《离子键、配位键与金属键》导学案3.doc

离子键、配位键与金属键导学案第1课时课程学习目标1.认识离子键的实质，并能结合具体实例说明离子键的形成过程。2.知道成键原子所属元素电负性差值较大时通常形成离子键。3.了解离子键的特征。知识体系梳理一、离子键的形成1.电负性较小的金属元素的原子与电负性较大的非金属元素的原子相互接近到一定程度时，容易得失电子而形成阴、阳离子，阴、阳离子之间的静电作用称为离子键。2.成键原子所属元素的电负性差值越大，原子间越容易得失电子，形成离子键。一般认为，当成键原子所属元素的 电负性差值大于1.7时，原子之间才有可能形成离子键。二、离子键的实质1.在离子化合物中，阴、阳离子间的静电吸引力与阳离子所带电荷和阴离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子的核间距的平方成反比。2.在离子键的形成过程中，阴、阳离子依靠静电吸引力接近到一定程度时，电子与电子之间、原子核与原子核之间产生的斥力将阻碍离子的靠近，当静电作用中同时存在的引力与斥力达到平衡时，体系能量最低，形成稳定的离子化合物。三、离子键的特征1.离子的电荷分布通常被看成是球形对称的，一种离子对带异性电荷离子的吸引与其所处的方向无关，因此离子键没有方向性。2.在离子化合物中，每个离子周围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。阳离子会吸引尽可能多的阴离子排列在其周围，阴离子也会吸引尽可能多的阳离子排列在其周围，因此，离子键没有饱和性。基础学习交流1.离子化合物中一定含有离子键吗？一定不含共价键吗？一定含有金属元素吗？请举例说明。【答案】离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键，如NaOH；不一定含有金属元素，如NH4Cl。2.写出下列微粒的电子式:(1)Na+: ，Mg2+: ，Cl-: ，O2-: 。(2)NaCl: ，MgO : ，MgCl2: 。【答案】(1)Na+；Mg2+；2-2-(2) Na+-；Mg2+-；-；Mg2+-预习检测1.下列说法不正确的是( )。A.离子键没有方向性和饱和性B.并不是只有活泼的金属和非金属化合才形成离子键C.离子键的实质是静电作用D.静电作用只有引力【解析】静电作用包括引力和排斥力。【答案】D2.下列说法正确的是( )。A.离子键就是阴、阳离子间的静电引力作用B.所有金属元素与所有非金属元素间都能形成离子键 C.钠原子与氯原子结合成氯化钠后体系能量降低D.在离子化合物CaCl2中，两个氯离子间也存在离子键【解析】离子键不仅包含静电引力，还有电子与电子、原子核与原子核之间的静电斥力，A项错误；AlCl3是共价化合物，B项错误；CaCl2中，两个氯离子间不存在静电作用，故不存在离子键，D项错误。【答案】C3.下列关于化学键的表述中，正确的是( )。A.离子化合物一定含共价键B.共价化合物可能含离子键C.离子化合物中只含离子键D.共价化合物中不含离子键【答案】D探究:离子键的形成互动探究根据下表中元素的电负性回答下列问题。元素CaFSOCHPClMgAs电负性1.04.02.53.52.52.12.13.01.22.0现有以下几种物质:CaF2、CO2、CH4、PCl3、MgO、AsH3、HCl、H2S。(1)上述物质中存在离子键的是 。(2)写出CaF2、MgO的电子式: 、 。【解析】一般两元素的电负性相差大于1.7时才形成离子键，小于1.7时才形成共价键，据表中电负性可知CaF2、MgO中化学键为离子键，CO2、CH4、PCl3、AsH3、HCl、H2S中化学键为共价键。【答案】(1)CaF2、MgO(2)-Ca2+- ；Mg2+2-拓展探究请比较MgO和CaO的离子键相对强度。并说明原因。【答案】MgO中离子键更强。因为Mg2+与Ca2+所带电荷数相同，且Mg2+半径小于Ca2+。名师点拨1.离子的电子式书写(1)简单阳离子:离子符号即为电子式。如:Na+、Mg2+、Ca2+。(2)复杂阳离子和阴离子:在原子符号周围用“”“”来表示原子的最外层电子，并用方括号括起来，在方括号的右上角标明所带电荷数如:H+、H+、+。2.离子化合物的电子式书写离子化合物是阴、阳离子通过离子键结合而成的，电子书写时分别画出阴、阳离子的电子式然后让阴、阳离子间隔排列，注意相同离子不能并合，如:Na+-、-、Mg2+-。当堂检测1.在举重运动员举杠铃前，都会在手掌心上抹一种白色的粉末。这种白色粉末是“镁粉”，主要成分是碳酸镁。“镁粉”的功能是吸汗，保持手的干燥，增加和扛铃之间的摩擦力，以免打滑和脱杠。则下列说法不正确的是( )。A.碳酸镁是离子化合物B.MgCO3高温分解生成的MgO是离子化合物C.碳酸镁是只由离子键形成的离子化合物来源:学，科，网Z，X，X，KD.氧化镁是只由离子键形成的离子化合物【解析】绝大多数的盐以及活泼金属的氧化物都是离子化合物，因此A、B两项正确。碳酸镁中除了离子键，还有碳和氧之间的共价键，故C项不正确。【答案】C2.由下列各组的三种元素共同组成的化合物中，既可能有离子化合物，又可能有共价化合物的是( )。A.H、O、C B.Na、S、OC.H、N、O D.H、S、O【解析】要形成离子键，必须形成阴、阳离子。B项中三种元素可形成的Na2SO3、Na2SO4、Na2S2O3 等，都是离子化合物；C项中三种元素可形成HNO3、HNO2、NH4NO3等，既有离子化合物，又有共价化合物；A、D两项中，三种非金属元素只能形成共价化合物。【答案】C3.已知短周期元素X的原子序数小于元素Y的原子序数，X、Y间形成的常见化合物可表示为Y2X、Y2X2，则形成的化合物Y2X2中( )。A.只存在离子键B.只存在共价键C.既有离子键，也有共价键D.以上说法都不对【解析】短周期元素能形成Y2X、Y2X2的常见物质有H2O和H2O2或Na2O和Na2O2，由于X的原子序数小于Y的原子序数，故Y2X2为Na2O2，其电子式表示为+Na2-Na+，既有离子键，又有共价键。【答案】C4.下列物质中的离子键最强的是( )。A.KClB.CaCl2C.MgOD.Na2O【解析】四个选项中涉及的阴离子为Cl-、O2-，阳离子有K+、Ca2+、Mg2+、Na+，电荷最多而半径最小的阴离子和阳离子分别是O2-、Mg2+，由F=k可知，故MgO的离子键最强。【答案】C第2课时课程学习目标1.了解简单配位键的概念及形成实质和配位化合物在生物、化学等领域的广泛应用。2.知道配位键的形成条件及简单配位键的形成表示。知识体系梳理一、 配位键的含义氨分子中，氮原子的三个未成对电子分别与一个氢原子的电子配对形成共价键，氮原子上还存在未成键的孤对电子，形成铵根离子时，氨分子中的孤对电子所在的轨道将与H+的1s空轨道重叠，使孤对电子为氮原子、氢原子所共用，从而形成一种新的化学键叫配位键。N中，4个NH键性质相同。二、配位键的形成条件形成配位键的一方(如A)是能够提供孤对电子的原子，另一方(如B)是具有能够接受孤对电子的空轨道的原子。配位键通常用符号AB表示。配位键与共价键的差别是形成配位键的共用电子对是由一方提供而不是双方共同提供的。三、配位化合物向硝酸银溶液中加入氨水，首先形成白色难溶物，继续加入氨水，难溶物溶解，得到一种称为氢氧化二氨合银的物质，其化学式为Ag(NH3)2OH，其中含有的配位键可表示为H3N Ag+。向硫酸铜溶液中加入氨水，首先形成蓝色难溶物，继续加入氨水，难溶物溶解，得到一种称为硫酸四氨合铜的物质，其化学式为Cu (NH3)4SO4，其中含有的配位键可表示为H3N Cu2+ 。基础学习交流1.配位键与共价键有什么区别？【答案】共价键是成键原子分别提供一个电子成键，配位键是配体提供一对电子，受体提供空轨道成键。2.配位键是电子云重叠形成的吗？【答案】不是；配位键是孤对电子的电子云与空轨道重叠形成的。3.为什么过渡金属容易形成配位键？【答案】因为过渡金属有空轨道。预习检测1.在N中存在4个NH共价键，则下列说法正确的是( )。A.4个共价键的键长完全相同B.4个共价键的键长不同C.原来的3个NH的键长完全相同，但与通过配位键形成的NH键不同D.4个NH键键长相同，但键能不同【答案】A2.既有离子键又有共价键和配位键的化合物是( )。A.NH4NO3 B.NaOHC.H2SO4 D.H2O【答案】A3.下列物质ZZ3不属于配位化合物的是 ( )。A.CuSO45H2OB.Fe(SCN)2Cl2C.NH4ClD.Ag(NH3)2OH【答案】A4.下列各种说法中错误的是( )。A.形成配位键的条件是一方有空轨道，另一方有孤对电子B.配位键属于的共价键C.配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子D.共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子【答案】D探究1:配位键的形成条件互动探究在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、NH3、F-、CN-、CO中，哪些可以作为中心原子？哪些可以作为配体？中心原子: 。配体: 。【解析】配合物的中心原子需要有接受孤对电子的空轨道，过渡金属元素的离子存在空轨道，可以作为中心原子。配体要提供孤对电子，所以配体中必须含有孤对电子的配原子。【答案】Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+；H2O、NH3、F-、CN-、CO拓展探究1.共价键有饱和性，但NH3为什么仍能与H+结合生成N呢？【答案】NH3有孤对电子，H+有空轨道，NH3中的孤对电子进入H+的空轨道，两者共用形成化学键。2.什么物质可以形成配位键？形成配位键的条件有哪些？【答案】过渡金属的原子或离子、含有孤对电子的分子(如CO、NH3、H2O等)或离子(如Cl-、CN-、N等)；形成的条件是一方有空轨道，另一方有孤对电子。名师点拨三种化学键的比较(1)共价键是通过共用电子对形成的化学键，成键微粒是原子，成键原子电负性之差小于1.7。(2)配位键是由一方提供空轨道，另一方提供孤对电子形成的化学键，成键微粒是原子或离子，成键原子电负性之差小于1.7。(3)离子键是阴阳离子通过静电作用形成的化学键，成键微粒是阴、阳离子，成键原子电负性之差大于1.7。(4)三种化学键成键实质都是电性作用，共价键、配位键有方向性和饱和性，离子键无方向性、无饱和性。探究2:配合物的结构与性质互动探究Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物，已知两种配合物的分子式分别为Co(NH3)5BrSO4和Co(NH3)5SO4Br。(1)在Co(NH3)5BrSO4的溶液中加BaCl2溶液时，现象是 。(2)如果在Co(NH3)5SO4Br的溶液中加入BaCl2溶液时，现象是 ，若加入AgNO3溶液时，现象是 。【解析】本题考查配合物结构，对于配合物，外界在水溶液中易电离，但内界却难电离，如Co(NH3)5BrSO4难电离出Br-，而Co(NH3)5SO4Br难电离出S。【答案】(1)产生白色沉淀(2)无明显现象；产生淡黄色沉淀探究拓展1.配合物Cu(H2O)4SO4的外界和内界分别是什么？【答案】S和H2O。2.配合物Cu(H2O)4SO4中的H2O和S电离程度有什么区别？【答案】在水溶液中易电离出S，难电离出H2O。名师点拨1.配合物的结构以硫酸四氨合铜()为例外界在水溶液中易电离，内界难电离。2.Cu(H2O)42+中加氨水生成Cu(NH3)42+，这是由于Cu(H2O)42+的配位键被破坏，氨分子取代水分子形成Cu(NH3)42+。3.由于O、N等原子在自然界的普遍存在，所以自然界中的配合物普遍存在，但由于配位键的强弱不同，配合物的稳定性不同。4.常见的易作配体的分子或离子有H2O、NH3、CO、F-、CN-。当堂检测1.下列分子或离子中都存在配位键的是( )。A.NH3、H2O B.N、H3O+ C.N2、HClO D.Cu(NH3)42+、PCl3【答案】B2.下列分子或离子中，能与某些金属离子形成配位键的是( )。H2O NH3 F- CN- COA. B.C. D.【解析】5种物质都有孤对电子，都能与某些金属离子形成配位键。【答案】D3.在配合物Fe(SCN)2+中，提供空轨道接受孤电子对的粒子是 ，画出配合物离子Cu(NH3)42+中的配位键: 。【答案】Fe3+；第3课时课程学习目标1.了解金属键的含义，知道决定金属键强弱的主要因素。2.能用金属键理论解释金属的一些物理性质。知识体系梳理一、金属键及其实质1.形成:在固态金属中，由于金属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变成自由电子，自由电子在整块金属中不停运动，自由电子有金属阳离子的相互作用使得体系能量大大降低。2.定义:自由电子和金属阳离子之间存在的强的相互作用叫作金属键。3.特点:金属键没有方向性和饱和性；金属键中的电子在整个三维空间运动，属于整块固态金属。二、金属键与金属性质金属的性质:金属不透明，具有金属光泽、良好的导电性、导热性和延展性。1.自由电子能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。2.在电势差的作用下，自由电子能定向移动形成电流，使金属表现出导电性。3.通过自由电子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。基础学习交流1.试比较下列金属熔点的高低和硬度大小。(1)Li、Na、K、Rb、Cs；(2)K、Ca。【答案】(1)熔点及硬度:LiNaKRbCs；(2)熔点及硬度:Kr(Al3+)，且在晶体中铝离子带的电荷数大于镁离子，故熔点:铝大于镁，同理可知B、D两项也错误。【答案】C探究拓展下列物质的熔沸点依次升高的是( )。A.Na、Mg、Al B.Na、Rb、CsC.Mg、Na、K D.铝、硅铝合金、单晶硅【解析】B、C项中金属单质的熔、沸点依次降低；D项中硅铝合金的熔点比其成分金属铝要低，而单晶硅为原子晶体，熔点很高，故熔点由高到低的顺序是单晶硅、铝、硅铝合金。【答案】A名师点拨金属晶体的性质1.金属不透明，具有金属光泽。固态金属中有“自由电子”，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。2.金属有导电性。当把金属导线分别接到电源的正、负极时，有了电势差，“自由电子”就能沿着导线由负极向正极流动而形成电流，使金属表现出导电性。3.金属有导热性。当金属中有温度差时，不停运动着的“自由电子”通过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.金属有延展性。大多数金属具有较好的延展性，这与金属离子和自由电子之间的较强作用有关。当金属受到外力时，晶体中的各离子层就会发生相对滑动，由于金属离子与自由电子之间的相互作用没有方向性，受到外力后相互作用没有被破坏，金属虽然发生了形变，但不会导致金属键断裂。5.金属导电的带电微粒是电子，离子晶体熔融或溶于水后导电的微粒是阳离子和阴离子；金属导电过程不生成新物质，属物理变化，而电解质溶液导电的同时要在阴、阳两极生成新物质，属于化学变化，故二者导电的本质是不同的。当堂检测1.下列有关金属键的叙述错误的是( )。A.金属键没有饱和性和方向性B.金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的