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1、BT4ZZ(DKG*2備課資料HT5”柯塞爾和路易斯化學(xué)鍵理論的開(kāi)拓者到現(xiàn)在為止,人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一百多種元素。這一百多種元素能夠形成無(wú)數(shù)的化合物(人類(lèi)發(fā)現(xiàn)和合成的化合物已超過(guò)3000萬(wàn)種)。各種原子是以什么力量和什么方式相結(jié)合的,這歷來(lái)是化學(xué)家關(guān)心的化學(xué)理論的核心問(wèn)題。在20世紀(jì)以前,化學(xué)家曾用“化學(xué)親和力”“原子價(jià)”等概念表示原子結(jié)合的秘密,但是對(duì)其本質(zhì)卻誰(shuí)也說(shuō)不清楚。當(dāng)盧瑟福的行星式原子模型及玻爾的核外電子分層排布理論提出后,化學(xué)鍵理論也逐步向前發(fā)展了。1916年德國(guó)物理學(xué)家柯塞爾提出原子的價(jià)電子理論,特別是用原子的外層電子的得失來(lái)說(shuō)明原子結(jié)合成分子的原因。原子穩(wěn)定的電子層結(jié)構(gòu)是稀有氣體(舊
2、稱惰性氣體)的8電子結(jié)構(gòu)。其他元素的原子都有獲得或失去電子,以達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)的傾向,形成穩(wěn)定的離子。陰、陽(yáng)離子間靠靜電引力形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵離子鍵??氯麪柕睦碚摮晒Φ亟忉屃说湫徒饘俸偷湫头墙饘傧嗷プ饔眯纬呻x子化合物。雖然這個(gè)理論不能解釋氫氣、氯化氫和二氧化碳等分子的形成,但他把離子化合物從化合物中區(qū)別出來(lái),并用原子核外電子排布加以解釋,是一大成功。同年,美國(guó)化學(xué)家路易斯發(fā)表了原子和分子的論文,提出共價(jià)鍵的理論:(1)每個(gè)原子由“核”和外殼組成,外殼由帶負(fù)電的電子組成。(2)原子傾向于生成由偶數(shù)電子組成的外殼,通常是8個(gè)電子。(3)兩個(gè)原子的外殼可以互相滲透,即電子可以進(jìn)入兩個(gè)原子的外殼并為它們所
3、共有。以后美國(guó)化學(xué)家朗謬爾發(fā)展路易斯的理論,提出了共用電子對(duì)可由1個(gè)原子單方面提供的新觀點(diǎn),這就是后來(lái)所說(shuō)的“配位鍵”。1923年路易斯也提出了電子對(duì)概念,還用電子式表示一些無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的結(jié)構(gòu)。例如:ODD(HT7DD)HT5”CODD(HT7DD) HT5”HSP(2HNDD(HT7DD)SP)H HCCH在上述電子式中,單鍵、雙鍵和三鍵分別用1對(duì)、2對(duì)和3對(duì)電子表示。這種方法是路易斯首創(chuàng),為化學(xué)家所贊同,被稱為路易斯式,一直延用至今。 這已足以表明,路易斯的共價(jià)鍵理論在化學(xué)史上所起的重要作用??氯麪枴⒙芬姿沟幕瘜W(xué)鍵的電子理論,從原子的外層電子的運(yùn)動(dòng)中論述化學(xué)鍵的概念,迅速為廣大化學(xué)工作者
4、接受。科學(xué)家循著化學(xué)鍵的電子理論開(kāi)辟的道路繼續(xù)探索,建立了新的物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論量子化學(xué)。正像布埃斯特所說(shuō):“科學(xué)家的界限就像地平線一樣,你越接近它,它挪得越遠(yuǎn)。”科學(xué)是沒(méi)有盡頭的,人類(lèi)認(rèn)識(shí)也決不會(huì)停留在一個(gè)水平上,將永遠(yuǎn)向前攀登新的高峰。綜合能力訓(xùn)練題1.下列物質(zhì)中,含有共價(jià)鍵的化合物是A.碘化氫B.燒堿C.液溴D.食鹽解析:本題要求所選答案應(yīng)具備兩個(gè)條件,一是“含有共價(jià)鍵”,二是“化合物”;液溴是含有共價(jià)鍵的單質(zhì),食鹽中的化學(xué)鍵為離子鍵;燒堿中鈉離子與氫氧根離子之間是離子鍵,但氧原子與氫原子之間是共價(jià)鍵,碘化氫同時(shí)滿足上述條件。答案:AB2.下列說(shuō)法正確的是A.鈉原子與氯氣反應(yīng)生成食鹽后,其結(jié)構(gòu)
5、的穩(wěn)定性增強(qiáng)B.陰、陽(yáng)離子之間有強(qiáng)烈的吸引作用而沒(méi)有排斥作用,所以離子鍵的核間距相當(dāng)小C.失電子難的原子獲得電子的能力一定強(qiáng)D.兩個(gè)原子之間的相互作用叫化學(xué)鍵解析:金屬鈉和非金屬氯氣反應(yīng)生成離子化合物氯化鈉后,各原子都變成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的離子,所以A項(xiàng)正確;在離子鍵中,既有陰、陽(yáng)離子的相互吸引,又有電子與電子、原子核與原子核之間的排斥作用,所以B項(xiàng)錯(cuò);對(duì)于C選項(xiàng),可用稀有氣體原子說(shuō)明,稀有氣體既難失電子,又難得電子;化學(xué)鍵指的是相鄰原子間的強(qiáng)烈的相互作用,D錯(cuò)。答案:A3.已知?dú)浠?LiH)屬于離子化合物,Li跟水反應(yīng)可以放出H2,下列敘述中正確的是A.LiH的水溶液顯中性B.LiH是一種強(qiáng)
6、氧化劑C.LiH中的氫離子可以被還原成H2D.LiH中的氫離子與鋰離子的核外電子排布相同解析:此題為信息給予題,由:2LiH+2H2O=O2 可知,其水溶液顯堿性,不是中性,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;上述反應(yīng)中,LiH中的H為1價(jià),反應(yīng)后生成H2,變?yōu)榱銉r(jià),化合價(jià)升高,是失電子的變化,所以,H被氧化,LiH是還原劑,所以B、C選項(xiàng)錯(cuò);H的結(jié)構(gòu)示意圖為FK(W”JB(1JB)6JB(KG22)HT5”JXFK) 與Li的結(jié)構(gòu)示意圖FK(W”JB(3JB)6JB(KG22)HT5”JXFK) 的核外電子排布相同,故D正確。答案:D4.有A、B、C、D四種元素,A的正二價(jià)離子與氬原子的電子層結(jié)構(gòu)相同,B原子有三個(gè)
7、電子層,其單質(zhì)為雙原子分子,C的核外電子比A少一個(gè),B與D同周期,其單質(zhì)為淡黃色固體。(1)寫(xiě)出A、B、C、D的離子符號(hào)。(2)A、B、C、D的離子半徑由小到大的順序是怎樣的?(3)用電子式表示這四種元素中兩兩形成離子化合物的過(guò)程。解析:A2與Ar的電子層結(jié)構(gòu)FK(W”*3JB(18JB)6JB(KG22)JB(KG28)JB(KG28)HT5”JXFK)相同,說(shuō)明A的核電荷數(shù)為20,即為鈣元素;B有三個(gè)電子層,為第三周期,第三周期元素的單質(zhì)能形成雙原子分子的只有氯元素,所以B為Cl;C的核外電子比A少一個(gè),應(yīng)是K;D與B同周期,單質(zhì)為淡黃色,應(yīng)為S。答案:(1)A、B、C、D的離子符號(hào)應(yīng)分別為:Ca2+、Cl、+、2;5.下列性質(zhì)中,可以證明某化合物內(nèi)一定存在離子鍵的是A.可溶于水B.具有較高的熔點(diǎn)C.水溶液能導(dǎo)電D.熔融狀態(tài)能導(dǎo)電解析:化合物中存在離子鍵的物質(zhì)必為離子化合物,由于構(gòu)成離子鍵的粒子是陰、陽(yáng)離子,因此,其區(qū)別于其他物質(zhì)的特點(diǎn)是:熔融狀態(tài)能導(dǎo)電??扇苡谒退芤耗軐?dǎo)電不一定是離子化合物,因?yàn)楣矁r(jià)化合物也可能有此性質(zhì),如HCl。具有高熔點(diǎn)的物質(zhì)可能是離子化合物,也可能是由共價(jià)鍵形成的物質(zhì),如金剛石、二氧化硅等。故符合
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