高中化学第2章第3节离子键配位键与金属键教案鲁科版选修3.docx

1、高中化学第2章第3节离子键配位键与金属键教案鲁科版选修3第3节离子键、配位键与金属键学习目标定位1.知道离子键的形成、 概念、实质及特征。2.知道配位键、配合物的概念， 学会配位键的判断方法，会分析配合物的组成与应用。 3.知道金属键的概念及其实质，能够用金属键理论解释金属的物理特性。|新知导学 启迪思维採究规律一、离子键1概念阴、阳离子通过静电作用形成的化学键。2形成过程3实质阴、阳离子之间的静电作用。当静电作用中同时存在的静电引力和静电斥力达到平衡时，体 系的能量最低，形成稳定的离子化合物。(1)静电引力是指阴、阳离子之间的异性电荷吸引力。(2)静电斥力包括阴、阳离子的原子核、核外电子之间

2、的斥力。(3)影响静电作用的因素根据库仑定律，阴、阳离子间的静电引力 (F)与阳离子所带电荷(q+)和阴离子所带电荷(q)的乘积成正比，与阴、阳离子的核间距离 (r)的平方成反比。+ F= kq-(k为比例系数)4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 1.7时，原子间才有可能形成离子键。5.特征(1)没有方向性：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。_(2)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

3、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，以达到降低体系能量的目的。1离子键的存在只存在于离子化合物中：大多数盐、强碱、活泼金属氧化物过氧化物如NstO2、氢化物如NaH 和NH4H等。2离子键的实质是“静电作用”。这种静电作用不仅是静电引力，而是指阴、阳离子之间静 电吸引力与电子与电子之间、原子核与原子核之间的排斥力处于平衡时的总效应。3离子电荷、离子半径是影响离子键强弱的重要因素。阴、阳离子所带的电荷越多，离子半 径越小 核间距越小，静电作用越强，离子键越强。例1具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是 （ ）2 2 2 2 2 5A.1s 2s 2p B. 1

4、s 2s 2p 2262 2 2 6 1C. 1s 2s 2p 3s D. 1s 2s 2p 3s答案 A解析 形成离子键的元素为活泼金属元素与活泼非金属元素， A为C元素，B为F元素，C为Mg元素，D为Na元素，则只有 A项碳元素既难失电子，又难得电子，不易形成离子键。例2下列物质中的离子键最强的是 （ ）A.KCl B. CaCl2C. MgO D. Na2O答案 C解析 离子键的强弱与离子本身所带电荷数的多少及半径有关，半径越小，离子键越强，离 子所带电荷数越多，离子键越强。在所给阳离子中， M&+带两个正电荷，且半径最小，在阴离子中，带两个单位的负电荷，且半径比 Cl小。故MgO中的离

5、子键最强。例3下列关于离子键的说法中错误的是 （ ）A.离子键没有方向性和饱和性B.非金属元素组成的物质也可以含离子键C.形成离子键时离子间的静电作用包括静电吸引和静电斥力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答案 D解析活泼金属和活泼非金属元素原子间易形成离子键，但由非金属元素组成的物质也可含 离子键，如铵盐，B项正确；离子键无饱和性，体现在一种离子周围可以尽可能多地吸引带 异性电荷的离子，但也不是任意的，因为这个数目还要受两种离子的半径比 （即空间条件是否允许）和个数比的影响，D项错误。易错警示（1）金属与非金属形成的化学键有可能是共价键，如 AlCl 3。

6、完全由非金属元素形成的化合物中有可能含离子键，如 NHCI、NHH, 定有共价键。（3）离子键不具有饱和性是相对的，每种离子化合物的组成和结构是一定的，而不是任意的。二、配位键和配合物1.配位键(1)用电子式表示 NH、NH4的形成1N原子与H原子以共价键结合成 NH分子：;2NH分子与 H结合成NHt:。(2)中共价键的形成与相比较的不同点：中形成共价键时， N原子一方提供孤对电子，H+提供空轨道。(3)配位键的概念及表示方法1概念：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成的共价键。2表示方法：配位键常用 AB表示，其中A是提供孤电子对的原子, B是接受孤电子对或提供空轨道的原子。2.

7、配合物(1)配合物的形成在盛有2mL0.1molL “的CuSQ溶液中，逐滴加入过量的浓氨水，观察到的现象是先生成蓝 色沉淀，继续加氨水，沉淀溶解，最后变为蓝色透明溶液。反应的离子方程式是1Cu2+ + 2NH3 -H 2Q=Cu(QH2 J + 2NH+;2Cu(QH)2+ 4NH -H 2Q=Cu(NH) 4 2+ + 2QH + 4H2Q(2)Cu(NH 3) 42+ (配离子)的形成：氨分子中氮原子的孤对电子进入 Cu2+的空轨道,。+与NH分子中的氮原子通过共用氮原子提2 + . .供的孤对电子形成配位键。配离子 Cu(NH3)4可表示为(如图所示)。 配合物的概念：由提供孤对电子的

8、配位体与接受孤对电子的中心原子以配位键结合形成的 化合物。如Cu(NH3)4SQ4、Ag(NH3)2QH等均为配合物。归納总结(1)配合物的组成配合物Cu(NH3)4SQ4的组成如下图所示：中心原子或离子：提供空轨道，常见的是过渡金属的原子或离子，如 Fe、Ni、Fe3+、Ag+、Cu2+、Zn2+等。2配位体：提供孤对电子的阴离子或分子，如 H2O NH、CO X(F、C、B、)、OH、SCN、CNT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中Fe2+的配位数为6。4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，

9、外界和内界以离子键相结合。(2)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。例4下列化合物属于配合物的是 ( )A.Cu(OH)2SQ B. NH4C1C. Zn(NH3)4SO4 D. KAI(SO4)2答案 C解析 硫酸四氨合锌(Zn(NH3)4SO4)中二价锌离子是中心离子， 四个氨分子在锌离子的四周，是配体，中心离子和配体以配位键结合形成内界，也叫配离子，硫酸根离子处于外界，也叫 外界离子，内界和外界组成配合物。例5回答下列问题：(1)配合物Ag(NHs) 2OH的中心

10、离子是 ，配位原子是 ，配位数是 ，它的电离方程式是 向盛有少量 NaCl溶液的试管中滴入少量 AgNO溶液，再加入氨水，观察到的现象是(3)解释加入氨水后，现象发生变化的原因 答案 (1)Ag + N 2 Ag(NH3)2OH=Ag(NH) 2+ OH(2)产生白色沉淀，加入氨水后，白色沉淀溶解(3)AgCl存在微弱的溶解平衡： AgCl(s) Ag+ (aq) + C(aq)，向其中滴加氨水，Ag*与NH能发生如下反应： Ag+ + 2NH=Ag(NH) 2 +，会使沉淀溶解平衡向右移动，最终因生成Ag(NH3)2CI 而溶解解析 在配合物Ag(NH3)2OH中，中心离子是 Ag* ,配位

11、原子是NH分子中的N原子，配位数 是2 o三、金属键1金属键的概念及其实质(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。 成键微粒：金属阳离子和自由电子。(3)本质：金属阳离子和自由电子之间的电性作用。2.金属键的特征(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。3.用金属键理论解释金属的下列物理性质(1)金属不透明，具有金属光泽。答案 当可见光照射到金属表面上时，固态金属中的“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)金属具有良好的延展性。答案 金属键没有方向性，当金属受到外力作用时

12、，金属原子间发生相对滑动而不会破坏金属键，金属发生形变但不会断裂，故金属具有良好的延展性。(3)金属具有良好的导电性。答案 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”发生定向移动而形成电流，使金属表现出导电性。(4)金属具有良好的导热性。答案 当金属中有温度差时，通过不停运动着的“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，使整块金属表现出导热性。例6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

13、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答案 B解析 从基本构成微粒的性质看，金属键与离子键的实质，都属于电性作用，特征都是无方 向性和饱和性；自由电子是由金属原子提供的，并且在整个金属内部的三维空间内运动，为 整个金属的所有阳离子所共有，从这个角度看，金属键与共价键有类似之处，但两者又有明 显的不同，如金属键无方向性和饱和性。例7金属键的强弱与金属的价电子数多少有关，价电子数越多金属键越强；与金属阳离子 的半径大小也有关

14、，金属阳离子半径越大，金属键越弱。据此判断下列金属熔点逐渐升高的 是()A.Li、Na、K B. Na、Mg AlC. Li、Be、Mg D. Li、Na、Mg答案 B解析 金属键越强，金属的熔点越高。 A项，阳离子半径顺序为 LiNaNaK,熔点依次降低；B项，价电子数的关系为 NaMgMgA， 故金属键依次增强，熔点依次升高； C项，Be的熔点高于Mg D项，Li的熔点高于Na。规律总结对于主族元素，一般同周期从左到右金属的熔、沸点逐渐升高，同主族从上到下金属的熔、|达标检测沸点逐渐降低。化学键的比较键型离子键共价键（含配位键）金属键概念阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键原子间通过共用

15、电子对形成的化学键自由电子和金属阳离子之间的强的相互作用成键方式通过得失电子达到稳定结构通过形成共用电子对达到稳定结构许多原子共用许多电子成键粒子阴、阳离子原子自由电子、金属阳离子成键性质静电作用静电作用静电作用形成条件活泼金属兀素与活泼非 金属元素化合时形成离 子键冋种或不冋种非金属兀素化合时形成共价键（稀有气体元素除外）固态金属或合金成键特征无方向性和饱和性有方向性和饱和性无方向性和饱和性存在离子化合物绝大多数非金属单质、共价化合物、某些离子化合物金属单质、合金檢测评价达标过关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

16、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答案 B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 项不正确；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 AlCl 3和 BeCl2 中金属与非金属原子形成共价键， B项正确；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 项不正确；由非金属元素形成的化合物中可能含 有离子键，如铵盐中 nHi与阴离子形成

17、离子键。2若 X、Y 两种粒子之间可形成配位键，则下列说法正确的是 ( )AX、Y 只能均是分子BX、Y 只能均是离子C.若X提供空轨道，则 Y至少要提供一对孤电子对D.若X提供空轨道，则配位键表示为 XY答案 C解析 形成配位键的两种微粒可以均是分子或者均是离子， 还可以一种是分子、 一种是离子， 但必须是一种微粒提供空轨道、一种微粒提供孤电子对， A、B项错误，C项正确；配位键中箭头应该指向提供空轨道的 X, D项错误。3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

18、有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光答案 B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。4.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. 金属键的实质是在整块固态金属中不停运动的“自由电子”与金属阳离子相互作用， 使得 体系的能量大大降低C.配位键在形成时，由成键双方各提供一个电子形成共用电子对D.三种不同的非金属元素可以形成离子化合物答案 C解析 A项为离子键和共价键的特征，

19、正确；C项，配位键在形成时，由成键原子的一方提供孤对电子，另一方提供空轨道，错误； NH4Cl 是不含金属元素的离子化合物且是由三种不同的非金属元素组成的，D正确。5下列关于配位化合物的叙述中不正确的是 ( )A.配位化合物中必定存在配位键B.配位化合物中只有配位键C. Cu(H2O)42+中的Cu2+提供空轨道，HO中的O原子提供孤电子对，两者结合形成配位键D. 配位化合物在半导体等尖端技术、 医学科学、催化反应和材料化学等领域都有广泛的应用 答案 B解析 配位化合物中一定含有配位键，但也含有其他化学键； Cu2+提供空轨道，H2O中的O原子提供孤电子对，两者结合形成配位键。6.回答下列问题

20、：(1) 下列金属的金属键最强的是 ( 填字母 ) 。a. Nab. Mgc. Kd. Ca(2) 有下列物质：A. NaOHB. Na2OC. NH4ClD. Na2O2E. Ni(CO) 4F. CH4只含离子键的化合物 _( 填字母，下同 ) 。2含有极性键的离子化合物 。3含有非极性键的离子化合物 。4存在着配位键的化合物是 。5含键的类型最多的是 。在配离子Fe(CN)63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 。答案 b (2)B AC D CE C6 Fe3+ CO(或 N、C2等写出一种即可)解析 (1) 金属阳离子半径越小， 金属价电子

21、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 Mg ，故金属镁的金属键最强。(2)离子键是阴、 阳离子间强烈的静电作用， 存在于离子化合物中。 一般共价键的成键微粒是 原子，主要存在于非金属单质 ( 稀有气体除外 ) 、共价化合物、某些离子化合物中；配位键也 属于共价键，是由具有空轨道的原子或离子和具有孤对电子的分子或离子组成的，主要存在 于配合物中。同种非金属元素的原子之间形成非极性共价键，不同种非金属元素的原子之间 形成极性键。Fe(CN) 63中的配位数为6, Fe3+提供空轨道。配位体为 CNT,其等电子体有 N2、CO C注垂双基强优落实I课时对点练题组1离子键

22、及其存在1.下列说法中正确的是（ ）A.共价化合物中不可能含有离子键B.含有金属阳离子的物质都是离子化合物C.仅由非金属元素组成的化合物中不可能含有离子键D.由金属元素和非金属元素组成的化合物一定是离子化合物答案 A解析 金属单质都含有金属阳离子，它们不是化合物，更不是离子化合物， B错误；NHCI等铵盐是仅由非金属元素组成的化合物，其中含有离子键， C错误；AICI 3是由金属元素和非金属元素组成的，是共价化合物， D错误。2.下列有关离子键的特征的叙述中正确的是 （ ）A. 因为氯化钠的化学式是 NaCI，故每个Na*周围吸引一个 ClB.因为离子键无方向性，故阴、阳离子的排列是没有规律的

23、、随意的C.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D.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，故离子键无方向性答案 D解析 因为离子键无方向性，故带异性电荷的离子间的相互作用与其所处的相对位置无关， 但是为了使物质的能量最低、体系最稳定，阴、阳离子的排列也是有规律的，不是随意的； 离子键无饱和性，体现在一种离子周围可以尽可能多地吸引带异性电荷的离子，但也不是任 意的，因为这个数目还要受两种离子的半径比 （即空间条件是否允许）和个数比的影响。3.下列各组化合物中，化学键类型都相同的是 （ ）A.CaCl2和 NstS B. Na2O和 NstOC. CH和

24、 NaH D. HCI 和 NaOH答案 A解析 CaCb和NqS是典型的离子化合物，只含有离子键； NqO只含有离子键，NQ中既含有离子键又含有非极性共价键； CH4是共价化合物，只含有共价键， NaH是离子化合物，只含有离子键；HCI中只含有共价键，NaQH是离子化合物，既含有离子键又含有极性共价键。4.NaF、Nal、MgQ均为离子化合物，根据下列数据，判断这三种化合物熔点的高低顺序是 （ ）物质NaFNalMgQ离子所带电荷数112键长/10 l0m2.313.182.10A. B. C. D. 答案 B解析 一般来说，离子半径越小，离子所带电荷数越多，贝y离子键越强，离子化合物的熔点

25、 也越高；同时，所含化学键的键长越短，键能往往越大，破坏化学键所需的能量就越高，离 子化合物的熔点也越高。根据表中信息，题给三种化合物的熔点按的顺序逐渐降低。 题组2金属键与金属的物理性质5.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.金属键中的自由电子属于整块金属C.金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关D.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答案 D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；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

26、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。6.物质结构理论推出： 金属键越强，其金属的硬度越大， 熔点越高。且研究表明，一般来说， 金属阳离子半径越小，所带电荷数越多，则金属键越强，由此判断下列说法错误的是 （ ）A.硬度：Mg Al B.熔点：Mg CaC.硬度：Mg K D.熔点：Ca K答案 A解析 根据题目所给信息， 镁原子和铝原子的电子层数相同， 价电子数：Al Mg离子半径：Al 3+ Md*,金属键：Mg Mcj+,金属键：Mg Ca,镁的熔点高于钙，B项正确；价电子数： Mg K,离子 半径：M Na K,镁的硬度大于钾， C项正确；钙和钾元素位于同一2 .周期

27、，价电子数：Ca K,离子半径：K Ca，金属键：CaK,钙的熔点高于钾， D项正确。题组3配位键与配合物7.下列各种说法中错误的是 （ ）A.配位键是一种特殊的共价键B.NK4NO、H2SQ都含有配位键C.共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子D.形成配位键的条件是一方有空轨道，一方有孤对电子答案 C解析 配位键是一种特殊的共价键， A正确；NHNQ、HSQ中的N、sQ含有配位键，B正确；配位键是成键的两个原子一方提供孤对电子，另一方提供空轨道， D正确。8. 既有离子键又有共价键和配位键的化合物是 ( )A. NH4NQ3B. NaQHC. H2SQ4D. H2Q答案 A9.Co(NH

28、3) 5ClCl 2是一种紫红色的晶体，下列说法中正确的是 ( )A.配体是CI和NH,配位数是8B.中心离子是 Co2*,配离子是 CC.内界和外界中C的数目比是1 ：2D.加入足量AgNQ溶液，所有CI一定被完全沉淀答案 C解析 配位数不包括外界离子，故 Co(NH3)5CICI 2中配体是C和NH,配位数是6, A错误； C(T为中心离子，配离子是 Co(NH3)5CI 2* , B 错误；Co(NH3)5CICI 2 内界是Co(NH3)5CI 2* , 外界是C，内界和外界中C的数目比是1 : 2, C正确；加入足量的AgN(3溶液，内界C不沉 淀，D错误。10. (2018 河北定

29、州中学高二期中 )0.01mol氯化铬(CrCI 3 6H2Q)在水溶液中用过量的 AgNQ处理,产生 0.01moIAgCI 沉淀,此氯化铬最可能是 ( )A.Cr(H 2Q)6CI 3B.Cr(H 2Q)5CICI 2 任0C.Cr(H 2Q)4CI 2CI 2H2QD.Cr(H 2Q)3CI 3 3H2Q答案 C解析 0.01 moI氯化铬(CrCI 3 6fQ)在水溶液中用过量的 AgNQ处理，产生 0.01 moI AgCI沉淀，说明1 moI氯化铬(CrCI 3 6H.Q)中有1 moI氯离子在外界，其余在内界，而正三价铬 为六配位，则此氯化铬最可能是 Cr(H 2O)4Cl2CI 2H2Q, C正确。题组 4 关于化学键的综合考查11.下列叙述中错误的是 ( )A.形成配位键时，成键双方各提供一个电子形成共用电子对B.离子键没有方向性和饱和性，共价键有方向性和饱和性C.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D.金属键中的“自由电子”为金属阳离子共用答案 A解析 形成配位键时，成键双方一方提供空轨道，一方提供孤对电子，故 A错误；共价键具有方向性和饱和性，但离子键、金属键都无方向性和饱和性，故 B正确；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是金属键，故 C正确；金属原子的价电子脱离