一、化学键

  1. 定义 ：相邻原子之间强烈的相互作用；分为离子键、共价键、金属键
  2. 注意 ：定义中的原子指的是广义的原子，包含原子，及阴阳离子
  3. 化学反应的本质 ：
    1. 宏观：反应物中的原子重新组合成新的分子
    2. 微观：旧键的断裂与新键的生成

二、离子键

2.1 离子键的形成

1. 基本概念

  1. 定义 ：带相反电荷离子之间的相互作用，称为离子键
  2. 注意：定义中的相互作用即静电作用，不单指异性电荷的相互吸引，而是指静电吸引和静电排斥达到相互平衡的作用

2. 离子化合物的形成

  1. 形成条件 ：一般活泼金属原子（ⅠA、ⅡA）失去原子之后形成阳离子，活泼非金属原子（ⅥA、ⅦA）得到电子后形成阴离子。它们均达到稳定结构，阴、阳离子通过静电作用形成离子键，两种离子以静电作用结合成的化合物是离子化合物。
  2. 成键本质 ：静电作用（静电吸引和静电排斥达到相互平衡的作用）
  3. 成键结果 ：
    1. 原子通过得失电子形成稳定的阴、阳离子
    2. 离子间吸引和排斥作用处于平衡状态
    3. 体系的总能量降到最低
  4. 离子键强弱的影响因素 ：主要是离子半径和离子所带电荷数，即离子半径越小，离子所带的电荷越多，阴、阳离子静电作用越强。（离子键的强弱影响离子化合物的熔点、沸点等性质）

2.2 离子化合物

1. 基本概念

  1. 定义 ：由离子键构成的化合物，只要含离子键就算离子化合物（无论是否含有其他化学键）
  2. 常见类型 ：
    1. 强碱：
    2. 大多数盐类：
      1. 活泼金属离子与酸(酸式)根（除了普通的酸根，还包含\(\ce{S^{2-}}\) 、\(\ce{F^{-}}\)、\(\ce{Cl-}\) 、\(\ce{Br-}\)、\(\ce{I-}\)）
      2. 铵根与酸（酸式）根离子
    3. 活泼金属氧化物：\(\ce{Na+}\) 、\(\ce{K+}\)、\(\ce{Mg^{2+}}\) 、\(\ce{Ca^{2+}}\) 、\(\ce{Ba^{2+}}\) 与\(\ce{O^{2-}}\) 的结合

2.离子化合物的性质

  1. 离子键一般比较牢固，破坏离子键需要较高的能量，所以离子键的熔点一般比较高，常温下为固态
  2. 离子化合物在水溶液中或熔融状态下，离子键被破坏，形成可自由移动的阴、阳离子，能够导电，所以离子化合物都是电解质（但电解质不一定都是离子化合物，比如含氧酸\(\ce{H2SO4}\)）。

2.3 电子式

  1. 概念：在元素符号周围用"\(\ce{\cdot}\)"或“\(\ce{\times}\)”来表示原子的最外层电子的式子
  2. 电子式的书写
示例书写规范
原子将原子的最外层电子标在元素符号的上、下、左、右四个位置
简单阳离子电子式就是其离子符号（最外层无电子）
简单阴离子元素周围标出电子；用"[ ]"括起来；右上角注明电荷数和电性
复杂阴、阳离子元素周围标出电子；用"[ ]"括起来；右上角注明电荷数和电性
共价分子标出原子之间的共用电子对，不能漏掉未形成共用电子的最外层电子
  1. 用电子式表示离子化合物形成过程

三、共价键

3.1 共价键的形成

  1. 定义 ：原子间通过共用电子对所形成的相互作用
  2. 形成条件 ：不同或相同非金属原子间；部分金属与非金属
  3. 成键本质 ：共用电子对或两原子之间的电性作用
  4. 分类 ：分为极性共价键、非极性共价键两种
    1. 注意：在一个化合物中，两者并非完全对立，可能两个都有，如\(\ce{H2O2}\)
极性共价键非极性共价键
构成元素不同种元素同种元素
成键特点共用电子对偏移共用电子对不偏移
原子电性一方显正电性，一方显负电性成键原子不显电性
示例\(\ce{O2、N2、F2}\)\(\ce{HCl、H2O}\)

3.2 共价化合物

  1. 定义 ：以共用电子对形成的化合物；但要注意该化合物中所有的化合物都必须是共价键，不能右其他化学键
  2. 常见类型：
    1. 非金属单质：（稀有气体除外）
    2. 非金属氢化物：\(\ce{HCl}\) 、\(\ce{HBr}\) 、\(\ce{HI}\) 、\(\ce{CH4}\)
    3. 含氧酸：\(\ce{H2SO4}\) 、\(\ce{HNO3}\)
    4. 非金属氧化物：\(\ce{CO2}\) 、\(\ce{SiO2}\)
    5. 碱类：\(\ce{NH3·H2O}\)
    6. 部分盐：\(\ce{AlCl3}\)
    7. 有机化合物
  3. 以共价键形成的分子及其机构
分子电子式结构式分子结构模型
\(\ce{H2}\)
\(\ce{HCl}\)
\(\ce{CO2}\)
\(\ce{H2O}\)
\(\ce{CH4}\)
  1. 共价化合物的主要物理性质 ：
    1. 熔点 ：通过原子形成共价键然后直接构成的共价化合物，熔点较高如\(\ce{SiO2}\) 、\(\ce{SiC}\)等；由分子构成的，共价键处于分子间的的共价化合物，熔点较低，如\(\ce{HCl}\) 、\(\ce{NH3}\) 、\(\ce{CH4}\) 、\(\ce{CO2}\)
    2. 导电性 ：共价化合物不导电（无论固液气态），但部分共价化合物的水溶液能导电，所以他们也属于电解质。如\(\ce{HCl}\) 、\(\ce{H2SO4}\)

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四、物质变化过程中化学键的变化

4.1 化学反应过程

  1. 本质 ：所有的化学反应过程一定都有旧键的断裂和新键的生成的过程
  2. 示例 ：\(\ce{H2 + Br2 \xlongequal[]{\Delta} 2HBr}\) ，在该反应中，\(\ce{H-H}\) 键、\(\ce{Br-Br}\) 键均被破坏，形成\(\ce{H—Br}\) 键

4.2 离子化合物溶解的过程 （物理变化）

离子化合物\(\ce{->[溶解或熔化] }\) 电离\(\ce{->[离子键被破坏]}\) 阴、阳离子

4.3 共价化合物的溶解或熔化过程

  1. 溶解过程
    1. 能与水反应的共价化合物\(\ce{->[SO2 、CO2]}\) 有共价键的破坏、形成（化学变化）
    2. 属于共价键的电解质\(\ce{->[H2SO4、HCl等]}\) 共价键断裂生成阴、阳离子（物理变化）
    3. 部分非电解质\(\ce{->[蔗糖、酒精]}\) 共价键不被破坏（物理变化）
  2. 熔化过程
    1. 由分子构成\(\ce{->}\) 破坏分子间作用力
    2. 由原子构成\(\ce{->}\) 破坏共价键

4.4 化学键相关易错点

  1. 化学反应过程中，并不是反应物中所有的化学键都会被破坏

示例：\(\ce{(NH4)2SO4 + BaCl2 \xlongequal[]{} BaSO4 v + 2NH4Cl}\) ，只破坏了反应物中的离子键，共价键没有被破坏

  1. 化学键被破坏的变化，不一定是化学变化。化学变化必须同时包含旧键的断裂，新键的生成两部分才行，比如之前提到的离子化合物如\(\ce{NaCl}\) 的溶解，属于电离，只有旧键的断裂，而没有新键的生成，所以不是化学变化