第134章 化学键：离子键、共价键的“握手方式”（1/2）

系统地征服了碱金属和卤族这两个性格鲜明的家族后，凌凡的“元素宇宙”中，已然点亮了两片重要的星域。他熟悉了这些元素“个体”的脾性，也见识了它们之间激烈的“社交”（离子反应）和“电子争夺”（氧化还原）。然而，一个更根本的问题，开始在他脑海中盘旋：这些原子，究竟是通过怎样的方式结合在一起，构成色彩纷呈、性质各异的物质世界的？

这个问题，将他引向了化学世界最核心、最微观的领域——化学键。

他知道，这不再是记忆某个物质的颜色或某个反应方程式的问题，而是要去理解原子之间那看不见、摸不着，却真实存在的相互作用力。这需要一种全新的、高度抽象的“建模”能力。

凌凡决定，沿用他擅长的“具象化模型”策略，为抽象的化学键概念，构建一个易于理解的图像。他将化学键想象成原子之间独特的“握手方式”。不同的“握手”方式，决定了所形成的物质具有截然不同的性质。

他翻开了新的学习篇章，标题为：“化学键：原子间的‘握手方式’”。

第一种握手方式：离子键——“电子的馈赠与接纳”

这种“握手”方式，发生在典型的“电子奉献者”（活泼金属，如IA、IIA族）和“电子掠夺者”（活泼非金属，如VIIA、VIA族）之间。

·握手情景模拟：

·参与者A：钠原子(Na)，最外层1个电子，渴望失去。

·参与者B：氯原子(Cl)，最外层7个电子，渴望得到1个电子。

·握手过程：

1.Na原子大方地将自己最外层的1个电子“馈赠”给Cl原子。

2.Na失去1个电子后，带上1个单位正电荷，变为钠离子(Na?)。

3.Cl得到1个电子后，带上1个单位负电荷，变为氯离子(Cl?)。

4.此时，带有相反电荷的Na?和Cl?之间，产生了强烈的静电作用（库仑引力）。

·握手结果：这种阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键，就是离子键。

·形成的物质：离子化合物，如NaCl、K?O、CaCl?等。

·离子键模型的特点：

·作用力本质：静电作用（库仑引力）。

·形成条件：通常beeen活泼金属元素和活泼非金属元素。

·物质特性（宏观体现）：

·熔沸点：较高（需要克服较强的离子键能）。

·硬度：较大，质脆。

·溶解性：多数易溶于水（极性水分子能削弱离子键）。

·导电性：固态不导电（离子被固定），熔融态或水溶液导电（离子可自由移动）。

凌凡发现，他之前学习的离子反应，其前提就是离子键的形成和在水中的电离。这让他对离子化合物的理解更深了一层。

第二种握手方式：共价键——“电子的共享与共用”

当两个原子都是“电子掠夺者”（非金属原子之间相遇）时，它们谁也不愿意轻易失去电子，但又都想达到稳定结构。这时，一种新的、“友好协商”式的“握手”方式出现了——共价键。

·握手情景模拟（以Cl?为例）：

·参与者：两个氯原子(Cl)，各最外层7个电子。

·握手过程：

1.两个Cl原子谁也不完全给出或得到电子。

2.它们各提供1个未成对电子，“共享”一对电子。

3.这对共享的电子在两个原子核周围运动，仿佛同时属于两个原子，使双方最外层都达到8电子稳定结构。

·握手结果：原子间通过共用电子对所形成的化学键，就是共价键。

·形成的物质：共价化合物（若全部由共价键构成），如Cl?、H?O、CO?、HCl等。

·共价键的深入探究：

共价键比离子键更为复杂，凌凡重点学习了它的几种关键分类和表征方式。

1.极性键vs非极性键：

·非极性共价键：由同种原子形成，电子对不偏移，正负电荷中心重合。例如：H-H(H?),Cl-Cl(Cl?)。

·极性共价键：由不同种原子形成，由于原子吸引电子能力（电负性）不同，共用电子对会偏向电负性更强的原子一方。例如：H-Cl，电子对偏向Cl，使Cl端带部分负电(δ-)，H端带部分正电(δ+)。

2.键的参数：

·键能：拆开1ol化学键所需吸收的能量。键能越大，键越牢固。

·键长：形成共价键的两个原子核之间的距离。通常原子半径越小，键长越短，键能越大。

·键角：分子中相邻化学键之间的夹角。决定了分子的空间构型。

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