一、离子键

判断方法

1. 元素类型：通常由活泼金属（IA、IIA族）与活泼非金属（VIA、VIIA族）结合形成，如NaCl、MgO等。

  • 例外：铵盐（如NH₄Cl）中NH₄⁺与Cl⁻之间也是离子键。

    • 2. 电负性差：若两元素电负性差大于1.7，通常形成离子键（高中阶段简化记忆）。

    3. 物理性质：固态不导电，熔融态或水溶液中导电。

    实例分析

  • 典型例子：
  • NaCl（钠与氯通过离子键结合）。
  • MgO（镁与氧形成离子键，熔沸点高）。
  • 反例：AlCl₃（金属与非金属结合，但为共价化合物）。

    • 二、共价键

    判断方法

    1. 元素类型：非金属与非金属之间，或某些金属与非金属（如AlCl₃、BeCl₂）。

    2. 电负性差：差值小于1.7时通常形成共价键，极性或非极性取决于元素是否相同。

  • 极性键：不同非金属原子（如H₂O中的H-O键）。
  • 非极性键：同种非金属原子（如O₂中的O-O键）。

    • 3. 物理性质：熔沸点较低，液态一般不导电（某些强极性分子如HCl溶液导电）。

    实例分析

  • 典型例子：
  • H₂O（极性共价键）。
  • CO₂（C与O通过极性键结合，分子为非极性）。
  • 特殊结构：
  • 铵盐中的NH₄⁺（内部N-H为共价键，NH₄⁺与Cl⁻间为离子键）。

    • 三、金属键

    判断方法

    1. 元素类型：仅存在于金属单质或合金中，由金属阳离子与自由电子间静电作用形成。

    2. 物理性质：高导电性、延展性，熔沸点差异大（如钨高，汞低）。

    实例分析

  • 典型例子：
  • Fe（金属晶体中Fe²⁺与自由电子形成金属键）。
  • Cu（导电性源于自由电子移动）。

    • 四、进阶分析方法

    1. 电子局域函数（ELF）：

  • 离子键（如NaCl）：Cl⁻周围ELF值高（约0.88），显示电子局域化。
  • 共价键（如N₂）：键区ELF值接近1，孤对电子区高度局域。
  • 金属键（如Cu）：ELF值低（<0.5），电子离域分布。

    • 2. Bader电荷分析：

  • 离子键中电荷转移显著（如Na⁺→Cl⁻），共价键电荷分布较均衡。

    • 五、常见误区与反例

    1. 离子键与共价键的模糊界限：

  • AlCl₃（金属与非金属结合，但因Al³⁺极化力强，形成共价键）。

    • 2. 含复杂键的化合物：

  • NaOH（Na⁺与OH⁻间为离子键，O-H为共价键）。
  • Na₂O₂（O-O为非极性键，Na⁺与O₂²⁻间为离子键）。

    • 总结

  • 简单记忆口诀：
  • 金属+非金属 → 离子键（注意铵盐和极化例外）。
  • 非金属+非金属 → 共价键（注意极性/非极性）。
  • 金属单质/合金 → 金属键。

    • 综合判断需结合元素类型、电负性差、物理性质及进阶分析（如ELF、Bader电荷）。