智能考点十三   化学键

I.课标要求

1．能说明离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。

2.了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。

3.知道共价键的主要类型σ键和π键，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。

4.认识共价分子结构的多样性和复杂性，能根据有关理论判断简单分子或离子的构型，能说明简单配合物的成键情况。

5.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。

6.知道金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。

7.能列举金属晶体的基本堆积模型。

8.结合实例说明化学键与分子间作用力的区别。

9.知道分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。

II．考纲要求

1.了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。

2.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。

3.了解共价键的主要类型：σ键和π键，能利用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。

4.了解简单配合物的成键情况。

5.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。

6.了解化学键和分子间作用力的区别。了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。

Ⅲ.教材精讲：

1. 本考点知识网络：

1. 化学键的定义：这种直接相邻     之间      的       作用，叫做化学键。

化学键与化学反应中的物质变化：

化学反应中物质变化的实质是旧的化学键      和新的化学键     。

化学键与化学反应中的能量变化：

在化学反应过程中，如果新化学键形成时释放的能量大于破坏旧化学键时所需要吸收的能量，反应开始后，就会有一定的能量以热能、电能或光能等形式释放出来；如果某个化学键形成时释放出来的能量小于破坏旧化学键所需要吸收的能量，则需要不断地吸收能量才能维持反应的持续进行。因此，可把化学反应的过程看作是“储存”在物质内部的能量（化学能）转化为热能、电能或光能等释放出来，或者是热能、电能或光能等转化为物质内部的能量（化学能）被“储存”起来的过程。可见，化学键的断裂与形成不仅是化学反应的实质也是化学反应伴随着能量变化的根本原因。

1. 化学键的成因：

众所周知，稀有气体的原子结构是原子的相对稳定结构。

其结构特点：原子的最外层电子数都是8e^-（He除外）；都是偶数。

规律：稀有气体具有相对最低的能量，是周期表中邻近原子趋于形成的电子排布形式。任何非稀有气体元素原子都有自发形成邻近稀有气体相对稳定结构的趋势。其中，最外层电子数较少，容易失去电子的元素被划分为金属元素；最外层电子数较多，容易得到电子的元素被划分为非金属元素。这些元素的原子总是通过某种方式得到或失去电子或者共用电子对形成相对稳定的稀有气体的结构，并且进一步形成某种化学键、某种晶体结构使体系的能量进一步下降，最终趋于达到一种暂时、相对稳定的结构。这是化学“运动”的原始动力之一。（——能量最低和熵增大）

1. 离子键：阴、阳离子之间通过      作用形成的化学键，叫做离子键。

离子键的实质：由于在阴、阳离子中都有带负电荷的电子和带正电荷的原子核，所以在阴、阳离子之间除了异性电荷间的吸引力外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的同性电荷所产生的排斥力。因此，在形成离子键时，阴阳离子依靠异性电荷间的静电引力相互接近到一定程度时，电子与电子之间、原子核与原子核之间产生的斥力将阻碍两种离子进一步靠近。当静电作用中同时存在的引力和斥力达到平衡时，体系的能量最低，形成稳定的离子化合物。一句话，离子键的实质是静电作用。

离子键的特征：相对于共价键而言，离子键既没有方向性也没有饱和性。（或者说，离子键不具有饱和性只是相对的。）

因此，以离子键相结合的化合物倾向于形成晶体，使每个离子周围排列尽可能多的带异性电荷的离子，达到降低体系能量的目的。

1. 共价键：原子之间通过          形成的化学键，叫做共价键。

高概率地出现在两个原子核之间的     与两个       之间的      作用是共价键的本质。

[思考]形成共价键的两个原子是否靠得越近，形成的共价键就越稳定？

共价键的特征：共价键具有      性和      性是共价键的两个基本特征。

σ键和π键:人们将原子轨道以“头碰头”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键称为σ键(sigma bond),如HCl、Cl₂、H₂O中的共价键；将原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键称为π键（pi bond）。在有两个原子形成的多个共价键中，只能由一个σ键，而π键可以是一个或多个。如N₂中一个σ键两个π键。

1. 共价键的键参数：

1. 配位键：

    配位键是一种特殊的共价键。它不是由成键原子双方共同提供未成对电子形成化学键，而是由成键原子双方的某一方提供       ，另一方提供        而形成的一种类似共价键的化学键。例如：NH₄ 是由NH₃与H 反应形成的，在NH₃分子中的N原子上存在一对没有与其他原子共用的电子(孤对原子)，氢离子具有一个1s空轨道，当NH₃与H 反应时，氨分子上的孤对电子进入了氢离子的空轨道，这一对电子在氮、氢原子间共用，形成了配位键(参见下图)。配位键可以用A→B来表示，其中A提供孤对电子，B具有能接受电子的空轨道。

NH₄ 的形成NH₄

    在铵根离子中，虽然有一个N-H键与其他三个N-H键的形成过程不同，但是它们的键长、键能、键角和键的极性都相同，也不能通过化学方法区分出哪一个键是配位键，因此，铵离子也常用上图右边的表示方法。这表明尽管配位键在形成过程中与共价键不同，但配位键在形成以后与普通共价键并没有什么区别。

常见的含有配位键的物质有：NH₄Cl、H₃O 、[Ag(NH₃)₂]OH、Fe(SCN)₃、[Cu(NH₃)₄]² 、NH₃·BF₃、Al₂Cl₆、[Cu(H₂O)₄]² 、Na₃[AlF₆]等。

1. 金属键：这种在金属阳离子和“自由电子”之间存在的强烈的相互作用，叫做金属键(metallic  bond)。有人将金属种阳离子与自由电子的关系形象地比喻为“金属阳离子浸泡在自由电子的海洋中”。

金属键的本质：金属键本质上也是一种       作用。

金属键与共价键：金属键可以看成是由许多原子共用许多个电子形成的，所以，有人将金属键视为一种特殊的共价键。但是，金属键与共价键有着明显的不同。首先，金属键没有共价键所具有的方向性和饱和性；其次，金属键中的电子在整个三维空间运动，属于整块金属。

1. 概念辨析：

（1）活泼金属原子与活泼非金属原子之间形成的化学键属于离子键；非金属原子与非金属原子之间形成的化学键，通常都是共价键（例外，铵根离子NH₄ 与阴离子之间属于离子键。）；金属原子与金属原子之间形成的化学键属于金属键（包括合金）。

（2）由离子键构成的化合物一定是离子化合物。反过来说，离子化合物一定含有离子键，但不一定只含有离子键。

（3）即使全部由共价键组成的物质，也不一定都是共价化合物。它也可能是单质（如H₂、O₂、N₂）。反过来说，所有共价化合物一定只含有共价键。

（4）一种化合物若既含有离子键，又含有共价键，那么它属于离子化合物。

（5）鉴别一种化合物是否为离子化合物或共价化合物，方法之一是看其熔融状态下能否电离（或导电）。即，离子键在溶解或熔融状态下均能电离，而共价键只有在溶解状态下才能电离。

1. 物质的分类与化学键：
2. 离子键与共价键比较：

12．化学键和物质类别关系规律

(1)只含非极性共价键的物质：同种非金属元素构成的单质。如I₂、N₂、P₄、金刚石、晶体硅等。

(2)只含有极性共价键的物质：一般是不同非金属元素构成的共价化合物。如HCl、NH₃、SiO₂、CS₂等。（臭氧例外）

(3)既有极性键又有非极性键的物质。如H₂0₂、C₂H₂、CH₃CH₃、C₆H₆(苯)等。

(4)只含有离子键的物质：活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物。如Na₂S、CsCl、K₂O、NaH等。

(5)既有离子键又有非极性键的物质。如Na₂O₂、Na₂S_x、CaC₂等。

(6)由离子键、共价键、配位键构成的物质。如NH₄Cl等。

(7)由强极性键构成但又不是强电解质的物质。如HF 。

(8)只含有共价键而无范德华力的化合物。如原子晶体SiO₂、SiC等。

(9)无化学键的物质：稀有气体。如氩等。

13.化学键与氢键、分子间作用力比较