高中化学 11 化学键

一、化学键的概念

化学键是指相邻原子之间强烈的相互作用。这种相互作用既包括原子间的静电吸引作用，也包括原子间的静电排斥作用，当吸引作用和排斥作用达到平衡时，就形成了化学键。化学键的形成与原子的结构和性质密切相关，它决定了物质的化学性质和物理性质。

二、化学键的类型

（一）离子键

定义：离子键是指阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。

形成条件：一般来说，活泼金属元素（如第ⅠA族、第ⅡA族的金属元素）与活泼非金属元素（如第ⅥA族、第ⅦA族的非金属元素）之间容易形成离子键。例如，钠（\(Na\)）与氯（\(Cl\)）反应时，钠原子失去一个电子形成钠离子（\(Na^{+}\)），氯原子得到一个电子形成氯离子（\(Cl^{-}\)），钠离子和氯离子通过静电作用结合形成氯化钠（\(NaCl\)），其中存在离子键。

离子化合物：由离子键构成的化合物叫做离子化合物，常见的离子化合物有强碱、大多数盐以及活泼金属氧化物等。例如，氢氧化钠（\(NaOH\)）、硫酸钠（\(Na_{2}SO_{4}\)）、氧化镁（\(MgO\)）等都是离子化合物。

（二）共价键

定义：共价键是原子间通过共用电子对所形成的化学键。

形成条件：同种或不同种非金属元素原子之间一般形成共价键。例如，氢气（\(H_{2}\)）分子中，两个氢原子通过共用一对电子形成共价键；氯化氢（\(HCl\)）分子中，氢原子和氯原子通过共用一对电子形成共价键。

共价化合物：以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物，如二氧化碳（\(CO_{2}\)）、水（\(H_{2}O\)）、氨（\(NH_{3}\)）等都是共价化合物。

共价键的类型：根据共用电子对是否偏移，共价键可分为极性共价键和非极性共价键。

非极性共价键：同种非金属元素原子之间形成的共价键，共用电子对不发生偏移，这样的共价键叫做非极性共价键，简称非极性键。例如，在氯气（\(Cl_{2}\)）分子、氧气（\(O_{2}\)）分子中都存在非极性键。

极性共价键：不同种非金属元素原子之间形成的共价键，共用电子对发生偏移，偏向吸引电子能力较强的一方，这样的共价键叫做极性共价键，简称极性键。例如，在氯化氢（\(HCl\)）分子中，共用电子对偏向氯原子，使氯原子略显负电性，氢原子略显正电性，形成极性键。

三、化学键与物质构成的关系

离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键。例如，氢氧化钠（\(NaOH\)）中钠离子和氢氧根离子之间是离子键，而氢氧根离子内部氢原子和氧原子之间是共价键。

共价化合物中一定只含有共价键，不存在离子键。

稀有气体分子是单原子分子，不存在化学键，其分子间存在微弱的范德华力。

四、电子式

定义：电子式是在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。

书写方法：

原子的电子式：在元素符号周围用小黑点“·”或小叉“×”表示其最外层电子数。例如，氢原子的电子式为\(H·\)，氧原子的电子式为\(·O······\)。

离子的电子式：简单阳离子的电子式就是其离子符号，如钠离子的电子式为\(Na^{+}\)；简单阴离子的电子式要在元素符号周围标出最外层电子，并用方括号括起来，在右上角标明离子所带的电荷数，如氯离子的电子式为\([:Cl:]^{-}\)。复杂离子的电子式也要用方括号括起来，如铵根离子的电子式为\([H:N:H]^{+}\)。

共价分子的电子式：将成键原子的电子式组合在一起，共用电子对用短线或小黑点、小叉表示。例如，氢气分子的电子式为\(H:H\)，氯化氢分子的电子式为\(H:Cl:\)，二氧化碳分子的电子式为\(:O::C::O:\)。