新教材2023版高中化学第2章微粒间相互作用与物质性质第3节离子键配位键与金属键第1课时离子键金属键学案鲁科版选择性必修2

第1课时　离子键　金属键

课程标准

1．掌握离子键的形成条件，并理解离子键的实质和特征。

2．掌握离子键的表示方法。

3．知道金属键的含义，能用金属键理论解释金属的某些性质。

学法指导

1．通过阅读教材，了解离子键的形成和特征。

2．通过阅读教材，了解金属键的形成及实质，了解金属键对金属性质的影响。

必备知识·自主学习——新知全解一遍过

知识点一离子键

1.离子键的形成

(1)概念

阴、阳离子间通过________而形成的化学键。

(2)成键元素

活泼金属元素与非金属元素原子之间。

(3)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________时，原子间才有可能形成离子键，且成键原子所属元素的电负性差值________，原子之间越容易得失电子形成离子键。

(4)形成过程

2．离子键的特征

(1)实质：静电作用。

(2)特征

①无方向性：一种离子可以对____________的带异性电荷的离子产生________作用。

②无饱和性：每个离子周围最邻近的带异性电荷的离子数目的多少，取决于阴、阳离子的____________。

(3)离子极化

在电场的作用下产生的离子中电子分布发生偏移的现象称为离子极化。离子极化可能导致阴、阳离子的外层轨道发生重叠，使得许多离子键不同程度地显示共价性，甚至出现键型变异。如AgF→AgCl→AgBr→AgI共价性依次增强，且AgI以共价键为主。

微点拨

以离子键相结合的化合物所形成的晶体中，每个离子周围尽可能多地排列带异性电荷的离子，达到降低体系能量的目的。

学思用

1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)离子键是通过阴、阳离子间的静电吸引形成的。(　　)

(2)从电负性角度来看Al、Cl两种元素，所形成的化学键是离子键。(　　)

(3)离子键没有方向性和饱和性。(　　)

(4)带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键。(　　)

(5)非金属元素形成的化合物中不可能含有离子键。(　　)

2．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．1s22s22p63s2    D．1s22s22p63s1

知识点二金属键

1.金属键及其实质

2.金属键与金属性质

(1)金属光泽

当可见光照射到金属表面上时，固态金属中的“________________”能够吸收所有频率的光并迅速释放，使得金属不透明并具有金属光泽。

(2)导电性

金属内部“自由电子”的运动不具有方向性，在外加电场的作用下，金属晶体中的“自由电子”发生________移动而形成电流。

(3)导热性

当金属中有温度差时，通过不停运动着的“自由电子”与____________________________，把能量由高温处传向低温处。

(4)金属具有良好的延展性

当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但排列方式不变，金属晶体中的________没有被破坏。

学思用

1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)金属键具有方向性和饱和性。(　　)

(2)金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用。(　　)

(3)金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子。(　　)

(4)金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光。(　　)

(5)金属原子的核外电子在金属中都是自由电子。(　　)

2．比较大小(用“＞”或“＜”填空)。

(1)金属键强度：Li____Na____K____Rb；

(2)金属性：Na________Mg________Al；

(3)硬度：Na________Mg________Al；

(4)溶、沸点：Li______Na______K______Rb。

关键能力·课堂探究——学科素养全通关

提升点化学键类型与比较

1.共价键、离子键和金属键比较

2.化学键类型与物质类别的关系

(1)离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键。简单离子组成的离子化合物中只有离子键。如MgO、NaF等，复杂离子组成的化合物中既有离子键、又有共价键。如NH4NO3、NaOH、Na2O2、NH4Cl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、P4、S2、S8、金刚石、晶体硅等。

②只有极性键的物质：HX(X为F、Cl、Br、I)、CO、SO2等。

③既有极性键、又有非极性键的物质：H2O2、C2H2、C2H4、C6H6、C2H5OH等。

④只有离子键的物质：如CaCl2、K2O、KH等(固体)。

⑤既有离子键、又有非极性键的物质：Na2O2、Na2S2、CaC2等。

⑥既有离子键，又有极性键的物质：(NH4)2SO4、NH4NO3等。

⑦稀有气体中不存在化学键。

⑧金属或合金中存在金属键。

互动探究

问题1　有人说：“金属键就是共价键”，这种说法对吗？

问题2　所有的化学键都有方向性和饱和性吗？

问题3　图1是氯化钠的晶体结构模型，图2是氯化铯的晶体结构模型。

①与共价键相比，离子键为什么没有方向性和饱和性？

②Na＋最邻近的Cl－有几个？Cs＋最邻近的Cl－的几个？

典例示范

[典例]　下列说法正确的是(　　)

A．只有活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物才含有离子键

B．含有阳离子的物质中一定含有离子键

C．金属键是金属阳离子和“自由电子”之间的强的相互作用，其实质与离子键类似，也是一种电性作用

D．铵盐中只存在离子键

素养训练

[训练]　下列说法正确的是(　　)

A．MgF2晶体中存在共价键和离子键

B．某物质在熔融状态下能导电，则该物质中一定含有离子键

C．NH3和Cl2分子中，每个原子的最外层均达到8电子稳定结构

D．氢氧化钠在熔融状态下离子键被破坏，形成自由移动的离子，具有导电性

课 堂 总 结

[知识导图]

[误区警示]

1．化学键是相邻原子间的较强的相互作用，既存在相互吸引，又存在相互排斥。

2．稀有气体是单原子分子，其原子已经达到稳定结构，分子内不存在化学键。

3．活泼金属与活泼非金属间能够形成离子键，有些金属和非金属元素间能够形成共价键，如AlCl3。

4．电负性差值大于1.7时，不一定都形成离子键，如H—F中化学键为共价键，但电负性差值为1.9。

5．离子化合物中一定含有离子键，可能含有共价键。简单离子组成的离子化合物中只有离子键。如MgO、NaF等，复杂离子组成的化合物中既有离子键又有共价键。如NH4NO3、NaOH、Na2O2、NH4Cl等。

6．共价化合物中只有共价键，一定没有离子键。

随堂检测·强化落实——基础知能练到位

1．下列关于离子键特征的叙述正确的是(　　)

A．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，故离子键无方向性

B．因为离子键无方向性，故阴、阳离子的排列是没有规律的，随意的

C．因为氯化钠的化学式是NaCl，故每个Na＋周围吸引一个Cl－

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

2．下列有关金属键的叙述错误的是(　　)

A．金属能导热是因为自由电子自身与金属阳离子发生碰撞实现的

B．金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用

C，金属键中的电子属于整个金属

D．金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关

3．下列说法正确的是(　　)

A．含有金属元素的化合物一定是离子化合物

B．完全由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物

C．ⅠA族和ⅦA族元素原子间只能形成离子键

D．金属键只存在于金属单质中

4．下列物质中离子键最强的是(　　)

A．KCl        B．CaCl2

C．MgO       D．Na2O

5．下列变化中：①碘升华　②烧碱熔化　③食盐溶于水　④HCl溶于水　⑤O2溶于水　⑥NaHCO3热分解　⑦铜熔化。

(1)未发生化学键破坏的是________(填序号，下同)；

(2)仅发生离子键破坏的是________；

(3)仅发生共价键破坏的是________；

(4)既发生离子键破坏，又发生共价键破坏的是________；

(5)仅发生金属键破坏的是________。

第1课时　离子键　金属键

必 备 知 识·自 主 学 习

[知识点一]

1．(1)静电作用　(3)1.7　越大　(4)失　阳离子　得　阴离子

2．(2)①不同方向　吸引　②相对大小

[学思用]

1．答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×

2．解析：A为碳元素，易形成共价键。

答案：A

[知识点二]

1．金属阳离子　自由电子　金属阳离子　自由电子　饱和性

方向性　三维空间

2．(1)自由电子　(2)定向　(3)金属阳离子之间的碰撞　

(4)化学键

[学思用]

1．答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×

2．答案：(1)＞　＞　＞　(2)＞　＞　(3)＜　＜

(4)＞　＞　＞

关 键 能 力·课 堂 探 究

提升点

[互动探究]

提示1：不对。从某种意义上来说金属键属于一种特殊的共价键，共价键的共用电子对属于提供电子对的两个原子，但是金属键中的自由电子属于整个金属。

提示2：不是。共价键有方向性和饱和性，但是离子键和金属键没有方向性与饱和性。

提示3：①离子键没有方向性的原因：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种电荷离子的吸引作用与其所处的方向无关，即相对于共价键而言，离子键是没有方向性的。离子键没有饱和性的原因：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，所以离子键是没有饱和性的。

②6　8

[典例]　解析：在NH4Cl中与Cl－形成离子键，A项错误；离子化合物及金属中都存在阳离子，离子化合物中含有离子键，而金属中不含离子键，B项错误；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，C项正确；铵盐中除存在离子键外，还存在极性共价键和配位键，D项错误。

答案：C

[训练]　解析：MgF2晶体中只存在离子键，A项错误；熔融的金属也能导电，但不含离子键，B项错误；NH3分子中，氢原子的最外层达到2电子稳定结构，C项错误；氢氧化钠在熔融状态下可电离出自由移动的阴、阳离子，具有导电性，D项正确。

答案：D

随 堂 检 测·强 化 落 实

1．解析：离子键的特征是无方向性和饱和性。因为离子键无方向性，故带异性电荷的离子间的相互作用与其所处的方向无关，但为了使物质的能量最低，体系最稳定，阴、阳离子的排列是有规律的，而不是随意的；离子键无饱和性，体现在每个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，每个离子周围吸引带异性电荷的离子的多少主要取决于阳离子与阴离子的半径比，如NaCl晶体中，每个离子周围吸引六个带异性电荷的离子，而在CsCl晶体中，每个离子周围吸引8个带异性电荷的离子，其原因在于＜。

答案：A

2．解析：金属键是金属阳离子和自由电子之间强烈的相互作用，既有金属阳离子和自由电子间的静电吸引作用，也存在金属阳离子之间及自由电子之间的静电排斥作用。

答案：B

3．解析：含有金属元素的化合物不一定是离子化合物，如AlCl3是共价化合物，A项错误；完全由非金属元素组成的化合物可能是离子化合物，如NH4Cl，B项正确；ⅠA族和ⅦA族元素原子间可能形成离子键也可能形成共价键，如HF中只含共价键，NaF中只含离子键，C项错误；金属键存在于金属单质或合金中，D项错误。

答案：B

4．解析：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，Mg2＋带两个单位正电荷，且半径最小，在阴离子中，O2－带两个单位负电荷，且半径比Cl－的小，故MgO中的离子键最强。

答案：C

5．解析：物理变化不破坏化学键，电解质溶于水时发生电离，离子键或共价键被破坏。

答案：(1)①⑤　(2)②③　(3)④　(4)⑥　(5)⑦