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1.理论探索
古希腊学者亚里士多德(Aristotle)认为，世间万物都是又“气，水，土，火”四种元素组成，这四种元素在“爱”和“恨”的作用之下组合起来，形成了物质，当这四种元素在两种力的作用下分裂和结合时，他们就形成的新的物质。这是人们对物质变化最早的印象。
年，德国科学家柯塞尔(Kossel)考察大量的事实后得出结论：任何元素的原子都要使最外层满足8电子稳定结构。但是柯塞尔的理论能解释许多离子化合物的形成，但无法解释非离子型化合物，比如氧气(O2)。
年，美国化学家路易斯(Lewis)发展了柯塞尔的理论，提出共价键的电子理论：两种元素的原子可以相互共用一对或多对电子，以便达到稀有气体原子的电子结构，这样形成的化学健叫做共价健。
年，鲍林(Pauling)更提出原子成键的杂化理论（hybridization）。这就使价键理论进一步系统化，使经典的化合价和化学键有机地结合在一起了。
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2.现代知识
1)离子键
离子键，我们可以这样理解，就是离子与离子之间的键。那么，“键”的意思究竟是什么呢？官方对化学键的定义是纯净物分子内或晶体内相邻两个或多个原子（或离子）间强烈的相互作用力的统称，简单来说，“键”的存在就是为什么微粒之间能结合在一起的原因。
离子分为阴离子和阳离子，是不带电的原子或原子团(如OH-)在失去或者得到电子之后形成的带电微粒。根据八隅体规则(是化学中一个简单的规则，它指出各个原子趋向组合，令各原子的价层都拥有八个电子，与惰性气体拥有相同的电子排列。)，结合我们上次学的电子排布，电子既可以通过失去最外层的所有电子来让内层的八电子显现出来，也可以得到电子来补充最外层的电子层使其达到八电子。一般来说，最外层电子数为n且n小于4时，原子都会失去n个电子来形成离子，这时候这个离子就会带n个正电，记作+n，当最外层电子数n大于4时，这个原子就会想要去得到(8-n)个电子来达到八电子结构，这时候这个原子就会带(8-n)个负电，记作-(8-n)。
一般来说，同种原子在反应之中每个都会失去相同数量的原子，因此我们为了理解记忆，引入了化合价这个概念来表示该原子在反应中表现出的化学性质，比如Li(锂)在反应中常常会失去一个电子，形成带+1电的离子，那么Li的化合价通常就是+1，O(氧气)在反应中会得到两个电子，形成带-2电的离子，那么O的化合价就是-2，组成化合物时整个化合物必须要呈中性，也就是说化合价必须为0，因而我们可以推断出Li和O形成的化合物为Li2O。离子键发生在元素周期表之中的Group1,2,3的金属和Group15,16,17的非金属之间。
那么当带着相反电荷的两个离子相遇时，他们两个就会因为静电作用相互吸引，从而紧密的结合在一起，不容易被破坏。但由于两个原子核和电子之间的排斥力，这两个离子也不会完全贴在一起，而是在一个距离时会让排斥力和吸引力相等，然后就形成了离子键。这样形成的离子键，不容易被破坏，这也就解释了为什么离子化合物(离子键形成的化合物)常温下都是固态，且大部分熔点都较高的原因。
举一个最常见的例子，钠和氯气反应：
Na最外层只有一个电子，所以Na呈+1价，而Cl最外层有七个电子，呈-1价，宏观上面Na会和Cl2(氯气)进行剧烈反应生成NaCl，而微观之中则是钠原子失去一个电子带正电，氯原子得到一个电子带负电，然后Na+和Cl-结合起来形成了NaCl。
同样有些带电的离子团也可以充当反应物，比如Na(+)和NO3(-)也同样可以结合生成NaNO3，这些离子团有时候被称为酸根(acidradicals)，因为他们是酸在失去了当中的H+离子之后形成的产物。
2)共价键（按成键方式分类）
一般共价键
离子键可以解释非金属和金属之间发生反应的本质，但是对于非金属之间的反应，就不是这么一回事了。也许两个原子都有六七个电子在最外面，谁也不愿意失去电子，这时候他们就会“妥协”一下，用你的一个电子和我的一个电子组合起来，两个人同时用，大家一起达到八隅体。最简单最典型的共价键化合物就是氢气了，由于氢的特殊性，他只需要达到最外层2电子就够了，因此两个氢原子都向对方分享了一个电子，也就是两个电子同时被两个原子核共有，从而保证了每一个氢原子核都有两个电子。这样的键叫做共价键。
在描绘共价化合物的微观结构的时候，我们会使用Lewisstructure，就是使用符号来表示该原子之中的价电子(valenceelectron)即最外层的电子。同时在表达共价键的时候，“—”是被广泛接受的。如果两个原子各出一个电子，即共享一对电子的话，我们就在两个原子之中画上一个——符号，如果共享两对电子，就画两道“—”。如图所示，第一种表示方法之中，孤电子对也使用“—“来表达。当然，为了书写方便，有时候不需要描绘出孤对电子，只用写出共享电子对，也就是F2写成F—F即可。
比较典型的还有氧气(O2)，氮气(N2)和二氧化碳(CO2)，他们之间形成的都是双键，或者是三键来达到八隅体。
相似的，共价键也属于比较强的键，共价键组合起来的化合物也是比较稳定的。但是不同的原子之间形成的共价键虽然可能都是一个，但他们之间还是有细微的差别的，为了科学的判断，我们提出了键能和键长的概念，键长就是两个原子之间的平均核间距离，而键能就是破坏这个键需要的能量。很容易想到，随着键长的减小，键能会变大，因为两个原子靠的更紧密了。所以说，键能一般和键长成反比。并且双键一般比单键强，三键比双键，单键都要强，但也不是一定的。
配位键(coordinatebonds)
CO2的结构我们现在应该已经能构想出来了，但是还有一个经典的C化合物：CO。我们都知道CO2中的C是和两个氧分别形成两个双键的，从而使每个氧都会有8电子，碳也有8个电子，但CO呢？C的外层有4个电子，而O的外层有6个电子(此段表述不准确，共价键能形成几个并不是看最外层电子数量的，但这里我们可以认为C能形成共价键的有4个电子，具体会在下一篇进行具体叙述)，如果形成双键，O是达到了8电子，可是C只有6电子啊，那么CO之间形成的到底是什么呢，难道是其他的键？
其实，CO之间形成还是共价键，只不过是一种比较特殊的共价键——配位共价键。在这种共价键形成时，A会提供自己的孤电子给B，然后再与那个孤电子形成共价键。在这里就是电子多的一方：O，提供一个电子给C，剩下的一个电子再和那个电子成共价键。在这之中，提供电子的那一方叫配体，得到电子的那一方叫受体。如图
氧先把自己的一对孤对电子之中的一个提供给C，这个时候C有5个电子，C也有五个电子。其实简单的想，成一个共价键其实就是多了一个电子，不是吗？所以说，为了使两个外层有五电子的原子达到八隅体，他们必须要成三键(多三个电子)
之后那一对孤对电子(7,8)之中留在氧那边的那个(8)会和过去的那个电子(7)成键。再加上原来的双键，C和O一共成了三键。为了书写明确，一般在写配位化合物时我们会把那一个特殊的键特殊化：正常的共价键都是“—”，配位共价键就是“→”，且箭头从配体指向受体，在这之中就是从O指向C了。我们可以确认一下这时候是不是C和O都达到了八隅体结构，数一下C的电子，是8个没错。
VSEPRTheory
在对于简单的化合物时，我们可以通过VSEPR(valenceshellelectronrepulsion)theory来画出它的三维(重点!!)结构，因为电子与电子之间是会排斥的，所以最外层的电子对会尽可能的和对方保持最远的距离。
首先，我们需要知道有多少配对电子和孤对电子，且在这之中双键和三键都算做“一对“配对电子。比如下图之中的CO2
按照双键三键算“一对”来说，一共有“两对”配对电子，因为电子对和电子对之间会尽可能离的远，所以说在三维空间中，O是分别在C的两边的，且O-C-O的键角(形成的角度)是度。
如果都是配对电子的话，我们可以按照下面这个图来得到三维结构，其中electrondomains我们可以认为就是配对电子数。注意这个图像是三维的!!三维的!!可以结合着键角来理解这个图。
下面分别是有三，四对配对电子时的结构：
但是我们要注意的是，不是所有化合物都只有配对电子而没有孤对电子的，而孤对电子的一个性质就是：和配对电子相比，孤对电子的排斥力会更大。它会把配对电子赶到更远的地方。在两对配对电子，一对孤对电子时，结构是这样的(还是属于比较正常的):
但如果是一对孤对电子，三对配对电子的话，由于孤对电子对配对电子的排斥力会比配对电子和配对电子的排斥力大，所以说这一对孤对电子会把配对电子压的比正常近。正常四对配对电子的话，他们之间的键角应该是.5度，但是有一对孤对电子的话，配对电子和配对电子的键角就会小于.5度了，如下图
在这张图中，孤对电子的排斥力较大，所以将配对电子推的更近了，配对电子之间的键角大约是度。那么如果有两对孤对电子，他们对于配对电子的压迫还会再大一点：
这时候，两个H之间的键角只有度了。
甚至于还有更夸张的：
也就是说，在有孤对电子的化合物中，就不能完全按照之间那张图上的了。而是会变形(distorted)。
下一张章仍然属于“键”的范畴，我们会讨论共价键其他的类别，以及分子间作用力等。
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