【縣級(jí)公開課課件】《2-3-離子鍵、配位鍵與金屬鍵》課件

1、一、離子鍵一、離子鍵交流交流研討研討那些原子間可以形成離子鍵？那些原子間可以形成離子鍵？1 1、離子鍵的形成、離子鍵的形成當(dāng)電負(fù)性較小的金屬元素的原子與電負(fù)性較大的非金屬元素的原子相互接近到一定程度時(shí)，容易發(fā)生電子得、失而形成陰、陽離子。陰、陽離子之間的靜電作用離子鍵形成穩(wěn)定的化合物。1 1、活潑的、活潑的金屬元素金屬元素（I IA A、IIIIA A）和活潑的和活潑的非金屬元非金屬元素素（VIVIA A、VIIVIIA A）形成的化合物。形成的化合物。2 2、活潑的、活潑的金屬元素金屬元素和和酸根離子（或氫氧根離子）酸根離子（或氫氧根離子）形成的化合物。形成的化合物。3 3、銨根銨根和和酸根

2、酸根離子（或活潑離子（或活潑非金屬元素離子非金屬元素離子）形）形成的鹽。成的鹽。 一、離子鍵一、離子鍵那些原子間可以形成離子鍵？那些原子間可以形成離子鍵？1 1、離子鍵的形成、離子鍵的形成思考思考一、離子鍵一、離子鍵1 1、離子鍵的形成、離子鍵的形成用電子式表示離子鍵的形成過程用電子式表示離子鍵的形成過程SKKS2 2- -K+K+一、離子鍵一、離子鍵1 1、離子鍵的形成、離子鍵的形成2 2、離子鍵的實(shí)質(zhì)、離子鍵的實(shí)質(zhì)相互作用相互作用靜電作用靜電作用靜電吸引靜電吸引靜電斥力靜電斥力異性電荷之間異性電荷之間原子核之間原子核之間電子之間電子之間（處于平衡狀態(tài)）（處于平衡狀態(tài)）一、離子鍵一、離子鍵1

3、 1、離子鍵的形成、離子鍵的形成2 2、離子鍵的實(shí)質(zhì)、離子鍵的實(shí)質(zhì)一、離子鍵一、離子鍵1 1、離子鍵的形成、離子鍵的形成2 2、離子鍵的實(shí)質(zhì)、離子鍵的實(shí)質(zhì)離子鍵的強(qiáng)弱：離子鍵的強(qiáng)弱：一般說來，離子電荷越多，陰、陽離子的核間一般說來，離子電荷越多，陰、陽離子的核間距越?。措x子半徑越小），則離子鍵越強(qiáng)。距越?。措x子半徑越小），則離子鍵越強(qiáng)。從元素電負(fù)性的角度來看，成鍵原子所屬元素從元素電負(fù)性的角度來看，成鍵原子所屬元素的電負(fù)性差值越大，原子間越容易發(fā)生電子得失，的電負(fù)性差值越大，原子間越容易發(fā)生電子得失，形成離子鍵，離子鍵也越強(qiáng)。形成離子鍵，離子鍵也越強(qiáng)。庫侖定律 F= k q+q/r2 離子

4、鍵越強(qiáng)，離子化合物的熔、沸點(diǎn)越高。離子鍵越強(qiáng)，離子化合物的熔、沸點(diǎn)越高。Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+氯化鈉晶體的結(jié)構(gòu)氯化鈉晶體的結(jié)構(gòu)離子鍵無方向性離子鍵無方向性氯化鈉晶體的結(jié)構(gòu)氯化鈉晶體的結(jié)構(gòu)離子鍵無飽和性離子鍵無飽和性Cl-Na+一、離子鍵一、離子鍵1 1、離子鍵的形成、離子鍵的形成2 2、離子鍵的實(shí)質(zhì)、離子鍵的實(shí)質(zhì)3 3、離子鍵的特征、離子鍵的特征相對(duì)共價(jià)鍵而言，離子鍵沒有方向性和飽和性。二、配位鍵二、配位鍵NH3 + H+ = NH4+配位鍵的指共用電子對(duì)

5、由一個(gè)原子單方面提供而配位鍵的指共用電子對(duì)由一個(gè)原子單方面提供而不是由雙方共同提供的不是由雙方共同提供的特殊的共價(jià)鍵特殊的共價(jià)鍵。1 1、配位鍵的形成、配位鍵的形成形成配位鍵的形成配位鍵的一方是能夠一方是能夠提供孤對(duì)電子提供孤對(duì)電子的原子，的原子，另一方是具有能夠另一方是具有能夠接受孤對(duì)電子的空軌道接受孤對(duì)電子的空軌道的原的原子。配位鍵常用符號(hào)子。配位鍵常用符號(hào)A AB B。血紅素血紅素葉綠素葉綠素維生素維生素B B1212 維爾納維爾納 (Werner, A, 18661919) 瑞士無機(jī)化學(xué)家，瑞士無機(jī)化學(xué)家，因創(chuàng)立配位化學(xué)而獲得因創(chuàng)立配位化學(xué)而獲得19131913年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。年諾貝爾

6、化學(xué)獎(jiǎng)。配位化學(xué)的奠基人配位化學(xué)的奠基人維爾納維爾納 中國(guó)無機(jī)化學(xué)家和教育家，中國(guó)無機(jī)化學(xué)家和教育家，1981年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院化年當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院化學(xué)部學(xué)部委員。長(zhǎng)期從事無機(jī)化學(xué)和配位化學(xué)的研究工作，學(xué)部學(xué)部委員。長(zhǎng)期從事無機(jī)化學(xué)和配位化學(xué)的研究工作，是中國(guó)最早進(jìn)行配位化學(xué)研究的學(xué)者之一。是中國(guó)最早進(jìn)行配位化學(xué)研究的學(xué)者之一。戴安邦戴安邦 (1901-1999) 二、配位鍵二、配位鍵1 1、配位鍵的形成、配位鍵的形成2 2、配位鍵的形成條件：、配位鍵的形成條件： 成鍵的微粒一方有空軌道，另一方有孤對(duì)電子。成鍵的微粒一方有空軌道，另一方有孤對(duì)電子。3 3、配合物：、配合物：由由提供提供孤電子對(duì)

7、的孤電子對(duì)的配體配體與與接受接受孤電子對(duì)孤電子對(duì)的的中心原子中心原子以以配位鍵配位鍵結(jié)合形成的化合物稱為配合物。結(jié)合形成的化合物稱為配合物。 組成：價(jià)電子層的部分組成：價(jià)電子層的部分d d軌道和軌道和s s、d d軌道是軌道是空軌道空軌道的的過渡金屬過渡金屬的原子或離子和含有的原子或離子和含有孤對(duì)電子孤對(duì)電子的分子（例的分子（例如如COCO，NHNH3 3，H H2 2O O）或離子（如）或離子（如ClCl- -，NONO2 2- -，CNCN- -）。）。配體有孤電子配體有孤電子對(duì)對(duì)中心離子中心離子有空軌道有空軌道 KAl(SO KAl(SO4 4) )2 212H12H2 2O = KO

8、= K+ +Al+Al3+3+2SO+2SO4 42-2-+12H+12H2 2O O Cu(NH Cu(NH3 3) )4 4SOSO4 4 = Cu(NH= Cu(NH3 3) )4 4 2+2+SO+SO4 42-2-二、配位鍵二、配位鍵1 1、配位鍵的形成、配位鍵的形成2 2、配位鍵的形成條件、配位鍵的形成條件3 3、配位物的組成、配位物的組成內(nèi)界是配位單元，外界是簡(jiǎn)單離子。內(nèi)界是配位單元，外界是簡(jiǎn)單離子。內(nèi)外界之間是完全電離的。內(nèi)外界之間是完全電離的。 Co(NH3)6 Cl3內(nèi)界內(nèi)界外界外界K3Cr(CN)6內(nèi)界內(nèi)界外界外界 內(nèi)界又由內(nèi)界又由中心原子中心原子和和配位體配位體及及配位

9、數(shù)配位數(shù)構(gòu)成：構(gòu)成：Co (NH3)63+中心中心原子原子配配位位體體配配位位數(shù)數(shù)3 3、配位物的組成、配位物的組成Cu(NH3)4 SO4中心離子中心離子 配位體配位體配位數(shù)配位數(shù) 外界離子外界離子內(nèi)內(nèi) 界界外外 界界3 3、配位物的組成、配位物的組成 在在FeFe3+3+、CuCu2+2+、ZnZn2+2+、AgAg+ +、H H2 2O O、NHNH3 3、F F- -、CNCN- -、COCO中，哪些可以作為中心原子？哪些可以中，哪些可以作為中心原子？哪些可以作為配位體？作為配位體？ 中心原子：中心原子：FeFe3+3+、CuCu2+2+、ZnZn2+2+、AgAg+ + 配位體：配位

10、體：H H2 2O O、NHNH3 3、F F- -、CNCN- -、COCO問題解決問題解決中心原子、配位體、配位數(shù)中心原子、配位體、配位數(shù)中心原子中心原子：能夠接受孤電子對(duì)的離子，能夠接受孤電子對(duì)的離子，多為過渡多為過渡金屬元素的離子。金屬元素的離子。配位體配位體：提供孤電子對(duì)的分子或離子；其中提供提供孤電子對(duì)的分子或離子；其中提供孤電子對(duì)的原子叫配位原子，孤電子對(duì)的原子叫配位原子，常見的配位原子有常見的配位原子有鹵素原子鹵素原子X X、O O、S S、N N、P P、C C。 3 3、配位物的組成、配位物的組成1價(jià)金屬離子價(jià)金屬離子2價(jià)金屬離子價(jià)金屬離子3價(jià)金屬離子價(jià)金屬離子Cu+ 2,

11、4 Ca2+ 6 Al3+ 4,6Ag+ 2 Mg2+ 6 Cr3+ 6Au+ 2,4 Fe2+ 6 Fe3+ 6 Co2+ 4,6 Co3+ 6 Cu2+ 4,6 Au3+ 4 Zn2+ 4,6中心原子、配位體、配位數(shù)中心原子、配位體、配位數(shù)3 3、配位物的組成、配位物的組成 現(xiàn)有兩種配合物晶體現(xiàn)有兩種配合物晶體Co(NHCo(NH3 3) )6 6ClCl3 3和和Co(NHCo(NH3 3) )5 5ClClClCl2 2，一種為橙黃色，另一種為紫紅色。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案一種為橙黃色，另一種為紫紅色。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案將這兩種配合物區(qū)別開來。將這兩種配合物區(qū)別開來。提示：先寫出兩者的電離方程式進(jìn)

12、行比較。提示：先寫出兩者的電離方程式進(jìn)行比較。問題解決問題解決 兩者在水中發(fā)生電離：兩者在水中發(fā)生電離： Co(NHCo(NH3 3) )6 6ClCl3 3=Co(NH=Co(NH3 3) )6 6 3+3+3Cl+3Cl- - Co(NHCo(NH3 3) )5 5ClClClCl2 2=Co(NH=Co(NH3 3) )5 5ClCl2+2+2Cl+2Cl- - 比較可知：兩者電離出的比較可知：兩者電離出的ClCl- -的量不同，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)可從的量不同，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)可從這一條件入手，加這一條件入手，加AgAg+ +沉淀沉淀ClCl- -，然后測(cè)量所得沉淀量就可，然后測(cè)量所得沉淀量就可加以區(qū)

13、別。加以區(qū)別。 提供提供1molCl，Co(NH3)6Cl3需需89.2g， Co(NH3)5ClCl2需需125.3g問題解決問題解決 具體步驟具體步驟：1 1、稱取相同質(zhì)量的兩種晶體，分別配成溶液。、稱取相同質(zhì)量的兩種晶體，分別配成溶液。2 2、向兩種溶液中加入足量的、向兩種溶液中加入足量的AgNOAgNO3 3溶液。溶液。3 3、靜置，過濾。、靜置，過濾。4 4、洗滌沉淀，干燥、洗滌沉淀，干燥5 5、稱量。、稱量。結(jié)果：所得固體質(zhì)量多的即為結(jié)果：所得固體質(zhì)量多的即為Co(NHCo(NH3 3) )6 6ClCl3 3， 所得固體質(zhì)量少的即為所得固體質(zhì)量少的即為Co(NHCo(NH3 3)

14、 )5 5ClClClCl2 2 。問題解決問題解決【探究實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)】向盛有向盛有AgNO3溶液的試管里逐滴的加入氨水溶液的試管里逐滴的加入氨水向盛有向盛有CuSO4溶液的試管里逐滴的加入氨水溶液的試管里逐滴的加入氨水根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析出現(xiàn)現(xiàn)象的原因根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析出現(xiàn)現(xiàn)象的原因?qū)嶒?yàn)：向硫酸銅溶液中加入過量氨水，觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)：向硫酸銅溶液中加入過量氨水，觀察現(xiàn)象Cu 2+ +2NH3 .H2O Cu（OH）2 +2 NH4 + Cu（OH）2 + 4NH3 . H2O Cu(NH3) 42+ +2OH+4H2O藍(lán)色沉淀藍(lán)色沉淀深藍(lán)色溶液深藍(lán)色溶液2+CuNH3H3NNH3NH3實(shí)驗(yàn)已知?dú)溲趸~與足量氨

15、水反應(yīng)后溶解是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)已知?dú)溲趸~與足量氨水反應(yīng)后溶解是因?yàn)樯闪松闪薈u(NH3)42+ ，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性、有金屬光澤等。容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有延展性、有金屬光澤等。金屬為什么具有這些共同性質(zhì)呢金屬為什么具有這些共同性質(zhì)呢? ?1、共同的物理性質(zhì)、共同的物理性質(zhì)三、金屬鍵三、金屬鍵2、金屬的結(jié)構(gòu)、金屬的結(jié)構(gòu)三、金屬鍵三、金屬鍵金屬單質(zhì)中金屬原子之間怎樣結(jié)合的？金屬單質(zhì)中金屬原子之間怎樣結(jié)合的？ 金屬陽離子和自由電子金屬陽離子和自由電子 金屬原子脫落來的價(jià)電金屬原子脫落來的價(jià)電子形成遍布整個(gè)晶體的子形成遍布整個(gè)晶體的“自由流動(dòng)的電子自由流動(dòng)的電子”, ,被所

16、有被所有原子所共用，從而把所有原子所共用，從而把所有的原子維系在一起。的原子維系在一起。3、組成粒子：、組成粒子：三、金屬鍵三、金屬鍵4 4、金屬鍵、金屬鍵: :( (在金屬晶體中，金屬陽離子和自在金屬晶體中，金屬陽離子和自由電子之間的較強(qiáng)的相互作用由電子之間的較強(qiáng)的相互作用) )這是化學(xué)鍵的這是化學(xué)鍵的又一種類型。又一種類型。 三、金屬鍵三、金屬鍵5 5、金屬鍵特征、金屬鍵特征：無方向性，無飽和性：無方向性，無飽和性 自由電子被許多金屬離子自由電子被許多金屬離子所共有，即被整個(gè)金屬所所共有，即被整個(gè)金屬所共有；無方向性、飽和性。共有；無方向性、飽和性?！居懻撚懻? 1】金屬為什么易導(dǎo)電？金屬

17、為什么易導(dǎo)電？ 在金屬晶體中，存在著許多自由電在金屬晶體中，存在著許多自由電子，這些自由電子的運(yùn)動(dòng)是沒有一定方子，這些自由電子的運(yùn)動(dòng)是沒有一定方向的，但在外加電場(chǎng)的條件下向的，但在外加電場(chǎng)的條件下自由電子自由電子就會(huì)就會(huì)發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)，因而形成電流，所，因而形成電流，所以金屬容易導(dǎo)電。以金屬容易導(dǎo)電。6、金屬鍵及金屬性質(zhì)、金屬鍵及金屬性質(zhì)【討論討論2 2】金屬為什么易導(dǎo)熱？金屬為什么易導(dǎo)熱？ 金屬容易導(dǎo)熱，是由于金屬容易導(dǎo)熱，是由于自由電自由電子運(yùn)動(dòng)時(shí)與金屬離子碰撞把能量從子運(yùn)動(dòng)時(shí)與金屬離子碰撞把能量從溫度高的部分傳到溫度低的部分溫度高的部分傳到溫度低的部分，從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度。從而使整塊金屬達(dá)到相同的溫度。6、金屬鍵及金屬性質(zhì)、