共價鍵、配位共價鍵 單鍵、雙鍵或參鍵 共價分子中電子對的分類 分子化合物的特性 課本1-3 共價鍵與分子化合物 共價鍵、配位共價鍵 單鍵、雙鍵或參鍵 共價分子中電子對的分類 分子化合物的特性

生活中常見的分子化合物 C12H22O11 CH3COOH

共價鍵 共價鍵：原子間以共用價電子對所形成的相互作用力。其中原子只有共用電子，原子不帶淨電荷。 共價化合物或分子化合物：以共價鍵結合的化合物。 分類： 兩原子共用價電子的數目 共價鍵種類 例子 １對 單鍵 ２對 雙鍵 ３對 參鍵

單鍵 單鍵：兩原子鍵結時共用一對價電子。 與氦相同價電子數 ２種表示法

氯分子(Cl2) 形成單鍵示意圖 與氬相同價電子數

氯化氫(HCl) 形成單鍵示意圖

水分子(H2O) 形成單鍵示意圖

共價分子中電子對的分類 電子對種類 鍵結電子對：分子中原子共用的電子對 孤電子對（未鍵結電子對）：分子中未共用的電子對 鍵結電子對 孤電子對

配位共價鍵 配位共價鍵：共價鍵中，價電子對僅由某一個離子提供的鍵結。 提供孤電子對

例題1-4 氟化硼(BF3)與氟離子(F-)很容易結合變成BF4-。科學家發現一些有機物的陽離子可與BF4-形成安定離子化合物。請寫出氟化硼(BF3)與氟離子(F-)結合成BF4-的路易斯結構。

延伸補給站-氫分子的鍵結

雙鍵 雙鍵：兩個原子共同擁有兩對價電子所形成的共價鍵。

參鍵 參鍵：兩個原子共同擁有三對價電子所形成的共價鍵。

: : : : N 例子：N2的路易斯結構 算出該分子總價電子數：5(N) + 5(N) = 10 先畫出原子間鍵結電子對 2X8-5X2=6 : : : : N 再將剩餘的電子填入各原子中 增加原子間鍵結數以滿足八隅體

不符合八隅體規則的例子 6個價電子 7個價電子

例題1-5 表1-3曾介紹某些分子的路易斯結構，試寫出氰離子(CN－)及一氧化氮(NO)的路易斯結構。 CN－的總價電子數 = 4(C) +5(N) +1(-1價) =10 NO的總價電子數 = 5(N) + 6(O) =11 : : : : [ ]- : : : C N N O ． : 符合八隅體規則 不符合八隅體規則

分子化合物的特性 分子化合物是以分子為最小單位的化合物。 每個分子有固定的組成形狀及化學性質。 分子內的原子以共價鍵的方式結合。 分子化合物對水的溶解度差異大，例如：酒精、丙酮及氨溶於水，甲烷不溶於水。

分子間的作用力不同：有氣態、液態、固態。 氣體 固體 液體

分子間作用力不同的例子 氣體 液體 固體 氫H2 氧O2 氮N2 一氧化碳CO 甲烷CH4 氨NH3 二氧化碳CO2 酒精C2H6O 冰 蔗糖C12H22O11 蛋白質 纖維素

常見分子化合物的模型

趣味實驗-分子模型 科學家常以分子模型來表現分子結構及形狀，也用來研究化學變化中分子結構的轉變。 填空模型 球-棍模型

講義1-3 共價鍵與分子化合物 一、共價鍵的形成 二、共價鍵的分類 1. 單鍵 2. 雙鍵 3. 參鍵 三、路易斯結構的寫法 四、分子化合物的特性

共價鍵 定義：非金屬與非金屬原子相結合時，利用 結合，形成穩定電子排列。 共用電子對 例：兩個氯原子結合形成氯分子 共用電子對 ＋ 7顆價電子 8顆價電子

共價鍵的分類－單鍵 兩原子共用一對電子，以「－」表示。 例：氫氣 例：氯氣

共價鍵的分類－單鍵 兩原子共用一對電子，以「－」表示。 原子共用電子對 例：氯化氫 未共用電子對 例：水

共價鍵的分類－雙鍵 兩原子共用二對電子，以「＝」表示。 例：氧氣 例：二氧化碳

共價鍵的分類－參鍵 兩原子共用三對電子，以「≡ 」表示。 例：氮氣

範例 1-3.1 試畫出第二週期部分元素氫化物的電子點式: 　 分子式 CH4 NH3 H2O HF 電子點式

類題 1-3.1 下列何者分子具有最多的孤電子對？ (A) HCl (B) H2S (C) CO (D) C2H2 (E) CO2 [解]

不符合八隅體化合物 (1) 奇數電子的分子 (2) 缺少電子的化合物：IA、IIA、IIIA族 (3) 中心為第三週期後之ⅤA、ⅥA、ⅦA族 例： (2) 缺少電子的化合物：IA、IIA、IIIA族 例：BeF2 例：BF3 (3) 中心為第三週期後之ⅤA、ⅥA、ⅦA族 例：SF6 例：PCl5

範例 1-3.2 [答] (B)(E) [解] (B) (E) 下列化合物中的鍵結，哪些不符合八隅體規則？ (A) CO2　(B) NO　(C) NF3　(D) SO2　(E) BF3　 [答] (B)(E) [解] (B) (E)

類題 1-3.2 下列哪些分子的形成，符合八隅體規則？ (A) CO (B) OF2 (C) NO2 (D) PCl5 (E) H2S [答] (A)(B)(E) [解] (C) (E)

H2O、C2H5OH、CH3COCH3、C6H6（苯）…等 分子化合物的特性 1. 以分子為最小單位，具固定組成及化性。 例：水 H2O、單醣 C6H12O6 組成多屬於非金屬 2. 常溫常壓下，可為氣、液或固體。 狀　態 常見分子化合物種類 氣　體 H2、O2、N2、CO、CH4、NH3、CO2…等 液　體 H2O、C2H5OH、CH3COCH3、C6H6（苯）…等 固　體 蔗糖、蛋白質、纖維素…等 不同物質其分子間作用力大小不一， 因此在常態下以不同的狀態存在

分子化合物的特性 3. 分子間引力較離子鍵弱，具較低熔、沸點。 4. 固 (s)、液態 (l) 不導電。 例：正丙醇 C3H7OH 熔點 -127 oC 氯化鈉 NaCl 熔點 +800 oC 4. 固 (s)、液態 (l) 不導電。 若為電解質，溶於水 (aq) 可導電。 註：分子化合物對水溶解度差異頗大，如酒精可以任意 比例和水互溶，而碳氫化合物 CH4較難溶於水。

範例 1-3.3 X、Y為前兩週期中的元素，當X、Y兩元素原子形成分子時，其價殼層電子分布如下圖所示，則下列敘述何者正確？ (A)此分子化合物在室溫時為氣體　 (B)因Y是碳，X是氧，故此圖可表示CO2的結構 (C) Y為ⅥA族元素 (D) X為金屬元素 [答] (C) [解] 由圖判斷X為H元素而Y為O元素。(A)此分子為H2O，室溫下為液體；(B) Y＝O，X＝H；(D) X＝H為非金屬元素。

類題 1-3.3 下列何者為分子化合物所具有的特性？ (A)常態下為氣體 (B)多為含金屬元素的化合物 (C)呈固態時具有延性 (D)呈液態時不導電 [答] (D) [解] (A)固、液及氣態之分子化合物皆有；(B)多含非金屬元素；(C)不具延性。 1-3 結束

課本1-4 共價網狀固體 共價鍵形成的物質 石墨 金剛石 矽與石英

共價鍵形成的物質 以簡式表示，原子以共價方式連續延伸鍵結而成。 例如：石墨(C)、金剛石(C)、矽(Si)及石英(SiO2) 分子化合物 以分子式表示，有一定的組成。 共價網狀固體（網狀固體） 以簡式表示，原子以共價方式連續延伸鍵結而成。 例如：石墨(C)、金剛石(C)、矽(Si)及石英(SiO2)

石墨 由碳以共價鍵結合而成的二 度空間的平面網狀固體，層 與層之間並無共價鍵，引力 小，易滑動，因此易斷裂 熔點介於3652 ℃至3679 ℃ 之間 具導電性 可當潤滑劑使用

金剛石 由碳以共價鍵結合，呈四面體排列，形成的三度空間網狀晶體。 自然界硬度最大的物質，不具導電性。 高熔點，大於3550 ℃

矽 石英 矽原子以共價鍵的方式結合成正四面體的結構 矽為重要的半導體和積體電路材料。 石英的固體中，1個矽與4個氧原子以共價鍵的方式形成立體網狀結構，與鑽石相似 石英具有質硬、不導電及高熔點(大於1700 ℃)的特性。

講義1-4 共價網狀固體 一、共價網狀固體形成的原因 二、金剛石 三 、石墨 四、矽 五、石英

共價網狀固體形成的原因 非金屬原子以共價鍵結合。 無限延伸成一度、二度或三度空間。 沒有獨立分子存在，以實驗式(簡式)表達。 共價網狀固體元素： 金剛石（C）、石墨（C）、矽（Si）等。 (2) 共價網狀固體化合物： 石英（SiO2）、金剛沙（SiC）等。

金剛石 結構： (1) 每個碳與4個相鄰的碳原子以單鍵結合。 (2) 正四面體，延伸成立體網狀結構 。 1 2 4 3

金剛石 性質： 無色透明、折射率大。 硬度極高。 具高熔、沸點。 不具導電性。 導熱性佳。

石墨 結構： (1) 共邊的六圓環互相聯結形成的層狀構造 。 (2) 每一層內，每個碳原子都與鄰近3個碳原子，以共價鍵結合。 (3) 平面網狀結構，層與層無共價鍵。 (4) 僅以微弱 (凡得瓦力)結合。

石墨 性質： 灰黑色。 具導電性，可作電極使用。 硬度小，質軟，可作為潤滑劑。

矽 結構： (1) 矽晶體中的結構與金剛石相同。 (2) 每個矽與鄰近的4個矽原子結合。 (3) 利用共價鍵結合成正四面體結構。 性質： 矽為半導體元素和積體電路的材料。

石英 結構： 每一個矽原子與鄰近的4個氧原子結合。 每個氧原子也與鄰近的2個矽原子結合。 共價鍵結合，其立體結構與金剛石相似 矽與氧原子總數比1 : 2簡式SiO2。 1-4 結束

課本1-5 金屬固體 電子海與金屬鍵 金屬的性質

電子海與金屬鍵 電子海：金屬價電子游動於金屬原子核(陽離子)間的現象。 金屬鍵：金屬中電子海的自由電子與原子核(金屬陽離子)間的吸引力。

金屬的性質 金屬具有導電、導熱能力及良好的延展性。例如：金、銀、銅。 金屬固體具有光澤、高的熔點、沸點及密度等物理性質。

不同鍵結方式形成的化合物比較

科學報導-食鹽 食鹽是人每日必須攝取的食物之一。其中鈉離子在生物體中扮演重要的角色，如神經傳導及頭腦思考皆需要鈉離子。 七股鹽田 高鹽飲食可能導致高血壓等疾病。 市售食鹽並非純的NaCl。其中含有： 防結塊劑：可防止鹽結塊，如碳酸鎂、碳酸鈣、矽酸鈣等。少量攝取無害人體。 微量碘化鉀或碘化鈉：碘離子可體來製造甲狀腺素。

講義1-5 金屬固體 一、金屬鍵的形成。 1. 電子海的概念。 2. 金屬鍵的定義。 二、金屬固體的性質。 三、不同類純物質及性質的比較。

電子海的概念 鈉與鎂 失去價電子 形成自由電子，移動於所有陽離子間 電子海 稱為： 。

金屬鍵的定義 定義： 自由電子與金屬陽離子間的交互作用力

金屬固體的性質 想一想 金屬具有光澤。 金屬為電和熱的良導體。 固、液態皆能導電。 因價電子不固定 在特定陽離子。 為何金屬導電性隨溫度升高而降低呢？ 因溫度升高，原子核振動較激烈 阻礙自由電子的運動，故使導電度下降。

金屬固體的性質 (4) 金的展性最好；鉑的延性最佳。 外力作用，電子海的 電子仍包圍金屬陽離子 (5) 金屬晶體摻有其它元素可做成合金。

範例 1-5.1 [答] (A)(B) 下列有關金屬的敘述，何者正確？ (A)金屬元素的價電子在整個金屬固體中自由移動，故易導電　(B)金屬原子的層面可以滑動，因此具有延性及展性　(C)升高溫度時自由電子的運動速率增大，金屬導電性也隨之增加　(D)黃銅是銅和錫的合金　(E)合金是兩種或兩種以上金屬元素組成，金屬和非金屬元素無法組成合金 [答] (A)(B) [解] (C)溫度上升，金屬的導電性下降；(D)黃銅為銅與鋅之合金；(E)金屬與非金屬也可形成合金，如鋼鐵。

類題 1-5.1 [答] (D) 有關金屬的敘述，下列何者錯誤？【85.推甄】 (A)地殼中含量最多的金屬是鋁 (B)導電性最好的是銀 (C)展性最好的是金 (D)所有金屬均很堅硬，熔點均在800 ℃以上 (E)金屬氧化物溶於水後大都呈鹼性，僅少部分水溶液呈酸性 [答] (D) [解] (D)金屬熔點差異頗大，有常溫下呈液態的汞及熔點3000 ℃以上的鎢。

不同類純物質及性質的比較 種 類 結合方式 結構單元 形成元素 性質 熔點 延性展性 導電性 實例 NaCl 、KCl、MgO、CaO 種　　類 離子化合物 分子化合物 共價網狀固體 金屬 結合方式 陰、陽離子間的靜電吸引力 共價鍵 無限延伸的 共價鍵 金屬鍵 結構單元 陽離子、陰離子 分子 原子 原子（陽離子與 自由電子） 形成元素 金屬元素與 非金屬元素 非金屬元素 金屬元素 性質 熔點 高 低（某些分子具 昇華性質） 非常高 大多熔點高 延性展性 差 佳 導電性 熔融態或水溶液導電 不導電 不導電 （石墨導電） 實例 NaCl 、KCl、MgO、CaO I2、H2O、CO、CO2 鑽石C、石英SiO2 Na、K、Fe、Cr、Au、Ag

範例 1-5.2 設有元素W、X、Y和Z，其原子序各為11、14、17及18，則下列敘述何者正確？ [答] (A)(C)(D) (A) W和Y原子作用會形成離子鍵 (B) W和Z原子作用會形成離子鍵 (C) Y與Y原子作用會形成共價鍵之分子 (D) X原子間鍵結成為網狀固體，亦即共價固體 (E) X與Y原子作用會形成離子鍵 [答] (A)(C)(D) [解] W、X、Y和Z分別為元素鈉、矽、氯及氬；(B) Z為單原子分子不與其它元素化合；(E) X與Y形成共價分子化合物SiCl4。

類題 1-5.2 [答] (B) 1-5 結束 下列選項中，何者物質完全是由共價鍵所形成的分子？ 【92.大考中心】 下列選項中，何者物質完全是由共價鍵所形成的分子？ 【92.大考中心】 (A) NO2、HBr、NaOH　(B) CO、NH3、F2 (C) CuSO4、H2O、CH4　(D) CO2、BaCl2、 NH4Cl [答] (B) [解] 找非金屬＋非金屬化合者，但含NH4＋者除外。 1-5 結束

化學達人闖關！

學習概念圖

The end