1、第3节离子键、配位键与金属键目标与素养：1.知道离子键的形成过程及特征，知道金属键的含义，能用金属键理论解释金属的某些性质。(宏观辨识与微观探析)2.了解配合物的成键情况，能够实验探究配合物的制备，并了解配合物的应用。(科学探究与创新意识)一、离子键1概念阴、阳离子通过静电作用形成的化学键。2形成条件成键原子所属元素的电负性差值越大，原子间越容易发生电子得失，形成离子键。一般认为，当成键原子所属元素的电负性差值大于1.7时，原子间才有可能形成离子键。3形成过程4实质：离子键的实质是静电作用，它包括阴、阳离子之间的静电引力和两原子核及它们的电子之间的斥力两个方面。其中，静电引力用公式Fk(k为比
2、例系数)表示。5特征：离子键没有方向性和饱和性。二、配位键1配位键概念成键的两个原子一方提供孤对电子，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)是能够提供孤对电子的原子，另一方(如B)是具有能够接受孤对电子的空轨道的原子。用符号AB表示2.配合物(1)概念：组成中含有配位键的物质。(2)组成过渡金属的原子或离子(价电子层的部分d轨道和s、p轨道是空轨道)含有孤对电子的分子(如CO、NH3、H2O)或离子(如Cl、CN、NO)配合物三、金属键1含义概念金属中金属阳离子和“自由电子”之间存在的强的相互作用实质金属键本质是一种电性作用特征(1)金属键无方向性和饱和性(2)金属键中的电
3、子在整个三维空间里运动，属于整块固态金属2.金属性质金属不透明，具有金属光泽及良好的导电性、导热性和延展性，这些性质都与金属键密切相关。金属导电与电解质溶液导电有什么区别？提示金属导电是自由电子的定向移动，属于物理变化，电解质溶液导电是阴、阳离子的定向移动并在阴、阳极放电的过程，是化学变化。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)离子键是阴、阳离子间的静电引力。()(3)配位键可看作是一种特殊的共价键。()(4)金属键仅含在金属单质中。()2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
4、烈的静电吸引作用C金属键中的电子属于整块金属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作用，而不仅指静电吸引作用，还有金属阳离子间的和“自由电子”间的排斥作用。3向AgNO3溶液中滴入氨水，现象：生成白色沉淀，随氨水的增加，沉淀逐渐溶解。写出以上反应的离子方程式：_。答案AgNH3H2O=AgOHNH、AgOH2NH3=Ag(NH3)2OH离子键与共价键的比较键型离子键共价键概念阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键原子间通过共用电子对形成的化学键成键方式通过得失电子达到稳定结构通过形成共用电子对达到稳定结构成键粒子阴、阳离子原子成键性质静
5、电作用静电作用形成条件活泼金属元素与活泼非金属元素化合时形成离子键同种或不同种非金属元素化合时形成共价键(稀有气体元素除外)特征没有饱和性和方向性有饱和性和方向性存在离子化合物绝大多数非金属单质、共价化合物、某些离子化合物表示方法电子式，如离子键的形成过程：结构式，如HCl电子式，如共价键的形成过程：【典例1】下列关于离子键特征的叙述中，正确的是()A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B因为离子键无方向性，故阴、阳离子的排列是没有规律的，随意的C因为氯化钠的化学式是NaCl，故每个Na周围吸引一个ClD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
6、电荷的离子A离子键的特征是无方向性和饱和性。因为离子键无方向性，故带异性电荷的离子间的相互作用与其所处的方向无关，但为了使物质的能量最低，体系最稳定，阴、阳离子的排列是有规律的，而不是随意的；离子键无饱和性，体现在每个离子周围可以尽可能多地吸引带异性电荷的离子，但也不是任意的，每个离子周围吸引带异性电荷的离子的多少主要取决于阳离子与阴离子的半径比，如NaCl晶体中，每个离子周围吸引六个带异性电荷的离子，而在CsCl晶体中，每个离子周围吸引八个带异性电荷的离子，其原因在于BC DB离子化合物中，离子所带电荷数越多、半径越小，离子键越强，其熔、沸点就越高。因为r(F)r(I)；r(Na)r(K)，
7、所以离子键NaF较KI强，熔点NaF比KI高；MgO由半径小、电荷数多的离子(Mg2、O2)构成，离子键很强，所以它为高熔点物质，常用作耐火材料。配位键和配合物1.配合物的组成配合物由中心原子(提供空轨道)和配位体(提供孤对电子)组成，分为内界和外界，以Cu(NH3)4SO4为例表示为(1)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)、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对电子的原子，如NH3中的N原子，H2O中的O原子，配位原子常是A族、A族、A族的元素。(
8、2)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。要注意只含有一个配位原子的配位体称为单基配位体，中心离子同单基配位体结合的数目就是该中心离子的配位数，如Fe(CN)64中Fe2的配位数为6。含有两个以上配位原子的配位体叫多基配位体，中心离子(或原子)同多基配位体配合时，配位数等于同中心离子配位的原子数。例如，乙二胺分子中含有两个配位N原子，故在Pt(en)2Cl2(en代表乙二胺分子)中Pt2的配位数为224，而配位体只有两个，依次类推。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、
9、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16的铁的硫氰酸根配离子，这种配离子的颜色是血红色的，反应的离子方程式如下：Fe3nSCN=Fe(SCN)n3n(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
10、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。【典例2】(2019全国卷)乙二胺能与Mg2、Cu2等金属离子形成稳定环状离子，其原因是_，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是_(填“Mg2”或“Cu2”)。答案乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键Cu2注意配位键与一般共价键的区别：配位键成键电子由单方提供，一般共价键成键电子由双方提供。2某物质的实验式为PtCl42NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是()A配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6B该配合物可能是平面正方形结构CCl和NH
11、3分子均与Pt4配位D配合物中Cl与Pt4配位，而NH3分子不配位C在PtCl42NH3水溶液中加入AgNO3溶液无沉淀生成，以强碱处理无NH3放出，说明Cl、NH3均处于内界，故该配合物中中心原子的配位数为6，电荷数为4，Cl和NH3分子均与Pt4配位，A、D错误，C正确；因为配体在中心原子周围配位时采取对称分布状态以达到能量上的稳定状态，Pt4配位数为6，则其空间构型为八面体形，B错误。金属键1.金属键的强弱比较：金属键的强弱主要取决于金属元素的原子半径和价电子数，原子半径越大，价电子数越少，金属键越弱。原子半径越小，价电子数越多，金属键越强。2金属键对金属性质的影响(1)金属键越强，金属
12、熔、沸点越高。(2)金属键越强，金属硬度越大。(3)金属键越强，金属越难失电子，一般金属性越弱，如Na的金属键强于K，则Na比K难失电子，金属性Na比K弱。(4)金属键越强，金属原子的电离能越大。3含金属键的物质：金属单质及其合金。【典例3】下列关于金属的叙述中，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
13、间中做自由运动B“自由电子”是由金属原子提供的，并且在整个金属内部的三维空间内运动，为整个金属的所有阳离子所共有，从这个角度看，金属键与共价键有类似之处，但两者又有明显的不同，如金属键无方向性和饱和性。由成键微粒看，在各种物质中有阳离子，不一定有阴离子。3金属的下列性质中与金属晶体结构无关的是()A导电性 B化学反应中易失去电子C延展性 D硬度答案B1氯化钠是日常生活中人们常用的调味品。下列性质可以证明氯化钠中一定存在离子键的是()A具有较高的熔点B熔融状态能导电C水溶液能导电 D常温下能溶于水BNaCl在熔融状态能导电，说明NaClNaCl，即说明NaCl中存在离子键。2下列关于离子键的说法
14、中正确的是()A溶于水后所得溶液中含有金属阳离子和酸根阴离子的物质中一定含有离子键B形成离子键时离子间的静电作用指的是静电吸引C形成离子键时，离子半径越大，离子键就越强D非金属元素组成的物质也可以含离子键DAlCl3溶于水后得到Al3和Cl，但在AlCl3中只存在共价键，A项错误；形成离子键时的静电作用既有静电吸引也有静电排斥，B项错误；形成离子键时，离子半径越小，离子键越强，C项错误；活泼金属和活泼非金属元素原子间易形成离子键，但由非金属元素组成的物质也可含离子键，如铵盐，D项正确。3如图所示是卟啉配合物叶绿素的结构示意图(部分)，下列有关叙述正确的是()A该叶绿素只含有H、Mg、C元素B该
15、叶绿素是配合物，中心离子是镁离子C该叶绿素是配合物，其配位体是N元素D该叶绿素不是配合物，而是高分子化合物B该化合物还含有O元素和N元素，A错误；Mg的最高化合价为2，而化合物中Mg与4个N原子作用，由此可以判断该化合物中Mg与N原子间形成配位键，该物质为配合物，B正确，D错误；该化合物中配位原子为N原子，不能称N原子为配位体，同样也不能称N元素为配位体，因为配位体一般为离子或分子，C错误。4下列关于金属及金属键的说法正确的是()A金属键具有方向性与饱和性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
16、B金属键没有方向性和饱和性，A错误；金属键是金属阳离子和“自由电子”间的相互作用，B正确；金属导电是因为在外加电场作用下电子发生定向移动，C错误；金属具有光泽是因为“自由电子”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，D错误。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)5ClCl2H2O，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K3Fe(CN)6(赤血盐)溶液检验。铁单质中化学键为_(填名称)。K3Fe(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)(2019全国卷)FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为_，其中Fe的配位数为_。解析(1)题给物质的配离子为Ti(H2O)5Cl2，含有配位键与极性共价键(或共价键)。(2)N原子的孤对电子与B原子的空轨道形成配位键。(3)铁单质中含金属键。K3Fe(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)两个FeCl3的配位键形成双聚分子。答案(1)配位键、极性共价键(或共价键)
