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化学：化学键知识点总结及练习

一、化学键的基本概念

1.定义

化学键是原子或离子之间通过电子的重新分布形成的强烈相互作用，它维持着分子或晶体的稳定结构。

2.分类

离子键：通过正负离子之间的静电吸引力形成的化学键。

共价键：通过原子间共享电子对形成的化学键。

金属键：金属原子之间通过自由电子形成的化学键。

氢键：氢原子与电负性较强的原子（如氧、氮、氟）之间形成的特殊类型的弱相互作用。

二、离子键

1.形成条件

通常发生在金属和非金属之间。

金属原子失去电子形成阳离子，非金属原子获得电子形成阴离子。

2.特点

强烈的静电吸引力。

形成的化合物通常具有较高的熔点和沸点。

在固态时通常是电的不良导体，但在熔融状态或水溶液中可以导电。

3.示例

NaCl（氯化钠）：Na失去一个电子形成Na?，Cl获得一个电子形成Cl?。

练习题

1.解释为什么离子化合物在固态时不导电，而在熔融状态或水溶液中可以导电。

2.写出MgO（氧化镁）的离子键形成过程。

三、共价键

1.形成条件

通常发生在非金属原子之间。

原子通过共享电子对达到稳定的电子配置。

2.特点

共享电子对形成的键。

形成的化合物通常具有较低的熔点和沸点。

在固态和液态时通常是电的不良导体。

3.分类

单键：共享一对电子（如H?）。

双键：共享两对电子（如O?）。

三键：共享三对电子（如N?）。

4.极性共价键和非极性共价键

极性共价键：电子对不均匀分布，导致分子具有偶极矩（如HCl）。

非极性共价键：电子对均匀分布（如H?）。

练习题

1.解释极性共价键和非极性共价键的区别，并各举一个例子。

2.写出H?O（水）分子的共价键形成过程。

四、金属键

1.形成条件

通常发生在金属原子之间。

金属原子失去外层电子形成阳离子，自由电子在金属晶格中自由移动。

2.特点

自由电子形成的“电子海”。

具有良好的导电性和导热性。

通常具有较高的熔点和沸点。

具有延展性和可塑性。

3.示例

Fe（铁）：铁原子失去电子形成Fe2?或Fe3?，自由电子在晶格中移动。

练习题

1.解释为什么金属具有良好的导电性和导热性。

2.描述金属键在金属延展性中的作用。

五、氢键

1.形成条件

氢原子与电负性较强的原子（如氧、氮、氟）之间形成的弱相互作用。

通常发生在分子间或分子内。

2.特点

相对较弱的相互作用力。

对物质的物理性质（如熔点、沸点、溶解度）有显著影响。

在生物分子（如DNA、蛋白质）的结构和功能中起重要作用。

3.示例

H?O（水）分子之间的氢键。

练习题

1.解释氢键对水的高沸点的影响。

2.画出两个水分子之间氢键的形成示意图。

六、化学键的杂化理论

1.杂化概念

原子在形成化学键时，价电子轨道重新组合形成新的等价轨道的过程。

2.杂化类型

sp杂化：一个s轨道和一个p轨道杂化，形成两个sp杂化轨道（如BeCl?）。

sp2杂化：一个s轨道和两个p轨道杂化，形成三个sp2杂化轨道（如BF?）。

sp3杂化：一个s轨道和三个p轨道杂化，形成四个sp3杂化轨道（如CH?）。

3.杂化与分子几何构型

sp杂化：直线形（如CO?）。

sp2杂化：平面三角形（如BF?）。

sp3杂化：四面体形（如CH?）。

练习题

1.解释sp3杂化轨道的形成过程，并举例说明。

2.画出NH?（氨）分子的杂化轨道示意图，并解释其几何构型。

七、分子间作用力

1.范德华力

定义：分子间的弱相互作用力。

分类：

色散力：瞬时偶极矩之间的相互作用（如稀有气体）。

诱导力：永久偶极矩与瞬时偶极矩之间的相互作用（如极性分子与非极性分子）。

取向力：永久偶极矩之间的相互作用（如极性分子）。

2.氢键

已在前面详细讨论。

练习题

1.解释色散力、诱导力和取向力的区别，并各举一个例子。

2.比较范德华力和氢键的强度，并解释其对物质物理性质的影响。

八、离子晶体、分子晶体和原子晶体

1.离子晶体

组成：由正负离子通过离子键形成的晶体。

特点：高熔点、高沸点、硬而脆、在熔融状态或水溶液中导电。

示例：NaCl、MgO。

2.分子晶体

组成：由分子通过分子间作用力（如范德华力、氢键）形成的晶体。

特点：低熔点、低沸点、软、不导电。

示例：I?、H?O（冰）。

3.原子晶体

组成：由原子通过共价键形成的晶体。

特点：高熔点、高沸点、硬、不导电（某些例外，如石墨）。

示例：金刚石、石英（SiO?）。

练习题

1.比较离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构和性质。

2.解释为什么金刚石具有极高的硬度。

九、化学键的极性和分子的极性

1.化学键的