化学：第3章第4节离子晶体优化.ppt

第四节 离子晶体,学习目标 1.了解离子晶体的结构特点。 2.能根据离子晶体的结构特点解释其物理性质。 3.了解晶格能的含义及其应用。,课堂互动讲练,课前自主学案,知能优化训练,第四节 离子晶体,课前自主学案,一、离子晶体 1结构特点,阳离子,阴离子,离子键,2决定晶体结构的因素,半径比,电荷比,离子键,3性质 熔、沸点_，硬度_，难溶于有机溶剂。,较高,较大,思考感悟 1离子晶体中存在共价键吗？ 【提示】 有些离子晶体如NaOH、NH4Cl、Na2SO4中存在共价键，有些离子晶体中不存在共价键如NaCl、MgO等。,二、晶格能 1概念 _形成1摩离子晶体_的能量，通常取_，单位为_。 2影响因素 3晶格能对离子晶体性质的影响 晶格能越大，形成的离子晶体越_，而且熔点越_，硬度越_。,气态离子,释放,正值,kJmol1,越多,越小,稳定,高,大,科目一考试 / 2016年科目一模拟考试题,科目二考试 2016年科目二考试技巧、考试内容、考试视频,思考感悟 2NaCl与KCl，NaCl与MgCl2哪一个晶格能更大？ 【提示】 r(Na)r(Mg2)，所以MgCl2的晶格能大于NaCl。,课堂互动讲练,离子晶体及常见的类型,1离子键 (1)定义：阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键叫做离子键。 (2)成键元素：活泼金属元素(如K、Na、Ca、Ba等，主要是第A族和第A族元素)和活泼非金属元素(如F、Cl、Br、O等，主要是第A族和第A族元素)相互结合时多形成离子键。,(3)成键原因：活泼金属原子容易失去电子而形成阳离子，活泼非金属原子容易得到电子形成阴离子。当活泼金属遇到活泼非金属时，电子发生转移，分别形成阳、阴离子，再通过静电作用形成离子键。 (4)离子键只存在于离子化合物中。 (5)强碱、活泼金属氧化物、大多数盐类是离子化合物。,2.离子晶体 (1)离子晶体是由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。 (2)离子晶体微粒之间的作用力是离子键。由于静电作用没有方向性，故离子键没有方向性。只要条件允许，阳离子周围可以尽可能多地吸引阴离子，同样，阴离子周围可以尽可能多地吸引阳离子，故离子键也没有饱和性。根据静电作用大小的影响因素可知，在离子晶体中阴、阳离子半径越小，所带电荷数越多，离子键越强。 (3)离子晶体的化学式只表示晶体中阴、阳离子的个数比，而不是表示分子的组成。,3几种离子晶体模型 (1)NaCl型晶体结构模型(左下图)：配位数为6。 在NaCl晶体中，每个Na周围同时吸引着6个Cl，每个Cl周围也同时吸引着6个Na。 每个Na周围与它最近且等距的Na有12个，每个Na周围与它最近且等距的Cl有6个。,(2011年黄冈高二检测)有下列八种晶体：A.SiO2(水晶)；B.冰醋酸；C.氧化镁；D.白磷；E.晶体氩；F.氯化铵；G.铝；H.金刚石。 用序号回答下列问题： (1)属于原子晶体的化合物是_，直接由原子构成的晶体是_，直接由原子构成的分子晶体是_。,(2)由极性分子构成的晶体是_，含有共价键的离子晶体是_，属于分子晶体的单质是_。 (3)在一定条件下能导电并发生化学变化的是_。受热熔化后化学键不发生变化的是_，需克服共价键的是_。 【思路点拨】 判断晶体类型需要注意以下两点： (1)晶体的构成微粒。 (2)微粒间的相互作用力。,【答案】 (1)A A、E、H E (2)B F D、E (3)B、C、F B、D、E A、H,互动探究 (1)上述物质中均含有化学键吗？ (2)B与F所含化学键类型是否相同？ 【提示】 (1)不是，稀有气体为单原子分子，分子内无化学键。(2)B项冰醋酸分子中的化学键为共价键，而F项所含化学键为离子键、共价键、配位键。所以两者所含化学键类型不同。,【规律方法】 判断晶体类型的方法 判断晶体的类型一般是根据物质的物理性质： (1)在常温下呈气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体(Hg除外)。如H2O、H2等。对于稀有气体，虽然构成物质的微粒为原子，但应看作单原子分子，因为微粒间的相互作用力是范德华力，而非共价键。 (2)在熔融状态下能导电的晶体(化合物)是离子晶体。如：NaCl熔融后电离出Na和Cl，能自由移动，所以能导电。,(3)有较高的熔、沸点，硬度大，并且难溶于水的物质大多为原子晶体，如晶体硅、二氧化硅、金刚石等。 (4)易升华的物质大多为分子晶体。还要强调的是，对于教材上每种晶体类型的例子，同学们一定要认真掌握其结构，把握其实质和内涵，在解题中灵活运用。,变式训练1 如图，直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na或Cl所处的位置。这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。,(1)请将其中代表Cl的圆圈涂黑(不必考虑体积大小)，以完成NaCl晶体结构示意图。 (2)晶体中，在每个Na的周围与它最接近的且距离相等的Na共有_个。 (3)在NaCl晶胞中正六面体的顶角上、面上、棱上的Na或Cl为该晶胞与其相邻的晶胞所共有，一个晶胞中Cl的个数等于_，即_(填计算式)；Na的个数等于_，即_(填计算式)。,解析：(1)如图所示,答案：(1),离子晶体的性质,1熔、沸点 具有较高的熔、沸点，难挥发。离子晶体中，阴、阳离子间有强烈的相互作用(离子键)，要克服离子间的相互作用使物质熔化和沸腾，就需要较多的能量。因此，离子晶体具有较高的熔、沸点和难挥发的性质。 2硬度 硬而脆。离子晶体中，阴、阳离子间有较强的离子键，离子晶体表现出较高的硬度。当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎。,3导电性 不导电，但熔化或溶于水后能导电。离子晶体中，离子键较强，阴、阳离子不能自由移动，即晶体中无自由移动的离子，因此离子晶体不导电。当升高温度时，阴、阳离子获得足够的能量克服了离子间的相互作用力，成为自由移动的离子，在外加电场的作用下，离子定向移动而导电。离子晶体溶于水时，阴、阳离子受到水分子的作用成了自由移动的离子(或水合离子)，在外加电场的作用下，阴、阳离子定向移动而导电。,4溶解性 大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水)中，难溶于非极性溶剂(如汽油、苯、CCl4)中。当把离子晶体放入水中时，水分子对离子晶体中的离子产生吸引，使离子晶体中的离子克服离子间的相互作用力而离开晶体，变成在水中自由移动的离子。 特别提醒：化学变化过程一定发生旧化学键的断裂和新化学键的形成，但破坏化学键或形成化学键的过程却不一定发生化学变化，如食盐熔化会破坏离子键，食盐结晶过程会形成离子键，但均不是化学变化过程。,(2011年北京东城区高二检测)现有几组物质的熔点()的数据：,据此回答下列问题： (1)A组属于_晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是_。 (2)B组晶体共同的物理性质是_(填序号)。 有金属光泽 导电性 导热性 延展性 (3)C组中HF熔点反常是由于_。,(4)D组晶体可能具有的性质是_(填序号)。 硬度小 水溶液能导电 固体能导电 熔融状态能导电 (5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为：NaClKClRbClCsCl，其原因解释为：_。,【解析】 通过读取表格中数据先判断出晶体的类型及晶体的性质，应用氢键解释HF的熔点反常，利用晶格能的大小解释离子晶体熔点高低的原因。 【答案】 (1)原子 共价键 (2) (3)HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(只要答出HF分子间能形成氢键即可) (4) (5)D组晶体都为离子晶体，r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)，在离子所带电荷相同的情况下，半径越小，晶格能越大，熔点就越高,【规律方法】 晶体熔、沸点高低的判断 (1)不同类型晶体的熔、沸点：原子晶体离子晶体分子晶体；金属晶体(除少数外)分子晶体；金属晶体熔、沸点有的很高，如钨，有的很低，如汞(常温下是液体)。 (2)同类型晶体的熔、沸点： 原子晶体：结构相似，半径越小，键长