价键理论对社会的意义精选PPT.ppt

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1、价键理论对社会的意义第1页，此课件共14页哦价键理论 价键理论价键理论 valence-bond theory，一种获，一种获得分子薛定谔方程近似解的处理方法。又称得分子薛定谔方程近似解的处理方法。又称电子配对法。历史上最早发展起来的化学键电子配对法。历史上最早发展起来的化学键理论。主要描述分子中的共价键和共价结合理论。主要描述分子中的共价键和共价结合，其核心思想是电子配对形成定域化学键。，其核心思想是电子配对形成定域化学键。第2页，此课件共14页哦 化学家将分子中原子间的强烈的吸引作用称作化学键，然而要认真的回答化学键的本质是什么，还真不是那么容易。最早的化学键学说是静电学说，即原子依靠电荷

2、的库仑引力而结合成物质。这一理论可以解释像食盐那样的离子型化合物的结构，因此这类化学键叫做离子键。然而像氢气、氧气、氯化氢这样的简单分子，静电理论却无法解释，也就是说，静电学说无法解释共价键。扫盲第3页，此课件共14页哦产生价键理论处理氢分子的方法氢分子中的化学键共价键的形成共价键的方向性和饱和性价键理论的建立和发展价键理论的建立和发展第4页，此课件共14页哦价键理论是海特勒伦敦处理氢分子方法的推广，要点如下：若两原子轨道互相重叠，两个轨道上各有一个电子，且电子自旋方向相反，则电子配对给出单重态，形成一个电子对键。两个电子相互配对后，不能再与第三个电子配对，这就是共价键的饱和性。遵循最大重叠原

3、则，共价键沿着原子轨道重叠最大的方向成键1。共价键具有方向性。原子轨道通常在某个特定方向上有最大值，只有在此方向上轨道间才有最大重叠而形成共价键。不同原子轨道有不同成键能力。原子轨道的最大值作为原子轨道成键能力的度量，鲍林给出s、p、d、f等原子轨道成键能力依次为 1、6、10、14。在主量子数相同时，成键能力大的轨道形成的共价键较牢固。第5页，此课件共14页哦量子力学计算表明,两个具有 电子构型的 H 彼此靠近,两个 1s 电子以自旋相反的方式形成电子对,使体系的能量降低.吸热,即破坏 H2 的键要吸热(吸收能量),此热量 D 的大小与 H2 分子中的键能有关.计算还表明,若两个 1s 电子

4、保持以相同自旋的方式,则 r 越小,V 越大.此时,不形成化学键.如图中上方红色曲线所示,能量不降低.H2 中的化学键可以认为是电子自旋相反成对,使体系的能量降低.从电子云角度考虑,可认为 H 的 1s轨道在两核间重叠,使电子在两核间出现的几率大,形成负电区,两核吸引核间负电区,使 H 结合在一起。第6页，此课件共14页哦A,B 两原子各有一个成单电子，当 A,B 相互接近时,两电子以自旋相反的方式结成电子对,即两个电子所在的原子轨道能相互重叠,则体系能量降低,形成化学键,亦即一对电子则形成一个共价键。形成的共价键越多,则体系能量越低,形成的分子越稳定.因此,各原子中的未成对电子尽可能多地形成

5、共价键.配位键形成条件:一种原子中有孤对电子,而另一原子中有可与对电子所在轨道相互重叠的空轨道.在配位化合物中,经常见到配位键.在形成共价键时,单电子也可以由对电子分开而得到。第7页，此课件共14页哦共价键的数目由原子中单电子数决定(包括原有的和激发而生成的.例如:O 有两个单电子,H 有一个单电子,所以结合成水分子,只能形成2个共价键;C 最多能与 H 形成 4 个共价键.原子中单电子数决定了共价键的数目.即为共价键的饱和性。各原子轨道在空间分布是固定的,为了满足轨道的最大重叠,原子间成共价键时,当然要具有方向性。共价键的键型 第8页，此课件共14页哦对后来人的启发引导对后来人的启发引导、对

6、于新事物的敏锐的捕捉力与深刻的洞、对于新事物的敏锐的捕捉力与深刻的洞察力。量子力学无疑是二十世纪与相对论等察力。量子力学无疑是二十世纪与相对论等量齐观的伟大成就。而当年那些化学家们，量齐观的伟大成就。而当年那些化学家们，很快意识到了量子力学强大的生命力，并把很快意识到了量子力学强大的生命力，并把它灵活运用到自己的学科中去，赋予了其新它灵活运用到自己的学科中去，赋予了其新的含义。我们在平时的生产学习中，也应注的含义。我们在平时的生产学习中，也应注意跟上时代的步伐，注意观察，注意总结，意跟上时代的步伐，注意观察，注意总结，才能有所收获。才能有所收获。第9页，此课件共14页哦、合理的简化是自然科学重

7、要的研究手段。当量子、合理的简化是自然科学重要的研究手段。当量子化学刚诞生时，并不是所有的化学家都掌握了这一强化学刚诞生时，并不是所有的化学家都掌握了这一强大的武器。大的武器。Pauling Pauling 作为一代大师，将价键理论作了最大作为一代大师，将价键理论作了最大程度的简化，这促使了这一理论的推广，并且使学生们可程度的简化，这促使了这一理论的推广，并且使学生们可以很快学会，而使用的效果并未受很大的影响。因此，在以很快学会，而使用的效果并未受很大的影响。因此，在与与Mulliken Mulliken 的分子轨道理论的交锋中，价键理论刚开始的分子轨道理论的交锋中，价键理论刚开始是占了上风的

8、。随着越来越多的化学家掌握了量子力学，是占了上风的。随着越来越多的化学家掌握了量子力学，分子轨道理论才后来分子轨道理论才后来11 11居上。但是，居上。但是，Pauling Pauling 的简化仍然的简化仍然扮演着不可遗忘的历史作用。我们在平时的学习中，时常扮演着不可遗忘的历史作用。我们在平时的学习中，时常会碰到一些复杂的问题，这是不妨先将其简化，把简单的会碰到一些复杂的问题，这是不妨先将其简化，把简单的模型想清楚了，再来研究复杂的体系。模型想清楚了，再来研究复杂的体系。第10页，此课件共14页哦、数学是研究自然科学的强大武器。现代的化学家，早已不再是三百年前拿些瓶瓶罐罐便能行的术士，当我们

9、把计算与数学引入了化学，它才真正成为一门中心科学。所以，我们务必加强数学基本功的训练。第11页，此课件共14页哦、科学家应是和平的使者。价键理论的重、科学家应是和平的使者。价键理论的重要缔造者要缔造者Pauling 曾获得了曾获得了Nobel 和平奖，和平奖，尽管他的种种行为令美国政府极为恼火，以尽管他的种种行为令美国政府极为恼火，以致在后期，他再也无权领导国家重点实验室致在后期，他再也无权领导国家重点实验室，无法接触到机密文件，但他无怨无悔。可，无法接触到机密文件，但他无怨无悔。可以说，在某种程度上，我们的道德比我们的以说，在某种程度上，我们的道德比我们的才华更可贵。才华更可贵。第12页，此课件共14页哦总结总结以上便是价键理论的建立与发展的大概情以上便是价键理论的建立与发展的大概情况，通过回顾这一段激动人心的历史，我况，通过回顾这一段激动人心的历史，我们不仅对化学历史、化学知识有了更深入们不仅对化学历史、化学知识有了更深入的了解，更对化学的思想方法、化学家的的了解，更对化学的思想方法、化学家的人格魅力有了更深的领悟，而后者或许是人格魅力有了更深的领悟，而后者或许是更重要的。更重要的。第13页，此课件共14页哦第14页，此课件共14页哦