第三节离子键、配位键与金属键
第3节离子键、配位键与金属键
[问题导引]
◆什么是共价键？其特征是什么？
◆什么是离子键？其实质和特征是什么？
◆什么是配位键？配位键的形成条件是什么？
◆什么是金属键？其实质和特征是什么?
[学案导学]
1．离子键的实质是带相反电荷的离子之间的，其大小与及有关；成键原子所属元素的电负性差值大于时，原子间才有可能形成离子键。
2．离子键的特征是和。
3．配位键的形成条件是成键原子一方(如A)能够提供，另一方（如B）具有接受电子对的，常用符号表示；用电子式表示NH4+的形成过程。
4．金属键指的是，其实质是金属中的“”在整个金属固体中不停运动，使得体系能量，并与形成一种强烈的相互作用，本质上也一种。
5．金属键的特征是和。
6．金属的、、等性质都与金属键密切相关。[设疑导思]
问题1 如何正确理解离子键、共价键、配位键、金属键？
问题2为什么金属不透明并具有金属光色泽及有良好的导电性和导热性？
[例题]用金属键的知识解释金属不透明并具有金属光色泽及有良好的导电性和导热性。
[解析]由于金属晶体中有“自由电子”，所以当可见光照射到金属表面上时，“自由电子”能够吸收所有频率的光并很快放出，使得金属不透明并具有金属光泽。当把金属导线接到电源的正负极时，有了电势差，“自由电子”就能沿着导线由负极向正极流动形成电流，使金属显示出导电性。同样，当金属中有温度差时，不停运动着的“自由电子”通过它们与金属离子间的碰撞，把能量由高温处传向低温处，使金属显示出导电性。
[知能训练]
知能达标训练
1.根据原子序数，下列各组原子能以离子键结合的是（）
A.10和19
B.6和16
C.11和17
D.14和8
2.下列物质中，既含有离子键又含有共价键的是（）
A.H2O
B.CaCl2
C.NaOH
D.Cl2
3.下列说法正确的是（）
A.一切物质都存在化学键
B.凡含有离子键的化合物，一定含有金属元素
C.一切化合物中都存在化学键
D.离子键只包括阴、阳离子间的静电作用
4.下列物质中含有配位键的是（）
A.NaOH
B.H2O2
C.NH3
D.(NH4)2SO4
5.金属能导电的原因是（）
A.金属中金属阳离子与自由电子间的作用较弱
B.金属中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动
C.金属中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动
D.金属在外加电场作用下可失去电子
6.下列叙述正确的是（）
A.两个非金属原子间不可能形成离子键
B.非金属原子间不可能形成离子化合物
C.离子化合物中一定没有共价键
D.共价化合物中可能有离子键
7.下列物质中含有离子键、共价键和配位键的是（）
A.Na2O2
B.CaCl2
C.KOH
D.NH4Cl
8.A、B两主族元素属于同一周期，它们的原子能以共价键结合成AB2型分子，A、B元素在周期表中的族序数可能为（）
A.ⅠA、ⅤA
B.ⅠA、ⅦA
C.ⅣA、ⅥA
D.ⅡA、ⅦA
9.有关离子键的叙述正确的是（）
A.金属元素原子与非金属元素的原子一定形成离子键
B.离子键指的是阴、阳离子间的静电引力
C.离子键的特征是有方向性和饱和性
D.离子键的实质是静电作用
10.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
11.下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是（）
A.可溶于水
B.具有较高的熔点
C.水溶液能导电
D.熔融状态下能导电
12.下列叙述不正确的是（）
A.在共价化合物中一定含有共价键
B.阴阳离子之间通过静电吸引力形成的化学键，叫做离子键
C.含有共价键的化合物不一定是共价化合物
D.不含有离子键的化合物一定不是离子化合物
试判断下列物质中的化学键哪些是离子键？哪些是共价键?
（1）CaF2(2)SO2（3）CH4(4)PCl3(5)MgO (6)AsH3(7)Cl2(8)HCl
在HX晶体中，HF的熔点反常，比HCl的高，这是由于。
(1)分别写出a~g七种短周期元素的元素符号：
a. ,b ,c , d ,e ,f ,g .
(2)下列各组元素的原子间反应最容易形成离子键的是( ),元素的原子间反应容易形成共价键的是（）
A.c和f
B.b和g
C.d和g
D.b和e
(3)下列由a~g形成的各物质中含有离子键的是（）含有共价键的是（）
A.ea3
B.bg
C.cg2
D.da4
16.已知H2O与H+可通过配位键形成H3O+,用电子式表示形成过程
素质能力提高
1．在下列化学反应中
（1）H++OH-→H2O
（2）2H2+O2→2H2O
（3）HCl+NH3→NH4Cl
（4）BaCl2+(NH4)2SO4 →2NH4Cl+BaSO4
（5）Fe+Cu2+→Fe2++Cu
（6）NaNH2+H2O→NaOH+NH3
反应时不形成配位键的是
2．工业上制备金属铝，采用电解熔融的Al2O3,而不电解熔融AlCl3。工业上制备金属镁，则采用电解熔融的MgCl2,而不电解熔融MgO。试解释其原因。
3．
答案：
知能达标训练1.C 2.C 3.C 4.D 5.B 6.A 7.D 8.C 9.D 10.C 11.D 12. B
13. (1)、（5）是离子键，其余是共价键
14. HF分子间存在氢键
15.（1）a．H b．Na c．Mg d．C e．Ｎｆ．Ｐｇ．Ｃl
（2）B,C (3) BC,AD
16.
素质能力提高
1．（2）（4）（5）
2．因为AlCl3为共价化合物，熔融时不电离，无离子生成，不能导电。MgO的熔点高，电解耗能量多。
第4节分子间作用力与物质性质
[问题导引]
◆什么是化学键？
◆范德华力的作用比化学键的键能大还是小？范德华力主要影响物质的什么性质？
◆什么是氢键？氢键的形成条件有哪些？氢键对物质的性质如何影响?
[学案导学]
1．范德华力是普遍存在的一种作用力，这一种作用力比较；范德华力主要影响物质的、等物性，范德华力越强，物质的熔沸点越。2．氢键是一种较的作用力，既可以存在于，也可以存在于。
3．通常用表示氢键，氢键的形成条件有两个、
。
4．氢键使物质具有某些特殊性质，主要表现为物质的。
[设疑导思]
问题1 能否正确区分化学键和分子间作用力？
[
[
[例题]用氢键来解释水结成冰体积膨胀，密度减小。
[解析]在水蒸气中水以单个的H2O分子形式存在；在液态水中，经常是几个水分子通过氢键结合起来，形成（H2O）n；在固态水（冰）中，水分子大范围地以氢键互相联结，形成相当疏松的晶体，从而在结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度减小，因此并能浮在水面上。
[知能训练]
知能达标训练
1.在单质中一定不存在（）
A.离子键
B.分子间作用力
C.共价键
D.金属键
2.在下列物质中，既有共价键又有范德华力的是（）
A.氯化钠
B.氖
C.氨
D.铜
3.下列说法正确的是（）
A.范德华力主要影响物质的化学性质
B.范德华力存在于分子内部
C.范德华力的作用比化学键的键能大得多
D.范德华力的作用比化学键的键能小得多
4.下列变化过程中，范德华力被破坏的是（）
A.氯化钠溶于水
B.氢氧化钠熔化
C.碘晶体升华
D.金刚石熔化
5.下列各组物质在固态时，微粒间的作用或作用力属于同种类型的是( )
A.氩和干冰
B.硅和生石灰
C.食盐和石墨
D.溴化钠和溴化氢
6.含非极性键的离子化合物是（）
A.NH3
B.NaOH
C.H2O2
D.Na2O2
7.关于氢键的叙述不正确的是（）
A.氢键具有方向性和饱和性
B.HF分子间存在氢键
C.氢键的作用比化学键的键能大得多
D.氢键的作用比范德华力的作用大一些
8.下列比较正确的是（）
A. 沸点：HF B.沸点：H2O>H2S C. 沸点：F2>Cl2 D. 沸点：H2S>H2Se 9.下列化学式中不能表示分子组成的是（） A.CO2 B.CH4 C.NaCl D.H2O 10. 下列叙述正确的是（） A.CO2分子间存在着共价键 B.CO2分子内存在着非极性共价键 C.盐酸中含H+和Cl-，故HCl为离子化合物 D.干冰熔化要破坏范德华力 11.下列事实与氢键有关的是（） A.水加热到很高的温度都难以分解 B.水结成冰体积膨胀，密度减小 C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随想对分子质量增大而升高 D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 12.下列各对原子序数的原子能以共价键结合成化合物的是（） A.9和11 B.35和1 C.19和17 D.12和8 13.卤素单质F2、Cl2、Br2、I2的熔点和沸点依次升高，是因为。 14.氢键形成的条件是（1）；（2）。15.右图中A、B、C、D四条曲线分别表示ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族元素的气态氢化物的沸点，其中表示ⅥA族元素气态氢化沸点的是 曲线；表示ⅣA族元素气态氢化物沸点的 是曲线；同一族中第3、4、5周期元素的 气态氢化物沸点依次升高，其原因是; A、B、C曲线中第2周期元素的气态氢化物的沸点显著高 于第3周期元素气态氢化物的沸点其原因 是。 素质能力提高 1．水在通电条件下的分解与水的三态变化有何不同？ 2．试解释下列现象 （1）CCl4是液体，CF4是气体，CI4是固体（室温下）。 （2）液态氟化氢的化学式有时写成（HF）n的形式。 3．氢键一般以X—H…Y表示。根据氢键形成的条件，可以推测，还有元素的原子可以代替氢原子而形成类似氢键的结构。 答案： 知能达标训练1.A 2.C 3.D 4.C 5.A 6.D 7.C 8.B 9.C 10.D 11.B 12.B 13．它们属于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越强，熔沸点越高。 14. （1）分子中必须有一个与电负性极大的元素原子形成强极性键的氢原子； （2）分子中必须有电负性大、原子半径小的原子。 15. A；D；同族元素的氢化物分子量越大，范德华力越大，沸点越高；H2O、 HF、NH3分子间存在氢键，使分子间作用力显著增大，因而沸点显著升高。 素质能力提高 1．水在通电条件下的分解要破坏水分子中的O-H共价键，而水的三态变化破坏的是范德华力。 2．（1）CF4、CCl4、CI4组成和结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高，所以CF4是气体，CCl4是液体，CI4是固体（室温下）。 （2）在HF分子中，由于F原子吸引电子的能力很强，H-F键的极性很强，共用电子 对强烈地偏向F原子，即H原子的电子云被F原子吸引，使H原子几乎成为“裸露” 的质子，与另一个HF分子带负电荷的F原子相互吸引，形成氢键，这样多个HF分子靠氢键作用相连，所以液态氟化氢的化学式有时写成（HF）n的形式。 3．Li, 因为Li+内层电子数较少，半径小。 本章测试题 一． A.a和c B.a和f C.d和g D.d和f 3．下列物质中，既含有离子键，又含有共价键的是（） A.HCl B.CO2 C.NH4Cl D.MgBr2 5．下列关于化学键的说法，正确的是（） A.金属元素的原子与非金属元素的原子间一定形成离子键 B.由非金属元素组成的化合物中不一定形成共价键 C.共价化合物中可能含有离子键 D.离子化合物中只含离子键 7．下列过程中，离子键被破坏的是（） A.碘升华 B.氯化钠溶于水 C.酒精溶于水 D.氯化氢溶于水 二． 9．磷化氢（PH3）在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体，存在于电石气的杂质中。它的分子成三角锥形。以下关于PH3的叙述正确的是（） A.PH3是非极性分子 B.PH3分子中有未成键的电子对 C.PH3是一种强氧化剂 D.PH3分子中的P-H键是非极性键 10.从化学键的观点看化学反应的实质是“旧键的断裂，新键的形成”，据此你认为下列变化不属于化学反应的是（） A.酒精溶于水 B.石墨变成金刚石 C.冰熔化 D.P2O5吸水 11.下列作用有方向性和饱和性的是（） A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.氢键 三．填空题 19．有以下物质：①CO2 ②Br2 ③)KF ④H2O ⑤NH4NO3 ⑥CH4 ⑦)Fe ⑧)NH3 （1）含有离子键的是 （2）含有配位键的是 （3）含有金属键的是 （4）由极性键形成的非极性分子是 （5）由非极性键形成的非极性分子是 （6）由极性键形成的极性分子是 答案：1.B3.C5.B7.B 9.B10.AC11.BD 19.(1) ③⑤（2）⑤(3) ⑦(4) ①⑥(5) ②(6) ④⑧ 第3节离子键、配位键与金属键 1．知道离子键的形成过程及特征。(重点) 2．了解配位键的实质和简单的配位化合物。 3．了解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的某些性质。(难点) 离子键与配位键 [基础·初探] 教材整理1离子键 1．概念 阴、阳离子通过静电作用形成的化学键。 2．形成条件 成键原子所属元素的电负性差值越大，原子间越容易发生电子得失，形成离子键。一般认为当成键原子所属元素的电负性差值大于1.7时，原子间才有可能形成离子键。 3．形成过程 4．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。其中，静电引力用公式F＝k q＋q－r(k 为比例系数)表示。 5．特征：离子键没有方向性和饱和性。 (1)离子键是阴、阳离子间的静电引力。(×) (2)含离子键的化合物一定是离子化合物。(√) (3)离子键与共价键都有方向性和饱和性。(×) (4)离子化合物中一定含有金属元素。(×) (5)共价化合物中可能含有离子键。(×) 教材整理2配位键 1．配位键 概念 成键的两个原子一方提供孤对电子，一方提供空轨道而形成的化学键。 形成条件及表示方 法一方(如A)是能够提供孤对电子的原子，另一方(如B)是具有能够接受孤对电子的空轨道的原子。用符号A→B表示。 2.配合物 (1)概念：组成中含有配位键的物质。 (2)组成： (1)配位键可看作是一种特殊的共价键。(√) (2)配位键中一方提供孤对电子。(√) (3)分子和离子不能形成配位键。(×) (4)含有配位键的化合物为配合物。(√) [合作·探究] [探究背景] 向AgNO 3溶液中滴入氨水，现象：生成白色沉淀，随氨水的增加，沉淀逐渐溶解。 [探究问题] 1．写出以上反应的离子方程式： 【提示】 Ag ＋＋NH 3·H 2O===AgOH ↓＋NH ＋4 AgOH ＋2NH 3===[Ag(NH 3)2]＋＋OH － 2．利用化学平衡移动原理解释配合离子是如何形成的。 【提示】 AgOH 水溶液中存在AgOH(s)Ag ＋(aq)＋OH －(aq)平衡，继续滴入氨水时，NH 3分子与Ag ＋形成[Ag(NH 3)2]＋配合离子，且配合离子很稳定，使以上平衡右移，AgOH 逐渐溶解。 3．配位键与共价键的关系怎样？配位化合物中一定含过渡元素吗？ 【提示】 如果仅从共用电子的角度考虑，配位键与共价键有类似之处，但形成配位键的共用电子是由一方提供而不是由双方共同提供的。配位键的形成过程与共价键不同，但是一旦形成之后与共价键没有区别。配位化合物是含配位键的化合物，不一定含过渡元素，如NH 4Cl 。 [核心·突破] 1．离子键 (1)离子键存在于大多数盐、强碱、金属氧化物等离子化合物中。 (2)共价化合物中一定不含有离子键。 (3)离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强。 (4)离子键越强，相应离子化合物的熔、沸点越高。 (5)离子化合物在熔化和水溶液中所含的离子键均能断裂。 2．配位键 (1)配位键实质上是一种特殊的共价键，在配位键中成键的原子一方能提供孤 课题：配位化合物的基本概念 课型：课时：上课时间： 学习目标： 1、了解配合物的形成原理 2、知道配位键、配合物、配离子等基本概念 3、掌握配合物的组成和命名 重、难点： 1、配合物的组成 2、配合物的命名 学习过程： 课前检测： （一）完成下面方程式： 1、硫酸铜与氨水反应 2、硫酸铜与氯化钡反应 3、硝酸银与氨水反应 （二）溶度积规则Qi与Ksp的关系 学习新课 一、配合物的定义 [实验探究] 1、取一支试管加入5mL 0.1mol/L CuSO4溶液，然后逐滴加入2mol/L NH3·H2O 溶液至过量，观察并记录现象 。 2、将上述溶液分成两份，一份滴加数滴0.1mol/L BaCl2溶液，另一份滴加数滴1mol/L NaOH溶液，观察并记录现象 。 3、分析实验现象，你能得出什么结论： 。 （沉淀－溶解平衡考虑） [自学反馈]预习P130配合物的定义，理解下列几个基本概念 1、配位键 2、配离子 3、配合物 二、配合物的组成 [自学反馈]预习P131配合物的组成，掌握配合物的组成 以[Cu(NH3)4]SO4为例，分析其组成 [Cu(NH3)4]SO4 1、中心原子：通常是， 例如：。 2、配位体：提供的分子和离子叫配位体 例如：。 配位原子：配位体中原子叫配位原子 例如：。 3、配位数：作为直接与结合的的数目，即形成配位键的数目称为配位数。 4、配离子的电荷数：配离子的电荷数等于和电荷数的代数和。 5、内界和外界：配合物分为内界和外界，其中称为内界，与内界发生电性匹配的称为外界。 三、配合物的命名 [自学反馈]预习P132配合物的命名，熟悉配合物的命名规则 1、配离子的命名： 2、配位酸： 3、配位碱： 4、配位盐： 自学检测：命名下列配合物 （1）K2[PtCl6] （2）K4[Fe(CN)6] （3）[Co(NH3)6]Cl3； （4）[CrCl2(H2O)4]Cl （5）[Co(NO3)3(NH3)3] （6）[Fe(CO)5] 离子键、配位键与金属键 第三节离子键、配位键与金属键 （第3课时） 班级__________ 姓名__________ 【学习目标】 知道金属键的实质，并能用金属键解释金属的某些特征性质。 【学习重难点】 重点：金属键的实质 难点：金属键解释金属的某些特征性质 【学案导学过程】 探究内容原理规律方法 三、金属键 指出下列金属的用途和性质 W Cu Pt 归纳总结： 1、金属有哪些物理共性？金属为什么具有这些共同性质呢? 2、金属原子的外层电子结构、原子半径和电离能有何特点？金属单质中金属原子之间是怎样结合的呢？金属键模型 1、金属键及其实质 1．构成微粒： 2．金属键： 3．实质： 4、成键特征： 2、金属键与金属性 【讨论1】 1、金属为什么易导电？ 【讨论2】2、金属为什么易导热？ 【讨论3】3、金属为什么具有较好的延展性？ 【讨论4】4、金属晶体结构具有金属光泽和颜色 【当堂检测】 1.下列叙述中，可以肯定是一种主族金属元素的是( ) A．原子最外层有3个电子的一种金属 B．熔点低于100℃的一种金属 C．次外电子层上有8个电子的一种金属 D．除最外层，原子的其他电子层电子数目均达饱和的一种金属 2.金属晶体的形成是因为晶体中主要存在 ( ) A．金属离子之间的相互作用 B．金属原子之间的作用 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金属的下列性质中与金属晶体结构无关的是 ( ) A．导电性 B．化学反应中易失去电子C．延展性D．硬度在金属晶体中，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 5.金属的下列性质中，不能用金属晶体结构加以解释的是 ( ) A．易导电 B．易导热 C．有延展性 D．易锈蚀 学后反思我的收获我还有待提高的 第2章微粒间相互作用与物质性质 2.3 离子键、配位键与金属键 一、选择题（共12小题，每小题只有一个正确答案） 1．下列叙述错误的是() A．带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键 B．金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键 C．某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时所形成的化学键不一定是离子键 D．非金属元素形成的化合物中也可能含有离子键 【答案】A 【解析】离子键是阴、阳离子间强烈的相互作用，不只是吸引；成键原子所属元素的电负性差值大于1.7时才能形成离子键。 2．下列叙述不正确的是() 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 【答案】 B 【解析】离子化合物中一定含离子键，可能含共价键，如NaOH，B错误。 3．下列关于化学键的各种叙述正确的是() A．含有金属元素的化合物一定是离子化合物 B．共价化合物中一定不存在离子键 C．由多种非金属元素组成的化合物一定是共价化合物 D．由不同种元素组成的多原子分子中，一定只存在极性键 【答案】B 【解析】含有金属元素的化合物，可能为共价化合物，如氯化铝，A项错误；含离子键的化合物一定为离子化合物，则共价化合物中一定不存在离子键，B项正确；由多种非金属元素组成的化合物，可能为离子化合物，如铵盐，C项错误；由不同种元素组成的多原子分子中可存在极性键和非极性键，如H2O2中存在极性键和非极性键，D项错误。 4．下列物质中离子键最强的是() A．KCl B．CaCl2 C．MgO D．Na2O 配位化合物 知识点一：基本概念 一、定义和组成 1．配位键 由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共价键。 2．配位键的表示方法 如：A →B ：A 表示提供孤电子对的原子，B 表示接受共用电子对的原子。 3．配位化合物 (1)定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。 (2)组成 如[Cu(NH 3)4]SO 4 (3)形成条件 ??? 配位体有孤电子对? ?? ?? 中性分子：如H 2 O 、NH 3 和CO 等。 离子：如F － 、Cl － 、CN － 等。中心原子有空轨道：如Fe 3＋、Cu 2＋、Zn 2＋ 、Ag ＋等。 【练习1】下列分子或离子中都存在着配位键的是( ) A ．NH 3、H 2O B ．NH ＋ 4、H 3O ＋ C ．N 2、HClO D ．[Cu(NH 3)4]2＋ 、PCl 3 【练习2】既有离子键又有共价键和配位键的化合物是( ) A ．NH 4NO 3 B ．NaOH C ．H 2SO 4 D ．H 2O 【练习3】下列物质：①H 3O ＋ ②[B(OH)4]－ ③CH 3COO － ④NH 3 ⑤CH 4中存在配 位键的是( ) A ．①② B ．①③ C ．④⑤ D ．②④ 【练习4】下列不属于配合物的是( ) A ．[Cu(H 2O)4]SO 4·H 2O B ．[Ag(NH 3)2]OH C ．KAl(SO 4)2·12H 2O D ．Na 3[AlF 6] 【练习5】下列化合物中哪些是配合物( ) ①CuSO 4·5H 2O ②K 2PtCl 6 ③KCl ·CuCl 2 ④Cu(NH 2CH 2COO)2 ⑤KCl ·MgCl 2·6H 2O ⑥Cu(CH 3COO)2 A ．①③④⑥ B ．②③⑤ C ．①② D ．①③⑤ 二、配合物的分类和命名 1、 分类： ⑴简单配合物：由形成体和单齿配体直接配位形成的配合物称简单配合物（也称单核配合物）。如()[] 443SO NH Cu 、()[] O H SO O H Cu 2442?等。 其特点是： ① 在中心离子周围按一定空间构型整齐地排列着一定数目的配体。 ② 在水溶液中往往逐级离解，形成一系列中间配离子，并存在着一定的平衡关系。 ③ 大量的水合物，是以H 2O 为配体的简单配合物。 ⑵螯合物：由中心离子和多齿配体结合而成的配合物称为螯合物，俗称内络盐。此类配体也称螯合剂，它与中心离子结合时犹如螃蟹的双螯钳住中心离子似的。 其特点如下： ① 螯合物中有环状结构。 ② 若中心离子相同，且配位原子也相同时，螯合物一般比简单配合物稳定。 ③ 在水溶液中很少发生逐级离解现象。 ④ 一般具有特征颜色。 ⑤ 往往不溶于水，但却溶于有机溶剂中。 在分析化学上，螯合剂被广泛地用作滴定剂、显色剂、沉淀剂、掩蔽剂和萃取剂等进行分离和分析测定。 ⑶特殊配合物：除简单配合物和螯合物外，还有许多其它类型的配合物。 如：多核配合物、多酸配合物、羰基配合物、夹心配合物等。 2、 配合物的化学式 3、 配合物的命名： 配体数→配体名称→合→中心原子（氧化数） 如：[Co(NH 3)6] 3+ 六氨合钴（Ⅲ）离子 配位化合物习题及解析精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】 《配位化合物》作业参考解析 1. 下列说法正确的是 A. 配合物的内界和外界之间主要以共价键相结合 B. 中心原子与配体之间形成配位键 C. 配合物的中心原子都是阳离子 D. 螯合物中不含有离子键 【B 】A 、D ：一般认为配合物的内界和外界之间主要以离子键相结合，因此螯合物中内界和外界之间是可以存在离子键的；C ：中心原子可以是阳离子，也可以是中性原子，例如[Ni(CO)4]；B ：中心原子与配体化合时，中心原子提供杂化过的空轨道，配体提供孤对电子，而形成配位键。 2. 下列配合物命名不正确的是 A. [Co(H 2O)(NH 3)3Cl 2]Cl 氯化二氯·三氨·一水合钴(Ⅲ) B. [Cr(NH 3)6][Co(CN)6] 六氰合钴(Ⅲ)酸六氨合铬(Ⅲ) C. K[Co(NO 2)3Cl 3] 三硝基·三氯合钴(Ⅲ)酸钾 D. H 2[PtCl 6] 六氯合铂(Ⅳ)酸 【C 】根据配体命名顺序，先无机后有机，先阴离子后中性分子，同类配体根据配位原子在字母表中的先后顺序进行命名。对于C 中的配合物而言，NO 2- 以N 原子为配位原子时，命名为硝基，带一个负电荷，氯离子也是阴离子，同类配体，根据配位原子在字母表中的 先后顺序，Cl-离子在前，NO 2 -离子在后，因此该配合物应该命名为“三氯·三硝基合钴(Ⅲ)酸钾”。 3. 下列配离子具有正方形或者八面体形结构，其中CO 3 2-最有可能作为双齿配体的是 A. [Co(NH 3) 4 (CO 3 )]+ B. [Co(NH 3 ) 5 (CO 3 )]+ C. [Pt(en)(NH 3)(CO 3 )] D. [Pt(en) 2 (NH 3 )(CO 3 )]2+ 【A】根据题意，配离子具有正方形结构时，配位数为4，形成四个配位键；具有八面体 结构时，配位数为6，形成6个配位键。B：[Co(NH 3) 5 (CO 3 )]+ 配离子中，已有5个氨作为 配体，氨是单齿配体，形成5个配位键，因此该配离子中，CO 3 2-离子只能是单齿配体，这 样就形成了6个配位键；C：[Pt(en)(NH 3)(CO 3 )] 配合物中，乙二胺(en)为双齿配体，形 成2个配位键，氨为单齿配体，形成1个配位键，因此CO 3 2-离子只能是单齿配体，这样就 形成了4个配位键；D：[Pt(en) 2(NH 3 )(CO 3 )]2+ 配离子中，乙二胺(en)为双齿配体，2个en 形成4个配位键，氨为单齿配体，形成1个配位键，因此CO 3 2-离子只能是单齿配体，这样 就形成了6个配位键；A：[Co(NH 3) 4 (CO 3 )]+ 配离子中有4个氨为配体，形成4个配位键， 因此CO 32-离子必须是双齿配体，这样就形成了4个配位键，如果CO 3 2-离子是单齿配体，那 么配离子的配位数为5，这与题意不符。 4. 下列分子或者离子的中心原子发生了dsp2杂化的是 A. BF 3 B. [Zn(NH 3 ) 4 ]2+ (μ = 0 ) C. [Ni(CN) 4 ]2-(μ = 0 ) D. 【C】A：BF 3分子为正三角形，中心原子B发生sp2杂化；[Zn(NH 3 ) 4 ]2+ (μ = 0 )的配位数 为4，中心原子提供4个杂化空轨道，由于Zn2+离子的价层电子排布为3d10，d轨道已经全 离子键共价键金属键比 较 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988） ※离子键 定义：是原子得失电子形成的阴、阳离子靠静电作用形成的化学键。无方向性，无饱和性。 形成原因：离子键是由电子转移（失去电子者为阳离子，获得电子者为阴离子）形成的。即正离子和负离子之间由于静电引力所形成的化学键。离子既可以是单离子，如 Na+、K+； 也可以由原子团形成，如 Cl-，NO 3 - 等含有离子键的物质（高中要求记住的） ☆离子化合物： ○1活泼金属阳离子和活泼非金属阴离子形成的盐类 例如 KCl Cs 2SO 4 KNO 3 Na 2 S 等 ○2所有铵盐 例如NH 4Cl (NH 4 ) 2 SO 4 ○3低价金属氧化物（注意必须是低价+1或+2价） 例如 Na 2O K 2 O CaO ○4强碱（弱碱有些并不是） 例如 NaOH KOH ○5过氧化物超氧化物碳化钙（CaC 2 电石） 例如 Na 2O 2 CaO 2 KO 2 BaO 4 注意：含有离子键的化合物一定是离子化合物！ ※共价键 定义：原子间通过共用电子对（电子云重叠）形成的化学键，有方向性，有饱和性。 共价键的形成是相邻两个原子之间自旋方向相反的电子相互配对，此时原子轨道相互重叠，两核间的电子云密度相对地增大，从而增加对两核的引力。因为只有自旋方向相反的电子才 能配对成键，所以共价键有饱和性；另外，原子轨道互相重叠时，必须满足对称条件和最大重叠条件，所以共价键有方向性。共价键又可分为三种： ○1非极性共价键: 形成共价键的电子云正好位于键合的两个原子正中间，不偏移。如金刚石的C—C键。 ○2极性共价键: 形成共价键的电子云偏于对电子引力较大的一个原子，如H—Cl键，电子云偏于Cl一侧，可表示为H→Cl。 ○3配位键: 共享的电子对只有一个原子单独提供。如NH 4 +，N提供孤对电子，H+提供空轨道。☆共价化合物： ○1非金属之间形成的化合物（除铵盐） ○2少数盐类（ AlCl 3和 FeCl 3 ） ○3所有酸类 区别离子化合物和共价化合物——熔融状态下是否导电。 一般来说在高中阶段，只要你在题目中看到的化合物含有第一主族的金属（碱金属） 那么一定是离子键。只要你看到题目所给的化合物没有金属元素那么是共价键（除了铵盐）。 ※金属键 定义：金属晶体中金属原子（或离子）与自由电子形成的化学键。无方向性，无饱和性。形成原因：金属元素的原子在形成金属时，原子间的有价电子可以自由地从一个原子跑到另一个原子，好象是价电子为许多原子所共有。金属的许多物理性质，如光泽，延性，展性，导热性，导电性和金属键都有关系。 键长，键能，键角。原子半径，离子半径比较。原子半径在同一元素周期内从左到右递减，在同一族内从上到下递增。结合电子层数和核电荷数比较。 1同一元素的微粒，电子数越多，半径越大。如Na>Na+，Cl 1、配位化合物 （1）概念：金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合而形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。 作为电子对接受体的金属离子或原子称为中心离子（原子），又称配合物的形成体，作为电子对给予体的分子或离子称为配体。 [Cu(H2O)4]2+的空间结构为平面正方形。 （2）配合物的结构 [Cu(NH3)4]SO4为例说明。 注意：离子型配合物是由内界和外界组成，内界由中心离子和配体组成。 （3）配合物的命名: 例如：[Cu(NH3)4]SO4硫酸四氨合铜 练习：对下列配合物进行命名 [Cu(NH3)4]Cl2K3[Fe(SCN)6] Na3[AlF6] 3、几种常见的配合物 实验：硫酸四氨合铜的制备。 现象：向CuSO4溶液中加入氨水，生成蓝色沉淀，继续加入氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液。再加入乙醇，析出深蓝色的晶体。 有关反应的离子方程式为：Cu2+＋2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓＋2OH- Cu(OH)2＋4NH3＝[Cu(NH3)4]2+＋2OH- 蓝色沉淀深蓝色溶液 在[Cu(NH3)4]2+里，中心离子是Cu2+，配体是NH3，NH3分子的氮原子给出孤电子对，以配位键形成了[Cu(NH3)4]2+： [Cu(NH3)4]2+的空间结构为平面正方形。 实验：硫氰化铁的制备。向氯化铁溶液中滴加硫氰化钾溶液。 现象：形成血红色溶液。有关反应的化学方程式为：FeCl3＋3KSCN＝Fe(SCN)3＋3KCl Fe(SCN)3呈血红色，它是一种配合物。上述实验可用于鉴定溶液中存在Fe3+。 呈血红色的是一系列配合物：Fe(SCN)2+、Fe(SCN)2+、Fe(SCN)3、Fe(SCN)4-、Fe(SCN)52-、Fe(SCN)63-，配位数从1～6。 注意：配位键的强度有大有小，因而有的配合物很稳定，有的不很稳定。许多过渡金属离子对多种配体具有很强的结合力，因而，过渡金属配合物远比主族金属配合物多。 ［随堂练习］ 1．铵根离子中存在的化学键类型按离子键、共价键和配位键分类，应含有（） A．离子键和共价键B．离子键和配位键 C．配位键和共价键D．离子键答案：C 2．下列属于配合物的是（） A．NH4Cl B．Na2CO3·10H2O C．CuSO4·5H2O D．Co(NH3)6Cl3 答案：CD 3．下列分子或离子中，能提供孤对电子与某些金属离子形成配位键的是（） ①H2O ②NH3③F-④CN-⑤CO A．①②B．①②③ C．①②④D．①②③④⑤答案：D 4．配合物在许多方面有着广泛的应用。下列叙述不正确的是（） A．以Mg2+为中心的大环配合物叶绿素能催化光合作用 B．Fe2+的卟啉配合物是输送O2的血红素 C．[Ag(NH3)2]+是化学镀银的有效成分 D．向溶液中逐滴加入氨水，可除去硫酸锌溶液中的Cu2+ 答案：D 5．下列微粒：①H3O+②NH4+③CH3COO-④NH3⑤CH4中含有配位键的是（） A．①②B．①③ C．④⑤D．②④答案：A 6．下列不属于配位化合物的是（） A．六氟和铝酸钠B．氢氧化二氨合银（银氨溶液）C．六氰合铁酸钾D．十二水硫酸铝钾答案：D 7．指出配合物K2[Cu(CN)4]的配离子、中心离子、配位体、配位数及配位原子。 8．亚硝酸根NO2-作为配体，有两种方式。其一是氮原子提供孤对电子与中心原子配位；另一是氧原子提供孤对电子与中心原子配位。前者称为硝基，后者称为亚硝酸根。 [Co(NH3)5NO2]Cl2就有两种存在形式，试画出这两种形式的配离子的结构式。 《配位键和配合物》课时作业基础训练 知识点一配位键 1．下列物质中，存在的化学键的种类最多的是( ) A．NaOH B．HClO C．MgCl 2 D．NH 4 Cl 2．以下微粒含配位键的是( ) ①N 2H＋ 5 ②CH 4 ③OH－④NH＋ 4 ⑤Fe(CO) 3 ⑥Fe(SCN) 3 ⑦H 3 O＋⑧[Ag(NH 3 ) 2 ]OH A．①②④⑦⑧ B．③④⑤⑥⑦ C．①④⑤⑥⑦⑧ D．全部知识点二配位键的形成条件 3．下列不能形成配位键的组合是( ) A．Ag＋、NH 3 B．H 2 O、H＋ C．Co3＋、CO D．Ag＋、H＋ 4．下列微粒中，不含孤对电子的是( ) A．H 2O B．NH＋ 4 C．Cl－ D．NH 3 知识点三配合物 5．下列物质不属于配位化合物的是( ) A．CuSO 4·5H 2 O B．[Fe(SCN) 2 ]Cl 2 C．NH 2 Cl D．[Ag(NH 3 ) 2 ]OH 6．下列关于配位化合物的叙述中，不正确的是( ) A．配位化合物中必定存在配位键 B．配位化合物中只有配位键 C．[Cu(H 2O) 6 ]2＋中的Cu2＋提供空轨道，H 2 O中的氧原子提供孤对电子形成配位键 D．配位化合物在半导体等尖端技术、医学科学、催化反应和材料化学等领域都有着广泛的应用 综合拓展 7．下列物质不能溶于浓氨水的是( ) A．AgCl B．Cu(OH) 2 C．AgOH D．Fe(OH) 3 8．在NH＋ 4 中存在4个N—H共价键，则下列说法正确的是( ) A．4个共价键的键长完全相同 B．4个共价键的键长完全不同 C．原来的3个N—H键的键长完全相同，但与由配位键形成的N—H键不同D．4个N—H键的键长相同，但键能不同 9．下列现象的变化与配合物的形成无关的是( ) 第9章配位化合物 1．下列说法是否正确？对错误的说法给予纠正。 （1）配合物溶于水时往往容易离解成内界和外界，而内界的中心原子与配体之间却难离解。这说明中心原子和配体之间的结合力大于内界和外界之间的结合力。 （2）不仅金属元素的原子可作为中心原子，非金属元素的原子也可作中心原子；不仅正氧化态原子可作中心原子，中性原子和负氧化态原子也可作中心原子。 （3）配合物中配体的数目称为配位数。 （4）配位化合物的中心原子的氧化态不可能等于零，更不可能为负值。 （5）羰基化合物中的配体CO是用氧原子与中心原子结合的，因为氧的电负性比碳大。（6）Dq是相对的能量单位。每Dq代表的能量数值，即使对同一构型配合物（如八面体）也随中心原子和配体的不同而不同。 （7）分裂能的大小与配体和中心原子的性质有关。 （8）凡Δ＞P，总是形成低自旋配合物；凡Δ＜P，总是形成高自旋配合物。 （9）内轨型配合物就是低自旋配合物，外轨型配合物就是高自旋配合物。 （10）配合物的价键理论和晶体场论都可解释配合物的稳定性、磁性和颜色。 （11）多齿配体与中心原子形成的配合物都是螯合物。 （12）配位数相同的配合物，K稳越大，则配合物越稳定。 2－的稳定性按F－→I－的顺序降低。 （13）HgX 4 （14）CuX2－的稳定性按Cl－→Br－→I－→CN－顺序增加。 答： （1）错。内界和外界之间是离子键，极性强，在极性溶剂中易离解；中心原子和配体之间是配位键，极性较弱，难离解。离解难易主要与键型有关（严格说，与离解前后总能量变化有关），而不能说明结合力的大小。 （2）对。 （3）错。配合物中配位体的数目不一定等于配位数；如：en，一个配体，配位数为2。（4）错。中心原子的氧化态可为零如Ni(CO)4；有的还可以是负如V(CO)6-。 （5）错。羰基配合物中配位原子为C，在CO中C因氧原子的电子进入其空轨道反而呈，C原子更易提供电子对。 （6）对。 [目标导航] 1.理解离子键的形成过程及在方向性、饱和性上的特征。2.会分析离子键对离子化合物性质的影响。 一、离子键 1．概念 阴、阳离子间通过静电作用而形成的化学键。 2．形成条件 一般认为，当成键原子所属元素的电负性差值大于1.7时，原子间才有可能形成离子键。3．实质 阴、阳离子之间的静电作用。当静电作用中同时存在的静电引力和静电斥力达到平衡时，体系的能量最低，形成稳定的离子化合物。 (1)静电引力是指阴、阳离子之间的异性电荷吸引力。 (2)静电斥力包括阴、阳离子的原子核、核外电子之间的斥力。 4．特征 离子键没有方向性和饱和性，因此以离子键结合的化合物倾向于形成晶体，使每个离子周围排列尽可能多的带异性电荷的离子，达到降低体系能量的目的。 议一议 1．金属元素与非金属元素化合时一定形成离子键吗？ [答案]不一定。金属元素与非金属元素也有可能形成共价键，如Al、Cl两种元素以共价键形成AlCl3。 2．离子键是通过阴、阳离子间的静电吸引形成的吗？ [答案]不是。离子键是阴、阳离子通过静电作用形成的，这种静电作用是指阴、阳离子之间静电吸引力与电子和电子之间、原子核和原子核之间的排斥力处于平衡时的总效应。二、配位键 1．配位键 (1)定义：成键原子一方提供孤对电子，另一方具有接受孤对电子的空轨道而形成的特殊的共价键叫配位键。 (2)表示方法：配位键常用符号A→B表示，其中A是提供孤对电子的原子，B是具有能够接受孤对电子的空轨道的原子。 (3)实例：NH＋4的结构式(表示出配位键)可表示为，N原子杂化类型为sp3，NH＋4中的配位键和其他三个N—H的键长和键能相等，NH＋4的空间构型为正四面体形。2．配合物 (1)概念：组成中含有配位键的物质。 (2)组成：过渡金属的原子或离子(含有空轨道)与含有孤对电子的原子或离子(如：CO、NH3、H2O、Cl－、F－、CN－、SCN－等)通过配位键形成配合物。 (3)实例：[Cu(NH3)4]2＋中氮原子的孤对电子进入Cu2＋的空轨道，[Cu(NH3)4]2＋可表示为 。 议一议 1．配位键与共价键有什么区别与联系？ [答案]配位键是一种特殊的共价键。但形成配位键的共用电子对是由一方提供，而不是由双方共同提供的；一般共价键的共用电子对由双方共同提供。 2．NH＋4中的配位键与其他的三个N—H键的性质有差别吗？ [答案]没有差别。NH＋4的4个N—H键的键长、键角、键能完全相同，具有相同的性质。3．配合物[Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键类型有哪些？ [Cu(NH3)4]2＋与SO2－4之间形成的、一般共[答案][Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键有离子键{} 价键、配位键、极性键和σ键。 4．如何表示[Cu(H2O)4]2＋中的配位键？ [答案] 三、金属键 1．金属键及实质 离子键、配位键与金属键 1．在[Fe(CN) 6 ]3－配离子中，中心离子的配位数为( ) A．3 B．4 C．5 D．6 [答案] D 2．下列各组元素的原子间反应容易形成离子键的是( ) C．d和g D．c和g B [由原子a～g的M层电子数可知，M层即为原子的最外层，元素a～g均为第3周期元素。a、b均为活泼的金属元素，f、g均为活泼的非金属元素，所以a与f形成的化学键为离子键，c与g形成的化学键为共价键。] 3．金属能导电的原因是( ) 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 B [金属晶体中的自由电子在外加电场作用下，沿导线定向移动而形成电流。] 4．下列各组元素的所有组合中，既可形成离子化合物，又可形成共价化合物的是( ) A．H、C、O、K B．H、Na、O、S C．H、N、O D．H、O、S C [A、B项都含活泼金属元素，所有元素组合只能形成离子化合物，D项中全部为非金属元素，所有元素组合只能形成共价化合物，特殊的是C项中的N元素，它既 可与H元素组成NH＋ 4，又可与O元素组成NO－ 3 ，所以既可形成离子化合物NH 4 NO 3 ，又可 形成共价化合物HNO 3 。] 5．下列关于化学键的各种叙述正确的是( ) A．含有金属元素的化合物一定是离子化合物 B．共价化合物中一定不存在离子键 C．由多种非金属元素组成的化合物一定是共价化合物 D ．由不同种元素组成的多原子分子中，一定只存在极性键 B [含有金属元素的化合物，可能为共价化合物，如氯化铝，A 项错误；含离子键的化合物一定为离子化合物，则共价化合物中一定不存在离子键，B 项正确；由多种非金属元素组成的化合物，可能为离子化合物，如铵盐， C 项错误；由不同种元素组成的多原子分子中可存在极性键和非极性键，如H 2O 2中存在极性键和非极性键， D 项错误。] 6．下列各组微粒间不能形成配位键的是( ) A ．Ag ＋和NH 3 B ．Ag ＋和H ＋ C ．H 2O 和H ＋ D ．Co 3＋和CO B [Ag 的价电子排布式为4d 10 5s 1 ，失去一个电子后变为Ag ＋ ，5s 轨道为空轨道，NH 3分子中，N 原子有1对孤电子对，Ag ＋和NH 3能形成配位键，A 不符合题意；Ag ＋有空轨道且无孤电子对，H ＋有空轨道，也不含孤电子对，二者不能形成配位键，B 符合题意；H ＋有空轨道，H 2O 分子中的氧原子含有孤电子对，二者可形成配位键，C 不符合题意；Co 3＋有空轨道，CO 中的碳和氧均含有孤电子对，二者可形成配位键，D 不符合题意。] 7．(素养题)配位化合物Pt(NH 3)2Cl 2有顺铂和反铂两种同分异构体。顺铂在水中的溶解度较大，具有抗癌作用；反铂在水中的溶解度小，无抗癌作用。下列说法正确的是( ) A ．顺铂在苯等有机溶剂中溶解度小于反铂 B ．已知Pt 位于周期表第十纵行，则Pt 是d 区的ⅧB 族元素 C ．分子中Pt 和N 之间为离子键 D ．N 原子杂化方式为sp 2杂化 A [根据“相似相溶原理”，顺铂的极性大于反铂，因而顺铂在苯等有机溶剂中溶解度小，A 对；第十纵行属于Ⅷ族，不存在Ⅷ B 族，B 错；Pt 和N 之间为配位键， C 错；NH 3分子中N 原子为sp 3杂化， D 错。] 8．下列物质中离子键最强的是( ) A ．KCl B ．CaCl 2 C ．MgO D ．Na 2O C [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，Mg 2＋带两个单位正电荷，且半径最小，在阴离子中，O 2－带两个单位负电荷，且半径比Cl －的小，故MgO 中离子键最强。] 9．氧氰[(OCN)2]的性质与卤素类似，被称为拟卤素。氧氰[(OCN)2]中不可能存在 第八章配位化合物与配位滴定法 【知识导航】 本章知识在《中国药典》（2010年版）中主要应用于含金属离子药物的含量测定，以配位反应为基础的滴定分析法。目前多用氨羧配位剂为滴定液，其中以乙二胺四醋酸(EDTA)应用最广。《中国药典》中使用直接滴定法对葡萄糖酸钙、葡萄糖酸钙口服液、葡萄糖酸钙含片、葡萄糖酸钙注射剂、葡萄糖酸钙颗粒、葡萄糖酸锌、葡萄糖酸锌口服液、葡萄糖酸锌片、葡萄糖酸锌颗粒进行含量测定；使用间接滴定法对氢氧化铝、氢氧化铝片、氢氧化铝凝胶进行含量测定。在历年执业药师考试中也有相关考题出现。学好本章内容有利于掌握配位滴定法的原理、配位滴定法在药物分析中的应用以及备战执业药师考试。 【重难点】 1．配位化合物（coordination compound）简称配合物，以具有接受电子对的空轨道的原子和离子为中心（中心离子），与一定数量的可以给出电子对的离子或分子（配体）按一定的组成和空间构型形成的化合物。配位键的形成：中心离子（原子）提供空轨道，配位体上的配位原子提供孤对电子。例如：[Cu(NH3)4]SO4、K3[Fe(NCS)6]等。这些化合物与简单的化合物区别在于分子中含有配位单元，而简单化合物中没有这些配位单元。 以[Cu（NH3）4]SO4为例： [Cu （NH3）4 ] SO4 ↓ ↓↓ 内界配体外界 配位体中提供孤电子对的，与中心离子以配位键结合的原子称为配位原子。一般常见的配位原子是电负性较大的非金属原子。常见配位原子有C、N、O、P及卤素原子。 由于不同的配位体含有的配位原子不一定相同，根据一个配位体所提供的配位原子的数 ．．．．．．目．，可将配位体分为单齿配位体（unidentate ligand）和多齿配位体（multidentate ligand）。只含有一个配位原子配位体称单齿配位体如H2O、NH3、卤素等。有两个或两个以上的配位原子配位体称多齿配位体，如乙二胺NH2一CH2一CH2一NH2（简写为en），草酸根C2O42-（简写为ox）、乙二胺四醋酸根（简称EDTA）等。由中心离子与多齿配位体键合而成，并具有环状结构的配合物称为螯合物（chelate compound）。螯合物的稳定性与环的数目、大小有很大的关系。五元环和六元环的张力相对小，比三元环和四元环的螯合物要稳定。因为环的数目越多，则需要的配位原子就越多，中心离子所受的作用力就越大，越不容易脱开，因而更稳定。 配合物的命名遵循一般无机化合物的命名原则。阴离子在前，阳离子在后，两者之间加“化”或者是“酸”。 《离子键、配位键与金属键》教案 课前预习区 1.什么是孤对电子？ 2.配位键形成的条件是什么？ 3.哪些原子、离子、分子之间容易形成配位键？ 4.什么叫配合物？ 课堂互动区 1. 配位键 【问题组】 1.什么叫孤对电子？氨分子、水分子、氟化氢分子中各有几对孤对电子？ 2.配位键形成的条件是什么？如何形成？以NH4+的形成为例。如何表示？ 3.你还知道哪些物质中含有配位键？ 4.哪些微粒可以形成配位键？有什么条件？ 5.配位键和共价键有何异同？ 【小结】 1.概念：共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用所形成的共价键叫配位键。 2.表示方法：_________________________ 3.成键条件：_________________________________________________________ 4.成键微粒类别：______________________________________________________ 5.常见含有配位键的物质：___________________________________________________ 【思路点拨】 例1. 在[Co(NH3)6]3+中，与中心离子形成形成配位键的原子是 A．N原子B.H原子C．Co原子 D.N、H两种原子同时 例2.在NH4+离子中存在4个N-H共价键，则下列说法正确的是( ) A．四个共价键的键长完全相同 B．四个共价键的键长完全不同 C．原来的三个N-H的键长完全相同，但与由配位键形成的N-H键不同。 D．四个N-H键键长相同，但键能不同 2.离子键、共价键和配位键键的比较 第3节 离子键、配位键与金属键 [学习目标定位] 1.知道离子键的形成、概念、实质及特征。2.知道配位键、配合物的概念，学会配位键的判断方法，会分析配合物的组成与应用。3.知道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 1．概念 阴、阳离子通过静电作用形成的化学键。 2．形成过程 3．实质 阴、阳离子之间的静电作用。当静电作用中同时存在的静电引力和静电斥力达到平衡时，体系的能量最低，形成稳定的离子化合物。 (1)静电引力是指阴、阳离子之间的异性电荷吸引力。 (2)静电斥力包括阴、阳离子的原子核、核外电子之间的斥力。 (3)影响静电作用的因素 根据库仑定律，阴、阳离子间的静电引力(F )与阳离子所带电荷(q ＋)和阴离子所带电荷(q － )的乘积成正比，与阴、阳离子的核间距离(r )的平方成反比。 F ＝k q ＋q － r 2(k 为比例系数) 4．形成条件 一般认为当成键原子所属元素的电负性差值大于1.7时，原子间才有可能形成离子键。 5．特征 (1)没有方向性：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)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，以达到降低体系能量的目的。 (1)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、氢化物如NaH)和NH4H等。 (2)离子键的实质是“静电作用”。这种静电作用不仅是静电引力，而是指阴、阳离子之间静电吸引力与电子与电子之间、原子核与原子核之间的排斥力处于平衡时的总效应。 (3)离子电荷、离子半径是影响离子键强弱的重要因素。阴、阳离子所带的电荷越多，离子半径越小(核间距越小)，静电作用越强，离子键越强。 例1具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是( ) A．1s22s22p2B．1s22s22p5 C．1s22s22p63s2D．1s22s22p63s1 答案 A 解析形成离子键的元素为活泼金属元素与活泼非金属元素，A为C元素，B为F元素，C为Mg元素，D为Na元素，则只有A项碳元素既难失电子，又难得电子，不易形成离子键。 例2下列物质中的离子键最强的是( ) A．KCl B．CaCl2 C．MgO D．Na2O 答案 C 解析离子键的强弱与离子本身所带电荷数的多少及半径有关，半径越小，离子键越强，离子所带电荷数越多，离子键越强。在所给阳离子中，Mg2＋带两个正电荷，且半径最小，在阴离子中，O2－带两个单位的负电荷，且半径比Cl－小。故MgO中的离子键最强。 例3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 答案 D 解析活泼金属和活泼非金属元素原子间易形成离子键，但由非金属元素组成的物质也可含离子键，如铵盐，B项正确；离子键无饱和性，体现在一种离子周围可以尽可能多地吸引带异性电荷的离子，但也不是任意的，因为这个数目还要受两种离子的半径比(即空间条件是否允许)和个数比的影响，D项错误。 易错警示 (1)金属与非金属形成的化学键有可能是共价键，如AlCl3。 (2)完全由非金属元素形成的化合物中有可能含离子键，如NH4Cl、NH4H，一定有共价键。 (3)离子键不具有饱和性是相对的，每种离子化合物的组成和结构是一定的，而不是任意的。 配位化合物 配位化合物（coordination compound） 定义 简称配合物,为一类具有特征化学结构的化合物,由中心原子或离子（统称中心原子）和围绕它的称为配位体（简称配体）的分子或离子，完全或部分由配位键结合形成。 组成 配合物由中心原子、配位体和外界组成，例如硫酸四氨合铜（Ⅱ）分子式为〔C u（NH3）4〕SO4，其中Cu2+是中心原子，NH3是配位体，SO4 2-是外界。 中心原子可以是带电的离子，如〔Cu（NH3）4〕SO4中的Cu2+，也可以是中性的原子，如四羰基镍〔Ni（CO）4〕中的Ni。周期表中所有的金属元素都可作为中心原子，但以过渡金属最易形成配合物。配位体可以是中性分子，如〔Cu（NH3）4〕SO4中的NH3，也可以是带电的离子，如亚铁氰化钾K4〔Fe（CN）6〕中的CN-。与中心原子相结合的配位体的总个数称为配位数，例如K4〔Fe（CN）6〕中Fe2+ 的配位数是6 。中心原子和配位体共同组成配位本体（又称内界），在配合物的分子式中，配位本体被括在方括弧内，如〔Cu(NH3)4〕SO4中，〔Cu(NH3)4〕2+就是配位本体。它可以是中性分子，如〔Ni（CO）4〕；可以是阳离子，如[Cu（NH3）4〕2+ ；也可以是阴离子，如〔Fe（CN）6〕4-。带电荷的配位本体称为配离子。命名方法 ①命名配离子时，配位体的名称放在前，中心原子名称放在后。②配位体和中心原子的名称之间用“合”字相连。③中心原子为离子者，在金属离子的名称之后附加带圆括号的罗马数字，以表示离子的价态。④配位数用中文数字在配位体名称之前。⑤如果配合物中有多种配位体，则它们的排列次序为：阴离子配位体在前，中性分子配位体在后；无机配位体在前，有机配位体在后。不同配位体的名称之间还要用中圆点分开。根据以上规则，〔Cu（NH3）4〕SO4称硫酸四氨合铜（Ⅱ），〔Pt（NH3） 《配位化合物》作业参考解析 1. 下列说法正确的是 A. 配合物的内界和外界之间主要以共价键相结合 B. 中心原子与配体之间形成配位键 C. 配合物的中心原子都是阳离子 D. 螯合物中不含有离子键 【B】A、D：一般认为配合物的内界和外界之间主要以离子键相结合，因此螯合物中内界和外界之间是可以存在离子键的；C：中心原子可以是阳离子，也可以是中性原子，例如[Ni(CO)4]；B：中心原子与配体化合时，中心原子提供杂化过的空轨道，配体提供孤对电子，而形成配位键。 2. 下列配合物命名不正确的是 A. [Co(H2O)(NH3)3Cl2]Cl 氯化二氯·三氨·一水合钴(Ⅲ) B. [Cr(NH3)6][Co(CN)6] 六氰合钴(Ⅲ)酸六氨合铬(Ⅲ) C. K[Co(NO2)3Cl3] 三硝基·三氯合钴(Ⅲ)酸钾 D. H2[PtCl6] 六氯合铂(Ⅳ)酸 【C】根据配体命名顺序，先无机后有机，先阴离子后中性分子，同类配体根据配位原子在字母表中的先后顺序进行命名。对于C中的配合物而言，NO2-以N原子为配位原子时，命名为硝基，带一个负电荷，氯离子也是阴离子，同类配体，根据配位原子在字母表中的先后顺序，Cl-离子在前，NO2-离子在后，因此该配合物应该命名为“三氯·三硝基合钴(Ⅲ)酸钾”。 3. 下列配离子具有正方形或者八面体形结构，其中CO32-最有可能作为双齿配体的是 A. [Co(NH3)4(CO3)]+ B. [Co(NH3)5(CO3)]+ C. [Pt(en)(NH3)(CO3)] D. [Pt(en)2(NH3)(CO3)]2+ 【A】根据题意，配离子具有正方形结构时，配位数为4，形成四个配位键；具有八面体结构时，配位数为6，形成6个配位键。B：[Co(NH3)5(CO3)]+ 配离子中，已有5个氨作为配体，氨是单齿配体，形成5个配位键，因此该配离子中，CO32-离子只能是单齿配体，这样就形成了6个配位键；C：[Pt(en)(NH3)(CO3)] 配合物中，乙二胺(en)为双齿配体，形成2个配位键，氨为单齿配体，形成1个配位键，因此CO32-离子只能是单齿配体，这样就形成了4个配位键；D：[Pt(en)2(NH3)(CO3)]2+ 配离子中，乙二胺(en)为双齿配体，2个en形成4个配位键，氨为单齿配体，形成1个配位键，因此CO32-离子只能是单齿配体，这样就形成了6个配位键；A：[Co(NH3)4(CO3)]+ 配离子中有4个氨为配体，形成4个配位键，因此CO32-离子必须是双齿配体，这样就形成了4个配位键，如果CO32-离子是单齿配体，那么配离子的配位数为5，这与题意不符。 4. 下列分子或者离子的中心原子发生了dsp2杂化的是 A. BF3 B. [Zn(NH3)4]2+ (μ = 0 ) C. [Ni(CN)4]2-(μ = 0 ) D. 【C】A：BF3分子为正三角形，中心原子B发生sp2杂化；[Zn(NH3)4]2+ (μ = 0 )的配位数为4，中心原子提供4个杂化空轨道，由于Zn2+离子的价层电子排布为3d10，d轨道已经全部排满电子，因此只会发生sp3杂化，形成四个杂化轨道；D：NH4+离子是正面体结构，因此中心原子N原子发生了sp3杂化；C：[Ni(CN)4]2-(μ = 0 )的配位数为4，中心原子提供4个杂第2章 第3节 离子键、配位键与金属键
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