2.3 离子键 配位键和金属键 任务课导学案-2025-2026学年高二化学鲁科版选择性必修2

该高中化学导学案聚焦离子键、配位键与金属键，引导学生理解其形成条件、实质及特征，并对比共价键建立完整认知。通过“温故知新”回顾共价键、电负性等旧知，结合预习思考与生活实例搭建学习支架，实现新旧知识衔接。 资料亮点在于“合作研学”的多维度对比培养科学思维，“搭积木”活动落实科学探究与实践，案例分析与生活应用强化化学观念，当堂检测分层设计，助力学生构建化学键体系，提升解决实际问题能力。

任务课导学案：2025-2026学年高中化学鲁科版选择性必修2第2章 微粒间相互作用与物质性质 第3节 离子键、配位键与金属键（同步练习） 【模块一 学习导航】 一、学习目标 我能说出离子键的形成条件、概念及实质，并判断哪些物质中存在离子键。 我能解释配位键的形成机制，准确识别配位键并分析简单配合物的组成。 我能描述金属键的"电子气"模型，用金属键理论解释金属的导电性、导热性和延展性。 我能对比离子键、配位键、金属键与共价键的异同，建立化学键分类的完整认知框架。 我能运用化学键知识分析生活中常见物质的结构与性质关系，解决实际化学问题。 二、学习重点与难点 重点：离子键的形成与特征，配合物的组成与判断。 难点：配位键的形成条件与配合物结构分析，三种化学键的本质区别与联系。 【模块二 温故知新】 一、知识回顾 1. 共价键是怎样形成的？共价键有哪些特征？ 2. 什么是电负性？电负性差值与化学键类型有什么关系？ 3. 你知道哪些常见的离子化合物？它们有哪些共同的物理性质？ 二、预习思考 1. 为什么钠原子和氯原子相遇时会发生电子转移，而不是形成共用电子对？ 2. 铵根离子（NH₄⁺）中的四个N-H键完全相同吗？它们是怎样形成的？ 3. 金属为什么能导电？金属内部的粒子是怎样结合在一起的？ 三、生活链接 观察家里的食盐、味精、铁钉、铜丝，思考这些物质内部的微粒是通过什么作用力结合在一起的。同样是固体，为什么食盐容易碎而铁丝能弯曲？把你的疑问记录下来，带到课堂上一起讨论。 【模块三 要点精讲】 一、离子键 1. 离子键的形成 当活泼金属与活泼非金属相遇时，金属原子容易失去最外层电子形成阳离子，非金属原子容易得到电子形成阴离子。阴、阳离子通过静电作用结合在一起，这种化学键叫做离子键。 说白了，离子键就是"电子搬家"后的静电吸引。比如钠原子最外层有1个电子，氯原子最外层有7个电子，钠把那个电子给了氯，双方都达到8电子稳定结构，Na⁺和Cl⁻就被静电引力"粘"在了一起。 这里容易踩坑。离子键的实质是静电作用，不只是静电吸引，还包括电子与电子、原子核与原子核之间的静电排斥。当吸引和排斥达到平衡时，就形成了稳定的离子键。 2. 离子键的特征 离子键没有方向性。因为离子的电荷分布是球形对称的，一个离子可以从任何方向吸引带相反电荷的离子。 离子键没有饱和性。只要空间允许，一个离子可以同时吸引多个带相反电荷的离子。比如NaCl晶体中，每个Na⁺周围有6个Cl⁻，每个Cl⁻周围也有6个Na⁺。 【关键点】 判断离子键的快速方法：一般来说，电负性差值大于1.7的两种元素原子之间容易形成离子键。但这只是经验规律，不是绝对标准，比如HF中电负性差为1.9，但HF是共价化合物。 3. 离子化合物 含有离子键的化合物叫做离子化合物。常见的离子化合物包括：大多数盐、强碱、活泼金属氧化物等。 离子化合物在熔融状态下能导电，因为离子可以自由移动。这是区分离子化合物和共价化合物的重要实验方法。 二、配位键 1. 配位键的概念 配位键是一种特殊的共价键，由一个原子单方面提供孤电子对，另一个原子提供空轨道而形成。简单说就是"一个出电子对，一个出空轨道，大家一起用"。 比如NH₃分子中氮原子有一对孤电子对，H⁺有空轨道，当它们相遇时，氮原子把孤电子对拿出来共用，就形成了配位键，生成NH₄⁺。 2. 配位键的表示方法 配位键可以用箭头表示，箭头从提供孤电子对的原子指向接受电子对的原子。比如NH₄⁺中的配位键可以表示为N→H。 注意啦，配位键一旦形成，就和普通的共价键没有区别了。NH₄⁺中的四个N-H键完全等同，键长、键能都一样，只是形成过程不同而已。 3. 配合物 配合物是由中心离子（或原子）和配体通过配位键结合形成的化合物。 中心离子通常是过渡金属离子，比如Cu²⁺、Ag⁺、Fe³⁺等，它们有空轨道。 配体是提供孤电子对的分子或离子，比如H₂O、NH₃、Cl⁻、CN⁻等。 配位数是直接与中心离子结合的配位原子的数目。比如[Cu(NH₃)₄]²⁺中，Cu²⁺是中心离子，NH₃是配体，配位数是4。 【要牢记】 配合物的组成可以这样记：中心离子在中间，配体围着它转，配位键把它们连，配位数数一数就知道。配合物在水溶液中电离时，内界（中括号里的部分）作为一个整体存在，外界离子可以自由移动。 三、金属键 1. 金属键的概念 金属键是金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作用。金属原子容易失去最外层电子，这些电子不再属于某个特定的金属原子，而是在整个金属晶体中自由运动，形成"电子气"。 可以这样想象：金属阳离子就像浸泡在电子海洋里的小岛，电子海把它们紧紧地"粘"在一起。 2. 金属键的特征 金属键没有方向性和饱和性。自由电子在整个晶体中运动，不局限于某个原子周围。 金属键的强弱与金属阳离子所带电荷数和离子半径有关。电荷越多、半径越小，金属键越强，金属的熔沸点越高。比如铝的熔沸点比钠高，因为Al³⁺电荷多、半径小。 3. 金属键与金属性质的关系 导电性：自由电子在外加电场作用下定向移动，形成电流。 导热性：自由电子运动时通过碰撞传递能量，把热量从高温区传到低温区。 延展性：金属键没有方向性，当金属受到外力时，原子层之间可以相对滑动，但金属键仍然保持，所以金属能被锻打、拉伸而不断裂。 金属光泽：自由电子可以吸收并重新释放各种波长的光，所以金属通常有银白色光泽。 【重点】 学生在学习化学键类型判断时最常出现的问题是仅凭"是否含金属元素"来判断，看到金属就认为是离子键，看到非金属就认为是共价键。这种思维定式会导致大量错误。比如AlCl₃虽然含金属铝，但它是共价化合物，不存在离子键；而NH₄Cl虽然全由非金属元素组成，但它是离子化合物，铵根离子和氯离子之间是离子键。还有Na₂O₂中既有离子键又有非极性共价键，NaOH中既有离子键又有极性共价键。学生需要从成键本质——电子的得失或共用——来判断，而不是看元素种类。另外，学生容易混淆配位键和普通共价键，认为配位键是一种独立的化学键类型。实际上配位键属于共价键的一种，只是形成方式特殊，成键后与普通共价键完全相同。学生在判断配合物组成时，经常把配位数和中心离子的化合价搞混，或者分不清内界和外界，导致电离方程式书写错误。 【难点】 配合物的组成与结构分析是本节的难点。学生往往能背出定义，但遇到具体配合物时就不会分析。突破这个难点的方法是设计一个5分钟的"搭积木"课堂活动。教师准备一些代表中心离子的彩色卡片（比如蓝色代表Cu²⁺、黄色代表Fe³⁺），一些代表配体的白色卡片（写着NH₃、H₂O、Cl⁻等），还有一些箭头贴纸。让学生分组动手"搭建"配合物：先选一个中心离子放在中间，然后根据配位数把配体卡片围绕中心离子摆放，用箭头贴纸从配体指向中心离子表示配位键，最后写出配合物的化学式。比如搭建[Cu(NH₃)₄]²⁺时，学生先放蓝色的Cu²⁺卡片，然后在四周放4张NH₃卡片，每张都画一个箭头指向Cu²⁺。搭完后让学生数一数配位数是多少，中心离子带什么电荷，配体是中性还是带电，整个配离子带多少电荷。通过动手操作，学生能直观理解配合物的空间结构和组成关系，比单纯听讲印象深刻得多。活动结束后再做2道配位数判断题，正确率能明显提高。 【模块四 合作研学】 一、探究活动：三种化学键的对比 请各小组合作完成下表，比较离子键、配位键、金属键和共价键的异同。 从成键微粒、成键方式、有无方向性、有无饱和性、存在物质、实例这几个维度进行对比。 每组派代表展示讨论结果，其他小组可以补充或质疑。 二、问题讨论 1. 为什么离子键没有方向性和饱和性，而共价键有？ 2. 配位键和普通共价键有什么相同点和不同点？ 3. 金属键的"电子气"理论能解释金属的哪些性质？不能解释哪些性质？ 4. 怎样判断一种化合物是离子化合物还是共价化合物？有哪些实验方法？ 三、案例分析 案例：向硫酸铜溶液中滴加氨水，首先产生蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液。 请各小组讨论： 1. 蓝色沉淀是什么？它是怎样产生的？ 2. 为什么继续滴加氨水沉淀会溶解？深蓝色溶液中含有什么离子？ 3. 这个过程中涉及哪些化学键的变化？ 4. 写出相关反应的化学方程式和离子方程式。 教师提示：可以从Cu²⁺的空轨道、NH₃的孤电子对、配位键的形成条件等角度思考。 【模块五 拓展延伸】 一、化学键与材料科学 化学键的知识在材料科学中有广泛应用。比如科学家利用配位键设计出各种功能配合物材料。 叶绿素是一种含镁的配合物，它能吸收光能进行光合作用。血红蛋白是含铁的配合物，负责运输氧气。这些天然配合物的发现启发科学家人工合成各种配合物，用于催化、医药、环保等领域。 形状记忆合金是一种特殊的金属材料，它在一定温度下能恢复原来的形状。这种神奇的性质与金属键的特点有关。 二、生活中的化学键 食盐（NaCl）是典型的离子化合物，它的晶体很硬但很脆，一敲就碎。这是因为离子晶体受到外力时，离子层发生错位，同种电荷的离子相邻，静电斥力使晶体碎裂。 而金属铁就不一样，铁锤敲打铁块，铁块会变形但不会碎。这是因为金属键没有方向性，原子层滑动后金属键仍然存在。 理解了化学键的本质，就能解释生活中很多物质的性质差异。 三、思考题 1. 为什么金刚石（共价晶体）的硬度比氯化钠（离子晶体）大得多？这与化学键有什么关系？ 2. 为什么大多数离子化合物易溶于水而难溶于有机溶剂？ 3. 合金的熔点通常比纯金属低，硬度比纯金属大。试用金属键理论解释这一现象。 【模块六 当堂检测】 一、选择题 1. 下列物质中，含有离子键的是 A. H₂O B. CO₂ C. NaCl D. HCl 2. 下列关于配位键的说法，正确的是 A. 配位键是一种独立的化学键类型，与共价键不同 B. 配位键由一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成 C. 配位键有方向性但没有饱和性 D. 含有配位键的化合物一定是配合物 3. 下列关于金属键的叙述，错误的是 A. 金属键是金属阳离子与自由电子之间的相互作用 B. 金属键没有方向性和饱和性 C. 金属键的强弱与金属阳离子所带电荷数无关 D. 金属能导电是因为自由电子在外加电场下定向移动 4. 下列化合物中，既含有离子键又含有共价键的是 A. Na₂O B. MgCl₂ C. NaOH D. H₂SO₄ 5. 配合物[Fe(CN)₆]³⁻中，中心离子和配位数分别是 A. Fe²⁺，6 B. Fe³⁺，6 C. Fe²⁺，3 D. Fe³⁺，3 二、填空题 6. 离子键是阴、阳离子之间通过作用形成的化学键。一般来说，活泼与活泼之间容易形成离子键。 7. 配位键是一种特殊的键，由一个原子提供，另一个原子提供而形成。 8. 金属键是与之间的强烈相互作用。金属键理论又叫做模型。 三、简答题 9. 为什么离子晶体一般硬而脆，而金属晶体有良好的延展性？请从化学键的角度解释。 10. 怎样用实验方法证明某化合物是离子化合物还是共价化合物？简述实验原理和操作方法。 【参考答案】 一、选择题 1. 【答案】C 【解析】NaCl是由Na⁺和Cl⁻通过离子键结合形成的离子化合物。H₂O、CO₂、HCl都是共价化合物，只含共价键。 2. 【答案】B 【解析】配位键是一种特殊的共价键，不是独立的化学键类型，A错误；配位键由一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成，B正确；配位键属于共价键，既有方向性又有饱和性，C错误；含有配位键的物质不一定是配合物，比如NH₄⁺中含有配位键，但NH₄Cl通常归为离子化合物，D错误。 3. 【答案】C 【解析】金属键的强弱与金属阳离子所带电荷数和离子半径有关，电荷越多、半径越小，金属键越强，C错误。 4. 【答案】C 【解析】NaOH中Na⁺和OH⁻之间是离子键，OH⁻内部O和H之间是极性共价键，所以NaOH既含离子键又含共价键。Na₂O、MgCl₂只含离子键，H₂SO₄只含共价键。 5. 【答案】B 【解析】[Fe(CN)₆]³⁻中，Fe是中心离子，带3个正电荷（因为整个配离子带3个负电荷，6个CN⁻带6个负电荷，所以Fe带3个正电荷），配位数是6（有6个CN⁻配体）。 二、填空题 6. 【答案】静电；金属；非金属 【解析】离子键的实质是静电作用，包括静电吸引和静电排斥。活泼金属容易失电子形成阳离子，活泼非金属容易得电子形成阴离子，阴阳离子通过静电作用形成离子键。 7. 【答案】共价；孤电子对；空轨道 【解析】配位键属于共价键的一种，成键方式特殊：一方提供孤电子对，另一方提供空轨道。成键后与普通共价键性质相同。 8. 【答案】金属阳离子；自由电子；电子气 【解析】金属键的本质是金属阳离子与自由电子之间的静电作用。自由电子在整个晶体中运动，像气体一样充满整个空间，所以又叫电子气模型。 三、简答题 9. 【答案】离子晶体中，阴、阳离子通过离子键按一定规则紧密排列。当晶体受到外力时，离子层发生相对滑动，使带同种电荷的离子相邻，静电斥力使晶体碎裂，所以离子晶体硬而脆。 金属晶体中，金属阳离子通过金属键结合，金属键没有方向性。当金属受到外力时，原子层之间可以相对滑动，但金属键仍然保持，自由电子也能随之移动，所以金属有良好的延展性。 10. 【答案】可以通过熔融态导电性实验来判断。 实验原理：离子化合物在熔融状态下能电离出自由移动的离子，所以能导电；共价化合物在熔融状态下仍然以分子形式存在，没有自由移动的离子，所以不能导电。 实验方法：将待测化合物加热至熔融状态，插入电极，连接电源和小灯泡，观察小灯泡是否发光。如果发光，说明该化合物是离子化合物；如果不发光，说明是共价化合物。 注意：该方法只适用于化合物，不适用于单质。另外，有些共价化合物溶于水后能导电（如HCl），所以不能用水溶液导电性来判断。 学科网（北京）股份有限公司 $