离子键、配位键与金属键课件-高二化学鲁科版（2019）选择性必修2.pptx

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1、第第3节节 离子键、配位键与金属键离子键、配位键与金属键(第第1课时课时)第2章 微粒间相互作用与物质性质【知识回顾】复习导入复习导入1.化学键：_。2.共价键：_。根据原子轨道的重叠方式共价键分为_键和_键。根据成键电子是否偏移分为_和_。3.离子键：_。相邻原子间强烈的相互作用原子间通过共用电子形成的化学键极性键非极性键阴、阳离子间通过静电作用形成的化学键新课导入新课导入【联想质疑】通过化学必修课程的学习你对化学键有了初步的认识；通过上一节课的学习，你对化学键尤其是共价键有了一定的了解。那么，离子键有哪些特征？除了共价键和离子键，原子之间还有其他的结合方式吗？离子键离子键定义：阴阳离子之间

2、通过静电作用形成的化学键。形成条件：活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子之间。表示方法：电子式(一种由元素符号和用于表示该元素原子最外层电子的“”或“”组成的式子)。离子键的形成离子键的形成(1)哪些物质中含有离子键？1.活泼的金属元素(IA、IIA)和活泼的非金属元素(VIA、VIIA)形成的化合物。2.活泼的金属元素和酸根离子(或氢氧根离子)形成的化合物。3.铵根和酸根离子(或活泼非金属元素离子)形成的盐。(2)离子键的实质是什么？离子键的实质是阴阳离子之间的静电作用，即包括异性电荷之间的引力，也包括同性电荷之间的斥力。成键原子所属元素的电负性差值越大，原子之间越容易发生电子得失，形成离子

3、键。离子键的形成离子键的形成电负性较大的非金属元素的原子容易获得电子形成阴离子，电负性较小的金属元素的原子容易失去价电子形成阳离子。当这两种原子相互接近到一定程度时，容易发生电子得、失而形成阴、阳离子，阴、阳离子通过静电作用离子键可形成稳定的化合物，例如氯化钠的形成。离子键的形成离子键的形成请从氯原子和钠原子的原子结构分析氯化钠中离子键的形成过程。成键原因：微粒由不稳定结构通过得失电子后变成稳定结构。离子键的形成离子键的形成(1)在氯化钠形成时，Na+和Cl-间存在哪些力？Na+离子和Cl-离子间的静电吸引(2)阴阳离子相互结合时，彼此电荷是否会中和？阴阳离子会不会无限的接近呢？电子与电子、原

4、子核与原子核之间同性电荷所产生的排斥力在形成离子键时，阴、阳离子依靠异性电荷之间的静电引力相互接近到一定程度时，电子与电子之间、原子核与原子核之间产生的斥力将阻碍阴、阳离子进一步靠近。电荷不会被抵消，只会呈电中性离子键的形成离子键的形成【交流研讨】离子键是一类重要的化学键。请尝试判断下列哪些原子之间可以形成离子键，并说明你的判断依据。Cs Mg K H F Cl S O原子得失电子的能力可以用电负性表示，以上元素的电负性数据如下：Cs 0.7 Mg 1.2 K 0.8 H 2.0 F 4.0 Cl 3.0 S 2.5 O 3.5根据以上数据验证你的结论是否符合？一般认为，当成键原子所属元素的电

5、负性的差值大于1.7时，原子间可以形成离子键。离子键的特征离子键的特征1.离子键没有方向性一种离子可以对不同方向的带异性电荷离子产生吸引作用。1个Na+同时受6个Cl-共同吸引1个Cl-同时受6个Na+共同吸引离子键的特征离子键的特征2.离子键没有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的离子数目的多少，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。1个Cl-同时吸引6个Na+；1个Na+同时吸引6个Cl-1个Cs+同时吸引8个Cl-；1个Cl-同时吸引8个Cs+离子半径比值的不同，使得离子周围所

6、能容纳的带异性电荷离子的数目不同。离子极化离子极化观察卤化银AgX（X=F、Cl、Br、I）的部分结构参数和性质，你是否会产生疑问：为什么从 AgCl到 AgI，实测键长与离子半径之和的差距在逐渐增大，难溶性随之增加？这些变化的本质原因是什么？离子键的特征离子键的特征从表面上看，卤化银是由带正电荷的Ag和带负电荷的X通过离子键结合形成的，应当是离子化合物，但实际上并非如此。这是因为，基本上呈球形对称的离子本身所带有的电荷会形成一个电场，在相互的电场作用下，阴、阳离子中的电子分布会发生相对偏移。这种在电场的作用下产生的离子中电子分布发生偏移的现象称为离子极化。离子极化可能导致阴、阳离子的外层轨道

7、发生重叠，从而使得许多离子键不同程度地显示共价性，继而导致键长缩短、键能增加，甚至出现键型变异。对于卤素阴离子而言，从F到I半径增大，在具有较强极化能力的Ag的极化下，AgX的键型由离子键(AgF)向共价键过渡，AgI已成为以共价键为主的结构，因而从AgF到AgI，卤化物的性质发生了一定的变化。课堂小结课堂小结概念带相反电荷离子之间的相互作用叫做离子键实质离子键是一种静电作用，它包括阴、阳离子之间的引力和原子核之间以及电子之间的斥力。当引力与斥力达到平衡时，就形成了稳定的离子化合物特征没有方向性和饱和性。因此，以离子键结合的化合物倾向于使每个离子周围尽可能多地排列带相反电荷的离子，从而达到稳定

8、结构形成条件一般应满足两种元素的电负性之差大于1.7这一条件，即活泼的金属与非金属之间通常能形成离子键第3节 离子键、配位键与金属键(第2课时)第2章 微粒间相互作用与物质性质新课导入新课导入通过化学必修课程和上一节的学习，你对化学键尤其是共价键和离子键有了一定的了解。那么，除了共价键和离子键，原子之间还有其他的结合方式吗？配位键的形成配位键的形成那么，氨分子是怎样与H+结合的呢？显然，在这个反应中，氨分子与H+之间形成了一种新的化学键。那么，这种新的化学键与离子键、共价键有何异同？配位键的形成配位键的形成可用下式表示：是一种特殊的共价键，它是由一个原子单方面提供一对电子与另一个有空轨道的原子

9、(或离子)共用而形成的共价键，称配位共价键，简称配位键。配位键的形成配位键的形成配位键的概念：配位键的形成条件：配位键的表示方法：(电子对给予体)AB(电子对接受体)一方A是能够提供孤电子对的原子，另一方B具有能够接受孤电子对的空轨道。如H3O的电子式为 结构式为 或 配位键的形成配位键的形成Cu(H2O)42+的结构式为 或 配位键的形成配位键的形成【思考】配位键与共价键有何区别？配位键的形成配位键的形成【交流研讨】下列物质中，哪些物质含有配位键？它们的配位键是如何形成的？说明推测原因。物质是否含有配位键提供空轨道提供孤对电子对KCl无NaOH无Ag(NH3)2+有NH3Ag+唐敖庆教授是我

10、国现代理论化学的开拓者和奠基人。他从20世纪60年代起系统地开展配位场理论的研究；70年代，进行了配合化学模拟生物固氮作用的研究，开展了分子氮配位作用的化学键理论研究。其“配位场理论方法”获1982年国家自然科学奖一等奖。配位键的形成配位键的形成在配位化学及其应用领域作出重要贡献的我国著名化学家配位键的形成配位键的形成在配位化学及其应用领域作出重要贡献的我国著名化学家徐光宪教授长期从事物理化学和无机化学的教学及研究，涉及量子化学、化学键理论、配位化学、萃取化学、核燃料化学和稀土科学等领域。基于对稀土化学键、配位化学和物质结构等基本规律的深刻认识，他发现了稀土溶剂萃取体系具有“恒定混合萃取比”的

11、基本规律。20世纪70年代，他建立了具有普适性的串级萃取理论，极大提升了利用配合 物萃取分离稀土元素的效率，为我国稀土工业的发展作出了突出贡献。徐光宪教授获得2008年度国家最高科学技术奖。配合物的制备与应用配合物的制备与应用【活动【活动探究】探究】配合物的制备与应用实验用品：0.1 molL-1 AgNO3溶液、0.1 molL-1 CuSO4溶液、1 molL-1 盐酸、1 molL-1 硝酸、1 molL-1 NaCl溶液、1 molL-1 NaOH溶液、浓氨水、10%葡萄糖溶液、氯化铜固体、氯化铁固体、硝酸铁固体、蒸馏水；试管、胶头滴管。实验目的：制备简单的配合物，体验配合物的应用。配

12、合物的制备与应用配合物的制备与应用实验方案设计与实施：实验方案设计与实施：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过程：过程：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。现象：现象：溶液由_逐渐变为_。黄绿色蓝色当氯化铜溶液浓度大时，Cu2+与Cl-形成黄绿色的CuCl42-稀释过程中，又与H2O结合形成Cu(H2O)42+，从而使溶液变蓝色配合物的制备与应用配合物的制备与应用实验方案设计与实施：实验方案设计与实施：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+溶液显颜色的原因过程：过程：取适量氯化铁于试管中，逐滴加入1 mo

13、lL-1盐酸至恰好溶解，然后逐滴加入蒸馏水进行稀释。取适量硝酸铁于试管中，逐滴加入1 molL-1硝酸至恰好溶解，然后逐滴加入蒸馏水进行稀释。现象：现象：_。Fe3+溶液显黄色是因为水解与OH-配位而显黄色，而在酸化抑制水解的情况下，生成水合铁离子Fe(H2O)63+溶液为无色Fe3+也可与Cl-配位形成黄色的FeCl4-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配合物的制备与应用配合物的制备与应用实验方案设计与实施：实验方案设计与实施：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过程：过程：向1 mL 0.1 molL-1的AgNO3溶液中

14、边振荡边逐滴加入浓氨水至生成的沉淀恰好消失，制得Ag(NH3)2+再滴入几滴葡萄糖溶液，振荡后放在热水浴中温热。现象：现象：_。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之间可以发生配位作用，生成二氨合银离子Ag(NH3)2+。由于Ag+被束缚在NH3的“紧紧包裹”中，在其被葡萄糖还原成银单质时，银原子缓慢析出、有序排列，从而形成光亮的银镜。配合物的制备与应用配合物的制备与应用实验方案设计与实施：实验方案设计与实施：实验任务实验过程与现象结论4.对比Cu2+与氨水和OH-反应的差异过程：过程：取适量0.1 molL-1的CuSO4溶液于试管

15、中，逐滴加入1 molL-1 NaOH溶液。取适量0.1 molL-1的CuSO4溶液于试管中，逐滴加入浓氨水至沉淀溶解。现象：现象：_。与OH-相比，Cu2+可与NH3配位生成颜色更深的Cu(NH3)42+Cu2+与OH-反应产生蓝色沉淀，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，然后沉淀又逐渐溶解，变成深蓝色透明溶液配合物的制备与应用配合物的制备与应用1.配合物的定义：通常把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物配位化合物，简称配合物配合物。2.配合物的组成配合物由中心离子或原子(提供空轨道)和配体(提供孤

16、电子对)组成，分内界和外界。Cu(NH3)4SO4中心离子 配位体 配位数配位原子内界（配离子）外界离子外界配合物配合物的制备与应用配合物的制备与应用中心原子（离子）：提供空轨道，接受孤电子对。通常是过渡元素的原子或离子，如Fe、Ni、Fe3、Cu2、Zn2、Ag、Co3、Cr3等。配位体：提供孤电子对的离子或分子，如分子CO、NH3、H2O等，阴离子F、CN、Cl等。配位原子必须有孤电子对。配位数：直接同中心原子（离子）配位的分子或离子的数目叫中心原子（离子）的配位数。配合物的制备与应用配合物的制备与应用3.配合物的表示：Cu(NH3)4SO4可表示为：配合物的制备与应用配合物的制备与应用4

17、.配合物的应用(1)用于物质的检验，如Fe3+的检验；(2)用于制备物质，如制镜；(3)生命体中，许多酶与金属离子的配合物有关；(4)科学研究和生产实践：进行溶解、沉淀或萃取等操作来达到分离提纯、分析检测等目的。配合物的制备与应用配合物的制备与应用课堂小结课堂小结1.配体提供孤电子对，中心离子或原子接受孤电子对，通过电子对的给予、接受形成配位键。2.配体与中心离子或原子以配位键形成的化合物称为配位化合物。3.过渡金属离子和主族金属离子都可以作中心离子，Fe3+、Ag+、Cu2+是常见的中心离子，H2O、NH3、SCN-是常见的配体。4.配合物由内界和外界组成，电离时一般内界和外界分开，内界只会

18、少量的解离。内界由中心原子核配体组成，配位孤电子对的数量称为配位数。课堂练习课堂练习1.现有Ti3+的配合物TiCl(H2O)5Cl2H2O，其中配离子中含有的化学键类型分别是（）A.离子键、配位键B.非极性共价键、配位键C.极性共价键、非极性共价键D.极性共价键、配位键D解解析析 TiCl(H2O)5Cl2H2O中配离子是中括号之中的部分，即TiCl(H2O)52+，中心离子与氯离子水分子之间是配位键，水分子之中是极性共价键。课堂练习课堂练习2.能区别Co(NH3)4Cl2Cl和Co(NH3)4Cl2NO3两种溶液的试剂是（）A.AgNO3溶液B.NaOH溶液C.CCl4D.浓氨水A解解 析

19、析 Co(NH3)4Cl2Cl和 Co(NH3)4Cl2NO3在 溶 液 中 电 离 方 程 式 分 别 为Co(NH3)4Cl2Cl=Co(NH3)4Cl2+Cl-、Co(NH3)4Cl2NO3=Co(NH3)4Cl2+NO3-，前者溶液中存在大量游离的氯离子，加入AgNO3能形成难溶沉淀AgCl，而后者无沉淀。第3节 离子键、配位键与金属键(第3课时)第2章 微粒间相互作用与物质性质金银铁钨锌铬铋钴锰新课导入新课导入新课导入新课导入回忆所学知识，列举金属的通性有哪些？物理性质：（1）常温下除汞外，均为有金属光泽的固体（2）良好的导电性、导热性（3）良好的延展性，容易发生形变化学性质：容易失

20、电子，变为金属阳离子，具有一定的还原性金属键及其实质金属键及其实质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。在固态金属中，金属原子失去的电子在所形成的金属阳离子之间“自由”运动，成为“自由电子”。正是由于在整块固态金属中不停运动的“自由电子”与金属阳离子之间的相互作用，使得体系的能量大大降低。金属键及其实质金属键及其实质金属键概念：金属中金属阳离子和“自由电子”之间存在的强的相互作用，叫做金属键。组成：金属阳离子、自由电子实质：金属键在本质上是一种电性作用。特征：无饱和性和方向性；金属键中的电子在整个三维空间里运动，属于整块固态金属【思考2】金属为什么易导电？金属键与

21、金属性质金属键与金属性质在金属晶体中，存在着许多自由电子，这些自由电子的运动是没有一定方向的，但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”就能沿着导线由电源的负极向电源的正极流动而形成电流，使金属表现出导电性。金属键与金属性质金属键与金属性质【思考1】金属不透明，但具有金属光泽的原因是什么？因为固态金属中有“自由电子”，当可见光照到金属表面时，“自由电子”能吸收所有频率的光，随即又反射出来，因此绝大多数金属(除金呈黄色、铜呈赤红、铯呈浅黄、铋为淡红、铅为淡蓝以外)都呈现银白色光泽。金属键与金属性质金属键与金属性质【思考3】为什么金属易导热？当金属中存在温度差时，不停运动着的“

22、自由电子”通过自身与金属阳离子之间的碰撞，将能量由高温处传向低温处，使金属表现出导热性。金属键与金属性质金属键与金属性质【思考4】金属为什么具有较好的延展性？金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性，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。金属之最金属之最熔点最低的金属汞熔点最高的金属钨密度最小的金属锂密度最大的金属锇硬度最小的金属铯硬度最大的金属铬延性最好的金属铂展性最好的金属金最活泼的金属铯最稳定的金属金金属键及其实质概念金属中金属阳离子和“自由电子”之间存在的强的相互作用成键微粒金属阳离子和“自由电子”实质金属键本质是一

23、种电性作用特征(1)金属键无饱和性和方向性(2)金属键中的电子在整个三维空间里运动，属于整块固态金属金属键与金属性质金属不透明，具有金属光泽；金属还具有导电性、导热性、延展性。课堂小结课堂小结课堂练习课堂练习1.下列有关金属键的叙述错误的是()A自由电子属于整块金属B金属的物理性质和金属固体的形成都与金属键有关C金属键没有饱和性和方向性D金属键是金属阳离子和自由电子间的强烈的静电吸引作用D2.下列金属的性质中，与自由电子无关的是()A延展性好 B容易导电C密度大小 D易导热C课堂练习课堂练习3.下列关于金属键的叙述中，正确的是()A.金属键是金属阳离子和自由电子间的强烈相互作用，不是一种电性作用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，故金属键有饱和性和方向性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D再再 见见