内容正文:
第3节 离子键、配位键与金属键
学习任务目标
1.能说出离子键的形成过程,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
2.了解配位键的本质并能说出简单配合物的成键情况。
3.知道金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些性质。
含有离子键的物质一定是离子化合物,因为离子化合物是由不同元素形成的离子结合而成的。多种非金属元素之间可能形成离子键,常见的是铵盐,如NH4Cl、(NH4)2S等。
(1)离子化合物中可能含有共价键,如NaOH、Na2O2。
(2)共价化合物中只含有共价键,一定不含有离子键。
(3)只含有共价键的物质不一定是共价化合物,如H2、Cl2等非金属单质分子中存在共价键,但它们不是共价化合物。
一、离子键
概念
阴、阳离子通过静电作用形成的化学键
成键微粒
阴、阳离子
成键元素
活泼金属元素与活泼非金属元素
形成过程
实质
离子键的实质是静电作用,它包括阴、阳离子之间的静电引力和两原子核及它们的电子之间的斥力两个方面。成键原子所属元素的电负性差值越大,原子之间越容易得失电子而形成离子键
特征
无方向性和饱和性
二、配位键与配合物
1.配位键的形成
(1)配位键
①概念:成键原子一方提供孤电子对,另一方具有接受孤电子对的空轨道而形成的特殊的共价键。
②表示方法:配位键常用符号A→B表示,其中A是提供孤电子对的原子,B是具有能够接受孤电子对的空轨道的原子。
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sp3,NH中的配位键和其他三个N—H键的键长和键能相等,NH的空间结构为正四面体形。
(2)配位化合物
①概念:组成中含有配位键的物质。
②组成:
2.配合物的制备与应用
(1)配合物的制备
实验目的:制备简单的配合物,体验配合物的应用。
选用试剂:(见教材)
实验方案设计与实施:
实验任务
实验过程和现象
结论
探究氯化铜固体在溶解并稀释过程中所发生的变化
先在试管中滴入一定量的水,将少量氯化铜固体加入试管中溶解,观察其颜色为黄绿色,然后用胶头滴管逐渐向试管中滴加蒸馏水,试管中的颜色逐渐由黄绿色变成绿色,最后变成蓝色
开始溶解时,由于氯离子浓度较大,铜离子主要以[CuCl4]2-的形式存在,所以溶液显黄绿色,随着加入水的量逐渐增加,反应[CuCl4]2-+4H2O [Cu(H2O)4]2++4Cl-正向移动, 铜离子主要以[Cu(H2O)4]2+的形式存在,溶液显蓝色
分别以氯化铁和硝酸铁为原料,探究Fe3+溶液显颜色的原因
取两支试管,分别将硝酸铁和氯化铁溶解在1 mol·L-1的硝酸和1 mol·L-1盐酸中,然后用胶头滴管分别向两支试管中加水,观察颜色变化
硝酸铁溶液溶于水后三价铁与氢氧根发生络合反应使溶液呈黄色,继续向其中加入水后,逐渐生成[Fe(H2O)6]3+,变无色;氯化铁溶液开始显黄色生成络离子[FeCl4]-,加入水后,使反应[FeCl4]-+
6H2O[Fe(H2O)6]3+
+4Cl-正向移动,颜色逐渐变浅直至呈现无色
制 备
[Ag(NH3)2]+
并用于与葡萄糖反应得到银镜
取一支试管向其中加入0.1 mol·L-1的AgNO3溶液,再向其中加入浓氨水,直至产生的沉淀恰好溶解为止;然后向其中加入10%葡萄糖溶液,加热,观察现象
一开始产生白色沉淀,然后继续滴加浓氨水,白色沉淀溶解。向其中加入10%葡萄糖,加热,试管内壁产生光亮的银镜
对比Cu2+与氨水和OH-反应的差异
取两支试管,分别向其中加入过量的浓氨水和过量的1 mol·L-1NaOH溶液,观察发生的现象,然后比较二者颜色的差异
二者均是一开始产生蓝色沉淀,后来沉淀逐渐溶解,直至完全消失,溶液均呈现蓝色,但是[Cu(NH3)4]2+呈现的颜色更深
(2)配合物的应用
三、金属键
1.含义
概念
金属中“自由电子”和金属阳离子之间的强的相互作用
实质
金属键本质是一种电性作用
特征
(1)金属键无方向性和饱和性
(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
2.金属性质
金属不透明,但具有金属光泽及良好的导电性和导热性,这些性质都与金属键密切相关。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)含离子键的化合物一定是离子化合物。 (√)
(2)离子键与共价键都有方向性和饱和性。 (×)
(3)离子化合物中一定含有金属元素。 (×)
(4)配位键可看作是一种特殊的共价键。 (√)
(5)分子和离子不能形成配位键。 (×)
(6)含有配位键的化合物为配合物。 (√)
(7)金属导热是自由电子和金属阳离子在相互碰撞中完成的热能传递。 (√)
2.下列叙述错误的是( )
A.带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键
B.金