2.3离子键、配位键与金属键 课件 高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修2

组织建设化学·选修22.3离子键、配位键与金属键一、离子键1、画出钠和氯的原子结构示意图2、试解释氯化钠是怎样形成的思考交流Na+Cl－电子转移不稳定稳定定义：成键微粒：相互作用：成键过程：含有离子键的化合物就是离子化合物。离子键相关概念阴阳离子静电作用（静电引力和斥力）阴阳离子接近到某一定距离时，吸引和排斥达到平衡，就形成了离子键。阴阳离子间通过静电作用形成的化学键。复习回顾1、离子键的形成（1）易形成阳离子的元素（活泼金属元素）与易形成阴离子的元素（活泼非金属元素）相化合时可形成离子键。（一般情况：两元素电负性差值＞1.7）

哪些物质中含有离子键？1.活泼金属(IA、IIA)和活泼非金属元素(VIA、VIIA)形成化合物2.活泼金属阳离子和酸根离子(或OH-)形成的化合物3.铵根和酸根离子(或活泼非金属离子)形成的盐思考交流③用电子式表示离子化合物的形成离子的电子式阳离子的表示Na+

Mg2+阴离子的表示Cl[::]-....××××××××[]2-O化合物电子式Na+

Mg2+Cl[::]-....××××××××[]2-O③用电子式表示离子化合物的形成简单阴离子：不但要表达出最外层所有电子数（包括得到的电子），而且用方括号“[]”括起来，并在右上角注明负电荷数离子化合物：由阴离子和阳离子电子式组成，相同的离子不能合并简单阳离子：就是离子符号电子式表示形成过程+2、离子键的实质在形成离子键时，阴阳离子间存在引力和斥力，当引力和斥力达到平衡时，体系的能量最低，形成最稳定的离子化合物。静电作用相互作用静电作用静电吸引静电斥力异性电荷之间原子核之间

电子之间（处于平衡状态）判断的离子键强弱离子半径越

、离子带电荷越

，离子键就越

。离子键越强，破坏它所需能量就越

。小多强大练习Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+氯化钠晶体的结构3、离子键的特征（1）无方向性离子键的实质是静电作用，离子的电荷分布通常被看成是球形对称的，因此一种离子对带异性电荷离子的吸引作用与其所处的方向无关。氯化钠晶体的结构（2）无饱和性在离子化合物中，每个离子周围最邻近的带异性电荷离子数目的多少，取决于阴、阳离子的相对大小。只要空间条件允许，阳离子将吸引尽可能多的阴离子排列在其周围，阴离子也将吸引尽可能多的阳离子排列在其周围。空间条件：阳离子与阴离子的半径比。由于离子键没有方向性和饱和性，因此以离子键相结合的化合物倾向于形成晶体，使每个离子周围排列尽可能多的带异性电荷的离子，达到降低体系能量的目的。注意:阳离子与阴离子半径比值越大，离子周围所能容纳带异性电荷离子的数目就越多。NaCl的晶体结构示意图Cl-Na+CsCl的晶体结构示意图跟踪强化1、下列有关离子键的特征的叙述中正确的是()A．一种离子对带异性电荷离子的吸引作用与其所处的方向无关，故离子键无方向性B．因为离子键无方向性，故阴、阳离子的排列是没有规律的、随意的C．因为氯化钠的化学式是NaCl，故每个Na＋周围吸引一个Cl－D．因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子A离子的极化：在电场的作用下产生的离子中的电子分布发生偏移的现象称为离子的极化。离子的极化可能导致阴阳离子的外层轨道发生重叠，从而使得许多离子键不同程度地带一些共价性。三、金属与金属键金属共同的物理性质：通常有金属光泽、不透明，有良好的导电性、导热性、延性和展性等。金属为什么具有这些共同性质呢?1、金属键及其实质问题：构成金属晶体的粒子有哪些？金属单质中金属原子之间怎样结合的？

金属的结构金属元素的电负性和电离能较小，金属原子的价电子容易脱离原子核的束缚，成为“自由电子”，在金属原子失去电子所形成的阳离子之间“自由”运动。与阳离子相互作用使得体系能量降低。1、概念：金属中金属阳离子和自由电子之间存在的强烈相互作用。2、本质：电性作用。3、特征：(1)金属键没有共价键所具有的饱和性和方向性。(2)金属键中的电子在整个三维空间运动，属于整块固态金属。2、金属键与金属性质（2）金属导电性的解释在金属晶体中，充满着带负电的“自由电子”，在外加电场的条件下“自由电子”就会发生定向移动，因而形成电流，所以金属容易导电。（1）金属不透明、具有光泽性的解释由于金属中有“自由电子”，所以当可见光照射到金属表面上时，“自由电子”能够吸收所有频率的光并很快放出，使得金属不透明并具有金属光泽。（3）金属导热性的解释当金属中有温度差时，不停运动着的“自由电子”通过它们与金属阳离子间的碰撞，把能量由高温处传向低温处，使金属表现出导热性。（4）金属延展性的解释当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以在各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。因此，金属都有良好的延展性。金属的延展性自由电子+金属离子金属原子位错+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++5、影响金属键强弱的因素：①金属的原子半径、单位体积内自由电子的数目等。一般而言，金属元素的原子半径越小，单位体积内自由电子的数目越多，金属键越强。②金属键越强，金属的熔点(沸点)越高，硬度一般也越大。

NaMgAlCr原子价电子排布3s13s23s23p13d54s1原子半径/pm186160143.1124.91mol金属固体完全气化吸收的热量/kJ·mol－1108.4146.4326.4397.5熔点/℃97.56506601900金属之最熔点最低的金属是--------汞熔点最高的金属是--------钨密度最小的金属是--------锂密度最大的金属是--------锇硬度最小的金属是--------铯硬度最大的金属是--------铬最活泼的金属是----------铯最稳定的金属是----------金延性最好的金属是--------铂展性最好的金属是--------金资料跟踪强化1、下列关于金属键的叙述中，不正确的是()A．金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的微粒间的强烈相互作用，其实质与离子键类似，也是一种电性作用B．金属键可以看作是许多原子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，所以与共价键类似，也有方向性和饱和性C．金属键是带异性电荷的金属阳离子和自由电子间的相互作用，故金属键无饱和性和方向性D．构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动B二、配位键和配合物用电子式表示NH3、NH4+的形成①N原子与H原子以共价键结合成NH3分子：②NH3分子与H＋结合成NH4+：②中共价键的形成与①相比较不同点：②中形成共价键时，N原子一方提供孤对电子，H＋提供空轨道。氨分子中孤对电子与H+空轨道重叠，使孤对电子主要在重叠区域内运动，电子对两者共用，从而形成新的化学键，叫作配位键。1、配位键（1）定义一个原子提供一对电子，与另一个接受电子的原子形成的化学键。即：成键的两个原子一方提供孤对电子，一方提供空轨道而形成的化学键。（2）形成条件一个原子有孤电子对，另一个原子有接受孤电子对的空轨道。练习：写出水合氢离子的电子式和结构式。（3）结构表示式A→B其中，A表示能够提供孤对电子的原子，B表示具有能够接受孤对电子的空轨道的原子。（4）配位键是一种特殊的共价键。例：[HN

H]+HH（5）配位键与共价键的区别与联系①配位键一定是共价键，但共价键不一定是配位键。②配位键与共价键只是在形成过程上有所不同，但形成后与其他共价键的性质一样，如NH4+的四个氮氢键的键长、键角、键能完全一样。与共价键在形成过程上的主要不同：配位键的共用电子对是由某个原子提供的，共价键的共用电子对是成键原子双方共同提供的。比较H++NH3=NH4+Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+提出Cu2+与NH3分子结合生成的[Cu(NH3)4]2+的设想。交流研讨认识铜氨离子配位键的存在是配合物与其它物质最本质的区别。2、配合物中心离子有空轨道配体有孤电子对一般来说，组成中含有配位键的物质称为配位化合物，简称配合物。（1）概念：由提供孤电子对的配体与接受孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物称为配合物。(1)中心原子或离子：提供空轨道，如Ni、Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、Zn2＋等，常见的是过渡金属的原子或离子。(2)配位体：提供孤对电子的阴离子或分子。①分子：如H2O、NH3、CO、O2等；②阴离子：如X－(F－、Cl－、Br－、I－)、OH－、SCN－、CN－

、NO2-等。(3)配位数：直接与中心原子配位的原子或离子数目。(4)配离子的电荷数：等于中心原子或离子和配位体总电荷数的代数和。(5)内界和外界：配合物分为内界和外界，其中配离子称为内界，与内界发生电性匹配的阳离子或阴离子称为外界，外界和内界以离子键相结合。配合物溶于水的电离情况：配合物中外界离子能电离出来，而内界离子不能电离出来，通过实验及其数据可以确定内界和外界离子的个数，从而可以确定其配离子、中心离子和配位体。实验任务实验过程与现象结论1.探究氯化铜固体在溶解并稀释过程中所发生的变化取适量氯化铜固体于试管中，逐滴加入蒸馏水溶解并且稀释溶液由黄绿色逐渐变为蓝色当氯化铜溶液浓度大时，Cu2＋与Cl－形成黄绿色[CuCl4]2-，稀释过程中，又结合形成[Cu(H2O)4]2+，从而使溶液变蓝色实验任务实验过程与现象结论2.分别以氯化铁和硝酸铁为原料，探究Fe3＋溶液显颜色的原因分别取适量氯化铁、硝酸铁固体于两试管中，逐滴加入稀盐酸至恰好溶解，然后逐滴加入蒸馏水进行稀释氯化铁溶液显黄色，硝酸铁溶液开始无色，稀释过程中逐渐变为黄色[FeCl4]-显黄色；在酸化抑制水解的情况下，[Fe(H2O)6]3+溶液为无色（浅紫色），Fe3＋水解与OH－配位而显黄色实验任务实验过程与现象结论3.制备[Ag(NH3)2]+并用于与葡萄糖反应得到银镜向硝酸银溶液中边振荡边逐滴加入浓氨水至生成的沉淀恰好消失，制得银氨溶液，再滴入几滴葡萄糖溶液，振荡后放在热水浴中温热逐滴加入浓氨水时，先生成白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解，加入葡萄糖后，试管内壁产生银镜Ag+与NH3可以发生配位作用，银氨溶液与醛基反应可用于制备银镜实验任务实验过程与现象结论4.对比Cu2＋与氨水和OH－反应的差异分别取适量硫酸铜溶液于两试管中，逐滴加入氢氧化钠和浓氨水溶液Cu2＋与OH－反应生成蓝色沉淀，沉淀逐渐溶解变成亮蓝色溶液；与氨水反应先产生蓝色沉淀，然后沉淀逐渐溶解，变成深蓝色透明溶液与OH－相比，Cu2＋可与NH3配位生成颜色更深的[Cu(NH3)4]2+（2）存在：在物质世界中，有一大类由过渡金属的原子或离子（价电子层的部分d轨道和s、p轨道是空轨道）与含有孤对电子的分子（如CO、NH3、H2O）或离子（Cl-、CN-、NO2-）通过配位键构成的化合