第2章 第3节 第2课时 配位键 金属键（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（鲁科版）

本讲义聚焦高中化学配位键与金属键核心知识点，系统梳理配位键的概念、形成条件及配合物组成与应用，金属键的实质及对金属性质的影响，承接共价键、离子键知识，构建完整化学键认知框架，为物质结构学习提供支架。 资料通过氯化铜溶液稀释颜色变化、银氨配合物制备等实验探究培养科学探究与实践能力，对比配位键与共价键差异发展科学思维，强化物质结构决定性质的化学观念。课中辅助实验教学提升互动性，课后例题习题助力学生巩固知识，有效查漏补缺。

第2课时　配位键　金属键 [素养目标]　1.了解配位键的本质并能说明简单配合物的成键情况。2.知道金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些性质。 知识点一　配位键 1．配位键 概念 成键的两个原子一方提供孤电子对，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)是具有能够接受孤电子对的空轨道的原子。用符号A→B表示 2.配合物 (1)概念：组成中含有配位键的物质称为配位化合物，简称配合物。 (2)组成 3．配合物的制备与应用 实验探究 (1)探究氯化铜固体在溶解并稀释过程中所发生的变化 实验操作 实验现象 解释 固体溶解，随着稀释，溶液颜色由黄绿色逐渐变成蓝色 CuCl2浓溶液中铜离子主要以[CuCl4]2－形式存在，[CuCl4]2－为黄绿色；稀溶液中铜离子主要以[Cu(H2O)4]2＋形式存在，[Cu(H2O)4]2＋为蓝色 (2)探究Fe3＋溶液显颜色的原因 实验操作 实验现象 解释 加水，固体Fe(NO3)3溶解，溶液显黄色，加浓HNO3，溶液变无色 Fe3＋在水溶液中因水解与OH－配位而显黄色，酸化抑制水解，生成的[Fe(H2O)6]3＋为无色 加水，固体FeCl3溶解，溶液显黄色 Fe3＋与Cl－配位生成[FeCl4]－显黄色 (3)制备[Ag(NH3)2]＋ 实验操作 实验现象 解释 滴加氨水后，试管中首先出现白色沉淀，再 滴入氨水后沉淀溶解，溶液呈无色 Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH、 AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋OH－＋2H2O (4)对比Cu2＋与氨水和OH－反应的差异 实验操作 实验现象 有关离子方程式 滴加氨水后，试管中首先出现蓝色沉淀，氨水过量后沉淀逐渐溶解，得到深蓝色透明溶液 Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－ 试管中出现蓝色沉淀 Cu2＋＋2OH－=== Cu(OH)2↓ 1．在NH3·BF3中，____________原子提供孤电子对，____________原子接受电子，NH3·BF3中的配位键可表示为____________。 提示：N　B　N→B 2．在[Cu(NH3)4]SO4中，________属于配位离子，其中________为中心离子，________为配体，配位数为________，配离子可表示为____________。 提示：[Cu(NH3)4]2＋　Cu2＋　NH3　4　 3．配位键与极性(或非极性)共价键的形成过程相同吗？ 提示：不相同。配位键中的共用电子对由配体单独提供，而极性(或非极性)共价键的共用电子对由成键原子共同提供。 4．含配位键的化合物一定为配位化合物吗？ 提示：不一定。如NH4Cl中NH含有配位键，属于离子化合物。 1．配位化合物的组成 中心离子与配位体构成了配合物的内界，内外界之间是离子键，在水中全部电离。如 (1)中心离子 配合物的中心离子一般都是带正电的阳离子，最常见的是过渡金属离子，但也有电中性的原子甚至还有极少数的阴离子。 (2)配位体 配位体可以是阴离子，如X－(卤素离子)、OH－、SCN－、CN－、RCOO－(羧酸根离子)、C2O、PO等；也可以是中性分子，如H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等。配位体中直接同中心离子配合的原子叫做配位原子。配位原子必须是含有孤电子对的原子，如NH3中的氮原子，H2O中的氧原子，配位原子常是ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族的元素。 (3)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。 (4)配离子的电荷数 配离子的电荷数等于中心离子和配位体总电荷的代数和。 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。 (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。 (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，血红素中的Fe2＋与CO分子形成的配位键比Fe2＋与O2分子形成的配位键强，因此血红素中的Fe2＋与CO分子结合后，就很难再与O2分子结合，血红素失去输送氧气的功能，从而导致人体CO中毒。 1．下列不能形成配位键的组合是(　　) A．Ag＋、NH3　　　　　 B．H2O、H＋ C．Co3＋、CO D．Ag＋、H＋ 解析　配位键的形成条件是成键原子双方一方能提供孤电子对，另一方能提供空轨道，A、B、C三项中，Ag＋、H＋、Co3＋都能提供空轨道，NH3、H2O、CO都能提供孤电子对，所以能形成配位键，而D项Ag＋与H＋都只能提供空轨道，而无法提供孤电子对，所以不能形成配位键。 答案　D 2．配位化合物的数量巨大，组成和结构形形色色，丰富多彩。配合物[Cu(NH3)4](OH)2的中心离子、配体、中心离子的电荷数和配位数分别为(　　) A．Cu2＋、NH3、2、4　　 B．Cu2＋、NH3、1、4 C．Cu2＋、OH－、2、2 D．Cu2＋、NH3、2、2 解析　配合物[Cu(NH3)4](OH)2中，Cu2＋为中心离子，电荷数为2，NH3为配体，配位数为4，故选A。 答案　A 3．某配合物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，下列说法中正确的是(　　) A．配体是Cl－和H2O，配位数是8 B．中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋ C．内界和外界中的Cl－的数目比是1∶2 D．将1 mol该配合物加入足量AgNO3溶液中，可以得到3 mol AgCl沉淀 解析　对于配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，中心离子是Ti3＋，内界配体有一个Cl－和5个H2O，配位数是6，外界有两个Cl－，A、B错误，C正确；加入足量AgNO3溶液，只有外界的两个Cl－与Ag＋反应，内界的一个Cl－不与Ag＋反应，只能生成2 mol AgCl沉淀，D错误。 答案　C 4．已知Cu2＋形成配合物时配位数一般为4，某同学通过实验研究铜盐溶液颜色的变化。下列说法不正确的是(　　) A．溶液②中形成了[Cu(H2O)4]2＋，1 mol [Cu(H2O)4]2＋中有8 mol σ键 B．由④可知，Cu2＋与Cl－可能会结合产生黄色物质 C．由该实验可知CuCl2的稀溶液为蓝色，浓溶液为绿色 D．由②③④可知，CuCl2水溶液中存在平衡：[Cu(H2O)4]2＋＋4Cl－[CuCl4]2－＋4H2O 解析　实验①②可知，无水CuSO4是白色的，加入水后CuSO4溶液呈蓝色，这说明②中溶液呈蓝色是Cu2＋与水分子作用的结果；1 mol[Cu(H2O)4]2＋中含有4 mol水中的8 mol σ键和4 mol配位键，共12 mol σ键，故A错误；向③中溶液加入NaCl固体后，底部的NaCl固体表面变为黄色，说明Cu2＋与Cl－可能会结合产生黄色物质，故B正确；②中加少量NaCl溶液后③溶液为蓝色，③中蓝色溶液加入足量NaCl固体后④溶液为黄色，说明c(Cl－)不相同，CuCl2溶液的颜色不同，故C正确；③中蓝色溶液加入足量NaCl固体后④溶液为黄色，说明CuCl2水溶液中存在平衡：[Cu(H2O)4]2＋＋4Cl－[CuCl4]2－＋4H2O，故D正确。 答案　A 知识点二　金属键 1．金属键及其实质 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“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。 (2)导电性 通常情况下，金属内部自由电子的运动不具有固定的方向性，但在外电场作用下，自由电子在金属内部会发生定向运动，从而形成电流。 (3)导热性 当金属某一部分受热时，该区域里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，自由电子把能量传给金属阳离子。从而把能量从温度高的区域传到温度低的区域，使整块金属达到同样的温度。 (4)延展性 金属键没有方向性。在外力作用下，金属阳离子之间发生相对滑动时，各层金属阳离子和自由电子间仍然保持金属键的作用。 1．金属原子的核外电子在金属晶体中都为自由电子吗？ 提示：因金属的原子半径大，最外层电子受原子核的吸引力小，易脱落而成为自由电子；内层电子受原子核引力较大，不易脱落，不是自由电子。 2．有人说：“金属键就是共价键。”这种说法对吗？ 提示：不对。从某种意义上来说金属键属于一种特殊的共价键，共价键的共用电子对属于提供电子对的两个原子，但是金属键中的自由电子却属于整个金属。 3．金属拉成丝或压成薄片，金属的化学性质有没有改变？理由是什么？ 提示：没有。金属单质中存在金属键，在一定限度内，金属拉成丝或者压成薄片，金属键没有断裂，所以金属的化学性质没有改变。 4．在金属中，如果金属原子的价电子数越多，原子半径越小，自由电子与金属阳离子间的作用力越大，金属的熔沸点越高。则Mg的熔点________Al的熔点(填“大于”“等于”或“小于”，下同)，熔点Na________Li，理由是_______________________________________ _______________________________________________________________________________。 同周期同主族金属元素金属键的递变规律是_____________________________________ ________________________________________________________________________。 提示：小于　小于　Al的价电子比Mg多，半径比Mg小，所以Al的熔点比Mg高；因Li、Na的价电子数相同，钠原子半径＞Li原子半径，则熔点为Na＜Li　同周期金属元素从左到右，随着原子半径的减小，金属阳离子电荷数的增多，金属键逐渐增强；同主族金属元素，最外层电子数相同，金属阳离子电荷数相同，随着原子序数的增大，原子半径逐渐增大，则金属键逐渐减弱 1．下列晶体中，金属阳离子与“自由电子”间的作用最强的是(　　) A．Na　　　　　　　 B．Mg C．Al D．K 解析　Na、Mg、Al均位于第3周期，原子半径逐渐减小，价电子数目逐渐增多，所以金属键：Na＜Mg＜Al，而K和Na位于同一主族，且K的半径比Na的大，K的金属键比Na的弱。 答案　C 2．金属的下列性质中，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 解析　在金属内部，金属阳离子与“自由电子”间的相互作用没有方向性，如果金属发生形变，“自由电子”仍可以在金属阳离子之间自由运动，使金属不易断裂，故A与“自由电子”有关；在外加电场的作用下，“自由电子”的定向移动使金属容易导电，故B与“自由电子”有关；密度大小取决于原子之间的距离、原子的大小和质量等，故C与“自由电子”无关；温度高的区域“自由电子”的能量增加，运动速率加快，与金属阳离子的碰撞频率增加，“自由电子”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，故D与“自由电子”有关。 答案　C 3．下列关于金属的叙述不正确的是(　　) 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，其实质也是一种静电作用 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，故金属键无饱和性和方向性 D．构成金属的“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 4．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，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、Al C．Li、Be、Mg D．Li、Na、Mg 解析　金属键越强，金属的熔点越高。A项中，阳离子半径顺序为Li<Na<K，金属键的强弱为Li>Na>K，熔点依次降低；B项，价电子数的关系为Na<Mg<Al，离子半径大小关系为Na>Mg>Al，故金属键依次增强，熔点依次升高；C项中Be的熔点高于Mg；D项中Li的熔点高于Na。 答案　B 1．下列说法中，不正确的是(　　) A．配位键也是一种静电作用 B．配位键的实质也是一种共价键 C．形成配位键的电子对由成键双方原子提供 D．配位键具有饱和性和方向性 解析　共用电子对存在静电作用力，包括静电排斥和静电吸引，配位键本质为共用电子对，所以也是一种静电作用，A正确；配位键指含有空轨道的原子或离子和含有孤电子对的分子或离子共用电子对，实质也是一种共价键，B正确；形成配位键的原子，一方提供空轨道，另一方提供孤电子对，C错误；配位键实质上也是一种共价键，因此具有方向性和饱和性，D正确。 答案　C 2．关于金属性质和原因的描述不正确的是(　　) A．金属具有金属光泽是因为金属中的自由电子吸收了可见光，又把各种波长的光反射出来 B．金属具有良好的导电性，是因为金属晶体中共享了金属原子的价电子，形成了“电子气”，在外电场的作用下自由电子定向移动形成电流 C．金属具有良好的导热性能，是因为自由电子在受热后，加快了运动速率，自由电子通过与金属离子发生碰撞，传递能量 D．金属晶体具有良好的延展性，是因为金属晶体中的原子层可以通过破坏金属键以达到相对滑动 解析　金属一般具有金属光泽是因为金属键中的自由电子在吸收了可见光以后，发生跃迁，成为高能态，然后又会回到低能态，把多余的能量以可见光的形式释放出来，故A正确；金属内部有自由电子，当有外加电压时电子定向移动，故B正确；金属自由电子受热后运动速率增大，与金属离子碰撞频率增大，传递了能量，故金属有良好的导热性，故C正确；当金属晶体受到外力作用时，由于金属阳离子与自由电子间的相互作用，各原子层间滑动而不断裂，所以表现出良好的延展性，故D错误。 答案　D 3．已知配合物[Cr(NH3)4Cl2]Cl易溶于水，下列说法正确的是(　　) A．配位数为6，配位原子为N、Cl B．1 mol该配合物在水中可电离出3 mol Cl－ C．配合物中Cr为＋1价 D．配离子中含有离子键、配位键、普通共价键 解析　配合物[Cr(NH3)4Cl2]Cl中配体是NH3和Cl－，配位数为6，配位原子为N、Cl，A正确；配合物中存在配位键，[Cr(NH3)4Cl2]Cl电离出[Cr(NH3)4Cl2]＋和Cl－，1 mol [Cr(NH3)4Cl2]Cl在水中只能电离出1 mol Cl－，B错误；配合物中Cr为＋3价，C错误；配离子[Cr(NH3)4Cl2]＋中Cr3＋与Cl形成配位键，NH3中含有N—H共价键，不含有离子键，D错误。 答案　A 4．下列现象的变化与配合物的形成无关的是(　　) A．向FeCl3溶液中滴加KSCN，出现红色 B．用王水(1体积浓硝酸和3体积浓盐酸混合而成)清洗金币，会使金币质量减小 C．向AgNO3溶液中滴加氨水，先出现白色沉淀后溶解 D．向AlCl3溶液中逐滴加入NH3·H2O溶液至过量，出现白色沉淀 解析　Fe3＋和SCN－形成配合物使溶液变红，与配合物的形成有关，故A不符合题意；金币溶于王水生成配合物H[AuCl4]，故B不符合题意；出现白色沉淀是生成了AgOH，沉淀溶解是因为进一步反应生成配合物[Ag(NH3)2]OH，故C不符合题意；AlCl3和NH3·H2O反应生成氢氧化铝沉淀，与配合物的形成无关，故D符合题意。 答案　D 5．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________________。 (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 (4)(2024·上海卷节选)已知AlBr3可二聚为如图1的二聚体，将该二聚体溶于CH3CN生成[Al(CH3CN)2Br2]Br(结构如图2所示)，已知其配离子为四面体形，中心原子杂化方式为______，其中配体是________，1 mol该配合物中有σ键________ mol。 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。(4)该配离子中，中心原子Al形成4条单键，且空间结构为四面体形，故中心原子Al的杂化方式为sp3杂化，其中CH3CN的氮原子和内界的两个溴离子都提供一对孤电子对，配体为CH3CN和Br－，配位键也是σ键，1个配离子中含有12条单键，2条碳氮三键，其中碳氮三键中有1条σ键，因此1 mol该配合物中σ键数量为14 mol。 答案　(1)配位键、极性共价键(或共价键) (2) (3)①金属键　②bcd (4) sp3　CH3CN、Br－　14 学科网（北京）股份有限公司 $