2.3.1 离子键与金属键 教学设计 2023-2024学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修2

第3节 离子键与金属键(第一课时) 【教学目标】 1、分析常见元素的电负性对原子得失电子的影响，了解离子键的形成和特征，发展宏观辨识与微观探析化学学科核心素养； 2、通过对常见金属应用的分析，了解金属键的形成及实质； 3、能用金属键理论解释金属的有关性质，形成理论联系实际的观念。 【教学重难点】 离子键、金属键的形成以及实质 【教学用具】 学案、PPT 【教学过程】 一.离子键 1. 离子键的形成 （1）定义：阴、阳离子通过静电作用而形成的化学键叫离子键。 （2）实质：阴、阳离子之间的静电作用 （3）一般形成过程 注意： （1）一般来说，活泼的金属元素(除氢以外的IA族元素、除铍以外的ⅡA 族元素)和活泼的非金属元素(ⅦA 族元素，氮、氧、硫等元素)易形成离子键。 （2）活泼金属阳离子(或 NH₄ )与酸根离子之间可形成离子键。 （3）一般认为，当成键原子所属元素的电负性差值大于1.7时，原子间通常形成离子键。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。 2. 离子键的特征 特征 原因 没有方向性 由于离子键的实质是静电作用，若把离子的电荷分布看成是球形对称的话，则一种离子可以对不同方向的带异性电荷的离子产生吸引作用。故相对于共价键而言，离子键没有方向性(相对的) 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、阳离子半径的相对大小。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，以达到降低体系能量的目的，所以在这个意义上，离子键是没有饱和性的(相对的) 小结：在以离子键相结合的化合物所形成的晶体(离子晶体)中，每个离子周围尽可能多地排列带异性电荷的离子，这种情况下体系能量更低。 注意：（1）影响离子键强弱的因素有离子半径的大小和离子所带电荷数的多少。离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子键越强。（2）一般来说，离子键越强，离子化合物的熔、沸点越高。阴、阳离子是构成离子化合物的基本微粒，因此，阴、阳离子的性质在很大程度上决定着离子化合物的性质。 二、金属键 1. 金属键及其实质 定义 “自由电子”和金属阳离子之间的强的相互作用，叫作金属键 本质 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形成“自由电子”，与金属阳离子形成强的相互作用。金属键本质上是一种电性作用 影响金属键强弱的因素 金属元素的原子半径 一般而言，金属元素的原子半径越小，金属键越强 金属原子的价电子数 一般而言，金属原子的价电子数越多，金属键越强 金属键的特征 金属键模型如图所示： （1）“自由电子”不专属于某个特定的金属阳离子，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）金属键既没有方向性，也没有饱和性 存在 金属单质或合金 2. 金属键与金属性质 用金属键理论解释金属的有关性质： 金属的物理性质 金属键理论解释 具有金属光泽 由于固态金属中有“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迅速释放，使得金属不透明并具有金属光泽 导电性 在固态金属中，存在许多“自由电子”，通常情况下，金属内部“自由电子”的运动是无序的，但在外加电场的作用下，“自由电子”会发生定向移动，从而形成电流，使金属表现出导电性，如图所示。 金属受热后，固态金属中金属阳离子的振动加剧，阻碍“自由电子”的运动，所以温度升高，金属的导电能力下降 导热性 当金属的某一部分受热时，该区域里的“自由电子”的能量增加，运动速率加快，“自由电子”与金属阳离子的碰撞频率增加，“自由电子”就把能量传递给金属阳离子，从而使能量从温度高的部分传递给温度低的部分，使整块金属达到相同的温度，使金属表现出导热性 注意： （1）金属键越强，金属越难失电子，金属性越弱，如 Na的金属键强于 K，则Na比K难失电子，Na的金属性比K的弱。 （2）金属导电是“自由电子”的定向移动，属于物理变化。电解质溶液导电是阴、阳离子的定向移动并在两极放电的过程，属于化学变化。 【课后练习】 1. 下列说法正确的是 A. MgF₂ 晶体中存在共价键和离 B.某物质在熔融状态下能导电，物质中一定含有离子键 C. NH₃和Cl₂分子中,每个原子的外层均达到8电子稳定结构 D. NaOH 在熔融状态下离子键坏，形成自由移动的离子，具有电性 2. 下列关于离子键特征的述正确的是 A.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，故离子键无方向性 B.因为离子键无方向性，所以阴、阳离子的排列是没有规律的、随意的 C.因为氯化钠的化学式是NaCl，所以每个 Na⁺周围吸引1个Cl⁻ D.因为