一 离子键与离子化合物
1.氯化钠的形成过程:
在氯化钠的形成过程中,由于钠是金属元素,钠原子很容易失去电子,氯是非金属元素,氯原子很容易得到电子,当钠原子和氯原子靠近时,钠原子失去最外层的1个电子,形成具有稳定电子层结构的Na,氯原子得到钠的1个电子,形成具有稳定电子层结构的Cl,
Na和 Cl通过静电作用结合,形成新的物质氯化钠。其反应过程用下图表示。
2.离子键
(1)概念:带相反电荷离子之间的相互作用称为离子键。
(2)实质:
(3)成键微粒:阴、阳离子。
(4)离子键的形成条件:离子键是阴、阳离子间的相互作用,如果是原子成键时,一方要容易失去电子,另一方要容易得到电子。
①活泼金属与活泼的非金属化合时,一般都能形成离子键。如第IA、ⅡA族的金属元素(如Li、Na、K、Mg、Ca等)与第ⅥA 、ⅦA族的非金属元素(如O、S、F、Cl、Br、I等)化合时,一般都能形成离子键。
②金属阳离子与某些带负电荷的原子团之间(如Na与OH、SO4等)形成离子键。
③铵根离子与酸根离子(或酸式根离子)之间形成离子键,如NH4NO3、NH4HSO4。
【注意】①形成离子键的主要原因是原子间发生了电子的得失。
②离子键是阴、阳离子间吸引力和排斥力达到平衡的结果,所以阴、阳离子不会无限的靠近,也不会间距很远。
3.离子化合物
(1)概念:由离子键 构成的化合物叫做离子化合物。
(2)离子化合物主要包括强碱[NaOH、KOH、Ba(OH)2等]、金属氧化物(K2O、Na2O、
MgO等)和绝大数盐。
【注意】离子化合物中一定含有离子键,含有离子键的化合物一定是离子化合物。
二 电子式
1.电子式的概念
在元素符号周围,用“· ”或“×”来表示原子的最外层电子的式子叫电子式。
(1)原子的电子式:元素周围标明元素原子的最外层电子,每个方向不能超过2个电子。当最外层电子数小于或等于4时以单电子分步,多于4时多出部分以电子对分布。例如:
(2)简单阳离子的电子式:简单阳离子是由金属原子失电子形成的,原子的最外层已无电子,故用阳离子的符号表示,如: Na、Li、Mg、Al等。
(3)简单阴离子的电子式:不但要画出最外层电子数,而且还应用括号“[ ]”括起来,并在右上角标出“”电荷字样。例如:氧离子 、氟离子 。
(4)多原子离子的电子式:不仅要画出各原子最外层电子数,而且还应用括号“[ ]”括起来,并在右上角标出“”或“电荷字样。例如:铵根离子 氢氧根离子
。
(5)离子化合物的电子式:每个离子都要单独写,而且要符合阴阳离子相邻关系,如MgCl2要写成,不能写成,也不能写成。
2.用电子式表示离子化合物的形成过程
例如:NaCl的形成过程:;
Na2O的形成过程:
CaBr2的形成过程:
【注意】用电子式表示离子化合物的形成过程是要注意:
①连接符号必须用“→”而不用“=”。
②左边相同的原子的电子式可以合并,但右边构成离子化合物的每个离子都要单独写,不能合并。
二、共价键
一 共价键
1.HCl分子的形成过程
在Cl与H形成HCl的过程中,H原子唯一的一个电子与Cl原子最外层7个电子中的未成对电子形成共用电子对,从而使各原子最外层达到稳定结构。
比较HCl、NaCl的形成过程有什么不同?
由图示可知两种物质的形成过程不一样。因为形成HCl的过程是双方各提供一个电子形成共用电子对为两原子所共有,从而使双方均达到稳定结构。而NaCl的形成过程为Na失去一个电子形成 Na,Cl得一个电子形成Cl,这样形成稳定的结构。之所以出现这种现象,是因为H、Cl 都是得到一个电子就可以达到稳定结构,所以而这形成共用电子对,而Na、Cl分别为活泼金属元素与活泼非金属元素,金属元素的原子易失去电子而非金属元素的原子易达到电子,所以有电子的得失。
2.共价键
(1)概念:原子间通过共用电子对所形成的相互作用,叫做共价键。
(2)实质:共用电子对对两原子的电性作用。
(3)成键微粒:原子。
(4)形成条件:同种或不同种非金属的原子相遇时,若原子的最外层排布未达稳定状态,则原子易通过共用电子对形成共价键。
【注意】①共价键的成键元素一般为非金属元素与非金属元素,但某些金属元素与非金属元素之间也可形成共价键,如AlCl3中含有共价键。
②共价键可以存在于非金属单质中,又可以存在于化合物中,如N2、NH4Cl、NaOH等。
二 共价化合物
1.概念:以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。
2.共价化合物、共价单质及其形成过程的表示方法
(1)分子结构(即共价键)的表示方法:
①用电子式表示:例如:
②用结构式表示:在化学上,我们常用一根短线来表示一对共用电子,未成键的电子不写出,这样的式子叫结构式。例如:H2:H-H,N2:NN,CO2:O=C=O,CH4:。
(2)用电子式表示共价分子的形成过程
在用电子式表示共价分子的形成过程时:首先需要分析所涉及的原子最外层有几个电子,若要形成稳定结构,需要几个共用电子对;然后再根据分析结果进行书写。例如:
【注意】用电子式表示共价分子的形成过程时:不用弯箭头表示电子转移情况,所得物质的电子式不标所带电荷情况。
三 极性键和非极性键
1.概念:
(1)非极性共价键:在H2、N2、Cl2这样的单质分子中,由同种 原子形成的共价键,共用电子对不偏向任何一个原子,这样的共价键叫做非极性共价键,简称非极性键。
(2)极性共价键:在化合物分子中,由不同种 原子形成的共价键,共用电子对偏向吸引电子能力强的一方,这样的共价键叫做极性共价键,简称极性键。
2.比较
| 非极性键 | 极性键 | |
| 成键原子 | 同种元素的原子 | 不同种元素的原子 |
| 原子吸引电子能力 | 相同 | 不相同 |
| 共用电子对 | 不偏向任何一方 | 偏向吸引电子能力强的原子 |
| 成键原子的电性 | 电中性 | 显电性 |
| 判断依据 | 由同种非金属元素组成 | 由不同种非金属元素组成 |
| 实例 | H-H | H-Cl H-O-H |
| 存在 | ①单质中,如H2、N2 ②共价化合物中,如H2O2 ③离子化合物中,如Na2O2 | ①共价化合物中,如H2O、H2O2 ②离子化合物中,NH4Cl |
1.化学键概念:使离子相结合或原子相结合的作用力,也就是说,相邻的原子(或离子)之间强烈的相互作用成为化学键。
化学键的形成与原子结构有关,它主要通过原子的价电子间的转移或共用来实现。那么如何理解化学键与化学反应的关系呢?
化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程。
一个化学反应的过程,就是参加反应的原子重新组合的过程;而原子要重新组合,就要破坏原来的相互作用,重新成为自由原子,即破坏原有化学键的过程,我们称为“旧键的断裂”;在重新组合后又要形成新的相互作用,即“新键的形成“,形成了新物质。所以,化学反应的过程既是旧键断裂又是新键形成的过程。值的注意的是:有化学键被破坏的变化不一是化学变化,如HCl溶于水,NaCl熔化等都有化学键被破坏,但都属于物理变化。
通过化学键的学习,我们知道化学键分为离子键和共价键,根据化学键类型的不同,又可将化合物分为离子化合物和共价化合物,那么离子键与共价键、离子化合物与共价化合物有什么区别和联系呢?
(1)离子键与共价键的比较
| 离子键 | 共价键 | |
| 概念 | 带相反电荷离子之间的相互作用 | 原子之间通过共用电子对所形成的相互作用 |
| 成键方式 | 通过得失电子达到稳定结构 | 通过形成共用电子对达到稳定结构 |
| 成键粒子 | 阴、阳离子 | 原子 |
| 表示方法 | ①电子式,如 ②离子键的形成过程: | ①电子式,如 ②共价键的形成过程: |
| 存在 | 离子化合物 | 绝大多数非金属单质、共价化合物、某些离子化合物 |
①当化合物中只存在离子键时,该化合物是离子化合物。
②当化合物中同时存在离子键和共价键时,该化合物是离子化合物。
③只有当化合物中只存在共价键时,该化合物才是共价化合物。
④在离子化合物中一般既含金属元素又含有非金属元素(铵盐除外);共价化合物一般只含有非金属元素,但个别含有金属元素,如AlCl3也是共价化合物;只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物,如铵盐。
⑤非金属单质只有共价键,稀有气体分子中无化学键。
(2)离子化合物与共价化合物的比较
| 离子化合物 | 共价化合物 | |
| 概念 | 由离子键形成的化合物 | 以共用电子对形成的化合物 |
| 粒子间的作用 | 阴离子与阳离子键存在离子键 | 原子间存在共价键 |
| 熔沸点 | 较高 | 一般较低,个别很高(如SiO2) |
| 导电性 | 熔融态或水溶液导电 | 熔融态不导电,溶于水有的导电(如硫酸),有的不导电(酒精) |
| 熔化时破坏 的作用力 | 一定破坏离子键,可能破坏共价键(如NaHCO3) | 一般不破坏共价键 |
| 实例 | 强碱、大多数盐、活泼金属的氧化物中 | 酸、非金属的氢化物、非金属氧化物中 |
五 分子间作用力和氢键
1.分子间作用力
(1)概念:分子间存在一种把分子聚集在一起的作用力,叫做分子间作用力,又称范德华力。
(2)主要特征:①广泛存在于分子之间;②只有分子充分接近时才有分子间的相互作用力,如固体和液体物质中;③分子间作用力远远比化学键弱;④由分子构成的物质,其熔点、沸点、溶解度等物理性质主要有分子间作用力大小决定。
一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高。例如:I2>Br2>Cl2>F2;HI>HBr>HCl;Ar>Ne>He等。
2.氢键
(1)氢键不是化学键,通常把氢键看做是一种较强的分子间作用力。氢键比化学键弱 ,比分子间作用力强 。
(2)分子间形成的氢键会使物质的熔沸点升高。如水的沸点较高,这是由于水分子之间易形成氢键。
(3)分子间形成的氢键对物质的水溶性有影响,如NH3极易溶于水,主要是氨分子与水分子之间易形成氢键。
(4)通常N、O、F这三种元素的氢化物易形成氢键。常见易形成氢键得化合物有H2O、HF、NH3、CH3OH等。
(5)氢键用“X…H”表示。如水分子间的氢键:
由于氢键的存在,液态水或固态水常用(H2O)表示。下载本文