鲁科版选修三 第2章 第3节 离子键、配位键与金属键 课件（50张）.pptx

第2章化学键与分子间作用力 第3节离子键 配位键与金属键 1 理解离子键的形成过程及在方向性 饱和性上的特征 2 会分析离子键对离子化合物性质的影响 目标导航 基础知识导学 重点难点探究 随堂达标检测 栏目索引 1 概念阴 阳离子间通过而形成的化学键 2 形成条件一般认为 当成键原子所属元素的电负性差值大于时 原子间才有可能形成离子键 一 离子键 基础知识导学 答案 静电作用 1 7 答案 3 实质阴 阳离子之间的 当静电作用中同时存在的和达到平衡时 体系的能量 形成稳定的离子化合物 1 静电引力是指之间的异性电荷吸引力 2 静电斥力包括 之间的斥力 4 特征离子键没有性和性 因此以离子键结合的化合物倾向于形成晶体 使每个离子周围排列的离子 达到降低体系能量的目的 静电作用 静电引力 静电斥力 最低 阴 阳离子 阴 阳离子的原子核 核外电子 方向 饱和 尽可能多的带异性电荷 答案 议一议1 金属元素与非金属元素化合时一定形成离子键吗 答案不一定 金属元素与非金属元素也有可能形成共价键 如al cl两种元素以共价键形成alcl3 2 离子键是通过阴 阳离子间的静电吸引形成的吗 答案不是 离子键是阴 阳离子通过静电作用形成的 这种静电作用是指阴 阳离子之间静电吸引力与电子和电子之间 原子核和原子核之间的排斥力处于平衡时的总效应 二 配位键 答案 1 配位键 1 定义 成键原子一方提供 另一方具有而形成的特殊的共价键叫配位键 2 表示方法 配位键常用符号表示 其中a是 b是 3 实例 nh的结构式 表示出配位键 可表示为 n原子杂化类型为 中的配位键和其他三个n h的键长和键能 的空间构型为 孤对电子 接受孤对电子的空 轨道 a b 提供孤对电子的原子 具有能够接受孤对电子的空轨道的原子 sp3 相等 正四面体形 答案 2 配合物 1 概念 组成中含有的物质 2 组成 过渡金属的原子或离子 含有空轨道 与含有的原子或离子 如 co nh3 h2o cl f cn scn 等 通过配位键形成配合物 3 实例 cu nh3 4 2 中氮原子的孤对电子进入的空轨道 cu nh3 4 2 可表示为 配位键 孤对电子 cu2 答案 议一议1 配位键与共价键有什么区别与联系 答案配位键是一种特殊的共价键 但形成配位键的共用电子对是由一方提供 而不是由双方共同提供的 一般共价键的共用电子对由双方共同提供 2 中的配位键与其他的三个n h键的性质有差别吗 答案没有差别 的4个n h键的键长 键角 键能完全相同 具有相同的性质 答案 3 配合物 cu nh3 4 so4中含有的化学键类型有哪些 4 如何表示 cu h2o 4 2 中的配位键 答案 答案 三 金属键 1 金属键及实质 金属阳离子 自由电子 金属阳离子 自由电子 饱和性 方向性 三维空间 答案 2 金属的物理性质 1 金属不透明 具有金属光泽当可见光照射到金属表面上时 固态金属中的 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 金属具有良好的导电性金属内部自由电子的运动不具有方向性 在外加电场的作用下 金属晶体中的 自由电子 发生移动而形成电流 3 金属具有良好的导热性当金属中有温度差时 通过不停运动着的 自由电子 与 把能量由高温处传向低温处 自由电子 定向 金属阳离子 间的碰撞 答案 4 金属具有良好的延展性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 但排列方式不变 金属晶体中的没有被破坏 化学键 返回 答案 议一议1 金属原子核外所有的电子都是自由电子吗 自由电子专属于某一个金属阳离子吗 答案不都是 金属的自由电子是指金属易失去的价电子 而不是金属原子核外所有的电子 不专属于某一个金属阳离子 而为整个金属晶体所共有 金属键可以看作是由许多个原子共用许多个电子形成的 2 含有阳离子的晶体中一定含有阴离子吗 答案不一定 离子化合物中含有阳离子和阴离子 但金属晶体中含有金属阳离子和自由电子 而不含阴离子 一 常见的化学键 重点难点探究 1 常见化学键的比较 2 化学键类型与物质类别的关系 1 离子化合物中一定含有离子键 可能含有共价键 简单离子组成的离子化合物中只有离子键 如mgo naf等 复杂离子组成的化合物中既有离子键 又有共价键 如nh4no3 naoh na2o2 nh4cl等 2 共价化合物中只有共价键 一定没有离子键 3 中学常见物质中的化学键 只有非极性键的物质 h2 o2 n2 p4 s2 s8 金刚石 晶体硅等 只有极性键的物质 hx co so2等 既有极性键 又有非极性键的物质 h2o2 c2h2 c2h4 c6h6 c2h5oh等 只有离子键的物质 如cacl2 k2o kh等 固体 既有离子键 又有非极性键的物质 na2o2 na2s2 cac2等 既有离子键 共价键 又有配位键的物质 铵盐 配合物如 cu nh3 4 so4 nh4no3等 稀有气体中不存在化学键 金属或合金中存在金属键 解析答案 例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强烈的静电吸引作用c 金属键中的自由电子属于整块金属d 金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关 解析金属键没有方向性和饱和性 金属键中的自由电子属于整块金属共用 金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用 既包括金属阳离子与自由电子之间的静电吸引作用 也包括金属阳离子之间及自由电子之间的静电排斥作用 金属的性质及固体的形成都与金属键强弱有关 b 解题反思 金属键和离子键无方向性和饱和性 共价键具有方向性和饱和性 变式训练1下列叙述正确的是 a 带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键b 金属元素和非金属元素化合时不一定形成离子键c 原子最外层只有1个电子的主族元素与卤素所形成的化学键一定是离子键d 非金属元素形成的化合物中不可能含有离子键 解析答案 解析离子键的本质是阴 阳离子之间的静电作用 静电作用包括静电引力和静电斥力 a不正确 活泼金属与活泼非金属容易形成离子键 一般当成键原子所属元素的电负性差值小于1 7时 原子间不易形成离子键 如alcl3和becl2中金属与非金属原子形成共价键 b正确 原子最外层只有1个电子的主族元素包括h元素和碱金属元素 h元素与卤素形成共价键 碱金属元素与卤素形成离子键 c不正确 由非金属元素形成的化合物中可能含有离子键 如铵盐中与阴离子形成离子键 答案b 解题反思 离子键与共价键中的两种特殊情况 1 金属与非金属形成的化学键有可能是共价键 2 完全由非金属元素形成的化合物中有可能含离子键 二 配位键和配合物 1 配位键 1 形成条件 成键原子一方提供孤对电子 另一方具有能够接受孤对电子的空轨道 2 配位键实质是一种特殊的共价键 配位键和普通共价键只是在形成过程中有所不同 配位键的共用电子对由成键原子一方提供 普通共价键的共用电子对由成键原子双方共同提供 但实质都是成键原子双方共用 如中的四个n h键完全等同 2 配合物的组成配合物 cu nh3 4 so4的组成如下图所示 1 中心原子或离子 提供空轨道 如fe ni fe3 ag cu2 zn2 等 常见的是过渡金属的原子或离子 2 配位体 含有孤对电子的原子 分子或离子 原子 常为 a a a族元素的原子 分子 如h2o nh3 co 醇等 阴离子 如x cl br i oh scn cn rcoo 等 3 配位数 直接与中心原子配位的原子或离子数目 如 fe cn 6 4 中fe2 的配位数为6 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 如 co nh3 5cl n 中的n 2 3 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 解析答案 例2回答下列问题 1 若bcl3与xyn通过b原子与x原子间的配位键结合形成配合物 则该配合物提供孤对电子的原子是 解析bcl3分子中b原子采取sp2杂化 形成3个sp2杂化轨道 b原子未杂化的1个2p轨道为空轨道 所以与x形成配位键时 x应提供孤对电子 x 解析答案 2 nh3与bf3可以通过配位键形成nh3 bf3 原子提供孤对电子 原子提供空轨道 写出nh3 bf3的结构式 并用 表示出配位键 解析nh3中n原子为sp3杂化 n原子上有一对孤对电子 bf3中b原子为sp2杂化 杂化轨道与f原子形成3个共价键 故有一个2p空轨道 与nh3形成配位键 n b 解析答案 3 肼 n2h4 分子可视为nh3分子中的一个氢原子被 nh2 氨基 取代形成的另一种氮的氢化物 肼能与硫酸反应生成n2h6so4 n2h6so4晶体类型与硫酸铵相同 则n2h6so4的晶体内存在 填字母序号 a 离子键b 配位键c 共价键d 键 解析n2h6so4晶体类型与硫酸铵相同 可见它是离子晶体 晶体内存在离子键 共价键 配位键 键 abcd 解析答案 4 向cuso4溶液中加入过量naoh溶液可生成na2 cu oh 4 不考虑空间构型 cu oh 4 2 的结构可用示意图表示为 na2 cu oh 4 中除配位键外 还存在的化学键类型是 填字母 a 离子键b 金属键c 极性键d 非极性键 解析cu2 中存在空轨道 而oh 中o原子上有孤对电子 故o与cu之间以配位键结合 na2 cu oh 4 为离子化合物 na 与 cu oh 4 之间以离子键结合 o h键为极性键 ac 5 向氯化铜溶液中加入过量浓氨水 然后加入适量乙醇 溶液中析出深蓝色的 cu nh3 4 cl2晶体 上述深蓝色晶体中含有的化学键除普通共价键外 还有 和 解析cu2 提供空轨道 n原子提供孤对电子 cu2 与nh3分子之间形成配位键 nh3分子中n h原子之间以共价键结合 内界离子 cu nh3 4 2 与外界离子以离子键结合 离子键 配位键 解析答案 解题反思 解答配位化合物问题的关键一要掌握配位键形成的条件 二要正确分析最外层电子排布和成键情况 变式训练2向下列配合物的水溶液中加入agno3溶液 不能生成agcl沉淀的是 a co nh3 4cl2 clb co nh3 3cl3 c co nh3 6 cl3d co nh3 5cl cl2 解析答案 解析配合物的内界与外界由离子键结合 只要外界存在cl 加入agno3溶液即有agcl沉淀产生 对于b项配合物分子 co nh3 3cl3 co3 nh3 cl 全处于内界 不能电离出cl 所以不能生成agcl沉淀 b 解题反思 许多配合物内界以配位键结合很牢固 难以在溶液中电离 而内界与外界之间以离子键结合 在水溶液中能够完全电离 返回 1 下列关于配位键的说法中不正确的是 a 配位键是一种静电作用b 配位键实质是一种共价键c 形成配位键的电子对由成键原子双方提供d 配位键具有饱和性和方向性 c 随堂达标检测 1 2 3 解析答案 4 5 解析配位键形成条件中的一方提供孤对电子 另一方提供空轨道 6 2 下列关于金属及金属键的说法正确的是 a 金属键具有方向性和饱和性b 金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用c 金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子d 金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光 b 解析答案 解析金属键没有方向性和饱和性 a不正确 金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用 b正确 金属导电是因为自由电子在外加电场作用下发生定向移动 c不正确 金属具有光泽是因为自由电子能够吸收并放出可见光 d不正确 1 2 3 4 5 6 3 下列微粒中存在离子键 共价键和配位键的是 a na2o2b h3o c nh4cld naoh c 解析答案 1 2 3 4 5 6 4 下列叙述正确的是 a 金属受外力作用时常常发生变形而不易折断 是由于金属离子之间有较强的作用b 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c 金属是借助金属离子的运动 把能量从温度高的部分传到温度低的部分d cu h2o 4 2 中的cu2 提供空轨道 h2o中的o原子提供孤对电子形成配位键 解析答案 1 2 3 4 5 6 解析金属受外力作用时变形而不易折断是因为金属晶体中各原子层会发生相对滑动 但不会改变原来的排列方式 金属阳离子和自由电子之间的作用不被破坏 故a不正确 离子键无饱和性 体现在一种离子周围尽可能多的吸引带异性电荷的离子 但还要受两种离子的半径比和个数比的影响 如nacl晶体中每个na 周围吸引6个cl 每个cl 周围也只能吸引6个na 故cl 和na 的个数比为1 1 b项不正确 金属的导热性是由自由电子与金属阳离子碰撞将能量进行传递 故c不正确 cu2 有空轨道 h2o中o原子有孤对电子 可以形成配位键 1 2 3 4 5 6 答案d 5 下列叙述错误的是 a 离子键没有方向性和饱和性 而共价键有方向性和饱和性b 两种不同的非金属元素可以组成离子化合物c 配位键是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对d 金属键的实质是金属中的自由电子与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用 c 解析n和h这两种非金属元素可以形成离子化合物nh5 即nh4h 其电子式为 b项正确 配位键中的共用电子对是由某一成键原子单方面提供的 解析答案 1 2 3 4 5 6 6 回答下列问题 1 下列金属的金属键最强的是 填字母序号 a nab mgc kd ca 解析答案 1 2 3 4 5 6 解析金属阳离子半径越小 金属价电子数越多金属键越强 四种金属中阳离子电荷数最多而半径最小的是mg2 故金属镁的金属键最强 b 2 下列分子或离子中不存在着配位键的是 h3o al oh 4 nh3 cu h2o 4 2 ni co 4 fe scn 3 ch4 解析答案 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 解析配位键的形成条件是一方能够提供孤对电子 另一方具有能够接受孤对电子的空轨道 h3o 是h 与h2o形成的配位键 h 提供空轨道 h2o中的o原子提供孤对电子 al oh 4 是al oh 3与oh 形成的配位键 al提供空轨道 oh 提供孤对电子 是nh3与h 形成的配位键 cu h2o 4 2 是cu2 与h2o形成的配位键 ni co 4是ni与co形成的配位键 fe scn 3是fe3 与scn 形成的配位键 是bf3与f 形成的配位键 ch4 nh3分子中不存在提供空轨道的原子 不存在配位键 故选 答案 3 在配离子 fe cn 6 3 中 中心离子的配位数为 提供空轨道的是 与其配位体互为等电子体的一种微粒是 解析答案 1 2 3 4 5 6 解析 fe cn 6 3 中的配位数为6 fe3 提供空轨道 配位体为cn 其等电子体有n2 co 等 co n2 写出一种 6 fe3 即可 4 钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属 与钛同周期的所有元素的基态原子中 未成对电子数与钛相同的元素有 填元素符号 现有含ti3 的配合物 化学式为 ticl h2o 5 cl2 h2o 配离子