2.3.1 离子键与金属键(共25张PPT)-2023-2024学年高二化学鲁科版选择性必修第二册课件
文档属性
| 名称 | 2.3.1 离子键与金属键(共25张PPT)-2023-2024学年高二化学鲁科版选择性必修第二册课件 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 884.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-19 21:11:26 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
第2章 微粒间的相互作用于物质性质
第3节 离子键、配位键与金属键
第1课时 离子键与金属键
复习回顾
共价键：
1、共价键是原子间通过共用电子形成的化学键，高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用。
2、共价键的形成条件：电负性相同或差值小的非金属元素原子形成的化学键为共价键，成键原子一般具有未成对电子。
3、共价键的特征：具有饱和性和方向性。
4、共价键的的分类：⑴σ键 与π键⑵极性键和非极性键
5、共价键的键参数：键能、键长、键角。
5、价键理论：现代价键理论(电子配对理论)、杂化轨道理论
6、价电子互斥理论(VSEPR模型)预测分子的空间构型
分子的空间结构与分子性质
1、对称分子和分子的对称性：分子的许多性质如极性、旋光性等都与分子的对称性有关。
2、手性异构体和手性分子：当四个不同的原子或基团连接在碳原子上时，形成的化合物存在手性异构体。连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。判断手性碳原子的方法是一个碳原子上连有四个不同的原子或基团。
3、非极性分子：电荷分布均匀对称的分子，正电荷重心和负电荷重心相重合的分子。
4、极性分子：电荷分布不均匀不对称的分子，正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子。
5、分子极性的判断方法①只含有非极性键的双原子分子都是非极性分子。
②只含有非极性键的多原子分子多数是是非极性分子。
③含有极性键的双原子分子都是极性分子。
④含有极性键的多原子分子，电荷分布均匀的是非极性分子；电荷分布不均匀的是极性分子。
1.下列叙述正确的是( )
A、NH3是极性分子，分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心
B、CCl4是非极性分子，分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心
C、H2O是极性分子，分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央
D、CO2是非极性分子，分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央
C
2.回答下列问题：
(1)根据“相似相溶”规律，极性溶质能溶于极性溶剂，非极性溶质一般能溶于非极性溶剂。
①在a.苯 b.CH3OH c.HCHO d.CS2 e.CCl4五种溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有____ (填字母)。CS2分子的空间构型是________，是________(填“极性”或“非极性”)分子。
非极性
ac
直线形
②CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是________(填“极性”或“非极性”)分子。
非极性
③金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体Ni(CO)4，呈正四面体构型。Ni(CO)4易溶于下列_____(填字母)。
a.水 b.CCl4 c.C6H6(苯) d.NiSO4溶液
bc
(2)双氧水(H2O2)是一种医用消毒杀菌剂，已知H2O2分子的结构如右图所示：H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面夹角为93°52′，而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′。试回答：
①下列关于H2O2的说法中正确的是_____(填字母)。
a.分子中有极性键
b.分子中有非极性键
c.氧原子的轨道发生sp2杂化
d.分子是非极性分子
ab
②H2O2难溶于CS2，主要原因是_____________________________
_____________________________________________ _。
因为H2O2为极性分子，CS2为非极性分子，根据“相似相溶”规律可知H2O2难溶于CS2
③H2O2分子中氧元素的化合价为 ，原因是_______________________________________________________
________ _______
－1
因为O—O键为非极性键O—H键为极性键，共用电子对偏向于氧，故氧元素显－1价。
(3)1,2 -二氯乙烯存在两种同分异构体：
、
，属于极性分子的是________(填“A”、“B”)。
B
学习目标 核心素养培养
1.掌握离子键的形成条件,并理解离子键的实质和特征。 宏观辨识与微观探析
2.掌握离子键的表示方法。 证据推理与模型认知
3.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
知识体系
交流研讨
根据课本P25相应电负性数据判断：Cs、Mg、K、 F、Cl、S、O 等元素之间是否可以形成离子键？依据是什么？MgO是如何形成的？
提示：
当电负性差值>1.7时原子间才有可能形成离子键。
阅读课本第58~60页，了解离子键的形成、离子键的特征。
一、离子键：
1、离子键的形成：
⑴定义：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。
⑵形成条件：当成键原子所属元素的电负性差值较大时(电负性差值>1.7)，原子间才有可能形成离子键。
⑶离子键的存在：只存在于离子化合物中：大多数盐、强碱、活泼金属氧化物(过氧化物如Na2O2)、金属氢化物如NaH及NH4H等。
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+
氯化钠晶体的结构
分析：离子键的特征
——无方向性
Cl-
Na+
NaCl的晶体结构示意图
离子键的特征
——无饱和性
(1)无方向性：离子键的实质是静电作用，离子的电荷分布通常被看成是球形对称的，因此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。
2、离子键的特征
(2)无饱和性：只要离子周围空间条件允许，阳离子将吸引尽可能多的阴离子排列在其周围，阴离子也将吸引尽可能多的阳离子排列在其周围，以达到降低体系能量的目的。实际在在离子化合物中，每个离子周围最邻近的带异性电荷离子数目的多少，取决于阴、阳离子的相对大小。
(3)离子极化
在电场的作用下产生的离子中电子分布发生偏移的现象称为离子极化。离子极化可能导致阴、阳离子的外层轨道发生重叠，使得许多离子键不同程度的显示共价性，甚至出现键型变异。如AgF→AgCl→AgBr→AgI共价性依次增强，且AgI以共价键为主。
3、用电子式表示形成过程。
S
K
K
S
2
-
K+
K+
O
Mg
Mg
2
O
2
1、具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是（ ）
A.1s22s22p2 B.1s22s22p5
C.1s22s22p63s2 D.1s22s22p63s1
A
练习
2、下列关于离子键的说法中错误的是( )
A.离子键没有方向性和饱和性
B.非金属元素组成的物质也可以含离子键
C.形成离子键时离子间的静电作用包括静电吸引和静电斥力
D.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电荷的离子
D
联想 质疑
阅读教材第65~66页了解金属有哪些物理通性？金属内部微粒间的作用金属键及实质，了解金属键与金属性质的关系。
Au Cu Fe
2、金属键及实质：
二、金属键
⑴金属键：在金属晶体中，金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用。
⑵成键微粒：金属阳离子和自由电子。
1、金属的物理通性：
金属具有金属光泽、良好的导电性、良好的导热性、有延展性等。
自由电子为所有金属离子所共用，即为整个金属所共有，所以金属键无方向性和饱和性。
⑷成键特征：无方向性、无饱和性。
⑶实质：金属键是金属阳离子和自由电子之间的电性作用。
⑸影响金属键强弱因素：
①金属阳离子半径。半径越小，键越强。②离子带电荷数。带电荷数越多，键越强。
一般，金属熔点、沸点和硬度受金属键强弱影响。金属阳离子半径越小，所带电荷越多，自由电子越多，金属键越强，熔点就相应越高，硬度也越大。
⑹金属键强弱的应用
3、金属金属键与金属性质
⑴金属晶体具有金属光泽和颜色原因
因自由电子可吸收所有频率的光，很快释放出去，绝大多数金属具有光泽。某些金属因易吸收某些频率光而呈特殊颜色。
当金属呈粉末状时，金属晶体晶面取向杂乱、晶体外形排列不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色
通常情况下金属晶体内部电子的运动是自由流动的，但在外加电场的作用下会定向移动形成电流,所以金属具有导电性。
⑵金属的导电性
金属容易导热,是由于自由电子运动时与金属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。
⑷延展性
金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性,各原子层之间发生相对滑动以后,仍可保持这种相互作用,因而即使在外力作用下,发生形变也不易断裂,因此在一定强度的外力作用下,金属可以发生形变,表现为良好的延展性。
⑶金属的导热性
自由电子
+
金属离子
金属原子
错位
+
+
+
+
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3、下列叙述中，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，所以其实质与离子键类似，也是一种电性作用。
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。
B
练习
4、金属晶体的形成是因为晶体中存在（ ）
A.金属离子间的相互作用
B.金属原子间的相互作用
C.金属离子与自由电子间的相互作用
D.金属原子与自由电子间的相互作用
C
5、金属的下列性质中，不能用金属键加以解释的是（ ）
A．易导电 B．易导热 C．有延展性 D．易锈蚀
D
6．金属能导电的原因（ ）
A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的 相互作用较弱
B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动
C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动
D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子
B
7、在金属晶体中，自由电子与金属离子的碰撞中有能量传递，可以用此来解释的金属的物理性质是（ ）
A．延展性 B．导电性 C．导热性 D．硬度
8、下列有关叙述正确的是 ( )
A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子
B.金属键越强，则该金属的金属性越弱
C.将铁制品做炊具，金属键没有被破坏
D. 常温下，金属单质都以金属晶体形式存在
C
C
THANKS
第2章 微粒间的相互作用于物质性质
第3节 离子键、配位键与金属键
第1课时 离子键与金属键
复习回顾
共价键：
1、共价键是原子间通过共用电子形成的化学键，高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用。
2、共价键的形成条件：电负性相同或差值小的非金属元素原子形成的化学键为共价键，成键原子一般具有未成对电子。
3、共价键的特征：具有饱和性和方向性。
4、共价键的的分类：⑴σ键 与π键⑵极性键和非极性键
5、共价键的键参数：键能、键长、键角。
5、价键理论：现代价键理论(电子配对理论)、杂化轨道理论
6、价电子互斥理论(VSEPR模型)预测分子的空间构型
分子的空间结构与分子性质
1、对称分子和分子的对称性：分子的许多性质如极性、旋光性等都与分子的对称性有关。
2、手性异构体和手性分子：当四个不同的原子或基团连接在碳原子上时，形成的化合物存在手性异构体。连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。判断手性碳原子的方法是一个碳原子上连有四个不同的原子或基团。
3、非极性分子：电荷分布均匀对称的分子，正电荷重心和负电荷重心相重合的分子。
4、极性分子：电荷分布不均匀不对称的分子，正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子。
5、分子极性的判断方法①只含有非极性键的双原子分子都是非极性分子。
②只含有非极性键的多原子分子多数是是非极性分子。
③含有极性键的双原子分子都是极性分子。
④含有极性键的多原子分子，电荷分布均匀的是非极性分子；电荷分布不均匀的是极性分子。
1.下列叙述正确的是( )
A、NH3是极性分子，分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心
B、CCl4是非极性分子，分子中C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心
C、H2O是极性分子，分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央
D、CO2是非极性分子，分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央
C
2.回答下列问题：
(1)根据“相似相溶”规律，极性溶质能溶于极性溶剂，非极性溶质一般能溶于非极性溶剂。
①在a.苯 b.CH3OH c.HCHO d.CS2 e.CCl4五种溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有____ (填字母)。CS2分子的空间构型是________，是________(填“极性”或“非极性”)分子。
非极性
ac
直线形
②CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是________(填“极性”或“非极性”)分子。
非极性
③金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体Ni(CO)4，呈正四面体构型。Ni(CO)4易溶于下列_____(填字母)。
a.水 b.CCl4 c.C6H6(苯) d.NiSO4溶液
bc
(2)双氧水(H2O2)是一种医用消毒杀菌剂，已知H2O2分子的结构如右图所示：H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面夹角为93°52′，而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′。试回答：
①下列关于H2O2的说法中正确的是_____(填字母)。
a.分子中有极性键
b.分子中有非极性键
c.氧原子的轨道发生sp2杂化
d.分子是非极性分子
ab
②H2O2难溶于CS2，主要原因是_____________________________
_____________________________________________ _。
因为H2O2为极性分子，CS2为非极性分子，根据“相似相溶”规律可知H2O2难溶于CS2
③H2O2分子中氧元素的化合价为 ，原因是_______________________________________________________
________ _______
－1
因为O—O键为非极性键O—H键为极性键，共用电子对偏向于氧，故氧元素显－1价。
(3)1,2 -二氯乙烯存在两种同分异构体：
、
，属于极性分子的是________(填“A”、“B”)。
B
学习目标 核心素养培养
1.掌握离子键的形成条件,并理解离子键的实质和特征。 宏观辨识与微观探析
2.掌握离子键的表示方法。 证据推理与模型认知
3.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
知识体系
交流研讨
根据课本P25相应电负性数据判断：Cs、Mg、K、 F、Cl、S、O 等元素之间是否可以形成离子键？依据是什么？MgO是如何形成的？
提示：
当电负性差值>1.7时原子间才有可能形成离子键。
阅读课本第58~60页，了解离子键的形成、离子键的特征。
一、离子键：
1、离子键的形成：
⑴定义：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。
⑵形成条件：当成键原子所属元素的电负性差值较大时(电负性差值>1.7)，原子间才有可能形成离子键。
⑶离子键的存在：只存在于离子化合物中：大多数盐、强碱、活泼金属氧化物(过氧化物如Na2O2)、金属氢化物如NaH及NH4H等。
Na+
Cl-
Cl-
Na+
Na+
Na+
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Cl-
Na+
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Na+
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Na+
Cl-
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Na+
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Na+
Na+
Na+
Cl-
Cl-
Na+
氯化钠晶体的结构
分析：离子键的特征
——无方向性
Cl-
Na+
NaCl的晶体结构示意图
离子键的特征
——无饱和性
(1)无方向性：离子键的实质是静电作用，离子的电荷分布通常被看成是球形对称的，因此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。
2、离子键的特征
(2)无饱和性：只要离子周围空间条件允许，阳离子将吸引尽可能多的阴离子排列在其周围，阴离子也将吸引尽可能多的阳离子排列在其周围，以达到降低体系能量的目的。实际在在离子化合物中，每个离子周围最邻近的带异性电荷离子数目的多少，取决于阴、阳离子的相对大小。
(3)离子极化
在电场的作用下产生的离子中电子分布发生偏移的现象称为离子极化。离子极化可能导致阴、阳离子的外层轨道发生重叠，使得许多离子键不同程度的显示共价性，甚至出现键型变异。如AgF→AgCl→AgBr→AgI共价性依次增强，且AgI以共价键为主。
3、用电子式表示形成过程。
S
K
K
S
2
-
K+
K+
O
Mg
Mg
2
O
2
1、具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是（ ）
A.1s22s22p2 B.1s22s22p5
C.1s22s22p63s2 D.1s22s22p63s1
A
练习
2、下列关于离子键的说法中错误的是( )
A.离子键没有方向性和饱和性
B.非金属元素组成的物质也可以含离子键
C.形成离子键时离子间的静电作用包括静电吸引和静电斥力
D.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电荷的离子
D
联想 质疑
阅读教材第65~66页了解金属有哪些物理通性？金属内部微粒间的作用金属键及实质，了解金属键与金属性质的关系。
Au Cu Fe
2、金属键及实质：
二、金属键
⑴金属键：在金属晶体中，金属阳离子和自由电子之间的较强的相互作用。
⑵成键微粒：金属阳离子和自由电子。
1、金属的物理通性：
金属具有金属光泽、良好的导电性、良好的导热性、有延展性等。
自由电子为所有金属离子所共用，即为整个金属所共有，所以金属键无方向性和饱和性。
⑷成键特征：无方向性、无饱和性。
⑶实质：金属键是金属阳离子和自由电子之间的电性作用。
⑸影响金属键强弱因素：
①金属阳离子半径。半径越小，键越强。②离子带电荷数。带电荷数越多，键越强。
一般，金属熔点、沸点和硬度受金属键强弱影响。金属阳离子半径越小，所带电荷越多，自由电子越多，金属键越强，熔点就相应越高，硬度也越大。
⑹金属键强弱的应用
3、金属金属键与金属性质
⑴金属晶体具有金属光泽和颜色原因
因自由电子可吸收所有频率的光，很快释放出去，绝大多数金属具有光泽。某些金属因易吸收某些频率光而呈特殊颜色。
当金属呈粉末状时，金属晶体晶面取向杂乱、晶体外形排列不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色
通常情况下金属晶体内部电子的运动是自由流动的，但在外加电场的作用下会定向移动形成电流,所以金属具有导电性。
⑵金属的导电性
金属容易导热,是由于自由电子运动时与金属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。
⑷延展性
金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性,各原子层之间发生相对滑动以后,仍可保持这种相互作用,因而即使在外力作用下,发生形变也不易断裂,因此在一定强度的外力作用下,金属可以发生形变,表现为良好的延展性。
⑶金属的导热性
自由电子
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3、下列叙述中，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，所以其实质与离子键类似，也是一种电性作用。
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。
B
练习
4、金属晶体的形成是因为晶体中存在（ ）
A.金属离子间的相互作用
B.金属原子间的相互作用
C.金属离子与自由电子间的相互作用
D.金属原子与自由电子间的相互作用
C
5、金属的下列性质中，不能用金属键加以解释的是（ ）
A．易导电 B．易导热 C．有延展性 D．易锈蚀
D
6．金属能导电的原因（ ）
A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的 相互作用较弱
B．金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动
C．金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动
D．金属晶体在外加电场作用下可失去电子
B
7、在金属晶体中，自由电子与金属离子的碰撞中有能量传递，可以用此来解释的金属的物理性质是（ ）
A．延展性 B．导电性 C．导热性 D．硬度
8、下列有关叙述正确的是 ( )
A.任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子
B.金属键越强，则该金属的金属性越弱
C.将铁制品做炊具，金属键没有被破坏
D. 常温下，金属单质都以金属晶体形式存在
C
C
THANKS