二、化学反应-化合价与化学键

二、化合价与化学键
声明：该资料是有关化合价与化学键的一份完整的说明和指导，因此如果有看不懂的地方是正常的。

描紫的意味
着标题，描绿或者没有描色的知识点属于考试需要记住的内容，描红的知识点属于我们还未学过或不讲的内容。

此外，描蓝的是本人认为比较难理解的知识点，如果不是要拓展学习可以不记。

-化合价
化合价是某一原子与另一原子形成化合物时表现出的性质。

一般来说，这种性质为得失电子数。

得失电子数即为原子形成化学键时的作用力。

化合价只有在元素之间发生化学反应时才会表现出来。

在游离状态时任何元素的化合价为0.
-形成化合物
形成化合物时→得／失电子-或-共用电子对偏移→形成稳定结构
-化学键
化学键是原子、离子间相互作用力的统称。

根据其性质分为离子键、共价键与金属键。

所有化学键都是由两个或者多个原子核对电子同时吸引的结果而形成。

-离子化合物、离子键
离子化合物是由两个离子所组成的化合物，通常是金属与非金属。

在这个步骤中，将会有一个元素得电子而另一个失电子。

离子键是带相交电荷离子间的互相作用或者是阴阳离子间的静作用。

得失电子数取决于最外层的电子分布，但是元素电子层数越多，该元素对于最外层电子的吸引力越弱（比如，氧与硫虽然属于同一族，但是氧只会得到电子，而硫在极端情况下会失去电子，因为硫比氧多了一层电子。

）。

反应物原子个数比例（1:1）不一定由最外层电子数决定.（可不记）
得电子意味着该元素化合价是负价，失电子意味着该元素化合价是正价。

通过观察化学元素周期表的列（族），可以基本确定某一元素的化合价。

（对于金属来说，第几族就是正几价，对于一般非金属，第几族就是8减去第几族的差的相反数。

）
形成离子化合物时，多个离子的化合价的代数和【总是】为零。

关于写法问题，通常来说离子化合物的化学式是金属写在前，非金属写在右边。

当化合物中有氧离子时把氧离子写在最右边。

对于金属元素，一般最外层电子<=4，容易失去电子；非金属的最外层电子一般>=4，容易得到电子（与金属元素结合时）。

离子键的强弱：离子半径越小、电荷越多，离子间的作用力越强。

离子键的作用力越强，化合物的熔点越高。

通常来说，由单原子组成的离子化合物是没有结构式的，而多原子（原子团）的离子是可以有结构式的（比如氢氧根离子，硝酸根离子等）。

总结：离子化合物的性质：电子转移，有极性电子，静电作用
例题：1.请写出氧化镁的化学式并且指出哪一个元素形成了正离子。

2.已知铝的化合价为+3，氯的化合价为-1，请根据离子化合物特性，写出铝与氯形成化合物时的化学式。

-共价化合物、共价键
共价键是原子之间共用电子对而形成的相互作用。

每两个电子就会形成一对共价键。

不同元素之间形成的共价键叫做极性共价键，共享出电子的位置会向得电子能力更强的元素偏移（在共价化合物范畴中，为了方便理解，可以讲这种电子偏移是一种形式的得失电子：得电子能力更强的会“得”电子，而相对较弱的那个原子会“失”电子。

然而，得失电子能力相差过大的两个原子可能会直接形成似离子键）
相同元素之间会形成非极性共价键，在非极性共价键中，共享的电子不会有偏移的现象。

关于共价键数目的计算，有这么一个公式：
共价化合物中所有原子化合价的总和
2
比如甲烷的化学式为CH4，碳的化合价为+4，氢为+1，那么共价键数量就是（1*4+4*1）/2=4
当一些化合物（比如甲烷，烯烃，烷烃等）的化学式各个元素的原子数量符合一定的规律，那么我们就可以把这些化合物写成通式。

所有的化合物都有通式。

两个原子间最多可以共用三对电子（单、双和三键），而且每个电子最多可以朝4个方向共享电子。

共价键中一定不存在离子键。

一个原子能共享几对电子是根据另外一个它将要参与反应的原子的性质决定的。

在极端情况下，任意一原子形成共价键时最多可以共享其外层的所有电子。

（比如，在一般情况下硫元素会得到两个电子，但是在与氧气或者得电子能力更强的元素结合时，硫会共享它的电子，形成极性共价键）
总的来说，通过分析比较参与反应的两个元素的得电子能力，可以判断出这两个元素形成了何种共价键以及电子偏移的状况。

-共价化合物的结构式书写
由于在共价键范畴中，两个元素可以形成多种化合物，因此不能简单通过两个元素的化合价来加以辨别，而需要理解如何书写结构式。

以硫酸（H2SO4）为例：
1.找出已知化学式中的得电子能力最强的一个元素，它会与其他元
素形成偏向它的极性共价键。

在在硫酸中，这个元素是氧；
2.找出该化学式中得电子能力最弱的，也就是说这个原子在这个化
合物中一定不会“得”电子，在硫酸中这个元素是氢；
3.找到得电子能力相对比较弱的元素，在硫酸中这个元素是硫，因
为它的得电子能力不多也不少，那么就需要用化合价代数和来确定它会“得/失”多少电子。

4.已知氢的化合价为+1，氧的化合价为-2，化合物中氢和氧的化合价
加和为-2*4+1*2=-6.因此，硫会“失去”6个电子（形成6对共价键），属于极端情况；
5.开始书写结构式。

根据之前的步骤，以及对于化学式的分析，我
们发现硫会和四个氧原子结合，一共共用6对电子，分别是两个双键和两个单键。

请注意，非饱和键一般会相对地形成，比如上
方和下方。

然后将两个氢分别与两个之前与硫形成单键的氧连接（单键氧，因为双键氧已经和硫形成共价键饱和了。

） O ll
H-O-S-O-H ll O
常见问题：为什么硫会与氧结合而不是氢？因为氢是+1价，远远小于硫，因此如果硫与氢结合就不会有足够的空间给4个氧气。

总结：共价无绝对，电子看得失。

所有的东西都要看情况。

例题：1.已知KMnO4,请写出该化合物的结构式。

2.已知C4H10，请指出该化合物一共有多少对共价键。

附录： 如图示
各类有机物的一般通式及分子式的通式归纳如下 1、烷烃的一般通式：CnH ( ≥1 ) 2、环烷烃的一般通式：CnH 2n ( n ≥3) 3、烯烃的一般通式：CnH 2n ( n ≥2) 4、二烯烃的一般通式：CnH 2n －2 (n ≥3) 5、炔烃的一般通式：CnH 2n －2 ( n ≥2) 6、苯和苯的同系物的一般通式：CnH 2n －6
7、一元卤代烃的一般通式：R —X （R 代表烃基，X 代表卤素原子） 8、饱和一元醇的一般通式：CnH 2n+1—OH (n ≥1) 饱和一元醇的分子式的通式：CnH 2n+2O (n ≥1)
乙二醇的结构简式： ， 丙三醇的结构简式：
（分子式：C 2H 6O 2） （分子式：C 3H 8O 3）
9、醚的一般通式：R —O —R （R,R 代表烃基，可以相同，也可以不同） 10、醛的一般通式：R （或H ）—CHO （R 代表烃基）
饱和一元醛的通式：CnH 2n+1—CHO (n ≥1) 饱和一元醛的分子式的通式：CnH 2n O
11、酮的一般通式：R —CO —R （R ，R 代表烃基，可以相同，也可以不同） 12、羧酸的一般通式：R （或H ）—COOH （R 代表烃基）
饱和一元羧酸的通式：CnH 2n+1—COOH 饱和一元羧酸的分子式的通式：
CnH 2n O 2 13、酯的一般通式：R （或H ）—COOR
饱和酯的分子式的通式：CnH 2n O 2
14、 葡萄糖的分子式：C 6H 12O 6 分子结构：多羟基醛的结构
葡萄糖的结构简式：CH 2OH （CHOH ）4CHO
15、果糖的分子式：C 6H 12O 6 分子结构：多羟基酮的结构
果糖的结构简式：CH 2OH （CHOH ）3COCH 2OH
16、蔗糖的分子式：C 12H 22O 11
分子结构：不含醛基
17、麦芽糖的分子式：C 12H 22O 11 分子结构：含有醛基 18、淀粉的分子式：（C 6H 10O 5）n
19、纤维素的分子式：（C 6H 10O 5）n
20、几种重要的氨基酸：（甘氨酸，丙氨酸，苯丙氨酸，谷氨酸）其结构简式如下。

2n +1 n 互为同分异构体
互为同分异构体
， ， ， CH 2 CH 2 OH CH 2
CH CH 2 OH
OH
， ， ，
醛和酮互为同分异构体
醇和醚互为同分异构体
羧酸和酯互为同分异构体
葡萄糖和果糖互为同分构体 互为同分异构体
n 值不同，它们不互为同分异构体
甘氨酸
CH 2 2
a —氨基乙酸
C OH
O
丙氨酸
a —氨基丙酸
C OH O 2
CH 3—CH ——
苯丙氨酸
a —氨基β—苯基丙酸
C
OH
O
CH — 2
2—
谷氨酸
a —氨基戊二酸
C OH
O
O CH —CH 2—CH 2— 2。