内容正文:
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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
《顶尖课课练·化学(选择性必修2)物质结构与性质(鲁科版)》配套课件
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01
课前自主学习
02
课堂互动探究
03
课堂即时达标
3
课前自主学习
知识点一 离子键
1.离子键的形成
(1)概念
阴、阳离子通过__________形成的化学键,叫离子键。
静电作用
(2)形成过程
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(3)实质
离子键的实质是阴、阳离子之间的__________。当静电作用中同时存在的
______和______达到平衡时,体系的能量______,形成稳定的离子化合物。
静电作用
引力
斥力
最低
①静电引力是指____________之间的异性电荷吸引力。
②静电斥力包括____________________、__________之间的斥力。
阴、阳离子
阴、阳离子的原子核
核外电子
(4)形成条件
成键原子所属元素的电负性差值______,原子之间越容易得失电子而形
成离子键。
越大
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2.离子键的特征
(1)没有方向性:离子键的实质是______作用,离子的电荷分布通常
被看成是__________的,因此一种离子对带异性电荷的离子产生的吸引
作用与其所处的方向______。
静电
球形对称
无关
(2)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、阳离子的相对______。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______体系能量的目的。
大小
降低
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知识点二 配位键
1.配位键的形成
(1)定义:成键原子一方提供__________,另一方具有能够_________
_____________而形成的特殊的共价键叫配位键。
(2)表示方法:配位键常用符号 表示,其中A是______________
___________,B是____________________________________。
孤电子对
接受孤电子对的空轨道
能够提供孤电子对的原子
具有能够接受孤电子对的空轨道的原子
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(3)用电子式表示、 的形成
①原子与原子以共价键结合成 分子:_ ______________________;
②分子与结合成 _ ______________________。
原子杂化类型为____,中的配位键和其他三个 的键长和键能
______, 的空间结构为____________。
相等
正四面体形
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(4)配位化合物
①概念:组成中含有________的物质。
②组成:金属的原子或离子(有空轨道)与含有__________的分子
(如、或离子(如、 通过配位键构成。
③实例: 中____原子的孤电子对进入______的空轨道,
可表示为 。
配位键
孤电子对
氮
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2.配合物的制备与应用
(1)配合物的形成
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实验1: 探究氯化铜固体在溶解并稀释过程中所发生的变化。
实验过程与现象:将氯化铜固体溶于水,并逐渐加水稀释,溶液颜色
________________________________。
解释: _______________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
_____________________________________________________________ 。
由黄色逐渐变为绿色最后变为蓝色
当大量氯化铜溶于少量水时,铜离子主要以 的形式存
在, 为黄绿色,所以浓氯化铜溶液为棕黄色。同样,在稀氯化铜
溶液中,铜离子主要以水合铜离子 的形式存在,
为蓝色,所以稀氯化铜溶液呈蓝色。中等浓度的氯化铜溶液
由于含有数目差不多的和 ,则显蓝色和黄色的复
合色——绿色。所以,氯化铜加水稀释历经“黄-绿-蓝”的颜色变化过程
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实验2: 分别以氯化铁和硝酸铁为原料,探究 溶液显颜色的原因。
实验过程与现象:将氯化铁溶于水得到____色溶液,向其中加入硝酸,
溶液仍为____色。
将硝酸铁溶于水得到____色溶液,向其中加入硝酸,溶液变为____色。
解释: _______________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
________________________ 。
黄
黄
黄
无
在水溶液中由于水解与 配位而显黄色,而在酸化抑
制水解的情况下,生成的水合铁离子 溶液为无色
(非常浅的紫色,肉眼无法识别)。当溶液中存在时, 可以与
配位形成黄色的配离子 ,故将氯化铁溶于水得到黄色溶液,
向其中加入硝酸,溶液仍为黄色。将硝酸铁溶于水得到黄色溶液,向其
中加入硝酸,溶液变为无色
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实验3: 制备 并用于与葡萄糖反应得到银镜。
实验过程与现象:往洁净的试管中加入 硝酸银溶液,
然后边振荡边逐滴滴入稀氨水,直到最初产生的沉淀刚好溶解为止。这
样制得银氨溶液,再滴入一滴管的葡萄糖溶液,振荡后把试管放在热水
中温热。不久可以看到,试管被加热区内壁上附着__________。
解释: _______________________________________________________
______________________________________________________________
_____________________________________________________________ 。
一层银镜
与 之间可以发生配位作用,生成二氨合银离子
。由于被束缚在 的“紧紧包裹”中,在其被葡萄糖还
原成银单质时,银原子缓慢析出、有序排列,从而形成光亮的银镜
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实验4: 对比与氨水和 的反应。
实验过程与现象:①在盛有的 溶液中,逐滴加
入过量的浓氨水,观察到的现象是先生成______沉淀,继续加氨水,沉
淀______,最后变为____色透明溶液。
②在盛有的溶液中,逐滴加入过量的 溶液,
观察到的现象是先生成______沉淀,继续加 溶液,沉淀______,
最后变为______色透明溶液。
解释:______________________________________;
蓝色
溶解
蓝
蓝色
溶解
绛蓝
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___________________________________________________。
__________________________;
_______________________________。
(用化学方程式表示)
(2)配合物的应用
配合物在生命体中大量存在,对于生命活动具有重要意义。另外,配合
物在尖端技术、医药科学、催化反应和材料化学等领域也有着广泛的应
用。在科学研究和生产实践中,人们经常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。
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知识点三 金属键
1.金属键及其实质
概念 金属中____________和“__________”之间存在的强的相
互作用
成键微粒 ____________和“__________”
实质 金属键本质是一种电性作用
特征 ①金属键无________和________;
②金属键中的电子在整个__________里运动,属于整块
固态金属
金属阳离子
自由电子
金属阳离子
自由电子
饱和性
方向性
三维空间
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2.金属键与金属性质
(1)金属不透明,具有金属光泽
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。
自由电子
(2)金属具有良好的导电性
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
中的“自由电子”沿着导线由电源的负极向电源的正极发生______移动而
形成电流。
定向
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(3)金属具有良好的导热性
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,使金属表现出导热性。
金属阳离子
(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,金属中的________没有被破坏。
金属键
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课堂互动探究
1.下列关于离子键的说法中,错误的是( )
D
A. 离子键没有方向性和饱和性
B. 非金属元素组成的物质也可以含离子键
C. 形成离子键时,离子间的静电作用包括静电引力和静电斥力
D. 因为离子键无饱和性,故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电
荷的离子
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2.下列有关金属键的叙述错误的是( )
B
A. 金属键没有饱和性和方向性
B. 金属键是金属阳离子和“自由电子”之间存在的强烈的静电吸引作用
C. 金属键中的“自由电子”属于整块金属
D. 金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关
解析 金属键没有方向性和饱和性;金属键是金属阳离子和“自由电子”
之间的强烈相互作用,既包括金属阳离子与“自由电子”之间的静电吸引
作用,也包括金属阳离子之间及“自由电子”之间的静电排斥作用;金属
键中的“自由电子”属于整块金属共用;金属的性质及固体的形成都与金
属键有关。
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3.回答下列问题:
(1)若与通过B原子与 原子间的配位键结合形成配合物,则
该配合物提供孤电子对的原子是___。
解析 分子中B原子采取杂化,形成3个 杂化轨道。B原子未杂
化的1个轨道为空轨道,所以与形成配位键时, 应提供孤电子对。
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(2)与可以通过配位键形成 ,___原子提供孤电子对,
___原子提供空轨道。写出的结构式,并用“ ”表示出配位键:
_ ________。
B
解析 中原子为杂化,原子上有一对孤电子对。 中B原子
为杂化,杂化轨道与原子形成3个共价键,故有一个 空轨道,与
形成配位键。
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(3)肼分子可视为分子中的一个氢原子被 (氨基)
取代形成的另一种氮的氢化物。肼能与硫酸反应生成 。
晶体类型与硫酸铵相同,则 晶体内存在_______
(填字母)。
ABCD
A. 离子键 B. 配位键 C. 共价键 D. 键
解析 晶体类型与硫酸铵相同,可见它是离子晶体,晶体内存
在离子键、共价键、配位键、 键。
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(4)向溶液中加入过量溶液可生成 。不考虑
空间结构, 的结构可用示意图表示为_ ______________。
中除配位键外,还存在的化学键类型是____(填字母)。
A. 离子键 B. 金属键 C. 极性键 D. 非极性键
解析 中存在空轨道,而中原子上有孤电子对,故与 之间
以配位键结合。为离子化合物,与 之间以
离子键结合, 键为极性键。
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(5)向氯化铜溶液中加入过量浓氨水,然后加入适量乙醇,溶液中析
出深蓝色的 晶体。上述深蓝色晶体中含有的化学键除普通
共价键外,还有________和________。
离子键
配位键
解析 提供空轨道,原子提供孤电子对,与 分子之间形成
配位键。分子中、 原子之间以共价键结合,内界离子
与外界离子 以离子键结合。
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4. 中含有的化学键包括_____(填字母)。
.离子键 .极性共价键 .非极性共价键 .配位键 .金属键
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课堂即时达标
1.下列叙述正确的是( )
B
A. 带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键
B. 金属元素和非金属元素化合时不一定形成离子键
C. 原子最外层只有1个电子的主族元素与卤素所形成的化学键一定是离
子键
D. 非金属元素形成的化合物中不可能含有离子键
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解析 离子键的本质是阴、阳离子之间的静电作用,静电作用包括静电
引力和静电斥力,A项错误;活泼金属与活泼非金属容易形成离子键,
一般当成键原子所属元素的电负性差值小时,原子间不易形成离子键,
如和 中金属与非金属原子形成共价键,B项正确;原子最外
层只有1个电子的主族元素包括元素和碱金属元素, 元素与卤素形成
共价键,碱金属元素与卤素形成离子键,C项错误;由非金属元素形成
的化合物中可能含有离子键,如铵盐中 与阴离子形成离子键,D项
错误。
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2.向下列配合物的水溶液中加入溶液,不能生成 沉淀的是
( )
B
A. B.
C. D.
解析 配合物的内界与外界由离子键结合,只要外界存在 ,加入
溶液即有沉淀产生。对于B项配合物分子 ,
、、全处于内界,不能电离出,所以不能生成 沉淀。
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3.下列分子或离子中,能提供孤电子对与某些金属离子形成配位键的是
( )
D
A. ①② B. ①②③ C. ④⑤ D. ①②③④⑤
解析 ①中的,②中的,③中的,④中的C、,⑤中的C、 ,均能提供孤
电子对与某些金属离子形成配位键。
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4.回答下列问题:
(1)下列金属的金属键最强的是___(填字母)。
B
A. B. C. D.
解析 金属阳离子半径越小,金属价电子数越多,金属键越强。四种金属
中,阳离子电荷数最多而半径最小的是 ,故金属镁的金属键最强。
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(2)下列分子或离子中不存在配位键的是______(填序号)。
③⑨
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解析 配位键的形成条件是一方能够提供孤电子对,另一方具有能够接
受孤电子对的空轨道。是与形成的配位键, 提供空轨
道,中的原子提供孤电子对。是与 形成的
配位键,提供空轨道,提供孤电子对。是与 形成的配
位键。是与形成的配位键。是与 形
成的配位键。是与形成的配位键。是与 形
成的配位键。、 分子中不存在提供空轨道的原子,不存在配位
键,故选③⑨。
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(3)钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属。与钛同周期
的所有元素的基态原子中,未成对电子数与钛相同的元素有__________
___(填元素符号)。现有含 的配合物,化学式为
。配离子 中的化学键类型是______
__________,该配合物的配体是__________。
、、
极性键、配位键
、
解析 的价电子排布式为 ,未成对电子数为2。同周期基态原子
未成对电子数为2的价电子排布式为、、 ,即为
、、。 中的化学键有极性键(或共价键)、配位
键,配体为、 。
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(4)B和 均为ⅢA族元素。
①和中均含有配位键。在 中,配体是_____,
提供孤电子对的原子是___,中 原子采用____杂化。
解析 中,提供空轨道,配体为,中的 原子提
供孤电子对。中的价电子对数为 ,孤电子对
数为0,原子杂化类型为 杂化。
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②气态氯化铝 是具有配位键的化合物,分子中原子间成键关系
为 。请用箭头标出配位键。
答案
解析 配位键的箭头指向提供空轨道的一方。氯原子最外层有7个电子,
通过一对共用电子对就可以形成一个单键,另有三对孤电子对。所以,
氯化铝 中与两个铝原子形成共价键的氯原子中,有一个是配位
键,氯原子提供孤电子对,铝原子提供空轨道。
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③ (氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。
含有___ 配位键。
2
解析 含有1个配位键,含有1个配位键,故 含有
配位键。
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$