共价键

本页只讲一条中四内容标准：共价键。它是化学键一章通往稳定的第二条路径。

若说离子键转移电子，共价键则是共用电子。你要能精确定义共价键、算出共用了多少对电子，并在点叉图里把这种共用画出来，这些正是考官反复检验的技能。

共价键是什么

共价键在两个原子共用一对（或多对）电子时形成。每一对共用电子都被两个原子同时算入满的最外壳层，所以两个原子都达到稳定的八隅体（氢则是双电子）。

共价键在非金属原子之间形成，因为非金属的价电子多，共用比得到或失去好几个电子来得容易。

共用电子对的数目决定键的名称：

• 单共价键，共用一对电子（例如 H₂ 里的 H–H）。
• 双共价键，共用两对电子（例如 O₂ 里的 O=O）。
• 三共价键，共用三对电子（例如 N₂ 里的 N≡N）。

共用如何进行

以氢 H₂ 为例。每个氢原子有 1 个电子，需要 2 个（一个双电子，像氦）。

两个原子各贡献一个电子，组成一对共用电子，如今两个原子都算入这一对，所以每个氢都有稳定的双电子。在点叉图里，你把这对共用电子画在两个原子的重叠区，一个原子的电子用点、另一个用叉，好让共用看得见。

对更大的分子，同样的观念反复出现。在甲烷 CH₄ 里，碳（2.4）有 4 个价电子，与四个氢原子各共用一对，形成四个单键；碳达到八隅体，每个氢达到双电子。

在二氧化碳 CO₂ 里，碳与每个氧共用两对电子，形成两个双键（O=C=O）。

例题

题目。 水由氧（电子排布 2.6）与氢（排布 1）形成。

请解释共价键如何形成，说出键的类型与数目，并给出分子式。

第一步，数每个原子的需要。 氧有 6 个价电子，还需要 2 个才达八隅体。

每个氢有 1 个电子，还需要 1 个才达双电子。

第二步，匹配共用。 由于每个氢只能共用一个电子，氧必须与两个氢原子共用。

氧向两对共用电子各贡献一个电子，每个氢也向它那一对贡献一个电子。

第三步，检查最外壳层。 通过这两对共用电子，氧现在算入 8 个外层电子（稳定的八隅体），每个氢算入 2 个（稳定的双电子）。

第四步，命名键与分子式。 共有两个单共价键（H–O–H）。

一个氧原子与两个氢原子成键，所以分子式为 H₂O。

答案。 氧与两个氢原子各共用一对电子，形成两个单共价键。

氧达到八隅体，每个氢达到双电子，得到分子 H₂O。

练习题

题目。 碳（电子排布 2.4）与氧（2.6）形成二氧化碳。

请解释共价键如何形成，说出键的类型，并给出分子式。

答案。 碳有 4 个价电子，还需要 4 个才达八隅体；每个氧有 6 个，还需要 2 个。碳与每个氧原子共用两对电子，形成两个双共价键（O=C=O）。通过这种共用，碳达到八隅体，每个氧也达到八隅体。一个碳原子与两个氧原子成键，所以分子式为 CO₂。

考试提示

精确记住定义：共价键是原子之间共用一对（或多对）电子，用词是共用，不是转移，而且发生在非金属之间。画点叉图时，只画最外层电子，把共用电子对放在重叠区，一个原子用点、另一个用叉，好让共用一目了然。

仔细数：共用一对是单键，两对是双键，三对是三键。一个很常见的失误，是给共价分子画成离子式的图（电子被转移、离子放在括号里），共价键里没有离子、没有电荷。

本节定位

共价键与离子键并列，是**化学键**一章两大核心键型，两者存在的原因相同，让每个原子都得到稳定的惰性气体排布。理解共价共用，能为配位键（一种特殊的共价键）与本章之后的共价化合物性质做好准备。

请用**例题操练点叉图，用练习题**在 NH₃、CH₄、N₂ 等分子上自我检验。在我们的在线一对一 SPM化学课上，以英文授课，每小时 RM50 起，我们的老师会确保你绝不把共用与转移弄混、并把共用电子对放对位置，而这正是本条标准在 SPM化学 里拿满分的所在。

快速回顾

• 共价键是非金属原子之间共用一对（或多对）电子。
• 每一对共用电子都帮助两个原子达到稳定的八隅体（氢则是双电子）。
• 共用一对 = 单键；两对 = 双键；三对 = 三键。
• 点叉图里把共用电子对放在重叠区；没有离子或电荷。
• 例子：H₂ 与 CH₄（单键）、O₂ 与 CO₂（双键）、N₂（三键）。