1、第2章 化学键与分子间作用力,第3节 离子键、配位键与金属键,1.理解离子键的形成过程及在方向性、饱和性上的特征。 2.会分析离子键对离子化合物性质的影响。,目标导航,基础知识导学,重点难点探究,随堂达标检测,栏目索引,1.概念 阴、阳离子间通过 而形成的化学键。 2.形成条件 一般认为，当成键原子所属元素的电负性差值大于 时，原子间才有可能形成离子键。,一、离子键,基础知识导学,答案,静电作用,1.7,答案,3.实质 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。 (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。
2、 4.特征 离子键没有 性和 性，因此以离子键结合的化合物倾向于形成晶体，使每个离子周围排列 的离子，达到降低体系能量的目的。,静电作用,静电引力,静电斥力,最低,阴、阳离子,阴、阳离子的原子核,核外电子,方向,饱和,尽可能多的带异性电荷,答案,议一议 1.金属元素与非金属元素化合时一定形成离子键吗？,答案 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。,2.离子键是通过阴、阳离子间的静电吸引形成的吗？,答案 不是。离子键是阴、阳离子通过静电作用形成的，这种静电作用是指阴、阳离子之间静电吸引力与电子和电子之间、原子核和原子核之间的排斥力处于平衡时的
3、总效应。,二、配位键,答案,1.配位键 (1)定义：成键原子一方提供 ，另一方具有 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 。(3)实例：NH 的结构式(表示出配位键)可表示为 ，N原子杂化类型为 ， 中的配位键和其他三个NH的键长和键能 ， 的空间构型为 。,孤对电子,接受孤对电子的空,轨道,AB,提供孤对电子的原子,具有能够接受孤对电子的空轨道的原子,sp3,相等,正四面体形,答案,2.配合物 (1)概念：组成中含有 的物质。 (2)组成：过渡金属的原子或离子(含有空轨道)与含有 的原子或离子(如：CO、NH3、H2O、Cl、F、CN、SCN
4、等)通过配位键形成配合物。 (3)实例：Cu(NH3)42中氮原子的孤对电子进入 的空轨道，Cu(NH3)42可表示为 。,配位键,孤对电子,Cu2,答案,议一议 1.配位键与共价键有什么区别与联系？,答案 配位键是一种特殊的共价键。但形成配位键的共用电子对是由一方提供，而不是由双方共同提供的；一般共价键的共用电子对由双方共同提供。,2. 中的配位键与其他的三个NH键的性质有差别吗？,答案 没有差别。 的4个NH键的键长、键角、键能完全相同，具有相同的性质。,答案,3.配合物Cu(NH3)4SO4中含有的化学键类型有哪些？,4.如何表示Cu(H2O)42中的配位键？,答案,答案,三、金属键,1
5、.金属键及实质,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,答案,2.金属的物理性质 (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很快放出，使得金属不透明并具有金属光泽。 (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，金属晶体中的“自由电子”发生 移动而形成电流。 (3)金属具有良好的导热性 当金属中有温度差时，通过不停运动着的“自由电子”与 ，把能量由高温处传向低温处。,自由电子,定向,金属阳离子,间的碰撞,答案,(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
6、原子层就会发生相对滑动，但排列方式不变，金属晶体中的 没有被破坏。,化学键,返回,答案,议一议 1.金属原子核外所有的电子都是自由电子吗？自由电子专属于某一个金属阳离子吗？,答案 不都是。金属的自由电子是指金属易失去的价电子，而不是金属原子核外所有的电子。 不专属于某一个金属阳离子，而为整个金属晶体所共有。金属键可以看作是由许多个原子共用许多个电子形成的。,2.含有阳离子的晶体中一定含有阴离子吗？,答案 不一定，离子化合物中含有阳离子和阴离子，但金属晶体中含有金属阳离子和自由电子，而不含阴离子。,一、常见的化学键,重点难点探究,1.常见化学键的比较,2.化学键类型与物质类别的关系 (1)离子化
7、合物中一定含有离子键，可能含有共价键。简单离子组成的离子化合物中只有离子键。如MgO、NaF等，复杂离子组成的化合物中既有离子键、又有共价键。如NH4NO3、NaOH、Na2O2、NH4Cl等。 (2)共价化合物中只有共价键，一定没有离子键。 (3)中学常见物质中的化学键 只有非极性键的物质：H2、O2、N2、P4、S2、S8、金刚石、晶体硅等。 只有极性键的物质：HX、CO、SO2等。,既有极性键、又有非极性键的物质：H2O2、C2H2、C2H4、C6H6、C2H5OH等。 只有离子键的物质：如CaCl2、K2O、KH等(固体)。 既有离子键、又有非极性键的物质：Na2O2、Na2S2、Ca
8、C2等。 既有离子键、共价键，又有配位键的物质：铵盐、配合物如Cu(NH3)4SO4、NH4NO3等。 稀有气体中不存在化学键。 金属或合金中存在金属键。,解析答案,例1 下列有关金属键的叙述错误的是( ) 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；金属键中的自由电子属于整块金属共用；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；金属的
9、性质及固体的形成都与金属键强弱有关。,B,解题反思,金属键和离子键无方向性和饱和性，共价键具有方向性和饱和性。,变式训练1 下列叙述正确的是( ) 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,解析答案,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不正确； 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于1.7时，原子间不易形成离子键，如AlCl3和BeCl2中金属与非金属
10、原子形成共价键，B正确； 原子最外层只有1个电子的主族元素包括H元素和碱金属元素，H元素与卤素形成共价键，碱金属元素与卤素形成离子键，C不正确； 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。,答案 B,解题反思,离子键与共价键中的两种特殊情况 (1)金属与非金属形成的化学键有可能是共价键。 (2)完全由非金属元素形成的化合物中有可能含离子键。,二、配位键和配合物,1.配位键 (1)形成条件：成键原子一方提供孤对电子，另一方具有能够接受孤对电子的空轨道。 (2)配位键实质是一种特殊的共价键，配位键和普通共价键只是在形成过程中有所不同，配位键的共用电子对由成键原子一方提
11、供，普通共价键的共用电子对由成键原子双方共同提供，但实质都是成键原子双方共用，如 中的四个NH键完全等同。,2.配合物的组成 配合物Cu(NH3)4SO4的组成如下图所示：,(1)中心原子或离子：提供空轨道，如Fe、Ni、Fe3、Ag、Cu2、Zn2等，常见的是过渡金属的原子或离子。,(2)配位体：含有孤对电子的原子、分子或离子。 原子：常为A、A、A族元素的原子； 分子：如H2O、NH3、CO、醇等； 阴离子：如X(Cl、Br、I)、OH、SCN、CN、RCOO等。 (3)配位数：直接与中心原子配位的原子或离子数目。如Fe(CN)64中Fe2的配位数为6。 (4)配离子的电荷数：等于中心原子
12、或离子和配位体总电荷数的代数和，如Co(NH3)5Cln中的n2。,3.配合物溶于水的电离情况 配合物中外界离子能电离出来，而内界离子不能电离出来，通过实验及其数据可以确定内界和外界离子的个数，从而可以确定其配离子、中心离子和配位体。,解析答案,例2 回答下列问题： (1)若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物，则该配合物提供孤对电子的原子是_。,解析 BCl3分子中B原子采取sp2杂化，形成3个sp2杂化轨道。B原子未杂化的1个2p轨道为空轨道，所以与X形成配位键时，X应提供孤对电子。,X,解析答案,(2)NH3与BF3可以通过配位键形成NH3BF3，_原子提供孤对电子
13、，_原子提供空轨道。写出NH3BF3的结构式，并用“”表示出配位键_。,解析 NH3中N原子为sp3杂化，N原子上有一对孤对电子，BF3中B原子为sp2杂化，杂化轨道与F原子形成3个共价键，故有一个2p空轨道，与NH3形成配位键。,N,B,解析答案,(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内存在_(填字母序号)。 a.离子键 b.配位键 c.共价键 d.键,解析 N2H6SO4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
14、键、键。,abcd,解析答案,(4)向CuSO4溶液中加入过量NaOH 溶液可生成Na2Cu(OH)4。不考虑空间构型，Cu(OH)42的结构可用示意图表示为_，Na2Cu(OH)4 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 Cu2中存在空轨道，而OH中O原子上有孤对电子，故O与Cu之间以配位键结合。Na2Cu(OH)4为离子化合物，Na与Cu(OH)4之间以离子键结合，OH键为极性键。,ac,(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Cu(NH3)4Cl2晶体，上述深蓝色晶体中含有的化学键除普通共价
15、键外，还有_和_。,解析 Cu2提供空轨道，N原子提供孤对电子，Cu2与NH3分子之间形成配位键，NH3分子中N、H原子之间以共价键结合，内界离子Cu(NH3)42与外界离子 以离子键结合。,离子键,配位键,解析答案,解题反思,解答配位化合物问题的关键 一要掌握配位键形成的条件；二要正确分析最外层电子排布和成键情况。,变式训练2 向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液，不能生成AgCl沉淀的是 ( ) A.Co(NH3)4Cl2Cl B.Co(NH3)3Cl3 C.Co(NH3)6Cl3 D.Co(NH3)5ClCl2,解析答案,解析 配合物的内界与外界由离子键结合，只要外界存在Cl，加入A
16、gNO3溶液即有AgCl沉淀产生。对于B项配合物分子Co(NH3)3Cl3，Co3、NH3、Cl全处于内界，不能电离出Cl，所以不能生成AgCl沉淀。,B,解题反思,许多配合物内界以配位键结合很牢固，难以在溶液中电离，而内界与外界之间以离子键结合，在水溶液中能够完全电离。,返回,1.下列关于配位键的说法中不正确的是( ) A.配位键是一种静电作用 B.配位键实质是一种共价键 C.形成配位键的电子对由成键原子双方提供 D.配位键具有饱和性和方向性,C,随堂达标检测,1,2,3,解析答案,4,5,解析 配位键形成条件中的一方提供孤对电子，另一方提供空轨道。,6,2.下列关于金属及金属键的说法正确的
17、是( ) A.金属键具有方向性和饱和性 B.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用 C.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子 D.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光,B,解析答案,解析 金属键没有方向性和饱和性，A不正确； 金属键是金属阳离子和自由电子间的相互作用，B正确； 金属导电是因为自由电子在外加电场作用下发生定向移动，C不正确； 金属具有光泽是因为自由电子能够吸收并放出可见光，D不正确。,1,2,3,4,5,6,3.下列微粒中存在离子键、共价键和配位键的是( ) A.Na2O2 B.H3O C.NH4Cl D.NaOH,C,解析答案,1,2,3,4,5,6,4.下列叙
18、述正确的是( ) A.金属受外力作用时常常发生变形而不易折断，是由于金属离子之间有较强的作用 B.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 C.金属是借助金属离子的运动，把能量从温度高的部分传到温度低的部分 D.Cu(H2O)42中的Cu2提供空轨道，H2O中的O原子提供孤对电子形成配位键,解析答案,1,2,3,4,5,6,解析 金属受外力作用时变形而不易折断是因为金属晶体中各原子层会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，金属阳离子和自由电子之间的作用不被破坏，故A不正确； 离子键无饱和性，体现在一种离子周围尽可能多的吸引带异性电荷的离子，但还要受两种离子的半径比和
19、个数比的影响，如NaCl晶体中每个Na周围吸引6个Cl，每个Cl周围也只能吸引6个Na，故Cl和Na的个数比为11，B项不正确； 金属的导热性是由自由电子与金属阳离子碰撞将能量进行传递，故C不正确； Cu2有空轨道，H2O中O原子有孤对电子，可以形成配位键。,1,2,3,4,5,6,答案 D,5.下列叙述错误的是( ) A.离子键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性 B.两种不同的非金属元素可以组成离子化合物 C.配位键是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对 D.金属键的实质是金属中的自由电子与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用,C,解析 N和H这两种非金属元素可以形成离子化合物NH
20、5，即NH4H，其电子式 为 ，B项正确； 配位键中的共用电子对是由某一成键原子单方面提供的。,解析答案,1,2,3,4,5,6,6.回答下列问题： (1)下列金属的金属键最强的是_(填字母序号)。 a.Na b.Mg c.K d.Ca,解析答案,1,2,3,4,5,6,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Mg2，故金属镁的金属键最强。,b,(2)下列分子或离子中不存在着配位键的是_。 H3O Al(OH)4 NH3 Cu(H2O)42 Ni(CO)4 Fe(SCN)3 CH4,解析答案,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,
21、解析 配位键的形成条件是一方能够提供孤对电子，另一方具有能够接受孤对电子的空轨道。H3O是H与H2O形成的配位键，H提供空轨道，H2O中的O原子提供孤对电子。Al(OH)4是Al(OH)3与OH形成的配位键，Al提供空轨道，OH提供孤对电子； 是NH3与H形成的配位键；Cu(H2O)42 是Cu2与H2O形成的配位键；Ni(CO)4是Ni与CO形成的配位键；Fe(SCN)3 是Fe3与SCN形成的配位键； 是BF3与F形成的配位键。CH4、NH3分子中不存在提供空轨道的原子，不存在配位键，故选。,答案 ,(3)在配离子Fe(CN)63中，中心离子的配位数为_，提供空轨道的是_，与其配位体互为等
22、电子体的一种微粒是_ _。,解析答案,1,2,3,4,5,6,解析 Fe(CN)63中的配位数为6，Fe3提供空轨道。配位体为CN，其等电子体有N2、CO、 等。,CO、N2、 (写出一种,6,Fe3,即可),(4)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Ti3的配合物，化学式为TiCl(H2O)5Cl2H2O。配离子TiCl(H2O)52中的化学键类型是_，该配合物的配位体是_。,解析答案,1,2,3,4,5,6,解析 Ti的价电子排布式为3d24s2，未成对电子数为2，同周期基态原子未成对电子
23、数为2的价电子排布式为3d84s2、4s24p2、4s24p4，即为Ni、Ge、Se。TiCl(H2O)52中的化学键有极性键(或共价键)、配位键，配位体为H2O、Cl。,Ni、Ge、Se,极性键(或共价键)、配位键,H2O、Cl,(5)B和Al均为A族元素。 AlCl3NH3和 中均含有配位键。在AlCl3NH3中，配位体是_，提供孤对电子的原子是_， 中Al原子采用_杂化。,解析答案,1,2,3,4,5,6,NH3,N,sp3,解析 AlCl3NH3中，Al3提供空轨道，配位体为NH3，NH3中的N原子提供孤对电子。 中Al的价电子对数为 (314)4，孤电子对数为0，Al原子杂化类型为s
24、p3杂化。,气态氯化铝(Al2Cl6)是具有配位键的化合物，分子中原子间成键关系为 。请将图中你认为是配位键的斜线上加上箭头。,解析答案,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,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，通过一个共用电子对就可以形成一个单键，另有三对孤对电子。所以氯化铝(Al2Cl6)中与两个铝原子形成共价键的氯原子中，有一个是配位键，氯原子提供电子，铝原子提供空轨道。,答案,返回,NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1 mol NH4BF4 含有_ mol配位键。,解析答案,解析 含有1个配位键，BF 含有1个配位键，故1 mol NH4 含有2 mol配位键。,1,2,3,4,5,6,2,
