高中化学 专题3 微粒间作用力与物质性质 第二单元 离子键 离子晶体课件 苏教版选修3.ppt

第二单元离子键离子晶体 专题3微粒间作用力与物质性质 课程标准 1 加深对离子键的认识 理解离子键没有饱和性 没有方向性的特点 2 认识几种典型的离子晶体 3 能大致判断离子键的强弱 了解晶格能的概念 能说明晶格能的大小与离子晶体性质的关系 4 能识别氯化钠 氯化铯等晶胞结构 专题3微粒间作用力与物质性质 一 离子键的形成1 概念 间通过 形成的化学键 2 形成 在离子化合物中 阴 阳离子之间的 使阴 阳离子相互吸引 阴离子的核外电子与阳离子的核外电子之间 阴离子的原子核与阳离子的原子核之间的 使阴 阳离子相互排斥 当阴 阳离子之间的静电引力和静电斥力达到 时 阴 阳离子保持一定的平衡核间距 形成稳定的 整个体系达到 状态 阴 阳离子 静电作用 静电引力 静电斥力 平衡 离子键 能量最低 3 根据元素的金属性和非金属性差异 金属性较强的金属原子与非金属性较强的非金属原子间易形成离子键 例如 a a族元素与 a a族元素易形成离子键 4 离子键的特点 离子键没有 性和 性 方向 饱和 1 离子晶体一定含离子键 一定不含共价键吗 提示 不一定 离子晶体中可能含有共价键 如naoh na2o2等 二 离子晶体1 概念 由 和 通过 结合而成的晶体 2 物理性质 一般来说 离子晶体具有较高的 和较大的 这些性质都是因为离子晶体中存在着离子键 若要破坏这种作用需要获得能量 阴离子 阳离子 离子键 熔点 硬度 3 晶格能 u 1 概念 拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子和气态阳离子时所吸收的能量 单位为 2 意义 晶格能用来衡量离子晶体中阴 阳离子间静电作用的大小 3 影响因素 在离子晶体中 离子半径越小 离子所带的电荷数 则晶格能越大 晶格能越大 阴 阳离子间的离子键就越牢固 形成的离子晶体就越稳定 而且熔点越高 硬度 kj mol 1 越多 越大 4 氯化钠 氯化铯的晶体结构特征 1 nacl型晶体结构模型 左下图 配位数为 在nacl晶体中 每个na 周围同时吸引着 个cl 每个cl 周围也同时吸引着 个na 每个na 周围与它最近且等距的na 有 个 每个na 周围与它最近且等距的cl 有 个 2 cscl型晶体结构模型 右下图 配位数为 每个cs 与 个cs 等距离相邻 每个cs 与 个cl 等距离相邻 6 6 6 12 6 8 6 8 2 离子晶体是否全由金属元素与非金属元素组成 提示 不是 全部由非金属元素形成的晶体 也可能是离子晶体 如铵盐 1 能以离子键相结合生成a2b型 b为阴离子 离子化合物的是 a 原子序数为11和17b 原子序数为20和9c 原子序数为13和17d 原子序数为19和16解析 a项中生成nacl离子化合物 b项中生成caf2离子化合物 c项中生成alcl3共价化合物 d项中生成k2s离子化合物 故选d d 2 2014 南宁高二检测 为了确定sbcl3 sbcl5 sncl4是否为离子化合物 可以进行下列实验 其中合理 可靠的是 解析 选b 离子化合物一般熔 沸点较高 熔融态可导电 分子晶体溶于水后也可以发生电离而导电 如hcl等 hcl溶于水电离产生cl 也能与hno3酸化的agno3溶液反应 产生白色沉淀 故a c d都不可靠 3 下列关于晶格能的说法中正确的是 a 晶格能指形成1mol离子键所放出的能量b 晶格能指破坏1mol离子键所吸收的能量c 晶格能指1mol离子化合物中的阴 阳离子由相互远离的气态离子结合成离子晶体时所放出的能量d 晶格能的大小与晶体的熔点 硬度都无关解析 晶格能指1mol离子化合物中阴 阳离子由相互远离的气态离子结合成离子晶体时放出的能量 c 4 下列性质中 可以证明某化合物内一定存在离子键的是 a 可溶于水b 具有较高的熔点c 水溶液能导电d 熔融状态能导电解析 某些共价化合物也是可以溶于水的 如hcl h2so4等 而有些离子化合物是难溶于水的 如baco3 cu oh 2等 所以a项错误 通常共价化合物具有较低的熔点 而离子化合物具有较高的熔点 但共价化合物alcl3的熔点较高 离子化合物 nh4 2co3的熔点较低 所以b项错误 共价化合物hcl溶于水形成能导电的溶液 所以c项错误 共价化合物不含离子 以分子形式存在 在熔融状态下也不会电离出离子 所以不能导电 而离子化合物可以电离出离子 所以d项正确 d 探究导引1从原子结构的角度说明氯化钠中离子键的形成过程 提示 钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1 易失去最外层的一个电子 达到氖原子的电子排布 形成稳定的钠离子 na 1s22s22p6 氯原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5 易得到一个电子 达到氩原子的电子排布 形成稳定的氯离子 cl 1s22s22p63s23p6 然后钠离子 阳离子 和氯离子 阴离子 间以离子键相结合形成氯化钠晶体 离子键的形成 探究导引2离子键的形成过程中 只表现为阴 阳离子间的静电吸引作用吗 提示 不是 离子键的实质是静电作用 阴 阳离子之间的静电引力使阴 阳离子相互吸引 阴离子的核外电子与阳离子的核外电子之间 阴离子的原子核与阳离子的原子核之间的静电斥力使阴 阳离子相互排斥 当阴 阳离子间的静电引力和静电斥力达到平衡时 阴 阳离子保持一定的平衡核间距 形成稳定的离子键 整个体系达到能量最低状态 常见的离子化合物1 活泼的金属元素 a a 和活泼的非金属元素 a a 形成的化合物 2 活泼的金属元素和酸根离子 或氢氧根离子 形成的化合物 3 铵根离子和酸根离子 或活泼非金属元素离子 形成的盐 1 下列叙述正确的是 a 离子键有饱和性和方向性b 离子化合物只含有离子键c 有些离子化合物既含有离子键又含有共价键d 离子化合物中一定含有金属元素解析 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 所以离子键无方向性 一种离子可以尽可能多地吸引带异种电荷的离子 所以离子键无饱和性 离子化合物中一定含有离子键 可能含有共价键 如naoh 离子化合物中不一定含有金属元素 如nh4cl c 探究导引1为什么不同的阴 阳离子结合成晶体时会形成配位数不同的空间构型呢 提示 因为在某种结构下该离子化合物的晶体最稳定 体系的能量最低 一般决定离子晶体构型的主要因素有阴 阳离子的半径比的大小和离子的电子层构型等 离子晶体 探究导引2 nacl 表示氯化钠的分子吗 一个nacl晶胞中 含有na cl 各多少 每个na 周围有几个cl 每个na 周围有几个na 常见的ab型离子晶体有nacl型 cscl型 zns型等多种类型 1 每个晶胞中含a的数目为 个 含b的数目为 个 2 若a的核外电子排布与ar的相同 b的核外电子排布与ne的相同 则该离子化合物的化学式为 3 该离子晶体中阳离子的配位数为 阴离子的配位数为 4 8 caf2 8 4 某离子晶体的晶胞结构如图所示 试求 1 晶体中每一个y同时吸引着 个x 每一个x同时吸引着 个y 该晶体的化学式是 2 晶体中在每个x周围与它最接近且距离相等的x共有 个 3 晶体中距离最近的2个x与一个y形成的夹角 xyx 为 晶胞的分析 4 8 xy2 或y2x 12 109 5 思路点拨 离子晶体的化学式可由晶胞中粒子中的连接情况分析可得 解析 1 观察图形 y位于晶胞立方体内 与y成键的x全部在图中显示 每个y吸引4个x x位于晶胞立方体的8个顶点和6个面心 假如以顶点x计算它吸引的y数 很清楚地看到 每个顶点x在本晶胞内只与1个y吸引 因为顶点x是8个晶胞的共同顶点 每个晶胞应与本晶胞相同 有1个y与这个顶点x相吸引 所以每个x同时吸引的y是8个 x y的配位数之比为8 4 所以化学式应为xy2或y2x 2 跟1个x紧邻的其他x数目有12个 观察时可以一个顶点x为准 它同时处于互为垂直关系的三个平面上 每个平面上有4个x与它紧邻 故共有12个 3 图中可看出来 每个y向四周伸出4个化学键 其形与ch4的四个键是相同的 键的夹角为109 5 如果要证明得更详细些 我们可以通过晶胞中心 把晶胞再 切 上互相垂直的 三刀 使晶胞成为8个小立方体 这时8个y正位于8个小立方体的中心 而x位于小立方体互为对角关系的4个顶点上 这