2.3 课时1 离子键与金属键 课件 (共19张PPT)2024-2025学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 2.3 课时1 离子键与金属键 课件 (共19张PPT)2024-2025学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 12.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-12-29 03:06:00 | ||
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文档简介
(共19张PPT)
离子键与金属键
1.掌握离子键的形成条件,并理解离子键的实质和特征；
2.知道金属键的含义,能用金属键理论解释金属的某些性质。
通过之前的学习，我们对化学键尤其是共价键有了一定的了解。那么，离子键有哪些特征？除了共价键和离子键，原子之间还有其他的结合方式吗？
离子键
①定义：阴阳离子之间通过静电作用形成的化学键。
②形成条件：活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子之间。
③表示方法：电子式(一种由元素符号和用于表示该元素原子最外层电子的“·”或“×”组成的式子)。
(1) 哪些物质中含有离子键？
1.活泼的金属元素(IA、IIA)和活泼的非金属元素(VIA、VIIA)形成的化合物。
2.活泼的金属元素和酸根离子(或氢氧根离子)形成的化合物。
3.铵根和酸根离子(或活泼非金属元素离子)形成的盐。
(2) 离子键的实质是什么？
电负性较大的非金属元素的原子容易获得电子形成阴离子，电负性较小的金属元素的原子容易失去价电子形成阳离子。当这两种原子相互接近到一定程度时，容易发生电子得、失而形成阴、阳离子，阴、阳离子通过静电作用——离子键可形成稳定的化合物。
(1)在氯化钠形成时，Na+和Cl-间存在哪些力？
Na+离子和Cl-离子间的静电吸引
(2)阴阳离子相互结合时，彼此电荷是否会中和？阴阳离子会不会无限的接近呢？
电子与电子、原子核与原子核之间同性电荷所产生的排斥力
在形成离子键时，阴、阳离子依靠异性电荷之间的静电引力相互接近到一定程度时，电子与电子之间、原子核与原子核之间产生的斥力将阻碍阴、阳离子进一步靠近。
电荷不会被抵消，只会呈电中性
一、离子键的形成
判断下列哪些原子之间可以形成离子键，并说明你的判断依据。
Cs Mg K H F Cl S O
原子得失电子的能力可以用电负性表示，以上元素的电负性数据如下：
Cs 0.7 Mg 1.2 K 0.8 H 2.0 F 4.0 Cl 3.0 S 2.5 O 3.5
根据以上数据验证你的结论是否符合？
一般认为，当成键原子所属元素的电负性的差值大于1.7时，原子间可以形成离子键。
二、离子键的特征
1. 离子键没有方向性
一种离子可以对不同方向的带异性电荷离子产生吸引作用。
1个Cl-同时受6个Na+共同吸引
1个Na+同时受6个Cl-共同吸引
2. 离子键没有饱和性
在离子化合物中，每个离子周围最邻近的带异性电荷的离子数目的多少，取决于阴、阳离子的相对大小。只要空间条件允许，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。
1个Cl-同时吸引6个Na+；
1个Na+同时吸引6个Cl-
1个Cs+同时吸引8个Cl-；
1个Cl-同时吸引8个Cs+
离子半径比值的不同，使得离子周围所能容纳的带异性电荷离子的数目不同。
拓展视野：离子极化
观察卤化银AgX（X=F、Cl、Br、I）的部分结构参数和性质，你是否会产生疑问：为什么从 AgCl到 AgI，实测键长与离子半径之和的差距在逐渐增大，难溶性随之增加？这些变化的本质原因是什么？
基本上呈球对称的离子本身所带有的电荷会形成一个电场，阴、阳离子在相互的电场作用下，会使离子内的电子分布发生相对偏移。这种在电场的作用下产生的离子中的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，从而使得许多离子键不同程度地带有一些共价性，继而导致键长缩短、键能增加，甚至出现结构变异。
如AgF→AgCl→AgBr→AgI共价性依次增强，且AgI以共价键为主。
拓展视野：离子极化
回忆所学知识，列举金属的通性有哪些？
物理性质：
（1）常温下除汞外，均为有金属光泽的固体
（2）良好的导电性、导热性
（3）良好的延展性，容易发生形变
化学性质：
容易失电子，变为金属阳离子，具有一定的还原性
金
银
锌
三、金属键及其实质
金属元素的电负性和电离能较小，金属原子的价电子容易脱离原子核的束缚。
在固态金属中，金属原子失去的电子在所形成的金属阳离子之间“自由”运动，成为“自由电子”。正是由于在整块固态金属中不停运动的“自由电子”与金属阳离子之间的相互作用，使得体系的能量大大降低。
金属键
概念：
金属中金属阳离子和“自由电子”之间存在的强的相互作用，叫做金属键。
组成：
金属阳离子、自由电子
实质：
金属键在本质上是一种电性作用。
特征：
①无饱和性和方向性；
②金属键中的电子在整个三维空间里运动，属于整块固态金属
利用金属键解释金属性质
1.金属易导电
在金属晶体中，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”就能沿着导线由电源的负极向电源的正极流动而形成电流，使金属表现出导电性。
利用金属键解释金属性质
2.金属具有金属光泽
因为固态金属中有“自由电子”，当可见光照到金属表面时，“自由电子”能吸收所有频率的光，随即又反射出来，因此绝大多数金属(除金呈黄色、铜呈赤红、铯呈浅黄、铋为淡红、铅为淡蓝以外)都呈现银白色光泽。
利用金属键解释金属性质
3.金属易导热？
当金属中存在温度差时，不停运动着的“自由电子”通过自身与金属阳离子之间的碰撞，将能量由高温处传向低温处，使金属表现出导热性。
4.金属具有较好的延展性？
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。
1.下列有关金属键的叙述错误的是( )
A．自由电子属于整块金属
B．金属的物理性质和金属固体的形成都与金属键有关
C．金属键没有饱和性和方向性
D．金属键是金属阳离子和自由电子间的强烈的静电吸引作用
D
2.下列金属的性质中，与自由电子无关的是( )
A．延展性好 B．容易导电
C．密度大小 D．易导热
C
3.下列关于金属键的叙述中，正确的是( )
A.金属键是金属阳离子和自由电子间的强烈相互作用，不是一种电性作用
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，故金属键有饱和性和方向性
D.构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动
D
离子键与金属键
1.掌握离子键的形成条件,并理解离子键的实质和特征；
2.知道金属键的含义,能用金属键理论解释金属的某些性质。
通过之前的学习，我们对化学键尤其是共价键有了一定的了解。那么，离子键有哪些特征？除了共价键和离子键，原子之间还有其他的结合方式吗？
离子键
①定义：阴阳离子之间通过静电作用形成的化学键。
②形成条件：活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子之间。
③表示方法：电子式(一种由元素符号和用于表示该元素原子最外层电子的“·”或“×”组成的式子)。
(1) 哪些物质中含有离子键？
1.活泼的金属元素(IA、IIA)和活泼的非金属元素(VIA、VIIA)形成的化合物。
2.活泼的金属元素和酸根离子(或氢氧根离子)形成的化合物。
3.铵根和酸根离子(或活泼非金属元素离子)形成的盐。
(2) 离子键的实质是什么？
电负性较大的非金属元素的原子容易获得电子形成阴离子，电负性较小的金属元素的原子容易失去价电子形成阳离子。当这两种原子相互接近到一定程度时，容易发生电子得、失而形成阴、阳离子，阴、阳离子通过静电作用——离子键可形成稳定的化合物。
(1)在氯化钠形成时，Na+和Cl-间存在哪些力？
Na+离子和Cl-离子间的静电吸引
(2)阴阳离子相互结合时，彼此电荷是否会中和？阴阳离子会不会无限的接近呢？
电子与电子、原子核与原子核之间同性电荷所产生的排斥力
在形成离子键时，阴、阳离子依靠异性电荷之间的静电引力相互接近到一定程度时，电子与电子之间、原子核与原子核之间产生的斥力将阻碍阴、阳离子进一步靠近。
电荷不会被抵消，只会呈电中性
一、离子键的形成
判断下列哪些原子之间可以形成离子键，并说明你的判断依据。
Cs Mg K H F Cl S O
原子得失电子的能力可以用电负性表示，以上元素的电负性数据如下：
Cs 0.7 Mg 1.2 K 0.8 H 2.0 F 4.0 Cl 3.0 S 2.5 O 3.5
根据以上数据验证你的结论是否符合？
一般认为，当成键原子所属元素的电负性的差值大于1.7时，原子间可以形成离子键。
二、离子键的特征
1. 离子键没有方向性
一种离子可以对不同方向的带异性电荷离子产生吸引作用。
1个Cl-同时受6个Na+共同吸引
1个Na+同时受6个Cl-共同吸引
2. 离子键没有饱和性
在离子化合物中，每个离子周围最邻近的带异性电荷的离子数目的多少，取决于阴、阳离子的相对大小。只要空间条件允许，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。
1个Cl-同时吸引6个Na+；
1个Na+同时吸引6个Cl-
1个Cs+同时吸引8个Cl-；
1个Cl-同时吸引8个Cs+
离子半径比值的不同，使得离子周围所能容纳的带异性电荷离子的数目不同。
拓展视野：离子极化
观察卤化银AgX（X=F、Cl、Br、I）的部分结构参数和性质，你是否会产生疑问：为什么从 AgCl到 AgI，实测键长与离子半径之和的差距在逐渐增大，难溶性随之增加？这些变化的本质原因是什么？
基本上呈球对称的离子本身所带有的电荷会形成一个电场，阴、阳离子在相互的电场作用下，会使离子内的电子分布发生相对偏移。这种在电场的作用下产生的离子中的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，从而使得许多离子键不同程度地带有一些共价性，继而导致键长缩短、键能增加，甚至出现结构变异。
如AgF→AgCl→AgBr→AgI共价性依次增强，且AgI以共价键为主。
拓展视野：离子极化
回忆所学知识，列举金属的通性有哪些？
物理性质：
（1）常温下除汞外，均为有金属光泽的固体
（2）良好的导电性、导热性
（3）良好的延展性，容易发生形变
化学性质：
容易失电子，变为金属阳离子，具有一定的还原性
金
银
锌
三、金属键及其实质
金属元素的电负性和电离能较小，金属原子的价电子容易脱离原子核的束缚。
在固态金属中，金属原子失去的电子在所形成的金属阳离子之间“自由”运动，成为“自由电子”。正是由于在整块固态金属中不停运动的“自由电子”与金属阳离子之间的相互作用，使得体系的能量大大降低。
金属键
概念：
金属中金属阳离子和“自由电子”之间存在的强的相互作用，叫做金属键。
组成：
金属阳离子、自由电子
实质：
金属键在本质上是一种电性作用。
特征：
①无饱和性和方向性；
②金属键中的电子在整个三维空间里运动，属于整块固态金属
利用金属键解释金属性质
1.金属易导电
在金属晶体中，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”就能沿着导线由电源的负极向电源的正极流动而形成电流，使金属表现出导电性。
利用金属键解释金属性质
2.金属具有金属光泽
因为固态金属中有“自由电子”，当可见光照到金属表面时，“自由电子”能吸收所有频率的光，随即又反射出来，因此绝大多数金属(除金呈黄色、铜呈赤红、铯呈浅黄、铋为淡红、铅为淡蓝以外)都呈现银白色光泽。
利用金属键解释金属性质
3.金属易导热？
当金属中存在温度差时，不停运动着的“自由电子”通过自身与金属阳离子之间的碰撞，将能量由高温处传向低温处，使金属表现出导热性。
4.金属具有较好的延展性？
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。
1.下列有关金属键的叙述错误的是( )
A．自由电子属于整块金属
B．金属的物理性质和金属固体的形成都与金属键有关
C．金属键没有饱和性和方向性
D．金属键是金属阳离子和自由电子间的强烈的静电吸引作用
D
2.下列金属的性质中，与自由电子无关的是( )
A．延展性好 B．容易导电
C．密度大小 D．易导热
C
3.下列关于金属键的叙述中，正确的是( )
A.金属键是金属阳离子和自由电子间的强烈相互作用，不是一种电性作用
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，故金属键有饱和性和方向性
D.构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动
D