单元总览

结构3：化学键

IB 化学 SL· 5 分钟阅读 📊 占IB化学SL考试总成绩的15-20%

1. 单元概览

本单元建立在你在第2单元学到的原子结构基础上，从单个原子延伸到原子如何相互作用形成我们周围的化合物和材料。我们的学习顺序从两种极端化学键类型（离子键和共价键）开始，接着学习共价分子的几何结构、分子间作用力、金属键，最后是轨道杂化。

所有子主题的核心思想都是将微观化学键结构与宏观性质联系起来。你需要持续将原子的成键方式与沸点、导电性、溶解度等可观测性质关联起来，这些内容在IB考试中占比很大。

本单元分为6个核心子主题：

学习离子键的形成方式，描述离子晶格结构，并将结构与离子化合物的性质联系起来。

★★⏱ 15 min

内容包括共价键的形成、键的极性、键能，以及简单共价化合物和巨型共价化合物的性质。

★★⏱ 15 min

应用VSEPR理论预测分子和多原子离子的形状、键角和整体极性。

★★★⏱ 20 min

学习四种主要的分子间作用力及其对熔点/沸点和溶解度的影响。

★★★⏱ 20 min

理解金属键的结构，以及它如何解释金属和合金的性质。

★★⏱ 10 min

识别sp、sp²和sp³杂化，并将轨道混合与观测到的分子几何结构联系起来。

★★★★⏱ 15 min

错误做法:

将分子间作用力与分子内的共价键/离子键混淆

原因:

分子间作用力存在于分子之间，比分子内的化学键弱得多，但却是熔沸点变化趋势的原因

正确做法:

解释宏观性质时，始终明确你描述的是分子内的作用力还是分子间的作用力

错误做法:

假设所有含极性键的分子整体都是极性的

原因:

对称的分子形状会抵消键偶极，因此即使含有极性键，分子也可能是非极性的

正确做法:

识别出极性键后，始终检查分子形状和对称性来确定分子整体的极性

错误做法:

在VSEPR计算中忽略孤对电子的排斥作用

原因:

孤对电子的排斥作用比成键电子对更强，这会使键角小于理想值

正确做法:

始终计算所有电子域（孤对电子+成键电子对），并考虑孤对电子更强的排斥作用进行调整

概念	关键信息
VSEPR电子域	2 = 直线形 (180°), 3 = 平面三角形 (120°), 4 = 四面体 (109.5°)
分子间作用力强度	离子-偶极 > 氢键 > 偶极-偶极 > 伦敦色散力
键极性规则	大致ΔEN > 1.8 = 离子键, 0.4 < ΔEN < 1.8 = 极性共价键, ΔEN < 0.4 = 非极性共价键
杂化对应关系	2个电子域 = sp, 3个 = sp², 4个 = sp³
离子化合物性质	熔点高，仅在熔融/溶解状态下导电，质脆
金属键定义	带正电的金属阳离子与离域电子海之间的静电吸引作用

从第一个关于离子键的子主题开始学习本单元，为理解不同化学键类型的形成和性质打下基础。完成本化学键单元的全部6个子主题后，你可以进入下一个能量学单元，在那里你将把化学键结构与化学反应中的能量变化联系起来。