15 第2章 第3节 离子键、配位键与金属键(基础课)-【名师导航】2024-2025学年高中化学选择性必修2同步课件(鲁科版)

第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) 第2章　微粒间相互作用与物质性质 旧知 回顾   离子键 共价键 非极性键 极性键 成键粒子 阴、阳离子 原子 成键实质 阴、阳离子的静电作用 共用电子 形成条件 活泼金属与活泼非金属经电子得失形成离子键 同种元素原子之间成键 不同种元素原子之间成键 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) 旧知 回顾 2．离子键的存在：存在于离子化合物中，如活泼金属氧化物、强碱、盐(铵盐)等。 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) 必备知识 自主预习 一、离子键 1．离子键的形成 (1)形成过程 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) (2)实质：离子键的实质是________，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。 2．离子键的特征 (1)离子键没有方向性 阴离子或阳离子可以对________的带异性电荷的离子产生吸引作用，因此离子键没有方向性。 静电作用 不同方向 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) (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________。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。 相对大小 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) (3)离子极化 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、阳离子的外层轨道发生重叠，使得许多离子键不同程度地显示共价性，甚至出现键型变异。如AgF→AgCl→AgBr→AgI共价性依次增强，且AgI以共价键为主。 想一想　金属元素与非金属元素化合时一定形成离子键吗？ 提示：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。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) 二、配位键 1．配位键的形成 (1)配位键 概念 成键的两个原子一方提供________，一方提供空轨道而形成的化学键 形成条件及表示方法　 一方(如A)是能够提供孤电子对的原子，另一方(如B)具有能够接受孤电子对的空轨道。用符号A→B表示 孤电子对 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) (2)配位化合物(配合物) ①概念：组成中含有配位键的物质。 ②组成 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) 2．配合物的制备与应用 (1)制备[Cu(NH3)4](OH)2 ===_________________________， Cu(OH)2＋4NH3===______________________________。 (2)制备银氨溶液 ===， AgOH＋2NH3·H2O===____________________________________。 [Cu(NH3)4]2+＋2OH－ [Ag(NH3)2]＋＋OH－＋2H2O 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) (3)CuCl2固体溶于水显示蓝色，是由于Cu2+与H2O生成了水合铜离子Cu[(H2O)4]2+。 (4)有些配合物显现出特征颜色，从而可用于物质的检验。如用KSCN溶液检验Fe3+的存在：Fe3+＋nSCN－⥫⥬[Fe(SCN)n]3-n(n＝1～6)。 (5)利用金属离子和与其配位的物质的性质不同，进行溶解、沉淀或萃取操作来达到分离提纯、分析检测等目的。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) 练一练　指出下列配离子的中心离子和配体。 配离子 中心离子 配体 [CuCl4]2- ________ ________ [FeCl4]－ ________ ________ [Cu(H2O)4]2+ ________ ________ [Fe(H2O)6]3+ ________ ________ [Ag(NH3)2]＋ ________ ________ [Cu(NH3)4]2+ ________ ________ Cu2+ Cl－ Fe3+ Cl－ Cu2+ H2O Fe3+ H2O Ag＋ NH3　 Cu2+ NH3 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) 三、金属键 1．金属键及其实质 概念 金属中“________”和__________之间的强的相互作用 实质 金属键本质是一种________ 特征 (1)金属键无____性和____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 自由电子 金属阳离子 电性作用 方向 饱和 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) 2．金属键与金属性质 (1)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迅速释放，使得金属不透明并具有金属光泽。 (2)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。 自由电子 定向 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) (3)导热性 当金属中存在温度差时，不停运动着的“自由电子”通过自身与__________之间的碰撞，将能量由高温处传向低温处。 (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，金属晶体中的化学键没有被破坏。 金属阳离子 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) 判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)金属键具有方向性和饱和性。 (　　) (2)金属键是金属阳离子与“自由电子”间的强的相互作用。 (　　) (3)金属导电是因为在外加电场作用下产生“自由电子”。 (　　) × √ × 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) 关键能力 情境探究 [情境探究] 如图是氯化钠的晶体结构模型。 常见化学键的比较 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) 1．所有的化学键均有方向性和饱和性吗？ 提示：共价键有方向性和饱和性，离子键和金属键没有方向性和饱和性。 2．由于离子键没有饱和性，在NaCl晶体中Na＋周围的Cl－数目是任意数吗？离Na＋最近的Cl－有几个？ 提示：Na＋周围的Cl－数目不是任意的；有6个。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) [归纳总结] 常见化学键的比较 化学键 共价键 配位键 离子键 金属键 概念 原子间通过共用电子对形成的化学键 由一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成的化学键 阴、阳离子间通过静电作用形成的化学键　 金属阳离子与“自由电子”之间的强的相互作用 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) 化学键 共价键 配位键 离子键 金属键 成键方式 通过形成共用电子对达到稳定结构 通过得失电子达到稳定结构 许多金属阳离子共用许多自由电子 特征 有方向性和饱和性 有方向性和饱和性 无方向性和饱和性 无方向性和饱和性 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) 化学键 共价键 配位键 离子键 金属键 成键微粒 原子 原子、离子、分子 阴、阳离子 金属阳离子、自由电子 形成 条件 一般电负性相差小于1.7的元素原子之间 一方具有空轨道的原子或离子与另一方具有孤电子对的分子或离子 一般电负性相差大于1.7的元素原子之间 金属单质或合金 形成 物质 非金属单质、共价化合物、部分离子化合物 配合物 离子 化合物 金属、合金 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) [能力达成] 1．下列各组原子序数所对应的元素间可形成离子键的是(　　) A．1和17　　　　　　 B．12和9 C．14和6 D．15和8 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) B　[A项，对应的两种元素分别为H和Cl，二者可形成共价键，不能形成离子键；B项，对应的两种元素分别为Mg和F，二者可形成离子键；C项，对应的两种元素分别为Si和C，二者可形成共价键，不能形成离子键；D项，对应的两种元素分别为P和O，二者可形成共价键，不能形成离子键。] 2．(双选)BF3与一定量的水形成(H2O)2·BF3，一定条件下(H2O)2·BF3可发生如图转化，下列说法中正确的是(　　) A．(H2O)2·BF3熔化后得到的物质 属于离子晶体 B．(H2O)2·BF3分子之间存在着配 位键和氢键 C．H3O＋中氧原子为sp3杂化 D．BF3是仅含极性共价键的非极性分子 √ √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) CD　[从题干给定的转化可以看出，(H2O)2·BF3熔化后得到的物质 为 ，该物质虽然由阴、阳离子构成，但其为 液体，故其不属于离子晶体，故A错误；(H2O)2·BF3分子之间的H2O与H2O之间形成氢键，分子中O原子提供孤电子对，B原子提供空轨道，O与B原子之间存在配位键，但分子间不存在配位键，故B错误； H3O＋中氧原子价电子对数＝3＋＝4，则O原子采取 sp3杂化，故C正确；BF3中B原子价电子对数＝3＋＝3，则B原子采取sp2杂化，分子的空间结构为平面三角形，结构对称，是仅含极性共价键的非极性分子，故D正确。] 3．三氟化氮(NF3)常温下是一种无色无味的气体，它由氨气(NH3)和氟气(F2)在一定条件下直接反应制得：4NH3＋3F2===NF3＋3NH4F。下列说法正确的是(　　) A．做配体时，NF3比NH3更容易提供孤电子对 B．NH4F中的化学键类型有离子键、非极性共价键、配位键 C．N、H、F元素的电负性大小为N＞F＞H D．NH3和NF3的空间结构相同 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) D　[F原子比H原子吸引电子的能力强，所以做配体时，NF3比NH3提供孤电子对能力弱，A错误；氟离子和铵根离子之间存在离子键，铵根离子中N原子和H原子之间存在极性键和配位键，而不存在非极性键，B错误；元素的非金属性越强，其电负性越大，电负性大小顺序是F＞N＞H，C错误；NH3中N原子价电子对数为3＋＝4，且含有1个孤电子对，NF3中N原子价电子对数为3＋＝4，且含有1个孤电子对，故二者空间结构都是三角锥形，D正确。] [情境探究] 向AgNO3溶液中逐滴滴入氨水，现象是先生成白色沉淀，随氨水的增加，沉淀逐渐溶解，生成了 [Ag(NH3)2]＋。 1．整个过程中发生了哪些反应？ 配合物的组成与性质 提示：===，AgOH＋2NH3·H2O ===[Ag(NH3)2]＋＋OH－＋2H2O。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) 2．利用化学平衡移动原理解释配离子是如何形成的？ 提示：AgOH水溶液中存在AgOH(s)⥫⥬Ag＋(aq)＋OH－(aq)平衡，继续滴入氨水时，NH3分子与Ag＋形成[Ag(NH3)2]＋配离子，且配离子很稳定，促使以上平衡右移，AgOH逐渐溶解。 3．[Ag(NH3)2]＋中哪种微粒提供孤电子对，哪种微粒提供空轨道？它们在配离子组成中的名称分别是什么？ 提示：氨分子提供孤电子对，银离子提供空轨道；氨分子称为配体，银离子称为中心离子。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) [归纳总结] 1．配合物的组成 配合物由中心原子或离子(提供空轨道)和配体(提供孤电子对)组成，分为内界和外界，以[Cu(NH3)4]SO4为例表示为 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) (1)配体 配体可以是阴离子，如X－(卤素离子)、OH－、SCN－、CN－、RCOO－(羧酸根离子)、等；也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等。配体中直接同中心离子或中心原子配合的原子叫作配位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子，如NH3中的N原子，H2O中的O原子，配位原子常是ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族的元素。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) (2)配位数 直接同中心离子(或原子)配位的原子数目叫中心离子(或原子)的配位数。要注意只含有一个配位原子的配体称为单基配体，中心离子(或原子)同单基配位体结合的数目就是该中心离子(或原子)的配位数，如中Fe2+的配位数为6。含有两个以上配位原子的配体叫多基配体，中心离子(或原子)同多基配体配合时，配位数等于同中心离子(或原子)配位的原子数。例如，乙二胺分子中含有两个配位N原子，故在[Pt(en)2]Cl2(en代表乙二胺分子)中Pt2+的配位数为2×2＝4，而配体只有两个，依次类推。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) 2．配合物的形成对性质的影响 (1)溶解性的影响 一些难溶于水的金属氯化物、溴化物、碘化物、氰化物，可以依次溶解于含过量的Cl－、Br－、I－、CN－和氨的溶液中，形成可溶性的配合物。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) (2)颜色的改变 当简单离子形成配离子时其性质往往有很大差异。颜色发生变化就是一种常见的现象，我们根据颜色的变化就可以判断是否有配离子生成。如Fe3+与SCN－在溶液中可生成配位数为1～6的铁的硫氰酸根配离子，这种配离子的颜色是红色的，反应的离子方程式如下： Fe3+＋nSCN－⥫⥬[Fe(SCN)n]3-n(n＝1～6)。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) (3)稳定性增强 配合物具有一定的稳定性，配合物中的配位键越强，配合物越稳定。当作为中心原子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关。例如，血红蛋白中的Fe2+与CO分子形成的配位键比Fe2+与O2分子形成的配位键强，因此血红蛋白中的Fe2+与CO分子结合后，就很难再与O2分子结合，血红蛋白失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) [能力达成] 1．下列关于[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的说法正确的是(　　) A．配体为水分子，外界为Br－ B．中心离子的配位数为6 C．中心离子采取sp3杂化 D．中心离子的化合价为＋2价 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) B　[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O的配体为H2O、Br－，A不正确；中心离子的配体包括4个H2O和2个Br－，配位数为4＋2＝6，B正确；中心离子的价电子排布式为3d3，采取d2sp3杂化，C不正确；该化合物中共含有3个Br－，则中心离子的化合价为＋3价，D不正确。] 2．(双选)下列说法错误的是(　　) A．KAl(SO4)2·12H2O属于配合物 B．配合物中的配体可以是分子也可以是阴离子 C．配位数为4的配合物均为正四面体形结构 D．[Cu(NH3)2]＋中的中心离子的配位数为2 √ √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) AC　[KAl(SO4)2·12H2O属于一般化合物，不含配位键，所以KAl(SO4)2·12H2O不属于配合物，A项错误；配合物是由中心原子或中心离子和围绕它的称为配体的分子或离子完全或部分由配位键结合形成的化合物，所以配合物中的配体可以是分子也可以是阴离子，B项正确；配位数为4的配合物，一般有平面四边形和四面体形两种不同的空间结构，C项错误；[Cu(NH3)2]＋中Cu＋的配位数为2，D项正确。] [教材链接] [教材　化学与生命] 在血液中，氧气的输送是由血红蛋白来完成的。载氧前，血红蛋白中Fe2+与卟啉环中的四个氮原子和蛋白质上咪唑环中的氮原子均通过配位键相连。此时，Fe2+没有嵌入卟啉环平面，而是位于其上方约0.08 nm处[图2(a)]。载氧后，氧分子通过配位键与Fe2+连接，使Fe2+滑入卟啉环中[图2(b)]。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) 图2　载氧前与载氧后血红蛋白中Fe2+的配位情况 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) (1)根据生活常识分析CO 和氧气与Fe2+结合形成配位键能力的强弱。 (2)配合物[Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键类型有哪些？ (3)NH3和BF3可以通过配位键形成NH3·BF3，试分析提供孤电子对、空轨道的分别是哪种原子？你能写出NH3·BF3的结构式吗？ (4)配制银氨溶液时，向AgNO3溶液中滴加氨水，先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，为什么？ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) [答案]　(1)一氧化碳能导致人体因缺氧而中毒，说明一氧化碳能通过配位键与血红蛋白中的Fe2+结合，并且结合能力比氧气与Fe2+的结合能力强得多。 (2) [Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键有离子键、共价键和配位键。 (3)N原子提供孤电子对，B原子提供空轨道，NH3·BF3的结构式可 表示为 。 (4)因为氨水呈弱碱性，滴入AgNO3溶液中，会形成AgOH白色沉淀，继续滴加氨水时，NH3分子与Ag＋形成[Ag(NH3)2]＋配离子，配离子很稳定，会使AgOH逐渐溶解，反应过程如下：===，AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋OH－＋2H2O。 学习效果 随堂评估 1．金属的下列性质中与金属晶体结构无关的是(　　) A．导电性 B．化学反应中易失去电子 C．延展性 D．硬度 √ 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) 2．(双选)下列说法不正确的是(　　) A．全部由非金属元素组成的化合物一定不是离子化合物 B．金属元素与非金属元素之间的化学键可能是离子键，也可能是共价键 C．物质中有阳离子，则必定有阴离子 D．物质中有阴离子，则必定有阳离子 √ √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) AC　[离子化合物由阴离子和阳离子组成，而阳离子并不一定都是金属离子，如铵盐中的，A项错误；金属元素与非金属元素之间既可以形成阴、阳离子以离子键结合，也可以以共价键结合，B项正确；在金属固体中只有阳离子和自由电子，无阴离子，但物质中有阴离子时必定有带正电荷的阳离子，因为物质呈电中性，所以C项错误，D项正确。] 3．配位键是一种常见的化学键，按要求完成下列问题： (1)含Ti3+的一种配合物的化学式为[Ti(H2O)5Cl]Cl2·H2O，其配离子中含有的化学键类型有______________________________。 (2)氨硼烷(NH3BH3)是最具潜力的储氢材料之一，分子中存在配位键，能体现配位键的结构式为 ___________________。 配位键、极性共价键(或共价键) 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) (3)铁是生活中常用的一种金属，其常见的离子有Fe2+、Fe3+，其中Fe2+可用K3[Fe(CN)6](赤血盐)溶液检验。 ①铁单质中化学键为________(填名称)。 ②K3[Fe(CN)6]晶体中各种微粒的作用力有______(填字母)。 a．金属键 b．共价键 C．配位键 d．离子键 　 金属键 bcd 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) (4)FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸气状态下以双聚分子存 在的FeCl3的结构式为___________________________________。 [解析]　(1)题给物质的配离子为[Ti(H2O)5Cl]2+，含有配位键与极性共价键(或共价键)。(2)N原子的孤电子对与B原子的空轨道形成配位键。(3)①铁单质中含金属键。②K3[Fe(CN)6]属于配位化合物又属于离子化合物，含配位键、离子键，CN－中含有共价键。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第3节　离子键、配位键与金属键(基础课) (4)在蒸气状态下FeCl3以双聚分子存在，即分子式为Fe2Cl6；每个Fe原子与3个Cl原子形成共价键，还可以提供空轨道与另一个Cl原子提供的孤电子对形成配位键，结构式可表示为 或 。 $$