当前课程知识点：普通化学 > 第四章 化学键与分子结构 > 4.2 Lewis理论 > 4.2 Lewis理论
这一节我们介绍Lewis理论
Lewis理论是最简单的化学键模型
Lewis理论只用一些点 线和化学符号
来描述化学键
首先我们来看什么是Lewis符号
Lewis符号就是用点在元素符号周围
描述属于该元素原子的价电子
每个点表示一个价电子
这里列出了第一和第二周期
元素 原子的Lewis符号
我们可以看到氢有一个价电子
因此Lewis符号
就是氢的元素符号外加一个点
而氦就有两个点
从锂到氖外层电子从1增加到8
价电子的点也是从1到8
需要指出外层电子的8电子组态
为稳定的组态
这种原子的8电子稳定组态常称为八隅律
对于只有一层电子的原子或离子
则是双电子组态为稳定组态
如氦原子的两个外层电子
那么如何用Lewis符号来描述分子结构
当原子形成分子时
电子会发生转移或共享
但电子的数目不变
成键原子通过电子共享
或电子转移获得稳定的电子组态
结合生成稳定分子
在Lewis结构中
成键原子间共用电子对可用两个点
也可以用一根划线描述
如氢分子
氢分子中你可以用两个点来描述共用电子对
也可以用一根线来描述这个共用电子对
下面我们来看离子键的Lewis结构
金属原子和非金属原子
生成离子化合物
在生成的过程中
金属原子失去电子 成为阳离子
非金属原子得到电子 成为阴离子
阴阳离子通过静电吸引结合
下面我们来看看几种离子化合物的Lewis结构
我们看氯化钠的生成
钠原子外层电子有一个电子
氯原子的外层电子有七个电子
钠原子失去一个电子
外层电子就会变为8个电子
氯原子得到一个电子
外层电子也会成为8个电子
那么通过电子转移
钠失去一个电子 氯得到一个电子
从而钠正离子和氯负离子的外层电子
都满足八隅律
获得了稳定的电子组态
并通过静电吸引形成稳定的氯化钠
反应式箭头的右侧就是氯化钠的Lewis结构
类似的对氧化钙则是钙和氧原子
分别通过失去两个电子和得到两个电子
生成正负离子的同时
也实现了外层电子满足八隅律的稳定组态
箭头右侧就是氧化钙的Lewis结构
对于锂和氢形成氢化锂
则是外层电子填充的是1s轨道
稳定的电子组态是双电子组态
下面我们讨论共价分子的Lewis结构
共价分子也就是通过共价键结合的分子
在共价分子中成键原子间
通过共享电子与原子核的相互作用结合
并实现原子的稳定组态
首先我们看只形成共价单键的分子
如水分子
在水分子中 氢原子和氧原子
各提供一个电子形成共用电子对
构成一根共价键
因为水分子中 有两个氢原子
因此氧原子共提供两个共用电子
剩下四个不成键电子
也就是两对孤对电子
它们的Lewis结构可以表示成这个样子
成键电子间也可以用点表示
也可以用线来表示
这里要说明一下
成键电子对指的是两原子间共用的电子对
孤对电子也就说
它是非键电子 只属于一个原子
下面我们来看一下为什么水分子不能形成H3O
如果形成H3O
氧就有三对成键电子
还剩三个非键电子
则氧的最外层电子就是9个
我们可以看 不满足八隅律
这是一个不稳定的结构
但这H3O若失去一个电子
氧就可以得到外层的八电子组态
形成稳定的水合氢离子
再看氯分子 氯的外层电子为7个
两个氯原子各贡献一个电子配对共享
满足了八电子稳定组态
并形成一根共价键
氯分子的Lewis结构
大家可以看一下
还有甲烷分子也是这样
总共形成四根共价键
满足了氢原子的外层电子
为两个的稳定组态
和碳原子是八个电子的稳定组态
下面我们来看具有双键和三键的分子
氧气分子中
氧原子间是双键
氮气分子中形成三键
那么为什么氧气分子要形成双键呢
能不能形成单键
我们来看 若形成单键
那么在两个氧原子之间只有一对共享电子
氧原子的外层电子将只是7电子组态
是不稳定的
为了形成稳定的外层电子组态
就需要形成双键
这时两个氧原子间共享两对电子
与不参与成键的两对孤电子
构成稳定的八电子组态
生成稳定的氧气分子
从这里我们可以看到
每多生成一根键则多得一对共享电子
多根键的生成是获得更多共享电子的途径
我们看氮分子
不难看出 氮分子必须生成三键
才能每个氮原子实现稳定的八电子组态
还有接着我们可以看到乙烯 碳碳是双键
乙炔 碳碳是三键
这就是因为它们要满足碳原子的
八电子稳定组态
-1.1回顾和再认识化学
-1.2学习化学的重要意义
-1.3化学学科体系
-1.4-1.5课程安排、学习化学的一般方法
-2.1核反应与元素的转化
-2.2元素的分布与丰度
-2.3放射性核素与原子能
-第二章 元素的起源与分布--习题
-3.1原子的组成
--3.1原子的组成
-3.2原子结构
--3.2原子结构
-3.3核外电子分布
-3.4元素周期律
--3.4元素周期律
-3.5原子半径、电离能、电子亲和能、电负性
-第三章 原子结构与周期律--习题
-4.1化学键
--4.1化学键
-4.2 Lewis理论
-4.3如何确定Lewis结构
-4.4价层电子对互斥理论
-4.5价键理论
--4.5价键理论
-4.6分子轨道理论
-4.7分子间作用力
-第四章 化学键与分子结构--习题
-5.1晶体的特征
--5.1晶体的特征
-5.2晶体结构的周期性
-5.3晶体的基本类型及其结构
-习题--作业
-6.1 热力学第零定律和温度
-6.2 热力学第一定律和焓
-6.3 热力学第二定律和熵
-6.4 热力学第三定律和规定熵
-第六章 热力学基础--习题
-7.1化学平衡与平衡常数
-7.2标准平衡常数与Gibbs自由能变化
-7.3多重平衡规则
-7.4化学平衡的移动
-第七章 化学平衡--习题
-8.1化学反应速率
-8.2简单级数反应的速率公式
-8.3反应级数的测定
-8.4温度对反应速率的影响
-8.5反应机理
--8.5反应机理
-8.6催化反应动力学
-第八章 化学反应动力学--习题
-9.1酸碱概念的历史演变
-9.2弱酸、弱碱的解离平衡
-9.3盐的水解
--9.3盐的水解
-9.4缓冲溶液
--9.4缓冲溶液
-第九章 酸碱平衡--习题
-10.1溶度积
--10.1溶度积
-10.2沉淀的生成
-10.3沉淀的溶解
-10.4沉淀的转化
-10.5分步沉淀
--10.5分步沉淀
-第十章 沉淀溶解平衡--习题
-11.1基本术语
--11.1基本术语
-11.2氧化还原反应与原电池
-11.3电极电势与电动势
-11.4氧化还原反应进行方向的判据、氧化还原反应平衡关系
--11.4氧化还原反应进行方向的判据、氧化还原反应平衡关系
-11.5电极电势的影响因素-能斯特方程
-11.6元素的电极电势图
-第十一章 氧化还原反应和电化学--习题
-12.1配合物的概念
-12.2配合物的异构现象
-12.3配位化合物的价键理论
-12.4配合物的晶体场理论
-12.5配位平衡计算
-第十二章 配位化合物--习题
-13.1 有机化学学科的建立
-13.2 有机化合物结构的探索
-13.3 精彩的有机合成
-13.4 有机化学的诱人前景
-第十三章 有机化学发展简史--习题
-13.5 典型有机物举例
-13.6 什么是有机化合物
-13.7 有机化学的概念
-13.8 有机化合物分类
-13.9 有机化合物结构表示法
-13.10 有机化合物中共价键的形成
-第十三章 有机化学发展简史--习题
