高二化学物质结构与性质优质学案6：2.3.2配位键 金属键

高中化学《物质结构与性质》

第2课时 配位键 金属键

【学习目标】

1. 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。 2. 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。 【知识梳理】 一. 配位键

1.NH4的形成过程——配位键

氨分子中，氮原子的3个 ，分别与1个氢原子的电子形成3个共价键。但是，氮原子上还有 电子——孤对电子，而H+是由氢原子失去1个电子形成的，即它的1s轨道是空的。当氨分子与H+接近到一定程度时，氨分子中的 所在的轨道与H+的1s空轨道重叠，使孤对电子主要在 出现，即 共用这一对电子，从而形成一种新化学键——配位键。也就是说氨分子与H+之间是以配位键结合成铵离子(NH4)的。其形成过程可用电子式表示如下： 。 2.配位键的形成条件

参加成键的一方(如A)是能够 电子的原子，另一方(如B)是具有能够接受 的空轨道的原子。配位键常用 。 3. 配合物

在物质世界中，有一大类过渡金属的原子或离子（价电子层的部分d轨道和s、p轨道是空轨道）与含有孤对电子的分子或离子通过 构成的物质，这类物质称为 。 问题探究

问题：实验证明：H+在水中的存在形式是H3O+，H2O与H+是如何结合的？其中形成的新的化学键与原来的化学键有何异同？

二. 金属键 1.金属键的实质

金属键的实质也是一种 作用：在金属固体中，由于金属元素的 和 较

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??高中化学《物质结构与性质》

小，金属原子的价电子容易 在金属阳离子之间“自由”运动，即成为“自由电子”。正是由于“自由电子”在整个 ，使得体系的能量大大降低，把金属离子紧紧地结合在一起。这种在金属阳离子和“自由电子”之间存在的强烈的相互作用，叫做金属键。 2.金属键的特征

金属键没有 和 ；金属键中的电子在整个三维空间运动，属于整块金属。 3.金属键与金属性质之间的关系

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 ，使得金属 。当把金属导线接到电源的正、负极时，有了电势差，“自由电子”就沿导线由 向 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 ，使金属显示出导热性。 4.影响金属键强弱的因素

影响金属键强弱的主要因素有 、 等。一般地，金属元素的原子半径越 ，单位体积内自由电子的数目越 ，金属键就越 ，金属晶体的硬度就越 ，熔沸点就越 。如锂的金属键强于钠的金属键，与金属钠相比较，锂的熔点较高，硬度较大。 典例精讲

【例1】试写出H3PO4、PH4I的结构式。

【例2】下列关于金属的叙述中，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，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

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高中化学《物质结构与性质》 【课堂探究】 活动与探究

列表比较离子键、共价键和金属键

类型 比较 本质 成键条 件(元素 种类) 特征 表示方式(电子式) 存在 迁移与应用 下列叙述中错误的是( )

A．离子键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性 B．两种不同的非金属元素不可以形成离子化合物

C．配位键在形成时，是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对

D．金属键的实质是金属中的自由电子与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用 名师点睛： 化合物类型判断

1．根据化合物的类型来判断。大多数碱性氧化物、强碱和盐都属于离子化合物；非金属氢化物、非金属氧化物、含氧酸都属于共价化合物。

2．根据化合物的性质来判断，熔点、沸点较低的化合物(SiO2、SiC等除外)是共价化合物。熔融状态下能导电的化合物是离子化合物，不导电的化合物是共价化合物。 【当堂检测】

1．下列生活中的问题，不能用金属键知识解释的是( )

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离子键 共价键 非极性键 极性键 配位键 金属键 高中化学《物质结构与性质》

A．用铁制品做炊具 B．用金属铝制成导线 C．用铂金做首饰 D．铁易生锈

2．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 ②NH3 ③F ④CN ⑤CO A．①② B．①②③ C．①②④ D．①②③④⑤

3．下列物质中存在离子键、共价键和配位键的是( ) A．Na2O2 B．H3O C．NH4Cl D．NaOH 4．下列说法中，不正确的是( ) A．配位键也是一种静电作用 B．配位键实质也是一种共价键

C．形成配位键的电子对由成键双方原子提供 D．配位键具有饱和性和方向性

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——★ 参 考 答 案 ★——

【知识梳理】 一. 配位键

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高中化学《物质结构与性质》

1.未成对电子 一对没有与其他原子共用的 孤对电子 重叠区域 氮原子与氢原子

2.提供孤对 孤对电子 A→B 3.配位键 配合物 问题探究

探究：H2O的电子式为

，其中O原子上还有两对孤对电子没有成键，当具有

空轨道的H+与H2O接近到一定程度时，O原子的一个孤对电子与H+的ls轨道重叠，形成一个新的共价键，这种共价键叫配位键，但形成配位键的共用电子对是由一方提供的，而不是由双方共同提供的，一旦形成，这三个O-H的性质变得完全相同，配位键用箭头（→）表示，箭头方向由提供孤对电子的原子指向提供空轨道的原子。 二. 金属键

1.电性 电离能 电负性 脱离原子核的束缚 金属固体中不停地运动 2.方向性 饱和性

3.吸引所有频率的光并很快放出 不透明并具有金属光泽 负极 正极 由高温处传向低温处

4.金属元素的原子半径 单位体积内自由电子的数目 小 大 强 大 高 典例精讲

【例1】[解析]根据P原子的最外层电子数（5个），羟基个数（3个）和非羟基氧的个数（1个）确定H3PO4的结构式；由NH4推导出PH4的结构。

??[答案]: 【例2】

[解析]从构成微粒的基本性质看，金属键与离子键的实质类似，都属于电性作用，特征都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，从这个角度看，金属键与共价键有类似之处，但两者又有明显的不同，如金属键无方向性和饱和性。 [答案]B

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