第三节-离子键、配位键与金属键

4、金属键及实质:(在金属晶体中，金属阳离 子和自由电子之间的强的相互作用)这是化学 键的又一种类型。 金属键特征：无方向性，无饱和性 自由电子被许多金属离子 所共有，即被整个金属所 共有；无方向性、饱和性。
5、金属键及金属性质
【1】金属为什么易导电？
在金属晶体中，存在着许多自由电子， 这些自由电子的运动是没有一定方向的， 但在外加电场的条件下自由电子就会发 生定向运动，因而形成电流，所以金属 容易导电。
蓝色沉淀
Cu（OH）2
深蓝色溶液
+2 NH4 +
[Cu(NH3) 4]2+ +2OH—+4H2O
血红素
叶 绿 素
维生素B12
配位化学的奠基人——维尔纳
维尔纳 (Werner, A, 1866—1919) 瑞士无机化学家， 因创立配位化学而获得1913年诺贝尔化学奖。
戴安邦 (1901-1999)
回顾离子键概念
定义：阴阳离子间通过静电作用形成的化学键。
成键微粒： 阴阳离子 相互作用： 静电作用（静电引力和斥力）
成键过程： 阴阳离子接近到某一定距离时，吸
引和排斥达到平衡，就形成了离子键。
含有离子键的化合物就是离子化合物
2、离子键的实质: 静电作用
在离子化合物中，根据库仑定律，阴、阳离 子之间的静电引力 F = k q+qr2
二、配位键
NH3 + H+ == NH4+
1、配位键的形成 共用电子由一个原子单方面提供而不是由双方共 同提供
2、形成配位键的条件：①一方是能够提供孤对电 子的原子，②另一方是具有能够接受孤对电子的空 轨道的原子。配位键常用符号A→B。 3、配合物：由提供孤电子对的配体与接受孤电子对 的中心原子以配位键结合形成的化合物称为配合物。
金属的延展性
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 自由电子 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
位错
+
金属离子
金属原子
金属晶体结构具有金属光泽和颜色
由于自由电子可吸收所有频率的光，然后很 快释放出各种频率的光，因此绝大多数金属具有 银白色或钢灰色光泽。而某些金属（如铜、金、 铯、铅等）由于较易吸收某些频率的光而呈现较 为特殊的颜色。 当金属成粉末状时，金属晶体的晶面取向杂 乱、晶格排列不规则，吸收可见光后辐射不出去， 所以成黑色。 金属键强弱判断:一般金属阳离子所带电荷多、半径 小，金属键强，熔、沸点高，硬度大。
组成：价电子层的部分d轨道和s、d轨道是空轨道 的过渡金属的原子或离子和含有孤对电子的分子（例 如CO，NH3，H2O）或离子（如Cl-，NO2-，CN-）。
4、配合物的组成
内界与外界
内界是配位单元，外界是简单离子。
内外界之间是完全电离的。
[Co(NH3)6] Cl3
内界 外界
K3[Cr(CN)6]
【探究实验】-----54页
①向盛有AgNO3溶液的试管里逐滴的加入氨水 ②向盛有CuSO4溶液的试管里逐滴的加入氨水
根据实验分析出现现象的原因
实验已知氢氧化铜与足量氨水反应后溶解是因为 生成了[Cu(NH3)4]2+ ，其结构简式为： NH3 H3N Cu NH3 NH3
2+
Cu 2+ +2NH3 .H2O Cu（OH）2 + 4NH3 . H2O
【2】金属为什么易导热？
金属容易导热，是由于自由电子运 动时与金属离子碰撞把能量从温度高的 部分传到温度低的部分，从而使整块金 属达到相同的温度。 【3】金属为什么具有较好的延展性？ 金属晶体中由于金属离子与自由电子间 的相互作用没有方向性，各原子层之间 发生相对滑动以后，仍可保持这种相互 作用，因而即使在外力作用下，发生形 变也不易断裂。
在形成离子键时，阴阳离子间存在引力和斥 力，当引力和斥力达到平衡时，体系的能量最低， 形成最稳定的离子化合物。 离子键的强弱：
①一般说来，离子电荷越多，阴、阳离子的核间距越 小度来看，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，离子键也越强。 （一般情况：两元素电负性差 值＞1.7） 离子键越强，离子化合物的熔、沸点越高。
3、离子键的特征：
阅读：P51
由于离子键没有方向性和 饱和性，因此以离子键相结合 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。
氯化钠的晶体结构
注意:阳离子与阴离子半径
比值越大,离子周围所能容纳 带异性电荷离子的数目就越 多。
离子的极化：在电场的作用下产生的离 子中的电子分布发生偏移的现象称为离 子的极化。 离子的极化可能导致阴阳离子的外 层轨道发生重叠，从而使得许多离子键 不同程度地带一些共价性。
中国无机化学家和教育家，1981年当选为中国科学院化 学部学部委员。长期从事无机化学和配位化学的研究工作， 是中国最早进行配位化学研究的学者之一。
三、金属键
1、共同的物理性质
容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。
金属为什么具有这些共同性质呢?
2、金属的结构
金属单质中金属原子之间怎样结合的？
3、组成粒子： 金属阳离子和自由电子 金属原子脱落来的价电 子形成遍布整个晶体的“ 自由流动的电子”,被所有 原子所共用，从而把所有 的原子维系在一起。
外界 内界
内界又由中心离子（或原子）和 配位体及配位数构成：
[Co (NH3)6]3+
中心 离子 配 配 位 位 体 数
[Cu(NH3)4] SO4
中心离子 配体 内 界 配位数 外界离子 外 界
配 合 物
问题解决
在Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+、H2O、 NH3、F-、CN-、CO中，哪些可以作 为中心离子？哪些可以作为配体？ • 中心原子：Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+ • 配位体：H2O、NH3、F-、CN-、CO
一、离子键
1、离子键的形成
那些原子间可以形成离子键？
当电负性较小的金属元素的原子与电负性较大的非金属元 素的原子相互接近到一定程度时，容易发生电子得、失而 形成阴、阳离子。
阴、阳离子之间的静电作用——离子键形成稳定的化合物。
(1)活泼金属元素：Na、K、Ca、Mg与活泼非金属元 素O、S、F、Cl之间易形成离子键。即元素周期表中 ⅠA、ⅡA主族元素和ⅥA、ⅦA之间易形成离子键。 2－ 2－ 、 CO 、 SO (2)NH＋ 4 3 4 等原子团也能与活泼的非金属或 金属元素形成离子键。强碱与大多数盐都存在离子键。