惰性电子对效应

第一章 导论：分子结构和化学键模型

为使化学看起来像一门理科，国外的大部头教材常从量子力学讲起。这本教材也不例外，其中波粒二象性、薛定谔方程解等内容，在化学教材中的表述都是一致的。而早年间的《福井谦一有机量子化学》等书籍则有自己的独特理解。本书在介绍化学键及分子结构时，花费了一定的篇幅，先讲述传统内容，再引入现代概念。对于现在的高中生和化学竞赛参与者来说，这些内容可能已经熟知，但为了系统性和完整性，我们还是在这里进行介绍。

1.1 化学键的基本概念

本节主要介绍化学键的基础知识，包括量子数、原子轨道、电子配对等问题。其中提到的“电子相关效应”，是指一个电子可以感应另一个电子的运动轨迹，从而改变自己的运行路线，这种能力使得库仑排斥作用最小化，保持系统的能量最低。”这一概念，是为了与后续的超共轭效应相呼应。

1.1.x 电子构型和电子结构图、价电子对互斥规则等，是有机化学中常用的概念，对于理解分子的结构和性质至关重要。

1.1.1 量子数和原子轨道

本节详细介绍了Bohr模型、主量子数、角量子数、自旋量子数，s轨道和p轨道的规定，以及自旋配对问题。这些是理解原子结构和电子排布的基础。

1.1.2 至 1.1.9等小节将陆续介绍杂化理论、极性共价键、键偶极、分子偶极和四极矩等高级概念，这些是有机化学反应机理和分子性质研究的重要基础。

特别值得注意的是，杂化理论和VSEPR理论的运用，虽然经常联合使用或相互比较，但它们的出发点完全不同。完全理解杂化需要一些结构化学的知识。而现在高中化学已经引入了这个概念，有时只好用VSEPR来辅助解释。解薛定谔方程并不会直接得到Px，Py轨道，这些都是通过实验和理论计算推导出来的。

二维核磁谱和杂化指数的关系、部分电荷和形式电荷的区别、电负性和离子势的概念等，都是本章节需要掌握的重点内容。这些内容虽然抽象，但对于理解分子的反应机理和性质至关重要。

本章节还提到了最新的电负性表和相关研究，以及静电势能面的应用。这些都是现代化学研究的前沿领域，对于深入理解化学键和分子结构具有重要意义。