A-level化学知识点梳理系列（五）

2019-06-22  点击次数：

责任编辑：Hellen
化学键与物质状态（一）
 在前面的课程中，我们学习到了很多关于原子的知识，包括原子核和核外的电子排布。那么，原子又是如何组成我们形形色色的大千世界的呢？首先，我们要了解原子和原子之间的相互作用，也就是所谓的化学键，这是原子构成宏观物质的第一步。化学键主要有三种，即离子键、共价键和金属键，这些统称为强相互作用。还有一类弱相互作用，存在于分子之间，包括范德华力、永久偶极矩和氢键。下面我们将依次介绍。 
 一、离子键
 绝大多数离子键都存在于金属原子和非金属原子之间，通过电子的转移，金属原子成为阳离子，非金属原子成为阴离子，而离子键的本质就是阴阳离子之间的静电吸引。值得注意的是，BeCl₂和AlCl₃虽然是由金属原子和非金属原子组成的，却是共价化合物，这个特例需要牢记。同时，应掌握离子化合物的点叉图画法。
 二、共价键
 当两个非金属原子结合在一起，共享电子对，成为共价键。如果共用一对电子对，就称为单键，共用两对称为双键，共用三对称为三键。Cl₂分子中，两个Cl原子之间就是单键；O₂分子中，两个O原子之间就是双键；N₂分子中，两个N原子之间就是三键。可能有人会问，为什么有的是单键，有的是双键，有的是三键呢？原因在于，所有的原子都有一种趋势，就是获得与之最邻近的稀有气体元素的电子层结构。Cl原子最外层本身就有7个电子，因此只需要与另一个Cl原子共用一对电子，就能获得8电子的稳定结构。以此类推。
 共价化合物的点叉图画法也是应该掌握的，值得注意的是BF₃和SF₆中的中心原子最外层并不是8个电子，作为特例也应该记住。
 配位键是一种特殊的共价键，由一个原子提供电子对，另一个原子提供空轨道，最典型的例子是NH₄⁺和AlCl₃二聚体。
 键能的定义是：打断1mol气态分子中的共价键所需要的能量。键能越大，键长越短。
 关于共价键的知识点比较多，我们看两道真题来消化一下。
       s12-qp11

       这道题中的A、B、C选项本身都是正确的，AlCl₃在气态是以二聚体的形式存在的，AlCl₃是一个共价分子。AlCl₃中Al原子周围有6个电子，有一个空轨道，所以可以和Cl^-形成配位键。所以这道题目应该选择C。
       s12-qp11

       这道题考察的是共价键共用电子的概念。A选项中的B原子本来最外层有3个电子，分享来自F原子的3个电子，所以最外层共有6个电子。B选项中的C原子，本来最外层有4个电子，分享到来自H原子的3个电子，并且作为阴离子，还得到1个电子，所以一共有8个外层电子。C选项中的O原子本来有6个电子，得到来自F原子的2个电子，所以一共有8个外层电子。D选项中的O原子本来有6个电子，得到来自2个H原子的2个电子，而H⁺没有电子，所以最终也是8个电子。选A。
       三、分子的形状
       为了解释分子的形状，先要理解电子对排斥理论，包括以下三个要点：
       1、围绕同一中心原子的电子对会互相排斥，尽可能远离；
       2、决定键角的因素是电子对的数目，以及这些电子对是孤对电子对还是成键电子对；
       3、排斥作用从大到小的顺序是孤对-孤对、孤对-成键、成键-成键。

       最后还要理解σ 键和 π 键的概念，CH₃-CH₃ 分子中H-C-H 的键角是 109.5°，CH₂=CH₂ 分子中H-C-H 的键角是117° 
       我们来看道真题深化理解。
       s12-qp12

       N原子周围有4对电子对，所以键角应该接近109.5°，其中3对是成键电子对，1对是孤对电子对，由于孤对-成键的排斥作用大于成键-成键，因此键角为107°，选D选项。