高中化学 2.3.2 配位键、金属键课件 鲁科版选修3.ppt

一 二 一 配位键1 形成配位键的一方 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 配位键常用符号A B表示 如果仅从共用电子的角度考虑 配位键与前面提到的共价键有类似之处 但形成配位键的共用电子是由一方提供而不是由双方共同提供的 2 在物质世界中 有一大类物质是由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 与含有孤对电子的分子或离子通过配位键构成的 这类物质称为配位化合物 又称配合物 一 二 二 金属键1 金属键及其实质 1 定义 由于 自由电子 在整块金属固体中不停地运动 使得体系的能量大大降低 这种在金属阳离子和 自由电子 之间存在的强的相互作用 叫做金属键 金属键本质上也是一种电性作用 2 特征 金属键可以看成是由许多个原子共用许多个电子形成的 所以有人将金属键视为一种特殊形式的共价键 但是 金属键与共价键有着明显的不同 首先 金属键没有共价键所具有的方向性和饱和性 其次 金属键中的电子在整个三维空间运动 属于整块固态金属 一 二 2 金属键与金属性质由于金属晶体中有 自由电子 所以当可见光照射到金属表面上时 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 当把金属导线分别接到电源的正 负极时 有了电势差 自由电子 就能沿着导线由负极向正极流动而形成电流 使金属表现出导电性 同样 当金属中有温度差时 不停运动着的 自由电子 通过它们与金属阳离子间的碰撞 把能量由高温处传向低温处 使金属表现出导热性 探究一 探究二 问题引导 名师精讲 即时检测 探究一配位键向硫酸铜溶液中加入过量氨水 先产生蓝色沉淀后溶解 最后得到蓝色透明溶液 那么 Cu2 与NH3分子是如何反应的呢 探究一 探究二 问题引导 名师精讲 即时检测 一 配位化合物的组成中心体与配位体构成了配合物的内界 通常把它们放在括号内 内 外界之间以离子键结合 在水中全部电离 1 中心体配合物的中心体一般都是带正电的阳离子 过渡金属离子最常见 但也有电中性的原子甚至还有极少数的阴离子 2 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 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体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中的氮原子 H2O中的氧原子 配位原子常是 A族 A族 A族的元素的原子 探究一 探究二 问题引导 名师精讲 即时检测 3 配位数直接同中心体配位的原子数目叫中心体的配位数 要注意只含有一个配位原子的配位体称为单基配位体 中心体同单基配位体结合的数目就是该中心体的配位数 如 Fe CN 6 4 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 中心体同多基配位体配合时 配位数等于同中心体配位的原子数 例如 乙二胺分子中含有两个配位氮原子 故在 Pt en 2 Cl2中Pt2 的配位数为2 2 4 而配位体只有两个 依次类推 en代表乙二胺分子 4 配离子的电荷数配离子的电荷数等于中心体和配位体总电荷的代数和 探究一 探究二 问题引导 名师精讲 即时检测 二 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 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变化 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1 6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 探究一 探究二 问题引导 名师精讲 即时检测 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 当作为中心体的金属离子相同时 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 探究一 探究二 问题引导 名师精讲 即时检测 例题1 下列各种说法中错误的是 A 形成配位键的条件是一方有空轨道 一方有孤对电子B 配位键是一种特殊的共价键C 配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子D 共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子解析 配位键是一方提供孤对电子 一方提供空轨道形成的一种特殊共价键 配体可以是分子 原子 也可以是阴离子 答案 D易错警示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 探究一 探究二 问题引导 名师精讲 即时检测 变式训练1某物质的实验式为PtCl4 2NH3 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 导学号52720020 A 配合物中中心体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C Cl 和NH3分子均与Pt4 配位D 配合物中Cl 与Pt4 配位 而NH3分子不与Pt4 配位 探究一 探究二 问题引导 名师精讲 即时检测 解析 在PtCl4 2NH3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均形成配位键 故该配合物中中心体的配位数为6 电荷数为4 Cl 和NH3分子均与Pt4 配位 A D错误 C正确 因为配体在中心体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 答案 C 探究一 探究二 问题引导 名师精讲 即时检测 探究二金属键1 金属单质中金属原子之间是怎样结合的 提示 金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块固态金属的 自由电子 被所有原子所共用 从而把所有的原子维系在一起 探究一 探究二 问题引导 即时检测 2 应用金属键理论来解释金属的特性 问题1 金属为什么具有金属光泽 提示 当光线投射到金属表面上时 自由电子可以吸收所有频率的光 然后很快放出各种频率的光 这就使得金属不透明并具有金属光泽 名师精讲 探究一 探究二 问题引导 即时检测 问题2 金属为什么易导电 提示 在金属中存在着许多自由电子 这些自由电子的运动是没有一定方向的 但在外加电场的条件下自由电子就会发生定向运动 因而形成电流 所以金属容易导电 问题3 金属为什么易导热 提示 金属容易导热 是由于自由电子运动时与金属阳离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分 从而使整块金属达到相同的温度 名师精讲 探究一 探究二 问题引导 即时检测 名师精讲 一 金属之最1 在生活生产中使用最广泛的金属是铁 一般是铁与碳的合金 2 地壳中含量最多的金属元素是铝 Al 3 自然界中最活泼的金属元素是铯 Cs 4 最稳定的金属单质是金 Au 5 最硬的金属单质是铬 Cr 6 熔点最高的金属单质是钨 W 7 熔点最低的金属单质是汞 Hg 8 延展性最好的金属是金 Au 9 导电性能最好的金属是银 Ag 10 密度最大的金属是锇 Os 探究一 探究二 问题引导 即时检测 名师精讲 二 离子键 配位键与金属键的比较 探究一 探究二 问题引导 即时检测 名师精讲 探究一 探究二 问题引导 即时检测 名师精讲 例题2 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间中做自由运动 探究一 探究二 问题引导 即时检测 名师精讲 解析 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 为整个金属的所有原子所共有 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 答案 B易错警示由成键微粒看 在各种物质中有阳离子 不一定有阴离子 探究一 探究二 问题引导 即时检测 名师精讲 变式训练2金属的下列性质中与金属结构无关的是 A 导电性B 化学反应中易失去电子C 延展性D 硬度解析 金属内部存在 自由电子 在外电场的作用下 自由电子 在金属内部发生定向运动 使金属表现出导电性 金属阳离子与 自由电子 之间的作用没有方向性 当金属受到外力作用时 金属原子之间发生相对的滑动 各层金属原子之间仍然保持金属键的作用 这使金属表现出良好的延展性 同样 金属的硬度也与金属的结构相关 如锰钢的高强度就是因为结构发生了变化 而化学反应中金属容易失去电子的性质主要是金属原子的原子结构决定的 金属原子一般容易失去电子形成更稳定的结构 故B项不正确 答案 B 探究一 探究二 即时检测 1 下列不属于配合物的是 A Cu NH3 4 SO4 H2OB Ag NH3 2 OHC KAl SO4 2 12H2OD Na Al OH 4 解析 Cu NH3 4 SO4 H2O中 Cu NH3 4 2 中的Cu2 与4个NH3形成4个配位键 Ag NH3 2 OH中 Ag NH3 2 中的Ag 与2个NH3形成2个配位键 Na Al OH 4 中 Al OH 4 中的Al3 与4个OH 中的1个形成1个配位键 因此 Cu NH3 4 SO4 H2O Ag NH3 2 OH Na Al OH 4 都属于配合物 而KAl SO4 2 12H2O中K Al3 与之间只存在离子键 KAl SO4 2 12H2O是复盐 答案 C 探究一 探究二 即时检测 2 向盛有硫酸铜水溶液的试管里滴加氨水 首先形成难溶物 继续滴加氨水 难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液 下列对此现象说法正确的是 A 反应后溶液中不存在任何沉淀 所以反应前后Cu2 的浓度不变B 沉淀溶解后 生成深蓝色的配离子 Cu NH3 4 2 C 向反应后的溶液中加入乙醇 溶液将不会发生变化 因为 Cu NH3 4 2 不会与乙醇发生反应D 在 Cu NH3 4 2 中 Cu2 给出孤对电子 NH3提供空轨道 探究一 探究二 即时检测 答案 B 探究一 探究二 即时检测 3 下列关于金属元素特征的叙述正确的是 金属元素的原子只有还原性 离子只有氧化性 金属元素在化合物中显正价 还原性越强的金属 其对应的离子氧化性越弱 金属元素只有金属性 没有非金属性 价电子数越多 金属性越强 铵盐中一定不含有金属元素A B C D 都不正确解析 有些金属离子有还原性 如Fe2 错 金属元素在化合物中只有正化合价 金属原子越容易失去电子 其对应的离子 如Fe对应Fe2 就越难得到电子 即氧化性越弱 正确 位于金属元素与非金属元素分界线附近的元素既有金属性也有非金属性 错 Al的价电子数比Na多 但Na的金属性比Al强 NH4 2Cr2O7等铵盐中含有金属元素 错 答案 C 探究一 探究二 即时检测 4 物质结构理论推出 金属晶体中金属离子与自由电子之间的强烈相互作用叫金属键 金属键越强 其金属的硬度越大 熔 沸点越高 且据研究表明 一般说来金属离子半径越小 价电子数越多 则金属键越强 由此判断下列说法错误的是 A 镁的硬度小于铝B 镁的熔 沸点低于钙C 镁的硬度大于钾D 钙的熔 沸点高于钾解析 根据题目所给予信息 镁和铝的电子层数相同 价电子数 Al Mg 离子半径 Al3 Mg2 金属键 Mg Ca 所以B不正确 用以上比较方法可推出 价电子数 Mg K 离子半径 Mg2 K 硬度 Mg K 所以C正确 钙和钾元素位于同一周期 价电子数 Ca K 离子半径 K Ca2 金属键 Ca K 熔 沸点 Ca K 所以D正确 答案 B 探究一 探究二 即时检测 5 配合物 Ag NH3 2 OH的中心体是 配位体是 配位数是 其在水中发生电离的电离方程式为 解析 Ag NH3 2 OH的中心体是Ag 配位体是NH3 配位数是2 由于配合物的内界是以配位键形成的 一般不电离 而内界和外界是通过离子键相结合的 可以完全电离 所以电离方程式为 Ag NH3 2 OH Ag NH3 2 OH 答案 Ag NH32 Ag NH3 2 OH Ag NH3 2 OH