第3节 离子键、配位键与金属键
[课标要求]
1．能说明离子键的形成。 2．能说明简单配合物的成键情况。
3．知道金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
1.离子键：阴、阳离子通过静电作用形成的化学键。静电作用包括阴、阳离子间的静电引力和电子之间以及原子核之间的斥力。
2．离子键形成规律：一般来说，电负性差值大于1.7的金属元素与非金属元素易形成离子键。
3．配位键：成键的两原子一方(A)提供孤对电子，一方(B)提供空轨道而形成的化学键。用符号A→B表示。
4．金属键：金属中“自由电子”和金属阳离子之间存在的强的相互作用。 5．金属的通性(金属光泽、导电性、导热性、延展性)均与金属键有关。
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
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电子与电子及原子核与
q＋·q－
原子核之间的斥力两个方面。用公式F＝k表示。
r2
4．特征
离子键没有方向性和饱和性。 5．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。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (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。( ) 答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× 2．以下叙述中，错误的是( )
A．钠原子和氯原子作用生成NaCl后，其结构的稳定性增强
B．在氯化钠中，除氯离子和钠离子的静电吸引作用外，还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用
C．任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失 D．离子键、极性键、非极性键可能同时存在于一种物质中
解析：选C 活泼金属原子和活泼非金属原子之间形成离子化合物，阳离子和阴离子均达到稳定结构，这样体系能量降低，其结构稳定性增强，故A、B正确；离子键的形成只是阴、阳离子间的静电作用，并不一定发生电子的得、失，如Na与OH结合成NaOH，C项错误；在CH3COONa中同时存在Na与CH3COO间的离子键、C—C间的非极性键、C—H及C—O间的极性键，D项正确。
配位键
1．配位键
(1)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。如
＋
－
＋
－
(2)表示方法：常用符号A→B表示。A提供孤对电子，B提供空轨道。
如[Ag(NH3)2]OH中配位键可表示为[H3N→Ag←NH3]，[Cu(NH3)4]SO4中的配位键可表 示为
＋
[特别提醒]
(1)配位键实质上是一种特殊的共价键，在配位键中成键原子一方能提供孤对电子，另一方具有能够接受孤对电子的空轨道。
(2)同共价键一样，配位键可以存在于分子之中[如Ni(CO)4]，也可以存在于离子之中(如NH4)。
(3)两种原子间所形成的配位键和普通共价键的性质(键长、键能、键角)完全相同。例如，NH4中的N→H配位键和3个N—H共价键性质相同，即NH4中4个价键的性质完全相同。
2．配合物
(1)概念：组成中含有配位键的物质。 (2)组成
＋
＋
＋
①常见的含孤对电子的配位体：分子如CO、NH3、H2O等；离子如Cl、CN、NO2等。 ②常见的可提供空轨道的中心原子(或离子)
通常是过渡元素的离子或原子(价电子层的部分d轨道和s、p轨道是空轨道)，如Cu、Ag、Fe、Fe、Ni等。
(3)配合物的表示方法
配合物由中心原子(提供空轨道)和配位体(提供孤对电子)组成，分为内界和外界，以[Cu(NH3)4]SO4为例表示为
＋
3＋
2＋
－
－
－
(4)配合物的用途
①生命体中，许多酶与金属离子的配合物有关；
②科学研究和生产实践：进行溶解、沉淀或萃取等操作来达到分离提纯、分析检测等目的。
1．离子化合物中一定含有离子键，一定不含共价键吗？共价化合物一定含有共价键，一定不含离子键吗？
提示：离子化合物可能含有共价键；共价化合物一定不含离子键。 2．常见的哪些物质中含有配位键？
提示：铵盐、配位化合物如Ag(NH3)2OH、Cu(NH3)4SO4等。
化学键类型与物质类别的关系
(1)离子化合物中一定有离子键，可能还有共价键。简单离子组成的离子化合物中只有离子键。如MgO、NaCl等，复杂离子(原子团)组成的离子化合物中既有离子键，又有共价键，如(NH4)2SO4、NH4NO3、NaOH、Na2O2等。
(2)共价化合物中只有共价键，一定没有离子键。 (3)中学常见物质中的化学键
①只有非极性键的物质：H2、O2、N2、金刚石、单晶硅、P4、S2、S4等同种非金属元素构成的单质。
②只有极性键的物质：HX(X＝F、Cl、Br、I)、CO、NO、CS2、BF3等两种不同元素构成的化合物。
③既有极性键，又有非极性键的物质：H2O2、CH2===CH2、CH≡CH、等。 ④只有离子键的物质：CsCl、NaCl、Na2O、K2O等。
⑤既有离子键，又有非极性键的物质：Na2O2、FeS2、CaC2等。 ⑥有离子键、共价键、配位键的物质：铵盐。 ⑦无化学键的物质：稀有气体。
1．下列化合物中同时含有离子键、共价键、配位键的是( ) A．Na2O2B．KOHC．NH4NO3D．H2O
解析：选C A项，Na2O2中含离子键和非极性共价键；B项，KOH中含离子键和极性共价键；C项，NH4NO3中含离子键、配位键和极性共价键；D项，H2O中含极性共价键。
2．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．[Fe(SCN)6]中的Fe提供空轨道，SCN中的硫原子提供孤电子对形成配位键 D．许多过渡元素的离子(如Cu、Ag等)和某些主族元素的离子或分子(如NH3、OH等)都能形成配合物
解析：选B 配位化合物中一定含有配位键，但也可能含有离子键等其他化学键，A正确，B错误。Fe、Cu、Ag等过渡元素的离子有空轨道，对许多配体具有很强的结合力，可形成配合物；NH3中的氮原子、SCN中的硫原子等有孤电子对，H有空轨道，也可以形成配合物，C、D均正确。
金属键
－
＋
3＋
2＋
＋
2＋
＋
－
3－
3＋
－
1．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 成键微粒 金属阳离子和“自由电子” 实 质 特 征 2．金属性质
金属不透明，具有金属光泽及良好的导电性、导热性和延展性，这些性质都与金属键密切相关。
1．与离子键和共价键比较，金属键的成键微粒有什么不同？
提示：离子键和共价键的成键微粒是离子和离子之间或原子和原子之间，金属键的成键微粒是金属阳离子和自由电子。
2．金属键存在于哪些物质中？有什么特点？
提示：存在于金属或合金中，金属或合金中的所有金属阳离子与其中的所有自由电子参与成键。
离子键、共价键、金属键的比较 类型 比较 本质 离子键 非极性键 阴、阳离子间通过静电作用形成 成键原子的得、失电子能力差别很大(活泼金属与活泼非金属之间) 无方向性、饱和性 共价键 极性键 配位键 金属阳离子与自由电子间作用 金属键 金属键本质是一种电性作用 (1)金属键无方向性和饱和性 (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 相邻原子间通过共用电子对(电子云重叠)与原子核间的静电作用形成 成键原子得、失电子能力相同(同种非金属) 成键原子得、失电子能力差别较小(不同非金属) 成键原子一方有孤对电子(配位体)，另一方有空轨道(中心离子) 成键条件(元素种类) 同种金属或不同种金属(合金) 特征 有方向性、饱和性 无方向性、和性饱
高中化学第2章化学键与分子间作用力第3节离子键配位键与金属键教学案鲁科版选修3
