魯科版選修3 第2章第3節(jié) 離子鍵、配位鍵與金屬鍵（第2課時(shí)） 學(xué)案.doc

第2課時(shí)配位鍵金屬鍵學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.知道配位鍵、配合物的概念，學(xué)會(huì)配位鍵的判斷方法，會(huì)分析配合物的組成與應(yīng)用。2.知道金屬鍵的概念及其實(shí)質(zhì)，能夠用金屬鍵理論解釋金屬的物理特性。一、配位鍵和配合物1配位鍵(1)用電子式表示nh3、nh的形成n原子與h原子以共價(jià)鍵結(jié)合成nh3分子：_；nh3分子與h結(jié)合成nh：_。(2)中共價(jià)鍵的形成與相比較不同點(diǎn)：_。(3)由上述分析可知配位鍵是_形成的_鍵。配位鍵常用ab表示，其中a_，b_。配位鍵與共價(jià)鍵在形成過程上的主要不同是_。2配合物(1)在盛有2 ml 0.1 moll1的cuso4溶液中，逐滴加入過量的濃氨水，觀察到的現(xiàn)象是_，最后變?yōu)開。反應(yīng)的離子方程式是_；_。(2)分析cu(nh3)42(配離子)的形成：氨分子中氮原子的_進(jìn)入cu2的_，cu2與nh3分子中的氮原子通過_形成配位鍵。配離子cu(nh3)42可表示為(如圖所示)。(3)配合物的概念：由提供孤對(duì)電子的配位體與接受孤對(duì)電子的中心原子以配位鍵結(jié)合形成的化合物。如cu(nh3)4so4、ag(nh3)2oh等均為配合物。1.配位鍵的形成條件(1)成鍵原子一方能提供孤對(duì)電子。如分子有nh3、h2o、hf、co等；離子有cl、oh、cn、scn等。(2)成鍵原子另一方能提供空軌道。如h、al3、b及過渡金屬的原子或離子。2配合物的組成配合物cu(nh3)4so4的組成如下圖所示：(1)中心原子或離子：提供空軌道，如fe、ni、fe3、ag、cu2、zn2等，常見的是過渡金屬的原子或離子。(2)配位體：_。分子：如h2o、nh3、co、醇等；陰離子：如x(f、cl、br、i)、oh、scn、cn、rcoo等。(3)配位數(shù)：直接與中心原子配位的原子或離子數(shù)目。如fe(cn)64中fe2的配位數(shù)為6。(4)配離子的電荷數(shù)：等于中心原子或離子和配位體總電荷數(shù)的代數(shù)和，如co(nh3)5cln中的n2。(5)內(nèi)界和外界：配合物分為內(nèi)界和外界，其中配離子稱為內(nèi)界，與內(nèi)界發(fā)生電性匹配的陽離子或陰離子稱為外界，外界和內(nèi)界以離子鍵相結(jié)合。3配合物溶于水的電離情況配合物中外界離子能電離出來，而內(nèi)界離子不能電離出來，通過實(shí)驗(yàn)及其數(shù)據(jù)可以確定內(nèi)界和外界離子的個(gè)數(shù)，從而可以確定其配離子、中心離子和配位體。1回答下列問題：(1)若bcl3與xyn通過b原子與x原子間的配位鍵結(jié)合形成配合物，則該配合物提供孤對(duì)電子的原子是_。(2)nh3與bf3可以通過配位鍵形成nh3bf3，_原子提供孤對(duì)電子，_原子提供空軌道。寫出nh3bf3的結(jié)構(gòu)式，并用“”表示出配位鍵_。(3)肼(n2h4)分子可視為nh3分子中的一個(gè)氫原子被nh2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。肼能與硫酸反應(yīng)生成n2h6so4。n2h6so4晶體類型與硫酸銨相同，則n2h6so4的晶體內(nèi)存在_(填字母)。a離子鍵 b配位鍵 c共價(jià)鍵 d鍵(4)cu2能與nh3、h2o、oh、cl等形成配位數(shù)為4的配合物。向cuso4溶液中加入過量naoh溶液可生成na2cu(oh)4。畫出cu(oh)42中的配位鍵_。na2cu(oh)4中除了配位鍵外，還存在的化學(xué)鍵類型有_(填字母)。a離子鍵 b金屬鍵c極性共價(jià)鍵 d非極性共價(jià)鍵向氯化銅溶液中加入過量濃氨水，然后加入適量乙醇，溶液中析出深藍(lán)色的cu(nh3)4cl2晶體，上述深藍(lán)色晶體中含有的化學(xué)鍵除普通共價(jià)鍵外，還有_和_。金屬銅單獨(dú)與氨水或過氧化氫都不能反應(yīng)，但可與氨水和過氧化氫的混合溶液發(fā)生如下反應(yīng)：cuh2o24nh3=cu(nh3)422oh。其原因是_。(5)cu(cn3)42具有對(duì)稱的空間構(gòu)型，cu(nh3)42中的兩個(gè)nh3被兩個(gè)cl取代，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，則cu(nh3)42的空間構(gòu)型為_。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 ()aco(nh3)4cl2cl bco(nh3)3cl3cco(nh3)6cl3 dco(nh3)5clcl2二、金屬鍵1金屬鍵的概念及其實(shí)質(zhì)(1)鈉原子、氯原子能夠形成三種不同類別的物質(zhì)：化合物是_，其化學(xué)鍵類型是_。非金屬單質(zhì)是_，其化學(xué)鍵類型是_。金屬單質(zhì)是_，根據(jù)金屬單質(zhì)能夠?qū)щ姡茰y(cè)金屬單質(zhì)鈉中存在的結(jié)構(gòu)微粒是_。(2)由以上分析，引伸出金屬鍵的概念是金屬中_和_之間存在的強(qiáng)烈相互作用。(3)金屬鍵的成鍵微粒是_。金屬鍵的本質(zhì)是_。2金屬鍵的特征(1)金屬鍵沒有共價(jià)鍵所具有的_性和_性。(2)金屬鍵中的電子在整個(gè)三維空間運(yùn)動(dòng)，屬于_。3用金屬鍵理論解釋金屬的下列物理性質(zhì)(1)金屬不透明，具有金屬光澤(2)金屬具有良好的延展性(3)金屬具有良好的導(dǎo)電性(4)金屬具有良好的導(dǎo)熱性4金屬鍵的強(qiáng)弱影響金屬的硬度、熔沸點(diǎn)(1)填寫下表空格：namgalcr原子價(jià)電子排布原子半徑/pm186160143.1124.91 mol金屬固體完全氣化吸收的熱量/kjmol1108.4146.4326.4397.5熔點(diǎn)/97.56506601 900(2)觀察分析上表，回答下列問題。影響金屬鍵強(qiáng)弱的因素有哪些？金屬的熔點(diǎn)高低與金屬鍵強(qiáng)弱的關(guān)系如何？3下列關(guān)于金屬鍵的敘述中，不正確的是()a金屬鍵是金屬陽離子和自由電子這兩種帶異性電荷的微粒間的強(qiáng)烈相互作用，其實(shí)質(zhì)與離子鍵類似，也是一種電性作用b金屬鍵可以看作是許多原子共用許多電子所形成的強(qiáng)烈的相互作用，所以與共價(jià)鍵類似，也有方向性和飽和性c金屬鍵是帶異性電荷的金屬陽離子和自由電子間的相互作用，故金屬鍵無飽和性和方向性d構(gòu)成金屬鍵的自由電子在整個(gè)金屬內(nèi)部的三維空間中做自由運(yùn)動(dòng)4金屬鍵的強(qiáng)弱與金屬的價(jià)電子數(shù)多少有關(guān)，價(jià)電子數(shù)越多金屬鍵越強(qiáng)；與金屬陽離子的半徑大小也有關(guān)，金屬陽離子半徑越大，金屬鍵越弱。據(jù)此判斷下列金屬熔點(diǎn)逐漸升高的是()ali、na、k bna、mg、alcli、be、mg dli、na、mg化學(xué)鍵的比較鍵型離子鍵共價(jià)鍵(含配位鍵)金屬鍵概念陰、陽離子之間通過靜電作用形成的化學(xué)鍵原子間通過共用電子對(duì)形成的化學(xué)鍵自由電子和金屬陽離子之間的強(qiáng)的相互作用成鍵方式通過得失電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)通過形成共用電子對(duì)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)許多原子共用許多電子成鍵粒子陰、陽離子原子自由電子、金屬陽離子成鍵性質(zhì)靜電作用靜電作用靜電作用形成條件活潑金屬元素與活潑非金屬元素化合時(shí)形成離子鍵同種或不同種非金屬元素化合時(shí)形成共價(jià)鍵(稀有氣體元素除外)固態(tài)金屬或合金成鍵特征無方向性和飽和性有方向性和飽和性無方向性和飽和性存在離子化合物絕大多數(shù)非金屬單質(zhì)、共價(jià)化合物、某些離子化合物金屬單質(zhì)、合金1下列關(guān)于金屬及金屬鍵的說法正確的是()a金屬鍵具有方向性和飽和性b金屬鍵是金屬陽離子與自由電子間的相互作用c金屬導(dǎo)電是因?yàn)樵谕饧与妶?chǎng)作用下產(chǎn)生自由電子d金屬具有光澤是因?yàn)榻饘訇栯x子吸收并放出可見光2下列有關(guān)金屬的敘述正確的是()a金屬受外力作用時(shí)常常發(fā)生變形而不易折斷，是由于金屬離子之間有較強(qiáng)的作用b通常情況下，金屬中的自由電子會(huì)發(fā)生定向移動(dòng)，而形成電流c金屬是借助金屬離子的運(yùn)動(dòng)，把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分d金屬的導(dǎo)電性隨溫度的升高而降低3下列不能形成配位鍵的組合是()aag、nh3 bh2o、hcco3、co dag、h4向盛有硫酸銅溶液的試管中滴加濃氨水，先生成難溶物，繼續(xù)滴加濃氨水，難溶物溶解，得到藍(lán)色透明溶液。下列對(duì)此現(xiàn)象的說法正確的是()a反應(yīng)后溶液中不存在任何沉淀，所以反應(yīng)前后cu2的濃度不變b沉淀溶解后，生成藍(lán)色的配離子cu(nh3)42c配位化合物中只有配位鍵d在配離子cu(nh3)42中，cu2提供孤對(duì)電子，nh3提供空軌道5回答下列問題：(1)下列金屬的金屬鍵最強(qiáng)的是_(填字母)。ana bmg ck dca(2)配位鍵的形成條件是_，下列分子或離子中不存在著配位鍵的是_(填序號(hào))。h3oal(oh)4nh3nhcu(h2o)42ni(co)4fe(scn)3bfch4(3)在配離子fe(cn)63中，中心離子的配位數(shù)為_，提供空軌道的是_，與其配位體互為等電子體的一種微粒是_。(4)與鈦同周期的所有元素的基態(tài)原子中，未成對(duì)電子數(shù)與鈦相同的元素有_(填元素符號(hào))，現(xiàn)有含ti3的配合物，化學(xué)式為ticl(h2o)5cl2h2o。配離子ticl(h2o)52中的化學(xué)鍵類型是_，該配合物的配位體是_。(5)b和al均為a族元素。alcl3nh3和alcl中均含有配位鍵。在alcl3nh3中，配位體是_，提供孤對(duì)電子的原子是_，alcl中al原子采用_雜化。氣態(tài)氯化鋁(al2cl6)是具有配位鍵的化合物，分子中原子間成鍵關(guān)系為alclclclalclclcl。請(qǐng)將圖中你認(rèn)為是配位鍵的斜線上加上箭頭。nh4bf4(氟硼酸銨)是合成氮化硼納米管的原料之一。1 mol nh4bf4含有_ mol配位鍵。硼酸(h3bo3)溶液呈酸性，試寫出其電離方程式：_。(6)配合物cr(h2o)63中，與cr3形成配位鍵的原子是_(填元素符號(hào))。答案精析新知導(dǎo)學(xué)一、1(1)(2)中形成共價(jià)鍵時(shí)，n原子一方提供孤對(duì)電子，h提供空軌道(3)成鍵原子一方提供孤對(duì)電子，另一方提供空軌道共價(jià)提供孤對(duì)電子具有接受孤對(duì)電子的空軌道配位鍵的共用電子對(duì)是由某個(gè)原子提供的，共價(jià)鍵的共用電子對(duì)是成鍵原子雙方共同提供的2(1)先生成藍(lán)色沉淀，繼續(xù)加氨水，沉淀溶解藍(lán)色透明溶液cu22nh3h2o=cu(oh)22nhcu(oh)24nh3h2o=cu(nh3)422oh4h2o(2)孤對(duì)電子空軌道共用氮原子提供的孤對(duì)電子歸納總結(jié)2cu(nh3)4so4(2)提供孤對(duì)電子的陰離子或分子活學(xué)活用1(1)x(2)nb(3)abcd(4)ac離子鍵配位鍵過氧化氫可氧化cu生成cu2，氨分子與cu2形成配位鍵(5)平面正方形2b配合物的內(nèi)界與外界由離子鍵結(jié)合，只要外界存在cl，加入agno3溶液即有agcl沉淀產(chǎn)生。對(duì)于b項(xiàng)配合物分子co(nh3)3cl3，co3、nh3、cl全處于內(nèi)界，不能電離出cl，所以不能生成agcl沉淀。二、1(1)nacl離子鍵cl2共價(jià)鍵nana和自由電子(2)金屬陽離子自由電子(3)金屬陽離子和自由電子電性作用2(1)飽和方向(2)整塊固態(tài)金屬3(1)當(dāng)可見光照射到金屬表面上時(shí)，固態(tài)金屬中的“自由電子”能夠吸收所有頻率的光并很快放出，使得金屬不透明并具有金屬光澤。(2)金屬鍵沒有方向性，當(dāng)金屬受到外力作用時(shí)，金屬原子間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)而不會(huì)破壞金屬鍵，金屬發(fā)生形變但不會(huì)斷裂，故金屬具有良好的延展性。(3)金屬內(nèi)部自由電子的運(yùn)動(dòng)不具有方向性，在外加電場(chǎng)的作用下，金屬晶體中的“自由電子”發(fā)生定向移動(dòng)而形成電流，使金屬表現(xiàn)出導(dǎo)電性。(4)當(dāng)金屬中有溫度差時(shí)，通過不停運(yùn)動(dòng)著的“自由電子”與金屬陽離子間的碰撞，把能量由高溫處傳向低溫處，使整塊金屬表現(xiàn)出導(dǎo)熱性。4(1)3s13s23s23p13d54s1(2)影響金屬鍵強(qiáng)弱的主要因素有金屬的原子半徑、單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目等。一般而言，金屬元素的原子半徑越小，單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目越多，金屬鍵越強(qiáng)。金屬鍵越強(qiáng)，金屬的熔點(diǎn)(沸點(diǎn))越高，硬度一般也越大?；顚W(xué)活用3b從基本構(gòu)成微粒的性質(zhì)看，金屬鍵與離子鍵的實(shí)質(zhì)，都屬于電性作用，特征都是無方向性和飽和性；自由電子是由金屬原子提供的，并且在整個(gè)金屬內(nèi)部的三維空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)，為整個(gè)金屬的所有陽離子所共有，從這個(gè)角度看，金屬鍵與共價(jià)鍵有類似之處，但兩者又有明顯的不同，如金屬鍵無方向性和飽和性。4b金屬鍵越強(qiáng)，金屬的熔點(diǎn)越高。a項(xiàng)，陽離子半徑順序?yàn)閘inanak，熔點(diǎn)依次降低；b項(xiàng)，價(jià)電子數(shù)的關(guān)系為namgmgal，故金屬鍵依次增強(qiáng)，熔點(diǎn)依次升高；c項(xiàng)，be的熔點(diǎn)高于mg；d項(xiàng)，li的熔點(diǎn)高于na。達(dá)標(biāo)檢測(cè)1b金屬鍵沒有方向性和飽和性，a不正確；金屬鍵是金屬陽離子和自由電子間的相互作用，b正確；金屬導(dǎo)電是因?yàn)樽杂呻娮釉谕饧与妶?chǎng)作用下發(fā)生定向移動(dòng)，c不正確；金屬具有光澤是因?yàn)樽杂呻娮幽軌蛭詹⒎懦隹梢姽猓琩不正確。2d金屬受外力作用時(shí)變形而不易折斷是因?yàn)榻饘倬w中各原子層會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但不會(huì)改變?cè)瓉淼呐帕蟹绞?，a項(xiàng)不正確；自由電子要在外加電場(chǎng)作用下才能發(fā)生定向移動(dòng)產(chǎn)生電流，b項(xiàng)不正確；金屬的導(dǎo)熱性是由于自由電子在熱的作用下與金屬原(離)子頻繁碰撞將能量進(jìn)行傳遞，c項(xiàng)不正確。3d配位鍵的形成條件必須是一方能提供孤對(duì)電子，另一方能提供空軌道。a、b、c三項(xiàng)中，ag、h、co3能提供空軌道，nh3、h2o、co能提供孤對(duì)電子，所以能形成配位鍵，而d項(xiàng)ag與h都只能提供空軌道，而無法提供孤對(duì)電子，所以不能形成配位鍵。4b發(fā)生的反應(yīng)為cu22nh3h2o=c