鲁科版高中化学选择性必修2第2章微粒间相互作用与物质性质第3节离子键、配位键与金属键第1课时离子键金属键课件(共45张PPT)

(共45张PPT)
第2章　微粒间相互作用与物质性质
第3节　离子键、配位键与金属键
第1课时　离子键　金属键
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研习任务一　离子键
[目标导航]1.知道离子键的形成、概念、实质及特征。2.了解金属键的概念及其实 质，能够用金属键理论解释金属的物理特性。
一、离子键的形成
1. 形成过程
2. 实质：离子键的实质是静电作用，它包括阴、阳离子之间的静电引力和两原子核 及它们的电子之间的斥力两个方面。
教材　认知
金属元素　
非　
阴离子　
阳离子　
不同方向　
带异性电荷　
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。
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地显示共价性，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。
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探究　活动
（1）最外层只有一个电子的元素原子跟卤素原子结合时，所形成的化学键一定是离 子键？ 　　；原因是 　　　　　　　　　　　　　　。
提示：不一定　最外层只有一个电子的元素可能是H、Na、K、Cu等，而卤化 氢是共价键，卤化钠、卤化钾等是离子键。
（2）A、B、C三种短周期元素，其原子序数依次增大，三种元素的原子序数之和为 35，A、C同主族，B＋核外有10个电子，A、B、C三种元素两两之间可形成多种化合 物，其中属于离子化合物的为 　　、 　　、 　　（填化学式），离子化合物一定含有 的化学键是 　　，离子键 　　（填“是”或“不”）具有饱和性和方向性。
提示：Na2O　Na2O2　Na2S　离子键　不。由题意可知，B＋核外有10个电子， 则B＋为Na＋，设A的原子序数为x，则C的原子序数为x＋8，x＋11＋（x＋8）＝ 35，x＝8，即A为O，C为S。
研习　经典
A. KCl B. CaCl2 C. MgO D. Na2O
解析：离子键的强弱与离子本身所带电荷数的多少和离子半径的大小有关，离子半径 越小，离子所带电荷数越多，离子键越强。根据题给物质分析可知，Mg2＋带两个单 位正电荷，且半径最小，在阴离子中，O2－带两个单位负电荷，且半径比Cl－的小， 故MgO中离子键最强。
C
A. 1s22s22p2 B. 1s22s22p5
C. 1s22s22p63s2 D. 1s22s22p63s1
解析：A为C元素，B为F元素，C为Mg元素，D为Na元素，只有碳元素既难失电子又 难得电子，不易形成离子键。
A
A. CaCl2和Na2S B. Na2O和Na2O2
C. CH4和NaH D. HCl和NaOH
解析：CaCl2和Na2S均是离子化合物，只含有离子键；Na2O只含有离子键，Na2O2中 既含有离子键又含有非极性共价键；CH4是共价化合物，只含有共价键，NaH只含有 离子键，是离子化合物；HCl中只含有共价键，NaOH是离子化合物，既含有离子键 又含有极性共价键。
A
4. （1）下列五种物质：①He　②CO2　③NaBr　④Na2O2　⑤Na2CO3。
解析：He中无化学键，CO2中只有共价键，NaBr中只有离子键，Na2CO3中既有 极性共价键又有离子键，Na2O2中既有非极性共价键又有离子键。
②　
③　
⑤　
④　
①　
（2）在下列变化中：①NaHSO4熔化；②HCl溶于水；③NaBr溶于水；④I2升华；⑤ NH4Cl受热。
④　
①③　
②　
⑤　
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研习任务二　金属键
教材　认知
一、金属键及其实质
1. 金属离子和自由电子的形成
价电子　
弱　
电子　
价电子　
金属离子　
自由电子　
金属阳离子　
[思考1]　有阳离子的物质，就一定有阴离子吗？请举例说明。
提示：不一定。如金属中有金属阳离子，但没有阴离子，只有自由电子。
自由电子　
负极　
正极　
[思考2]　金属导电与电解质溶液导电的区别是 　　。
提示：金属导电是自由电子的定向移动，属于物理变化，电解质溶液导电是阴、阳离 子的定向移动并在阴、阳极放电的过程，是化学变化
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探究　活动
金属键是化学键的一种，主要在金属中存在。由自由电子及排列成晶格状的金属离子 之间的静电作用组合而成。金属键有金属的很多特性。例如：一般金属的熔点、沸点 随金属键的强度而升高。其强弱通常与金属离子半径成逆相关，与金属内部自由电子 密度成正相关。
金属键强弱的影响因素有哪些？
提示：金属键是产生在自由电子（带负电）和金属阳离子（带正电）之间的电性作 用。金属原子的价电子数越多，半径越小，则金属键越强。由于堆积方式影响空间利 用率，所以它也是金属键强弱的影响因素之一。
重点　讲解
金属键
定义 金属阳离子与自由电子之间存在的强烈的相互作用称为金属键
本质 金属原子的价电子受原子核的束缚比较弱，价电子容易脱离原子核的束缚形 成遍布整块晶体的“电子气”，被所有原子所共用，从而把所有金属原子维 系在一起。“电子气”使得金属阳离子和自由电子之间形成强烈的相互作 用。这一理论称为“电子气理论”，金属键本质上是一种电性作用
定义 金属阳离子与自由电子之间存在的强烈的相互作用称为金属键
影响 金属
键强
弱的
因素 金属元素的原子半径 一般而言，金属元素的原子半径越小，金属键越强
金属原子价电子数 一般而言，金属原子的价电子数越多，金属键越强
定义 金属阳离子与自由电子之间存在的强烈的相互作用称为金属键
金属键
的特征 自由电子不是专属于某个特定的金属阳离子，即每个金属阳离子均可享有所有的自由电子，但都不可能独占某个或某几个自由电子，电子在整块金属中自由运动。金属键既没有方向性，也没有饱和性。金属键模型如图所示：
存在 金属单质或合金
研习　经典
①金属的导电性是由金属阳离子和自由电子的定向移动实现的
②金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
③Na、Mg、Al的沸点依次升高
④金属键没有方向性和饱和性，金属中的电子在整个三维空间运动，属于整个金属
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
C
解析：金属的导电性是在外加电场的作用下，自由电子发生定向移动实现的， 而金属阳离子并没有移动，①错误；金属键是金属阳离子和自由电子之间存在 的强烈的相互作用，并非仅存在静电吸引作用，②错误；一般情况下，金属阳 离子所带电荷数越多，离子半径越小，金属键越强，金属单质的熔、沸点越 高，硬度越大，Na＋、Mg2＋、Al3＋三种离子的半径依次减小、离子所带电荷数 依次增多，金属键越来越强，③正确；金属键没有方向性和饱和性，所有电子 在三维空间运动，属于整个金属，④正确。
A. 密度大小 B. 容易导电
C. 延展性好 D. 易导热
解析：金属密度大小与自由电子无关，A符合题意；金属容易导电，是由于自由电子 可在外加电场的作用下定向移动形成电流，B不符合题意；金属发生形变时，自由电 子仍然可以在金属离子之间流动，使金属不会断裂，C不符合题意；金属内自由电子 和金属阳离子发生碰撞，可引起二者的能量交换，所以易导热，D不符合题意。
A
解析：金属阳离子半径越小，金属价电子数越多，金属键越强，四种金属中阳 离子电荷数最多而半径最小的是Mg2＋，故金属镁的金属键最强。
b　
（2）有下列物质：
A. NaOH B. Na2O C. NH4Cl D. Na2O2 E. H2O2 F. CH4
解析：离子键是阴、阳离子间强烈的静电作用，存在于离子化合物中。一般共价键的成键微粒是原子，主要存在于非金属单质（稀有气体除外）、共价化合物、某些离子化合物中；同种非金属元素的原子之间形成非极性共价键，不同种非金属元素的原子之间形成极性键。
B　
AC　
D　
E　
F　
A. 该物质的化学式可表示为KC20
B. 1 mol K3C60中含有的离子数目为63×6.02×1023个
C. K3C60中只含离子键，不含有共价键
D. 该化合物在熔融状态下能导电
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A. 非金属的气态氢化物中一定不存在非极性共价键
B. 离子化合物中可能存在共价键
C. 氯化钠和氯化氢溶于水发生电离时克服的粒子间作用力的类型相同
D. 金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物
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A. 非金属原子间不可能形成离子键，只含有非金属元素的化合物不可能是离子化合物
B. 离子化合物中一定含有金属元素，含金属元素的化合物一定是离子化合物
C. 离子键只存在于离子化合物中，离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键
D. 离子化合物受热熔化破坏化学键，吸收热量，属于化学变化
解析：由铵盐属于离子化合物可知，A、B错误；离子化合物中一定含有离子键，还 可能含有共价键，如NaOH，C正确；离子化合物受热熔化破坏离子键，这个过程属 于物理变化，D错误。
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A. 离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力
B. 凡是金属元素跟非金属元素之间都形成离子键
C. 含有离子键的化合物一定是离子化合物
D. 任何离子键的形成过程中必定有电子的得与失
解析：离子键是使阴、阳离子结合成化合物的静电作用，包括静电吸引和静电排斥， A错误；金属Al与非金属Cl两者电负性之差小于1.7，两者形成的化合物AlCl3属于共 价化合物，不含离子键，B错误；含有离子键的化合物一定是离子化合物，C正确； 一般来说形成离子键有电子的得失，但也有例外，如NH4Cl等铵盐的形成，D错误。
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A. 金属键是金属阳离子和自由电子这两种带异性电荷的粒子间的强烈相互作用，其 实质是一种电性作用
B. 金属键可以看作是许多离子共用许多电子所形成的强烈的相互作用，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. 构成金属键的自由电子在整个金属内部的三维空间中做自由运动
解析：从基本构成粒子的性质看，金属键的实质属于电性作用，特征是无方向性和饱 和性；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 个金属的所有阳离子所共有，金属键无方向性和饱和性。
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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
解析：金属中存在自由移动电子，在外加电场的作用下，自由电子就会定向移动而形 成电流。
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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
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解析：
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A. 活泼金属与活泼非金属化合时，能形成离子键
B. 离子化合物中只含离子键
C. 离子所带电荷的符号和数目与原子成键时得失电子有关
D. 阳离子半径比相应的原子半径小，而阴离子半径比相应的原子半径大
解析：活泼金属与活泼非金属化合时，能形成离子键，如NaCl，A正确；离子化合物 中一定含离子键，可能含共价键，如NaOH，B错误；离子所带电荷的符号和数目与 原子成键时得失电子有关，C正确；阳离子半径比相应的原子半径小，而阴离子半径 比相应的原子半径大，D正确。
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A. 含有金属元素的化合物一定是离子化合物
B. 完全由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物
C. ⅠA族和ⅦA族元素原子间只能形成离子键
D. 金属键只存在于金属单质中
解析：含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3是共价化合物，故A错 误；完全由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl，故B正确；ⅠA族 和ⅦA族元素原子间可能形成离子键也可能形成共价键，如HF中只含共价键，NaF中 只含离子键，故C错误；金属键存在于金属单质或合金中，故D错误。
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A. 形成离子键的阴、阳离子间只存在静电吸引力
B. ⅠA族元素与ⅦA族元素形成的化合物一定是离子化合物
C. 离子化合物的熔点一定比共价化合物的熔点高
D. 金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键
解析：形成离子键的阴、阳离子之间不但存在阴、阳离子之间的相互吸引，也存在着 电子之间和原子核之间的相互排斥，A项错误；氢是ⅠA族元素，与ⅦA族元素形成的 化合物HX都是共价化合物，B项错误；MgO是离子化合物，SiO2是共价化合物，但 MgO的熔点低于SiO2的熔点，C项错误；金属元素与非金属元素的电负性之差小于 1.7时往往形成共价键，如AlCl3，D项正确。
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A. ①②③④ B. ②④ C. ①③ D. ③④
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解析：离子键的实质不仅仅是静电吸引，还包括静电斥力，①错误；NaCl仅仅表示氯 化钠的组成是钠离子和氯离子按1∶1结合，并不是每个Na＋周围都吸引一个Cl－，事实 上每个Na＋周围可吸引最邻近的6个Cl－，还能吸引更远的Cl－，②错误；一种离子在 各个方向上都可以与带相反电荷的离子发生静电作用，故离子键无方向性，③正确； 每个离子周围尽可能多地排列带异性电荷的离子，能够使体系的能量降低，④正确。
　
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原子 a b c d e f g
M层电子数 1 2 3 4 5 6 7
A. a与f——离子键——离子化合物
B. c与g——离子键——离子化合物
C. d与f——共价键——共价化合物
D. b与c——金属键——合金
解析：根据所给元素原子M层电子数可知，a为Na、b为Mg、c为Al、d为Si、e为P、f 为S、g为Cl；c与g形成的AlCl3为共价化合物，B项错误。
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物质 ①NaF ②NaI ③MgO
离子所带电荷数 1 1 2
离子核间距离/（10－10 m） 2.31 3.18 2.10
A. ①＞②＞③ B. ③＞①＞②
C. ③＞②＞① D. ②＞①＞③
B
解析：一般来说，离子半径越小，离子所带电荷数越多，则离子键越强，离子化合物 的熔点也越高；同时，离子核间距离越小，阴、阳离子之间的作用力越大，破坏化学 键所需的能量就越高，离子化合物的熔点也越高。根据表中信息，题给三种化合物的 熔点按③①②的顺序逐渐降低。
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15. 氮化钠（Na3N）是科学家制备的一种重要的化合物，它与水作用可产生NH3。请 回答下列问题：
解析：根据Na3N的电子式可知，Na3N是由Na＋和N3－以离子键结合而成的。
解析：Na3N与水反应生成NaOH和NH3，该反应属于复分解反应。
解析：Na＋和N3－的核外电子层结构相同，但Na＋的质子数大于N3－，
故r（Na＋）＜r（N3－）。
离子键　
复分解反应　
＜　
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16. 锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：
离子键　
ZnF2为离子化合
物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主，极性较小
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