雜化軌道98在雜化前后，原子軌道的數(shù)目保持不變。因此，一個原子與周圍原子形成共價鍵有一定的角度。正四面體

正三角形

直線形構(gòu)成σ鍵的電子稱為σ電子。109°28′

120°

180°正四面體

正三角形

直線形共軛鍵與鍵的重疊，使電子離域,體系穩(wěn)定。一個原子中不可能有電子層、電子亞層、電子云伸展方向和自旋方向完全相同的兩個電子。（3）要有一定數(shù)量供成鍵用的p電子。泡利不相容原理指在原子中不能容納運動狀態(tài)完全相同的電子。雜化軌道理論（hybridorbitaltheory）又稱泡利原子不相容原理。雜化軌道成分：1/3s軌道和2/3p軌道；又稱泡利原子不相容原理。σ鍵和π鍵是兩類重要的共價鍵。定域性：自旋反平行的兩個電子繞核做高速運動，屬于成鍵原子共同所有。由2s軌道核一個2p軌道雜化，形成兩個等同的sp雜化軌道。孤立的原子不可能發(fā)生雜化，只有在形成分子的過程中才會發(fā)生。這種沿著對稱軸的方向以“頭碰頭”的方式相互重疊形成的鍵叫做σ鍵。由原子軌道是立體對稱的，原子軌道繞軸的旋轉(zhuǎn)不影響成鍵，因而，形成的鍵是可以自由旋轉(zhuǎn)的。這種沿著對稱軸的方向以“頭碰頭”的方式相互重疊形成的鍵叫做σ鍵。甲烷分子中，四個σ鍵夾角為109°28′，分子構(gòu)型為正四面體型。

乙烷分子中，除σC-H外，還存在σC-C鍵（CH3-CH3）在雜化前后，原子軌道的數(shù)目保持不變。甲烷分子中，四個σ鍵夾角99σ鍵的成鍵特點1).“頭碰頭”成鍵，電子云近似圓柱形分布；2).σ鍵可以旋轉(zhuǎn)；3).σ鍵較穩(wěn)定，存在于一切共價鍵中。因而，只含有σ鍵的化合物性質(zhì)是比較穩(wěn)定的（烷烴）。σ鍵的成鍵特點1).“頭碰頭”成鍵，電子云近似圓柱形分布；100π鍵

在乙烯分子中，碳原子采取sp2雜化。另有一個p軌道不參與雜化，而形成另一類型的共價鍵π鍵。

π鍵在乙烯分子中，碳原子采取sp2雜化。另有一個101未雜化的p軌道可以“肩并肩”平行重疊成鍵，形成π鍵。構(gòu)成π鍵的電子叫做π電子。未雜化的p軌道可以“肩并肩”平行重疊成鍵，形成π鍵。構(gòu)成π鍵102π鍵的成鍵特點1).“肩并肩”成鍵；2).電子云重疊程度不及σ鍵，較活潑；3).π鍵必須與σ鍵共存；4).π鍵不能自由旋轉(zhuǎn)。因而，具有π鍵的化合物性質(zhì)較活潑（烯烴、炔烴等）。π鍵的成鍵特點1).“肩并肩”成鍵；103雜化軌道理論模板課件104雜化軌道理論模板課件105雜化軌道理論模板課件106雜化軌道理論模板課件107雜化軌道理論模板課件108又稱泡利原子不相容原理。（3）要有一定數(shù)量供成鍵用的p電子。原子中的成單電子數(shù)決定成鍵總數(shù)；sp3雜化又稱為正四面體雜化。孤立的原子不可能發(fā)生雜化，只有在形成分子的過程中才會發(fā)生。在等價軌道(指相同電子層、電子亞層上的各個軌道)上排布的電子將盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同。因此，一個原子與周圍原子形成共價鍵有一定的角度。共軛體系有以下幾類：

（1）π-π共軛：在鏈狀分子中，凡雙鍵、單鍵交替排列的結(jié)構(gòu)都屬此類。（3）要有一定數(shù)量供成鍵用的p電子。每一軌道中只能客納自旋相反的兩個電子，每個電子層中可能容納軌道數(shù)是n2個、每層最多容納電子數(shù)是2n2。π鍵必須與σ鍵共存；sp3

sp2

sp由原子軌道是立體對稱的，原子軌道繞軸的旋轉(zhuǎn)不影響成鍵，因而，形成的鍵是可以自由旋轉(zhuǎn)的。這種沿著對稱軸的方向以“頭碰頭”的方式相互重疊形成的鍵叫做σ鍵。sp3

sp2

sp每一軌道中只能客納自旋相反的兩個電子，每個電子層中可能容納軌道數(shù)是n2個、每層最多容納電子數(shù)是2n2。表1-1碳原子的三種雜化類型（2）必須有可實現(xiàn)平行重疊的p軌道；1925年由奧地利物理學(xué)家W．泡利提出。由原子軌道是立體對稱的，原子軌道繞軸的旋轉(zhuǎn)不影響成鍵，因而，形成的鍵是可以自由旋轉(zhuǎn)的。未雜化的p軌道可以“肩并肩”平行重疊成鍵，形成π鍵。又稱泡利原子不相容原理。109雜化軌道理論模板課件110雜化軌道理論模板課件111雜化軌道理論模板課件112雜化軌道理論模板課件113雜化軌道理論模板課件114共軛共軛

鍵與鍵的重疊，使電子離域,體系穩(wěn)定。p-共軛

p軌道與鍵的重疊，使電子離域,體系穩(wěn)定。共軛體系（conjugatedsystem）是指分子中發(fā)生電子離域的部分，可以是分子的一部分或是整個分子。共軛體系有以下幾類：

（1）π-π共軛：在鏈狀分子中，凡雙鍵、單鍵交替排列的結(jié)構(gòu)都屬此類。（2）p-π共軛：與雙鍵碳原子相連的原子，由于共平面，其p軌道與雙鍵的π軌道平行并發(fā)生側(cè)面重疊，形成共軛體系。共軛共軛鍵與鍵的重疊，使電子離域,體系穩(wěn)定115形成共軛體系的條件是：

（1）有關(guān)的原子必須在同一平面上；

（2）必須有可實現(xiàn)平行重疊的p軌道；

（3）要有一定數(shù)量供成鍵用的p電子。

形成共軛體系的條件是：

（1）有關(guān)的原子必須在同一116誘導(dǎo)效應(yīng)在多原子分子中，由于成鍵原子和基團(tuán)之間的電負(fù)性不同，不僅使成鍵原子之間電子云密度呈不對稱分布，鍵上產(chǎn)生極性，而且會引起分子中其它原子之間的電子云沿著碳鏈向電負(fù)性大的原子一方偏移，往往使共價鍵的極性也發(fā)生變化。通常把這種不直接相連原子間的相互影響稱為誘導(dǎo)效應(yīng)，用符號I表示。誘導(dǎo)效應(yīng)在多原子分子中，由于成鍵原子和基團(tuán)之間的電負(fù)性不同，117雜化軌道理論模板課件118雜化軌道理論模板課件119這是用一個2s軌道和三個2p軌道進(jìn)行的雜化，故稱為sp3雜化。（3）要有一定數(shù)量供成鍵用的p電子。109°28′

120°

180°由原子軌道是立體對稱的，原子軌道繞軸的旋轉(zhuǎn)不影響成鍵，因而，形成的鍵是可以自由旋轉(zhuǎn)的。孤立的原子不可能發(fā)生雜化，只有在形成分子的過程中才會發(fā)生。孤立的原子不可能發(fā)生雜化，只有在形成分子的過程中才會發(fā)生。在雜化前后，