内容正文:
第3节 离子键、配位键与金属键
学习目标
重点难点
1.知道离子键的形成、概念、实质及特征,能运用离子键解释离子化合物的某些特征性质。
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。
重点
1.离子键、金属键及配位键的实质。
2.离子键的特征。
难点
离子键、金属键及配位键的实质。
第一课时 离子键
新知探究(一)——离子键的形成
1.离子键的形成
成键粒子
阴、阳离子
成键的实质
静电作用(引力和斥力)
成键条件
及过程
电负性较大的非金属元素的原子容易获得电子形成阴离子,电负性较小的金属元素的原子容易失去价电子形成阳离子。当这两种原子相互接近到一定程度时,容易发生电子得、失而形成阴阳离子,阴、阳离子通过离子键可形成稳定的化合物
2.离子化合物的形成
(1)形成:阴、阳离子之间除了吸引力外,还存在电子与电子、原子核与原子核之间同性电荷所产生的排斥力,当静电作用中同时存在的引力和斥力达到平衡时,体系的能量最低,形成稳定的离子化合物。
(2)表示方法
(3)注意事项
用电子式表示离子化合物的形成过程,须避免出现“二漏、混淆、乱合并”错误。
①离子漏标电荷数;
②阴离子漏加括号,如S2-的电子式错写成︰︰2-;
③离子所带的电荷数与元素的化合价表示法分辨不清;
④把相同的离子归在一起,如Mg3N2的电子式错写为M[︰︰;
⑤把“→”错写成“==”等。
[微点拨] 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活泼金属的阳离子(或N)与酸根离子之间也形成离子键。
[题点多维训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)金属元素和非金属元素之间一定形成离子键。 (×)
(2)全部由非金属元素组成的化合物中一定不存在离子键。 (×)
(3)两种非金属不可能形成离子键。 (×)
(4)离子化合物中一定不存在共价键。 (×)
(5)含离子键的化合物一定是离子化合物。 (√)
2.具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是 ( )
A.1s22s22p2 B.1s22s22p5
C.1s22s22p63s2 D.1s22s22p63s1
解析:选A A为C元素,B为F元素,C为Mg元素,D为Na元素,则只有碳元素既难失电子,又难得电子,不易形成离子键。
3.下列各组化合物中,化学键类型都相同的是 ( )
A.CaCl2和Na2S B.Na2O和Na2O2
C.CH4和NaH D.HCl和NaOH
解析:选A CaCl2和Na2S均是离子化合物,只含有离子键;Na2O只含有离子键,Na2O2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;HCl中只含有共价键,NaOH是离子化合物,既含有离子键又含有极性共价键。
4.(1)下列五种物质:①He ②CO2 ③NaBr ④Na2O2 ⑤Na2CO3。
只含共价键的是 (填序号,下同);只含离子键的是 ;既含极性共价键又含离子键的是 ;既含非极性共价键又含离子键的是 ;不存在化学键的是 。
(2)在下列变化中:①NaHSO4熔化 ②HCl溶于水 ③NaBr溶于水 ④I2升华 ⑤NH4Cl受热。
未发生化学键破坏的是 ;仅发生离子键破坏的是 ;仅发生共价键破坏的是 ;既发生离子键破坏又发生共价键破坏的是 。
解析:(1)He中无化学键,CO2中只有共价键,NaBr中只有离子键,Na2CO3中既有极性共价键又有离子键,Na2O2中既有非极性共价键又有离子键。(2)NaHSO4熔化、NaBr溶于水只破坏离子键,HCl溶于水只破坏共价键,I2升华时化学键未发生变化,NH4Cl受热分解,离子键、共价键均被破坏。
答案:(1)② ③ ⑤ ④ ① (2)④ ①③ ② ⑤
新知探究(二)——离子键的特征
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,因此一种离子可以对不同方向的带异性电荷的离子产生吸引作用。
2.没有饱和性
原因
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,从这个意义上说,离子键是没有饱和性的
作用
以离子键相结合的化合物所形成的晶体中,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
[微点拨] 离子键不具有饱和性是相对的,只有在空间条件允许的前提下,离子才可能将吸引尽可能多的带异性电荷的离子排列在其周围,因此,每种化合物的组成和结构是一定的,而不是任意的。
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的显示共价性,继而导致键长缩短,键能增加,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。
[题点多维训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)离子键与共价键都有方向性和饱和性。 (×)
(2)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。 (√)
(3)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。 (×)
(4)离子键无饱和性和方向性,故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子。 (×)
2.离子键的强弱主要决定于离子的半径和离子所带电荷数。一般规律是离子半径越小,离子所带电荷越多,则离子键越强。K2O、MgO、CaO三种物质中离子键由强到弱的顺序是 ( )
A.K2O、MgO、CaO B.MgO、K2O、CaO
C.MgO、CaO、K2O D.CaO、MgO、K2O
解析:选C 离子半径:K+>Ca2+>Mg2+,离子所带电荷数:Ca2+=Mg2+>K+,所以离子键由强到弱的顺序为MgO、CaO、K2O。
3.下列反应过程中,同时有离子键、极性共价键和非极性共价键断裂和形成的反应是 ( )
A.NH4ClNH3↑+HCl↑
B.2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
C.2NaOH+Cl2==NaCl+NaClO+H2O
D.CaC2+2H2O==Ca(OH)2+C2H2↑
解析:选B NH4ClNH3↑+HCl↑,反应物中有离子键和极性共价键的断裂,生成物中有极性共价键形成,没有非极性共价键的断裂,没有离子键和非极性共价键的形成,A错误。Na2O2为含有非极性共价键的离子化合物,CO2中含有极性共价键,则反应物中有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂,碳酸钠中有离子键和极性共价键,氧气中有非极性共价键,所以同时有离子键、极性共价键、非极性共价键的形成,B正确。NaOH中含有离子键和极性共价键,Cl2中含有非极性共价键,则反应物中有离子键、非极性共价键和极性共价键的断裂,但没有非极性共价键的形成,C错误。CaC2+2H2O==Ca(OH)2+C2H2↑属于水解反应,CaC2中有离子键的断裂,两个碳之间的非极性共价键没有断裂,H2O中有极性共价键的断裂,同时有离子键和极性共价键的形成,但没有非极性共价键的断裂与形成,D错误。
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