年化學(xué) 專題3 第二單元 離子鍵　離子晶體精品課件 魯科選修《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》

1、第二單元離子鍵離子晶體2021/8/8 星期日1課程標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航1.加深對離子鍵的認(rèn)識，理解離子鍵沒有飽和性、沒有方向性的特點(diǎn)。2.認(rèn)識幾種典型的離子晶體。3.能大致判斷離子鍵的強(qiáng)弱，知道晶格能的概念，了解影響晶格能大小的因素。4.晶格能對離子晶體硬度和熔沸點(diǎn)的影響，能預(yù)測離子晶體熔點(diǎn)高低順序。2021/8/8 星期日25.進(jìn)一步認(rèn)識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系，強(qiáng)化學(xué)生結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的意識。6.能運(yùn)用電子式表達(dá)離子化合物的形成過程。2021/8/8 星期日3新知初探自學(xué)導(dǎo)引自主學(xué)習(xí)一、離子鍵的形成1. 概念：_間通過_形成的化學(xué)鍵叫做離子鍵。2. 形成：在離子化合物中，陰、陽離子之間的_使陰、陽離子

2、相互吸引，陰、陽離子靜電作用靜電引力2021/8/8 星期日4陰離子的核外電子與陽離子的核外電子之間、陰離子的原子核與陽離子的原子核之間的_使陰、陽離子相互排斥。當(dāng)陰、陽離子之間的靜電引力和靜電斥力達(dá)到_時，陰、陽離子保持一定的平衡核間距，形成穩(wěn)定的_，整個體系達(dá)到_狀態(tài)。靜電斥力平衡離子鍵能量最低2021/8/8 星期日53. 根據(jù)元素的金屬性和非金屬性差異，金屬性較強(qiáng)的金屬原子與非金屬性較強(qiáng)的非金屬原子間易形成離子鍵。例如，A、A族元素與A、A族元素易形成離子鍵。4. 離子鍵的特點(diǎn)：離子鍵沒有_性和_性。方向飽和2021/8/8 星期日6想一想 1.離子晶體一定含離子鍵，一定不含共價鍵嗎？

3、提示：不一定。離子晶體中可能含有共價鍵，如NaOH、Na2O2 等。2021/8/8 星期日7二、離子晶體1.概念：由_和_通過_結(jié)合而成的晶體。2.物理性質(zhì)：一般來說，離子晶體具有較高_(dá)和較大的_。這些性質(zhì)都是因?yàn)殡x子晶體中存在著離子鍵，若要破壞這種作用需要獲得能量。3.晶格能(U)陰離子陽離子離子鍵熔點(diǎn)硬度2021/8/8 星期日8(1)概念：拆開1 mol離子晶體使之形成氣態(tài)陰離子和氣態(tài)陽離子時所吸收的能量，單位為 _。(2)意義：晶格能用來衡量離子晶體中陰、陽離子間靜電作用的大小。(3)影響因素：在離子晶體中，離子半徑越小，離子所帶的電荷數(shù)_，則晶格能越大。kJmol1越多2021/8

4、/8 星期日9晶格能越大，陰、陽離子間的離子鍵就越牢固，形成的離子晶體就越穩(wěn)定，而且熔點(diǎn)越高，硬度_。想一想2.離子晶體是否全由金屬元素與非金屬元素組成?提示：不是，全部由非金屬元素形成的晶體，也可能是離子晶體，如銨鹽。越大2021/8/8 星期日10自主體驗(yàn)1.能以離子鍵相結(jié)合生成A2B型(B為陰離子)離子化合物的是 ( )A.原子序數(shù)為11和17B.原子序數(shù)為20和9C.原子序數(shù)為13和17D.原子序數(shù)為19和162021/8/8 星期日11解析：選D。A項(xiàng)中生成NaCl離子化合物，B項(xiàng)中生成CaF2離子化合物，C項(xiàng)中生成AlCl3共價化合物，D項(xiàng)中生成K2S 離子化合物，故選D。2021

5、/8/8 星期日122.下列各式是用電子式表示的對應(yīng)物質(zhì)形成的過程，其中正確的是( )2021/8/8 星期日13解析：選B。A項(xiàng)，KBr為離子晶體，電子式寫錯。C項(xiàng)，H2O為共價化合物，電子式寫錯。D項(xiàng)，CaCl2中兩個Cl-應(yīng)寫在Ca2的兩邊。2021/8/8 星期日143.下列關(guān)于晶格能的說法中正確的是( )A.晶格能指形成1 mol離子鍵所放出的能量B.晶格能指破壞1 mol離子鍵所吸收的能量C.晶格能指1 mol離子化合物中的陰、陽離子由相互遠(yuǎn)離的氣態(tài)離子結(jié)合成離子晶體時所放出的能量D.晶格能的大小與晶體的熔點(diǎn)、硬度都無關(guān)2021/8/8 星期日15解析：選C。晶格能指1 mol離子

6、化合物中陰、陽離子由相互遠(yuǎn)離的氣態(tài)離子結(jié)合成離子晶體時放出的能量。4.下列性質(zhì)中，可以證明某化合物內(nèi)一定存在離子鍵的是( )A.可溶于水 B.具有較高的熔點(diǎn)C.水溶液能導(dǎo)電 D.熔融狀態(tài)能導(dǎo)電2021/8/8 星期日16解析：選D。某些共價化合物也是可以溶于水的，如HCl、H2SO4等，而有些離子化合物是難溶于水的，如BaCO3、Cu(OH)2等，所以A項(xiàng)錯誤；通常共價化合物具有較低的熔點(diǎn)，而離子化合物具有較高的熔點(diǎn)，但共價化合物AlCl3的熔點(diǎn)較高，離子化合物（NH4）2CO3的熔點(diǎn)較低，所以B項(xiàng)錯誤；2021/8/8 星期日17共價化合物HCl溶于水形成能導(dǎo)電的溶液，所以C項(xiàng)錯誤；共價化合

7、物不含離子，以分子形式存在，在熔融狀態(tài)下也不會電離出離子，所以不能導(dǎo)電，而離子化合物可以電離出離子，所以D項(xiàng)正確。2021/8/8 星期日18要點(diǎn)突破講練互動探究導(dǎo)引1 從原子結(jié)構(gòu)的角度說明氯化鈉中離子鍵的形成過程。提示：鈉原子的電子排布式為：1s22s22p63s1，易失去最外層的一個電子，達(dá)到氖原子的電子排布，要點(diǎn)一離子鍵的形成2021/8/8 星期日19形成穩(wěn)定的鈉離子(Na：1s22s22p6)；氯原子的電子排布式為：1s22s22p63s23p5，易得到一個電子，達(dá)到氬原子的電子排布，形成穩(wěn)定的氯離子(Cl：1s22s22p63s23p6)；然后鈉離子(陽離子)和氯離子(陰離子)間以

8、離子鍵相結(jié)合形成氯化鈉晶體。2021/8/8 星期日20探究導(dǎo)引2 離子鍵的形成過程中，只表現(xiàn)為陰、陽離子間的靜電吸引作用嗎？提示： 不是。離子鍵的實(shí)質(zhì)是靜電作用，陰、陽離子之間的靜電引力使陰、陽離子相互吸引，陰離子的核外電子與陽離子的核外電子之間、2021/8/8 星期日21陰離子的原子核與陽離子的原子核之間的靜電斥力使陰、陽離子相互排斥，當(dāng)陰、陽離子間的靜電引力和靜電斥力達(dá)到平衡時，陰、陽離子保持一定的平衡核間距，形成穩(wěn)定的離子鍵，整個體系達(dá)到能量最低狀態(tài)。2021/8/8 星期日22要點(diǎn)歸納常見的離子化合物1. 活潑的金屬元素(A、A)和活潑的非金屬元素(A、A)形成的化合物。2. 活潑

9、的金屬元素和酸根離子(或氫氧根離子)形成的化合物。3. 銨根離子和酸根離子(或活潑非金屬元素離子)形成的鹽。2021/8/8 星期日23即時應(yīng)用1. 下列敘述正確的是()A離子鍵有飽和性和方向性B離子化合物只含有離子鍵C有些離子化合物既含有離子鍵又含有共價鍵D離子化合物中一定含有金屬元素2021/8/8 星期日24解析：選C。一種離子對帶異種電荷離子的吸引作用與其所處的方向無關(guān)，所以離子鍵無方向性，一種離子可以盡可能多地吸引帶異種電荷的離子，所以離子鍵無飽和性；離子化合物中一定含有離子鍵，可能含有共價鍵，如NaOH；離子化合物中不一定含有金屬元素，如NH4Cl。2021/8/8 星期日25要點(diǎn)

10、二離子晶體探究導(dǎo)引1 為什么不同的陰、陽離子結(jié)合成晶體時會形成配位數(shù)不同的空間構(gòu)型呢？提示：因?yàn)樵谀撤N結(jié)構(gòu)下該離子化合物的晶體最穩(wěn)定，體系的能量最低。一般決定離子晶體構(gòu)型的主要因素有陰、陽離子的半徑比的大小和離子的電子層構(gòu)型等。2021/8/8 星期日26探究導(dǎo)引2 “NaCl”表示氯化鈉的分子嗎？一個NaCl晶胞中，含有Na、Cl各多少？每個Na周圍有幾個Cl？每個Na周圍有幾個Na？提示：NaCl晶體中不存在單個的NaCl分子，每個Na周圍同時吸引著6個Cl，每個Cl周圍也同時吸引著6個Na。2021/8/8 星期日272021/8/8 星期日28故Na與Cl個數(shù)比為4411。所以，化學(xué)式

11、NaCl是表示該離子晶體中離子的個數(shù)比。只有在蒸氣狀態(tài)時，才有單個的氯化鈉分子。2021/8/8 星期日29要點(diǎn)歸納 常見的AB型離子晶體有NaCl型、CsCl型、ZnS型等多種類型。晶體類型NaCl型CsCl型ZnS型晶胞Cl大球Na小球Cl大球Cs小球Zn2大球S2小球2021/8/8 星期日30晶體類型NaCl型CsCl型ZnS型符合類型Li、Na、K和Rb的鹵化物，AgF、MgO等CsBr、CsI、NH4Cl等BeO、BeS等配位數(shù)6、68、84、42021/8/8 星期日31即時應(yīng)用 2. 一種離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。其中陽離子A用 表示，陰離子B用 表示。(1)每個晶胞中含A的

12、數(shù)目為_個，含B的數(shù)目為_個。2021/8/8 星期日32(2)若A的核外電子排布與Ar的相同，B的核外電子排布與Ne的相同，則該離子化合物的化學(xué)式為_。(3)該離子晶體中陽離子的配位數(shù)為_，陰離子的配位數(shù)為_。2021/8/8 星期日33答案：(1)48(2)CaF2(3)842021/8/8 星期日34題型探究技法歸納題型1晶胞的分析例1 某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。試求：(1)晶體中每一個Y同時吸引著_個X，每個X同時吸引著_個Y，2021/8/8 星期日35該晶體的化學(xué)式是_。(2)晶體中在每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有_個。(3)晶體中距離最近的2個X與一個Y形成的夾角(X

13、YX)為_?！舅悸伏c(diǎn)撥】離子晶體的化學(xué)式可由晶胞中粒子中的連接情況分析可得。2021/8/8 星期日36【解析】(1)觀察圖形，Y位于晶胞立方體內(nèi)，與Y成鍵的X全部在圖中顯示，每個Y吸引4個X。X位于晶胞立方體的8個頂點(diǎn)和6個面心，假如以頂點(diǎn)X計(jì)算它吸引的Y數(shù)，很清楚看到，每個頂點(diǎn)X在本晶胞內(nèi)只與1個Y吸引，因?yàn)轫旤c(diǎn)X是8個晶胞的共同頂點(diǎn)，每個晶胞應(yīng)與本晶胞相同，有1個Y與這個頂點(diǎn)X相吸引，所以每個X同時吸引的Y是8個。2021/8/8 星期日37X、Y的配位數(shù)之比為84，所以化學(xué)式應(yīng)為XY2或Y2X。(2)跟1個X緊鄰的其它X數(shù)目有12個。觀察時可以一個頂點(diǎn)X為準(zhǔn)，它同時處于互為垂直關(guān)系的三

14、個平面上，每個平面上有4個X與它緊鄰，故共有12個。(3)圖中可看出來，每個Y向四周伸出4個化學(xué)鍵，其形與CH4的四個鍵是相同的，2021/8/8 星期日38鍵的夾角為109.5。如果要證明得更詳細(xì)些，我們可以通過晶胞中心，把晶胞再“切”上互相垂直的“三刀”，使晶胞成為8個小立方體。這時8個Y正位于8個小立方體的中心，而X位于小立方體互為對角關(guān)系的4個頂點(diǎn)上。這4個X構(gòu)成一個正四面體，Y恰好在正四面體的體心，角XYX為109.5。2021/8/8 星期日39【答案】(1)48XY2(或Y2X)(2)12(3)109.5【規(guī)律方法】原子X的周圍有a個Y，Y原子周圍有b個X，則化學(xué)式為XbYa。2021/8/8 星期