資源簡介

(共25張PPT)
基于學科素養(yǎng)的共價鍵深度學習
——特殊的共價鍵
01
02
定域鍵：
離域鍵：
只存在于兩個原子之間的共價鍵
多個原子之間形成的共價鍵
配位鍵
大π鍵
【課標要求】
1、能說出配位鍵特征和實質(zhì)，定域鍵和離域鍵的特征
2、能運用配位鍵模型解釋配合物的某些典型性質(zhì)
【知識目標】
1、知道定域鍵和離域鍵
2、會分析配位鍵、配位數(shù)，了解配位鍵的穩(wěn)定性的決定因素
3、理解大π鍵的形成，掌握大π鍵的表示方法
【能力目標】
1、結(jié)合定域、離域鍵的概念，會在陌生情境中分析復雜結(jié)構(gòu)中的特殊化學鍵。
2、通過實驗驗證并結(jié)合理論，能準確描述配位鍵的穩(wěn)定性
【素養(yǎng)目標】
1、通過配位鍵與離域π鍵的學習，培養(yǎng)學生宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理和模型認知的學科素養(yǎng)
2、通過實驗探究配位鍵的穩(wěn)定性，培養(yǎng)學生實驗探究與創(chuàng)新意識的學科素養(yǎng)
3、通過了解生活中的配位鍵和大π鍵，培養(yǎng)學生的科學精神與社會責任的學科素養(yǎng)
特殊的定域鍵——配位鍵
01
（一）配位鍵
【問題組1】
1、配位鍵的形成原理，以及配合物的組成是什么？
2、配體中有多個原子有孤電子對，優(yōu)先配位的原子有什么特點？
3、結(jié)合例題1思考：配位數(shù)與配體的數(shù)目
是否一樣？
[Cu(NH3)4]SO4
中心離子
配體
配位數(shù)
內(nèi)界
外界
電負性小
【例1】一種Cd2+配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，
（1）該配合物中配位原子有 。
（2）該配合物中配位數(shù)是 。
（3）該配合物中的配體數(shù)目是 。
N、O
7
4
含有多個配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合作用配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物
（4）1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有_________mol
6
常見的多齒配體（含有多個配位原子的配體）
乙二胺
乙二酸根
鄰二氮菲
氨基乙酸根
【思維模型一】
分析配合物的步驟
看中心
找原子
定配體
有孤對電子
電負性較小
配位鍵
單齒配體
多齒配體
螯合作用
原子數(shù)=配位數(shù)
多少？
中心離子半徑
配體的體積
【變式1】
1、FeCl3中的化學鍵具有明顯的共價性，蒸汽狀態(tài)下以雙聚分子存在的 FeCl3的結(jié)構(gòu)式為 ，其中 Fe 的配位數(shù)為 。
2、K3[Fe(C2O4)3]中中心離子的配位數(shù)為 。
3、如圖所示，與Zn2+通過螯合作用形成的配位鍵數(shù)為___________
4
6
4
配位數(shù)：配體中與中心離子(或原子)直接成鍵的原子的個數(shù)
配位鍵數(shù)是？
（二）配位鍵的穩(wěn)定性
【實驗探究】探究配位鍵的穩(wěn)定性
試劑：FeCl3溶液，CuSO4溶液，KSCN溶液，EDTA（乙二胺四乙酸）溶液，
氨水溶液，蒸餾水
設計實驗（1）探究SCN-、EDTA與Fe3+形成配位鍵的穩(wěn)定性
（2）探究H2O、NH3與Cu2+形成配位鍵的穩(wěn)定性
資料卡
EDTA（乙二胺四乙酸）結(jié)構(gòu)簡式為
EDTA與Fe3+形成的配合物顯淡黃色
【問題組2】
1、根據(jù)已給試劑討論可以用什么方法證明Fe3+形成配位鍵的穩(wěn)定性？
以前有沒有類似的證明穩(wěn)定性的實驗？
2、顏色變化是否一定說明配合物發(fā)生了轉(zhuǎn)化？如何完善實驗？
3、在CuSO4溶液中Cu2+是以什么形式存在的？NH3分子與Cu2+形成的配離子是什么？
要確保現(xiàn)象明顯還有要注意什么呢？
結(jié)論：
螯合作用中單一配體的螯合環(huán)越多，配位鍵越穩(wěn)定
通常，穩(wěn)定性弱的配合物容易轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定性強的配合物
[Fe(SCN)6]3-+ Y4- [ FeY]-+6SCN-
【例2】
1、Cu2+在水溶液中以 形式存在，向含有Cu2+的溶液中加入足量的氨水，可生成更穩(wěn)定的 ，其原因是 。
2、Mg2＋與Zn2＋具有各電子層全滿的相似結(jié)構(gòu)，但Zn2＋形成的配合物比Mg2＋形成的配合物穩(wěn)定。請說明原因 。
過渡金屬離子比主族金屬離子對配體具有更強的結(jié)合力
N的電負性更小，更易給出孤電子對形成配位鍵
[Cu(H2O)4]2+
[Cu(NH3)4]2+
離域鍵——大π鍵
02
【問題組3】
1、以乙烯為例描述定域π鍵的形成原理（包括雜化方式，軌道重疊方式）
2、通過問題1的原理，試分析1,3-丁二烯如何形成大π鍵？
（1）平面結(jié)構(gòu)，中心原子只能采取 sp 或 sp2雜化；
（2）參與大π鍵的原子，必須提供一個相互平行的 p 軌道；
多原子分子中（參與形成大π鍵的原子多于兩個）
【例3】大π鍵可用符號 表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)
思考①SO2 ② SO3 ③SO42-能否形成大π鍵，并把π鍵表示出來。
（3）參與大π鍵的 p 軌道上的電子數(shù)必須小于 2倍的 p 軌道數(shù)。
【思維模型二】
電子式法判斷π鍵電子數(shù)：
1
2
3
4
定雜化
畫σ鍵
點電子
算總和
sp或sp2雜化
中心原子形成的σ鍵
沒有成σ鍵的單電子（沒有單電子點孤對電子）
注意離子所帶電荷數(shù)
①苯 ②B3N3H6(無機苯) ③NO2- ④NO3-
⑤ 吡咯 ⑥ ⑦O3 ⑧CO32-
【變式】表示下列微粒的大π鍵
等電子體
環(huán)狀化合物：形成σ鍵后，
若只有一個單電子則該電子形成大π鍵（如吡啶）；若無單電子，則最多有一對孤對電子參與形成大π鍵（如吡咯）
【思維模型三】
常見非環(huán)狀化合物的大π鍵，可以通過等電子體法判斷
（1）SO2、O3 、NO2- 均有一個
（2）CO32-、NO3-、SO3均有一個
課后思考一下其他的大π鍵等電子體模型
【體驗高考】
【2021四川模擬】EMIM+離子由H、C、N三種元素組成，
其結(jié)構(gòu)如圖所示，則EMIM+離子中的大鍵應表示
為_______。
【2021年湖南卷】SiCl4與N-甲基咪唑反應可以得到M2+，其結(jié)構(gòu)如圖所示：
N-甲基咪唑分子中碳原子的雜化軌道類型為_______，H、C、N的電負性由大到小的順序為_______，1個中含有____個σ鍵；
【2021年全國乙卷】三價鉻離子能形成多種配位化合物。
中提供電子對形成配位鍵的原子是____,中心離子的配位數(shù)為_____。
sp2 sp3
N>C>H
54
N、O、 Cl
6
【小結(jié)】
（一）配位鍵
（二）離域π鍵
電子式法判斷π鍵電子數(shù)
定 畫 點 算
等電子體法判斷π鍵電子數(shù)
看 找 定

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