科学方法12 ：当今世界的成功之路

{dy}章：我们周围的化学

化学无处不在。我们穿的衣服、吃的食物以及所有使用的物品都是由化学物质组成的。看图1.1。尽可能地列出你用过的化学制品。铅笔与发卷有什么共同之处？在这一章，你将要学习在家里和工作场所常见的有机物的结构、性质及其反应。同时，你将会发现，健康、安全、经济、环境等问题都与有机物的使用密切相关。

你将要学习什么

在学完这章后，你将能够：

•描述并解释共价键和离子键的形成（1.1，1.2）

•鉴定与收集关于科技事业的信息（工作链接）

•描述以一个或两个简单分子形成聚合物的过程（1.3）

•描述在工作场所和家里常用的有机物的重要性（1.3）

•使用图书馆和网络资源去搜集、选择和分析信息（1.3）

你将能够做什么

•确定不同种类的有机液体的溶解性(实验 1A)

•预测常用有机物质在水和非水溶剂中的溶解度(实验 1A)

•准备一份关于有机物的使用和丢弃而影响社会、环境和经济问题的报告（1.3）

•安全地准备聚合反应过程中的有机产品（活动1B）

•比较xx聚合物和合成聚合物的性质（实验1C）

•运用实验来确定回收塑料的物理性质和化学性质（实验1D）

•理解工作场所有害物质信息系统（WHMIS） ，进行安全性练习 （实验1C，1D）

•选择和使用合适的词语和术语（1.1，1.2，1.3，实验1A、1C、1D）

•汇编、组织和解释数据（实验1A、1C、1D）

应知术语

原子   

化学键    

化合物  

共价键

电负性  

不能混合的

离子键

不溶性

可溶性

分子

单体

xx的

非极性分子

有机化合物

石化产品

极性共价键

极性分子

聚合作用

可溶解的

溶质

溶剂

合成

1.1         成键作用

在这一节，我们将回答上面所有的问题甚至更多。原子是地球上发现的组成物质的最小单元。它们有许多性质。原子有能力去结合另外一个原子而形成化合物。化合物是由许多原子以一种特殊的方式结合而成的物质。大多数化合物都是由分子组成的，一组原子相互结合在一起时可以看作是一个粒子。例如，我们喝的水——H₂O——是由氢原子（H）和氧原子（O）结合而成的。见图1.2。这些原子相互结合在一起形成一个水分子。一杯水中含有亿万个水分子，而这些水分子一起形成化合物水（图1.3）。

我们把原子相互结合形成分子的吸引力叫做化学键。当原子相互靠近形成化学键的时候，每个原子的最外层电子参与了化学键的形成。但是，并非所有的原子相互吸引的方式都是相同的。有些原子吸引电子的能力很强，能够把其周围原子的电子拉到自己这边来，这就是离子键，它包含电子的xx转移过程。在其它的化学键中，原子共享电子。这些电子能够共享形成单键、双键或者叁键。见图1.4。如果两个原子平等地共享电子，它们就形成非极性共价键。如果两个原子不均等地共享电子，它们就形成极性共价键。

 图1.4

决定化学键的类型：电负性

图1.5呈现了一些元素吸引电子的能力，即电负性。数值越大，表明吸引电子的能力越强。电负性通常被用来判定一个化合物中化学键的形成类型，在某些情况下，电负性还可以判定一个分子的整体极性。做到这一点，要计算出化合物中元素电负性的差值。电负性的差值在0到0.3之间表示原子间形成的键是非极性共价键。如果差值在0.3到1.7之间，这就表示原子间形成的键是极性共价键。如果差值更大，超过了1.7，那就形成了离子键。

元素之间形成的一些化学键的类型的例子，如图1.7所示。

电负性、化学键和极性

极性分子与非极性分子

在有些分子中，电子趋向于集中在一边而另一边就较少，这就造成了分子的一边比另一边带有更多的负电荷，这个分子就叫极性分子。分子中有一个负电荷端（电子最集中的地方）和一个正电荷端（电子集中最少的地方）。在一个分子中，当化学键是极性键并且分子具有不对称的形状时，这个分子就是极性分子。见图1.8。

在有些分子中，成键的电子均匀分布，分子的两端拥有相同数量的负电荷或正电荷。这两端就不存在差别——既不是一端比另一端有更多的负电荷，也不是一端比另一端有更多的正电荷。这种分子就叫非极性分子。当化学键的极性不是很明显，或者分子具有对称形状的时候，这个分子是非极性的。见图1.9A-B。