第三章双原子分子的结构和性质 (课堂讲授8学时) 1.H2的结构和共价键的本质 2.分子轨道理论 3.同核双原子分子的结构 4.异核及双原子分子的结构 5.H2分子的结构和价键理论 6.分子光谱 次7.光电子能谱
(课堂讲授8学时) 1 . H2 +的结构和共价键的本质 2 . 分子轨道理论 3 . 同核双原子分子的结构 4 . 异核及双原子分子的结构 5 . H2分子的结构和价键理论 6 . 分子光谱 ﹡7. 光电子能谱 第三章 双原子分子的结构和性质
第三章双原子分子的结构 教学目标 使学生了解化学键理论的三大流派,掌握变分法处理H2, 用分子轨道理论订论同核、异核双原子分子 学习要点 (1)研究原子或分子间相互作用力的化学键理论可分为三大 流派:一是分子轨道理论;二是价键理论;三是密度泛函理论。 (2)变分法解2体系,并订论共价键。 (3)形成分子轨道必须满足对称性匹配、能级相近和轨道最 大重登三个条件;G、丌、δ轨道的特点。 4)同核、异核双原子分子的分子轨道表示、能级示意图。 学时安排学时6学时
第三章 双原子分子的结构 教学目标 学习要点 学时安排 使学生了解化学键理论的三大流派,掌握变分法处理H2 + , 用分子轨道理论讨论同核、异核双原子分子。 ⑴ 研究原子或分子间相互作用力的化学键理论可分为三大 流派:一是分子轨道理论;二是价键理论;三是密度泛函理论。 ⑵ 变分法解H2 +体系,并讨论共价键。 ⑶ 形成分子轨道必须满足对称性匹配、能级相近和轨道最 大重叠三个条件;σ、π、δ轨道的特点。 ⑷ 同核、异核双原子分子的分子轨道表示、能级示意图。 学时----- 6学时
3.1.化学键概述 3.1.1化学键的定义和类型 化学键的定义:广义地说,化学键是将原子结合成物 质世界的作用力。与泛分子相对应的是泛化学键 化学键定义为:在分子或晶体中两个或多个原子间的 强烈相互作用,导致形成相对稳定的分子和晶体。 泛化学键:共价键、离子键、金属键和次级键。 基本理论:价键理论、分子轨道理论和密度泛函理论。 3.1.2键型的多样性 结构最简单的氢原子能和其它原子形成多种类型 的化学键:1.共价单键;2.离子键;3.金属键;4 氢键;5.缺电子多中心氢桥键;6.H配键;7.分子 氢配位键;8.抓氢键
结构最简单的氢原子能和其它原子形成多种类型 的化学键:1.共价单键;2.离子键;3.金属键;4. 氢键;5.缺电子多中心氢桥键;6.H -配键;7.分子 氢配位键;8.抓氢键。 3.1.化学键概述 3.1.1 化学键的定义和类型 泛化学键:共价键、离子键、金属键和次级键 。 基本理论:价键理论、分子轨道理论和密度泛函理论。 3.1.2 键型的多样性 化学键的定义:广义地说,化学键是将原子结合成物 质世界的作用力。与泛分子相对应的是泛化学键。 化学键定义为:在分子或晶体中两个或多个原子间的 强烈相互作用,导致形成相对稳定的分子和晶体
32.H2+的结构和共价键的本质 H2+是最简单的分子,在化学上虽不稳 定,很容易从周围获得一个电子变为氢分 子,但已通过实验证明它的存在,并已测 定出它的键长为106pm,键解离能为 2554KJmo1。正像单电子的氢原子作为 讨论多电子原子结构的出发点一样,单电 子的H2+可为讨论多电子的双原子分子结 构提供许多有用的概念
H2 +是最简单的分子,在化学上虽不稳 定,很容易从周围获得一个电子变为氢分 子,但已通过实验证明它的存在,并已测 定出它的键长为106pm,键解离能为 255.4KJ·mol -1 。正像单电子的氢原子作为 讨论多电子原子结构的出发点一样,单电 子的H2 + 可为讨论多电子的双原子分子结 构提供许多有用的概念。 3.2. H2 + 的结构和共价键的本质
3.2.1H2+的 Schrodinger方程 (原子单位,定核近似) H2+相当于氢分子失去一个电子, 原子单位 所以是个三体问题,其坐标关系如 下图所示。图中a、b代表两个氢核,单位长度:a0 其间距离为R, 代表电子与两单位质量 个氢核的距离。 单位电荷:e 单位能量:272116eV 单位角动量:h2π a R
(原子单位,定核近似) 原子单位 单位长度:a0 单位质量:me 单位电荷:e 单位能量:27.2116ev 单位角动量:h/2 …… H2+相当于氢分子失去一个电子, 所以是个三体问题,其坐标关系如 下图所示。图中a、b代表两个氢核, 其间距离为R,ra、rb代表电子与两 个氢核的距离。 3.2.1 H2 + 的Schrödinger方程