(共25张PPT)
基于学科素养的共价键深度学习
——特殊的共价键
01
02
定域键：
离域键：
只存在于两个原子之间的共价键
多个原子之间形成的共价键
配位键
大π键
【课标要求】
1、能说出配位键特征和实质，定域键和离域键的特征
2、能运用配位键模型解释配合物的某些典型性质
【知识目标】
1、知道定域键和离域键
2、会分析配位键、配位数，了解配位键的稳定性的决定因素
3、理解大π键的形成，掌握大π键的表示方法
【能力目标】
1、结合定域、离域键的概念，会在陌生情境中分析复杂结构中的特殊化学键。
2、通过实验验证并结合理论，能准确描述配位键的稳定性
【素养目标】
1、通过配位键与离域π键的学习，培养学生宏观辨识与微观探析、证据推理和模型认知的学科素养
2、通过实验探究配位键的稳定性，培养学生实验探究与创新意识的学科素养
3、通过了解生活中的配位键和大π键，培养学生的科学精神与社会责任的学科素养
特殊的定域键——配位键
01
（一）配位键
【问题组1】
1、配位键的形成原理，以及配合物的组成是什么？
2、配体中有多个原子有孤电子对，优先配位的原子有什么特点？
3、结合例题1思考：配位数与配体的数目
是否一样？
[Cu(NH3)4]SO4
中心离子
配体
配位数
内界
外界
电负性小
【例1】一种Cd2+配合物的结构如图所示，
（1）该配合物中配位原子有 。
（2）该配合物中配位数是 。
（3）该配合物中的配体数目是 。
N、O
7
4
含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合作用配位成环而形成的配合物为螯合物
（4）1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有_________mol
6
常见的多齿配体（含有多个配位原子的配体）
乙二胺
乙二酸根
邻二氮菲
氨基乙酸根
【思维模型一】
分析配合物的步骤
看中心
找原子
定配体
有孤对电子
电负性较小
配位键
单齿配体
多齿配体
螯合作用
原子数=配位数
多少？
中心离子半径
配体的体积
【变式1】
1、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 。
2、K3[Fe(C2O4)3]中中心离子的配位数为 。
3、如图所示，与Zn2+通过螯合作用形成的配位键数为___________
4
6
4
配位数：配体中与中心离子(或原子)直接成键的原子的个数
配位键数是？
（二）配位键的稳定性
【实验探究】探究配位键的稳定性
试剂：FeCl3溶液，CuSO4溶液，KSCN溶液，EDTA（乙二胺四乙酸）溶液，
氨水溶液，蒸馏水
设计实验（1）探究SCN-、EDTA与Fe3+形成配位键的稳定性
（2）探究H2O、NH3与Cu2+形成配位键的稳定性
资料卡
EDTA（乙二胺四乙酸）结构简式为
EDTA与Fe3+形成的配合物显淡黄色
【问题组2】
1、根据已给试剂讨论可以用什么方法证明Fe3+形成配位键的稳定性？
以前有没有类似的证明稳定性的实验？
2、颜色变化是否一定说明配合物发生了转化？如何完善实验？
3、在CuSO4溶液中Cu2+是以什么形式存在的？NH3分子与Cu2+形成的配离子是什么？
要确保现象明显还有要注意什么呢？
结论：
螯合作用中单一配体的螯合环越多，配位键越稳定
通常，稳定性弱的配合物容易转化为稳定性强的配合物
[Fe(SCN)6]3-+ Y4- [ FeY]-+6SCN-
【例2】
1、Cu2+在水溶液中以 形式存在，向含有Cu2+的溶液中加入足量的氨水，可生成更稳定的 ，其原因是 。
2、Mg2＋与Zn2＋具有各电子层全满的相似结构，但Zn2＋形成的配合物比Mg2＋形成的配合物稳定。请说明原因 。
过渡金属离子比主族金属离子对配体具有更强的结合力
N的电负性更小，更易给出孤电子对形成配位键
[Cu(H2O)4]2+
[Cu(NH3)4]2+
离域键——大π键
02
【问题组3】
1、以乙烯为例描述定域π键的形成原理（包括杂化方式，轨道重叠方式）
2、通过问题1的原理，试分析1,3-丁二烯如何形成大π键？
（1）平面结构，中心原子只能采取 sp 或 sp2杂化；
（2）参与大π键的原子，必须提供一个相互平行的 p 轨道；
多原子分子中（参与形成大π键的原子多于两个）
【例3】大π键可用符号 表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数
思考①SO2 ② SO3 ③SO42-能否形成大π键，并把π键表示出来。
（3）参与大π键的 p 轨道上的电子数必须小于 2倍的 p 轨道数。
【思维模型二】
电子式法判断π键电子数：
1
2
3
4
定杂化
画σ键
点电子
算总和
sp或sp2杂化
中心原子形成的σ键
没有成σ键的单电子（没有单电子点孤对电子）
注意离子所带电荷数
①苯 ②B3N3H6(无机苯) ③NO2- ④NO3-
⑤ 吡咯 ⑥ ⑦O3 ⑧CO32-
【变式】表示下列微粒的大π键
等电子体
环状化合物：形成σ键后，
若只有一个单电子则该电子形成大π键（如吡啶）；若无单电子，则最多有一对孤对电子参与形成大π键（如吡咯）
【思维模型三】
常见非环状化合物的大π键，可以通过等电子体法判断
（1）SO2、O3 、NO2- 均有一个
（2）CO32-、NO3-、SO3均有一个
课后思考一下其他的大π键等电子体模型
【体验高考】
【2021四川模拟】EMIM+离子由H、C、N三种元素组成，
其结构如图所示，则EMIM+离子中的大键应表示
为_______。
【2021年湖南卷】SiCl4与N-甲基咪唑反应可以得到M2+，其结构如图所示：
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为_______，H、C、N的电负性由大到小的顺序为_______，1个中含有____个σ键；
【2021年全国乙卷】三价铬离子能形成多种配位化合物。
中提供电子对形成配位键的原子是____,中心离子的配位数为_____。
sp2 sp3
N>C>H
54
N、O、 Cl
6
【小结】
（一）配位键
（二）离域π键
电子式法判断π键电子数
定 画 点 算
等电子体法判断π键电子数
看 找 定
