化學(xué)：第3章第4節(jié)離子晶體優(yōu)化.pptVIP

第四節(jié) 離子晶體,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解離子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 2.能根據(jù)離子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)解釋其物理性質(zhì)。 3.了解晶格能的含義及其應(yīng)用。,課堂互動(dòng)講練,課前自主學(xué)案,知能優(yōu)化訓(xùn)練,第四節(jié) 離子晶體,課前自主學(xué)案,一、離子晶體 1結(jié)構(gòu)特點(diǎn),陽離子,陰離子,離子鍵,2決定晶體結(jié)構(gòu)的因素,半徑比,電荷比,離子鍵,3性質(zhì) 熔、沸點(diǎn)_，硬度_，難溶于有機(jī)溶劑。,較高,較大,思考感悟 1離子晶體中存在共價(jià)鍵嗎？ 【提示】 有些離子晶體如NaOH、NH4Cl、Na2SO4中存在共價(jià)鍵，有些離子晶體中不存在共價(jià)鍵如NaCl、MgO等。,二、晶格能 1概念 _形成1摩離子晶體_的能量，通常取_，單位為_。 2影響因素 3晶格能對離子晶體性質(zhì)的影響 晶格能越大，形成的離子晶體越_，而且熔點(diǎn)越_，硬度越_。,氣態(tài)離子,釋放,正值,kJmol1,越多,越小,穩(wěn)定,高,大,科目一考試 / 2016年科目一模擬考試題,科目二考試 2016年科目二考試技巧、考試內(nèi)容、考試視頻,思考感悟 2NaCl與KCl，NaCl與MgCl2哪一個(gè)晶格能更大？ 【提示】 r(Na)r(Mg2)，所以MgCl2的晶格能大于NaCl。,課堂互動(dòng)講練,離子晶體及常見的類型,1離子鍵 (1)定義：陰、陽離子間通過靜電作用所形成的化學(xué)鍵叫做離子鍵。 (2)成鍵元素：活潑金屬元素(如K、Na、Ca、Ba等，主要是第A族和第A族元素)和活潑非金屬元素(如F、Cl、Br、O等，主要是第A族和第A族元素)相互結(jié)合時(shí)多形成離子鍵。,(3)成鍵原因：活潑金屬原子容易失去電子而形成陽離子，活潑非金屬原子容易得到電子形成陰離子。當(dāng)活潑金屬遇到活潑非金屬時(shí)，電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，分別形成陽、陰離子，再通過靜電作用形成離子鍵。 (4)離子鍵只存在于離子化合物中。 (5)強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物、大多數(shù)鹽類是離子化合物。,2.離子晶體 (1)離子晶體是由陽離子和陰離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體。 (2)離子晶體微粒之間的作用力是離子鍵。由于靜電作用沒有方向性，故離子鍵沒有方向性。只要條件允許，陽離子周圍可以盡可能多地吸引陰離子，同樣，陰離子周圍可以盡可能多地吸引陽離子，故離子鍵也沒有飽和性。根據(jù)靜電作用大小的影響因素可知，在離子晶體中陰、陽離子半徑越小，所帶電荷數(shù)越多，離子鍵越強(qiáng)。 (3)離子晶體的化學(xué)式只表示晶體中陰、陽離子的個(gè)數(shù)比，而不是表示分子的組成。,3幾種離子晶體模型 (1)NaCl型晶體結(jié)構(gòu)模型(左下圖)：配位數(shù)為6。 在NaCl晶體中，每個(gè)Na周圍同時(shí)吸引著6個(gè)Cl，每個(gè)Cl周圍也同時(shí)吸引著6個(gè)Na。 每個(gè)Na周圍與它最近且等距的Na有12個(gè)，每個(gè)Na周圍與它最近且等距的Cl有6個(gè)。,(2011年黃岡高二檢測)有下列八種晶體：A.SiO2(水晶)；B.冰醋酸；C.氧化鎂；D.白磷；E.晶體氬；F.氯化銨；G.鋁；H.金剛石。 用序號(hào)回答下列問題： (1)屬于原子晶體的化合物是_，直接由原子構(gòu)成的晶體是_，直接由原子構(gòu)成的分子晶體是_。,(2)由極性分子構(gòu)成的晶體是_，含有共價(jià)鍵的離子晶體是_，屬于分子晶體的單質(zhì)是_。 (3)在一定條件下能導(dǎo)電并發(fā)生化學(xué)變化的是_。受熱熔化后化學(xué)鍵不發(fā)生變化的是_，需克服共價(jià)鍵的是_。 【思路點(diǎn)撥】 判斷晶體類型需要注意以下兩點(diǎn)： (1)晶體的構(gòu)成微粒。 (2)微粒間的相互作用力。,【答案】 (1)A A、E、H E (2)B F D、E (3)B、C、F B、D、E A、H,互動(dòng)探究 (1)上述物質(zhì)中均含有化學(xué)鍵嗎？ (2)B與F所含化學(xué)鍵類型是否相同？ 【提示】 (1)不是，稀有氣體為單原子分子，分子內(nèi)無化學(xué)鍵。(2)B項(xiàng)冰醋酸分子中的化學(xué)鍵為共價(jià)鍵，而F項(xiàng)所含化學(xué)鍵為離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵。所以兩者所含化學(xué)鍵類型不同。,【規(guī)律方法】 判斷晶體類型的方法 判斷晶體的類型一般是根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)： (1)在常溫下呈氣態(tài)或液態(tài)的物質(zhì)，其晶體應(yīng)屬于分子晶體(Hg除外)。如H2O、H2等。對于稀有氣體，雖然構(gòu)成物質(zhì)的微粒為原子，但應(yīng)看作單原子分子，因?yàn)槲⒘ｉg的相互作用力是范德華力，而非共價(jià)鍵。 (2)在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的晶體(化合物)是離子晶體。如：NaCl熔融后電離出Na和Cl，能自由移動(dòng)，所以能導(dǎo)電。,(3)有較高的熔、沸點(diǎn)，硬度大，并且難溶于水的物質(zhì)大多為原子晶體，如晶體硅、二氧化硅、金剛石等。 (4)易升華的物質(zhì)大多為分子晶體。還要強(qiáng)調(diào)的是，對于教材上每種晶體類型的例子，同學(xué)們一定要認(rèn)真掌握其結(jié)構(gòu)，把握其實(shí)質(zhì)和內(nèi)涵，在解題中靈活運(yùn)用。,變式訓(xùn)練1 如圖，直線交點(diǎn)處的圓圈為NaCl晶體中Na或Cl所處的位置。這兩種離子在空間三個(gè)互相垂直的方向上都是等距離排列的。,(1)請將其中代表Cl的圓圈涂黑(不必考慮體積大小)，以完成NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖。 (2)晶體中，在每個(gè)Na的周圍與它最接近的且距離相等的Na共有_個(gè)。 (3)在NaCl晶胞中正六面體的頂角上、面上、棱上的Na或Cl為該晶胞與其相鄰的晶胞所共有，一個(gè)晶胞中Cl的個(gè)數(shù)等于_，即_(填計(jì)算式)；Na的個(gè)數(shù)等于_，即_(填計(jì)算式)。,解析：(1)如圖所示,答案：(1),離子晶體的性質(zhì),1熔、沸點(diǎn) 具有較高的熔、沸點(diǎn)，難揮發(fā)。離子晶體中，陰、陽離子間有強(qiáng)烈的相互作用(離子鍵)，要克服離子間的相互作用使物質(zhì)熔化和沸騰，就需要較多的能量。因此，離子晶體具有較高的熔、沸點(diǎn)和難揮發(fā)的性質(zhì)。 2硬度 硬而脆。離子晶體中，陰、陽離子間有較強(qiáng)的離子鍵，離子晶體表現(xiàn)出較高的硬度。當(dāng)晶體受到?jīng)_擊力作用時(shí)，部分離子鍵發(fā)生斷裂，導(dǎo)致晶體破碎。,3導(dǎo)電性 不導(dǎo)電，但熔化或溶于水后能導(dǎo)電。離子晶體中，離子鍵較強(qiáng)，陰、陽離子不能自由移動(dòng)，即晶體中無自由移動(dòng)的離子，因此離子晶體不導(dǎo)電。當(dāng)升高溫度時(shí)，陰、陽離子獲得足夠的能量克服了離子間的相互作用力，成為自由移動(dòng)的離子，在外加電場的作用下，離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電。離子晶體溶于水時(shí)，陰、陽離子受到水分子的作用成了自由移動(dòng)的離子(或水合離子)，在外加電場的作用下，陰、陽離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電。,4溶解性 大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑(如水)中，難溶于非極性溶劑(如汽油、苯、CCl4)中。當(dāng)把離子晶體放入水中時(shí)，水分子對離子晶體中的離子產(chǎn)生吸引，使離子晶體中的離子克服離子間的相互作用力而離開晶體，變成在水中自由移動(dòng)的離子。 特別提醒：化學(xué)變化過程一定發(fā)生舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成，但破壞化學(xué)鍵或形成化學(xué)鍵的過程卻不一定發(fā)生化學(xué)變化，如食鹽熔化會(huì)破壞離子鍵，食鹽結(jié)晶過程會(huì)形成離子鍵，但均不是化學(xué)變化過程。,(2011年北京東城區(qū)高二檢測)現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)()的數(shù)據(jù)：,據(jù)此回答下列問題： (1)A組屬于_晶體，其熔化時(shí)克服的微粒間的作用力是_。 (2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是_(填序號(hào))。 有金屬光澤 導(dǎo)電性 導(dǎo)熱性 延展性 (3)C組中HF熔點(diǎn)反常是由于_。,(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是_(填序號(hào))。 硬度小 水溶液能導(dǎo)電 固體能導(dǎo)電 熔融狀態(tài)能導(dǎo)電 (5)D組晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)椋篘aClKClRbClCsCl，其原因解釋為：_。,【解析】 通過讀取表格中數(shù)據(jù)先判斷出晶體的類型及晶體的性質(zhì)，應(yīng)用氫鍵解釋HF的熔點(diǎn)反常，利用晶格能的大小解釋離子晶體熔點(diǎn)高低的原因。 【答案】 (1)原子 共價(jià)鍵 (2) (3)HF分子間能形成氫鍵，其熔化時(shí)需要消耗的能量更多(只要答出HF分子間能形成氫鍵即可) (4) (5)D組晶體都為離子晶體，r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)，在離子所帶電荷相同的情況下，半徑越小，晶格能越大，熔點(diǎn)就越高,【規(guī)律方法】 晶體熔、沸點(diǎn)高低的判斷 (1)不同類型晶體的熔、沸點(diǎn)：原子晶體離子晶體分子晶體；金屬晶體(除少數(shù)外)分子晶體；金屬晶體熔、沸點(diǎn)有的很高，如鎢，有的很低，如汞(常溫下是液體)。 (2)同類型晶體的熔、沸點(diǎn)： 原子晶體：結(jié)構(gòu)相似，半徑越小，鍵長