1、化学 选修 3配位键 金属键第 2 页配位键 金属键科普导学配位化学的奠基人配位化学的奠基人维尔纳维尔纳 (18661919)瑞士无机化学家，因创瑞士无机化学家，因创立配位化学而获得立配位化学而获得19131913年诺贝尔化学奖。年诺贝尔化学奖。戴安邦戴安邦(1901-1999)中国中国无机化学家和教育家，无机化学家和教育家，中国最早进行配位化学中国最早进行配位化学研究的学者之一。研究的学者之一。植物中的叶绿素、血液中的血红素、维生素B12、人体各种酶、化工生产、污水处理、汽车尾气处理、模拟生物固氮都跟配合物有关。叶绿素 血红素 维生素B12第 3 页配位键 金属键看图思考为什么CuSO4 5
2、H2O晶体是蓝色而无水CuSO4 是白色？思考交流第 4 页配位键 金属键现象解读知识点一、配位键Cu(H2O)42+平面正方形结构Cu2+H2O如何结合的？1、配位键：一方提供孤对电子，一方提供空轨道而形成的共价键2、形成条件：中心原子或离子要有空轨道 配位原子要有孤对电子注意：配位键是一种特殊的共价键配位键具有饱和性和方向性例如 H3O+、NH4+中含有配位键第 5 页配位键 金属键现象解读知识点一、配位键Cu(H2O)42+平面正方形结构Cu2+H2O如何结合的？1、配位键：一方提供孤对电子，一方提供空轨道而形成的共价键2、形成条件：中心原子或离子要有空轨道 配位原子要有孤对电子3、表示
3、方法：ABHOHHCu H2OH2OH2OOH22+给予体接受体第 6 页配位键 金属键探究导学探究一、配位键与非极性键、极性键的关系共价键非极性键极性键配位键本质成键条件(元素元素种类种类)特征相邻原子间的共用电子对与原子核间的静电作用力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)成键原子一方有孤电子对，另一方有空轨道。有方向性、饱和性第 7 页配位键 金属键实验导学知识点二、配位化合物1、概念：由提供孤对电子对的配体与接受孤对电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物。实验实验1 1：硫酸铜水溶液中加入氨水：硫酸铜水溶液中加入氨水 或金属离子(或原子)与某
4、分子或离子(称配体)以配位键结合的化合物。蓝色沉淀深蓝色的透明溶液硫酸铜水溶液现 象加入氨水继续加入氨水加入乙醇深蓝色的晶体原因：Cu2+2NH3H2O=Cu(OH)2+2NH4+Cu(OH)2+4NH3=Cu(NH3)42+2OH-深蓝色的晶体:Cu(NH3)4 SO4H2O第 8 页配位键 金属键实验导学知识点二、配位化合物1、概念：由提供孤对电子对的配体与接受孤对电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物。或金属离子(或原子)与某分子或离子(称配体)以配位键结合的化合物。现象：生成血红色溶液原因：作用：检验或鉴定Fe3+，用于电影特技和魔术表演实验实验2 2：盛有氯化铁溶液中滴加：盛有氯化
5、铁溶液中滴加KSCNKSCN溶液溶液Fe3+SCN-Fe(SCN)2+第 9 页配位键 金属键科普导学知识点二、配位化合物2、配合物的性质及应用CO中毒原因人体内血红蛋白是Fe2+卟林配合物，Fe2+与O2结合形成配合物，而CO与血红蛋白中的Fe2+能生成更稳定的配合物。发生CO中毒事故，应首先将病人移至通风处，必要时送医院抢救。第 10 页配位键 金属键科普导学知识点二、配位化合物3、配合物的性质及应用配合物性质：具有一定的稳定性，配位键越强，配合物越稳定。过渡金属配合物远比主族金属易形成配合物配合物的应用在生命体中、医药、配合物与生物固氮、生产生活等中都有很重要的应用。血红素血红素(Fe2
6、+)结构示意图结构示意图第 11 页配位键 金属键探究导学探究二、配合物的结构性质与应用交流讨论比较 KAl(SO4)212H2O与 Cu(NH3)4SO4两者的电离，在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、NH3、F-、CN-、CO中，哪些可以作为中心原子？哪些可以作为配位体？KAl(SO4)212H2O=K+Al3+2SO42-+12H2O Cu(NH3)4SO4=Cu(NH3)42+SO42-中心原子：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+配位体：H2O、NH3、F-、CN-、CO接受孤对电子对的提供孤对电子对的第 12 页配位键 金属键探究导学探究二、配合物的结构1、中心原子：N
7、i(CO)5、Fe(CO)52、配位体：也有中性分子配位体中配位原子必须含有孤对电子的原子，如NH3中N，H2O中O，配位原子常是VA、VIA、VIIA主族元素原子。3、配位数：一般中心原子的配位数为2、4、6、8。计算配位数时，先在配离子中找出中心离子和配位体。多为过渡金属阳离子也有中性原子极少数阴离子中心原子Ni和Fe都是中性原子多为阴离子如X-、OH-、SCN-、CN-、C2O42-、PO43-等如H2O、NH3、CO、醇、胺、醚等金属晶体金属样品图片导学金属晶体1、金属键2、金属晶体知识点三、金属键知识解读金属离子和自由电子之间强烈的相互作用（1）成键微粒：金属阳离子和自由电子。（2）
8、存在：金属单质和合金中。（3）没有方向性也没有饱和性。金属离子与自由电子间较强的相互作用形成的晶体（1）晶体中不存在单个分子（2）金属阳离子被自由电子所包围 金属晶体3、电子气理论4、金属共同的物理性质知识解读知识点三、金属键把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子形成可与气体相比拟的带负电的“电子气”，金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”之中。容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。金属晶体金属原子自由电子知识解读知识点三、金属键金属晶体5、金属晶体的结构与金属性质的内在联系导电性导热性延展性自由电子在外加电场作用下定向移动自由电子与金属离子碰撞传递热量晶体中各原子层相
9、对滑动仍保持相互作用自由电子+金属离子金属原子错位+知识解读知识点三、金属键金属晶体知识拓展金属晶体结构具有金属光泽和颜色原因因自由电子可吸收所有频率的光，很快释放出去，绝大多数金属具有光泽。某些金属因易吸收某些频率光而呈特殊颜色。当金属呈粉末状时，金属晶体晶面取向杂乱、晶体外形排列不规则，吸收可见光后辐射不出去，所以成黑色。知识点三、金属键金属晶体知识拓展6、影响金属键强弱因素 金属阳离子半径越小，所带电荷越多，自由电子越多，金属键越强，熔点就相应越高，硬度也越大。知识点三、金属键一般，金属熔点由金属键强弱决定离子带电荷数金属阳离子半径取决于半径越小，键越强带电荷数越多，键越强7、金属键强弱
10、的应用碱金属熔沸点随原子序数增大而递减原因同主族元素，从上到下原子半径依次增大，单质形成金属键依次减弱熔沸点和硬度大小顺序：钠镁铝 原因同周期从左到右，价电子数增大，原子半径依次减弱,金属键增强，金属晶体熔点最低的金属是-汞-38.87熔点最高的金属是-钨 3410密度最小的金属是-锂 0.53g/cm3密度最大的金属是-锇 22.57g/cm3硬度最小的金属是-铯 0.2硬度最大的金属是-铬 9.0最活泼的金属是-铯最稳定的金属是-金延性最好的金属是-铂铂丝直径：mm展性最好的金属是-金金箔厚：mm50001100001知识拓展金属之最第 21 页配位键 金属键总结感悟课时小结一、配合物的形
11、成条件配体要提供孤对电子中心原子提供空轨道二、配合物的结构中心原子 配位体 配位数 外界离子内界外界金属内部特殊结构金属的物理共性导电性延展性原子化热 原子半径 金属阳离子自由电子导热性自由电子数熔沸点高低、硬度大小三、金属键第 22 页配位键 金属键当堂巩固1化合物NH3与BF3可以通过配位键，形成NH3BF3。(1)配位键的形成条件是_(2)在NH3BF3中，_原子提供孤电子对，_原子接受孤电子对。(3)写出NH3BF3的结构式并用“”标出配位键。N B形成配位键的一方提供孤电子对，另一方能够接受孤电子对的空轨道NHHHBFFF金属晶体当堂巩固2下列关于金属晶体的叙述正确的是()A常温下，金属单质都以金属晶体形式存在B金属晶体的熔点都很高，硬度都很大C钙的熔点、沸点高于钾D温度越高，金属的导电性越好Hg常温是液体Ca的金属键强于K减弱C金属熔点差别大：汞熔点(-38.9)铁(1535)
