202X学年高中化学专题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

1、专题3微粒间作用力与物质性质1.理解离子键、离子晶体的概念，并知道离子晶体构造与性质的关系。能用电子式表示离子键及其形成过程。2.了解晶格能的概念；知道影响晶格能大小的因素并能用晶格能推断离子晶体熔、沸点的上下。目标导航根底知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引1.形成过程 离子化合物中，阴、阳离子间的 使阴、阳离子相互吸引，而阴、阳离子的核外电子之间、原子核之间的 使阴、阳离子相互排斥。当阴、阳离子间的 和 到达平衡时，阴、阳离子保持一定的平衡核间距，形成稳定的离子键，整个体系到达能量 状态。 2.成键特征 阴、阳离子 对称，电荷分布也是 对称，它们在空间各个方向上的 一样，在各个方向上一

2、个离子可同时吸引多个带相反电荷的离子，故离子键无 性和 性。 一、 离子键的形成 根底知识导学答案静电引力静电斥力静电引力静电斥力球形最低球形静电作用方向饱和答案议一议1.离子键的形成条件是什么？答案元素的电负性差值比较大。成键的两元素的电负性差用X表示，一般情况下，当X 1.7, 发生电子转移， 形成离子键；当X r(Mg2)r(Al3)，离子键强度：AlF3MgF2NaF，所以晶格 能 大 小 顺 序 为 A l F 3 M g F 2 N a F 。 熔 点 由 高 到 低 顺 序 为AlF3MgF2NaF。答案4.正误判断，正确的打“，错误的打“。(1)离子晶体中只含有离子键，没有共价

3、键()(2)离子晶体熔沸点一般比较高()(3)晶格能越大，离子键越弱，离子晶体的熔沸点就越低()(4)离子晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子()(5)只有非金属元素不可能形成离子键()(6)离子晶体在任何情况下都可以导电()(7)离子晶体均易溶于水()(8)离子晶体熔化时破坏了离子键()答案5.根据晶格能的知识答复：(1)为何Na2O的晶格能大于NaF，而KCl的晶格能大于KI?答案晶格能与离子所带的电荷数成正比，而与离子半径的大小成反比。在Na2O和NaF中，O2所带的电荷数比F多，故Na2O的晶格能大于NaF；而KCl和KI中，Cl半径小于I的半径，故KCl的晶格能大于KI。(

4、2)KCl、MgO、CaO的晶体构造与NaCl的晶体构造相似，KCl、CaO、MgO三种离子晶体熔点从高到低的顺序是_ 。MgOCaOKCl返回一、离子晶体的构造与性质 重点难点探究1.离子晶体的构造(1)离子晶体微粒之间的作用力是离子键，由于离子键没有方向性和饱和性，故离子晶体一般采取密堆积方式。(2)离子晶体中存在的微粒是阳离子和阴离子，离子晶体的化学式只表示晶体中阴、阳离子的个数比，而不是表示其分子组成。(3)离子晶体中，离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子键越强。2.离子晶体的性质(1)离子晶体中阴阳离子交替出现，层与层之间如果滑动，同性离子相邻而使斥力增大导致不稳定，所以离子晶体无

5、延展性。(2)离子晶体不导电，但在熔融状态或水溶液中能导电。(3)离子晶体难溶于非极性溶剂(如苯、汽油)而易溶于极性溶剂(如水)。(4)离子晶体的熔、沸点取决于构成晶体的阴阳离子间离子键的强弱，而离子键的强弱，可用晶格能的大小来衡量，晶格能越大离子键越结实，离子晶体的熔点越高、硬度越大。而对于同种类型的离子晶体，离子所带的电荷数越高，半径越小，晶格能越大。 (5)离子晶体中不一定含有金属阳离子，如NH4Cl为离子晶体，不含有金属阳离子，但一定含有阴离子。例1以下性质适合于离子晶体的是()熔点1 070 ，易溶于水，水溶液能导电熔点10.31 ，液态不导电，水溶液能导电能溶于CS2，熔点112.

6、8 ，沸点444.6 熔点97.81 ，质软，导电，密度0.97 gcm3熔点218 ，难溶于水熔点3 900 ，硬度很大，不导电难溶于水，固体时导电，升温时导电能力减弱难溶于水，熔点高，固体不导电，熔化时导电A. B.C. D.解析答案解析解析离子晶体熔融时能导电，难溶于非极性溶剂，熔点较高、质硬而脆，固体不导电，故均不符合离子晶体的特点；中熔点达3 900 ，硬度很大，应是原子晶体。故只有符合题意。答案答案A变式训练1以下有关离子晶体的数据大小比较不正确的选项是()A.熔点：NaFMgF2AlF3B.晶格能：NaFNaClNaBrC.阴离子的配位数：CsClNaClCaF2D.硬度：MgO

7、CaOBaO 解析答案解析解析掌握好离子半径的大小变化规律是分析离子晶体性质的一个关键点。由于r(Na)r(Mg2)r(Al3)，且Na、Mg2、Al3所带电荷数依次增大，所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强，晶格能依次增大，故熔点依次升高。由于r(F)r(Cl)r(Br)，故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小。在CsCl、NaCl、CaF2中阴离子的配位数分别为8、6、4。由于r(Mg2)r(Ca2)r(Ba2)，故MgO、CaO、BaO中离子键依次减弱，晶格能依次减小，硬度依次减小。答案答案A二、晶格能的应用1.离子晶体构造类型一样时，离子所带电荷数越多，离子半径越小，晶

8、格能越大，晶体熔、沸点越高，硬度越大。2.晶格能的大小影响岩浆晶出的先后次序，晶格能越大，形成的晶体越稳定，岩浆中的矿物越容易结晶析出。NaBr晶体比NaCl晶体晶格能 (填“大或“小)，主要原因是 。 M g O 晶 体 比 N a C l 晶 体 晶 格 能 大 ， 主 要 原 因是 。 NaBr、NaCl和MgO晶体中，熔点最高的是 。解析答案例2根据表格数据答复以下有关问题：(1)NaBr、NaCl、MgO等离子晶体的核间距离和晶格能如下表所示： NaBrNaClMgO离子的核间距/pm290276205晶格能/kJmol1 7873 890解析解析对同类型的离子晶体中，离子半径越小，

9、离子电荷数越多，晶格能越大，离子晶体越稳定，熔、沸点越高。答案答案小NaBr比NaCl离子的核间距大MgO晶体中的阴、阳离子的电荷数绝对值大，并且离子的核间距小MgO解析答案(2)Mg是第3周期元素，该周期局部元素氟化物的熔点见下表：氟化物NaFMgF2SiF4熔点/K1 2661 534183解释表中氟化物熔点差异的原因： ； 。解析先比较不同类型晶体的熔点。解析先比较不同类型晶体的熔点。NaF、MgF2为离子晶体，离子为离子晶体，离子间以离子键结合，离子键作用强，间以离子键结合，离子键作用强，SiF4固态时为分子晶体，分子间以范固态时为分子晶体，分子间以范德华力结合，范德华力较弱，故德华力

10、结合，范德华力较弱，故NaF和和MgF2的熔点都高于的熔点都高于SiF4。再比较一样类型晶体的熔点。再比较一样类型晶体的熔点。Na的半径比的半径比Mg2半径大，半径大，Na所所带电荷数小于带电荷数小于Mg2，所以，所以MgF2的离子键比的离子键比NaF的离子键强度大，的离子键强度大，MgF2熔点高于熔点高于NaF熔点。熔点。答案答案NaF与与MgF2为离子晶体，为离子晶体，SiF4为分子晶体，所以为分子晶体，所以NaF、MgF2远比远比SiF4熔点要高熔点要高因为因为Mg2的半径小于的半径小于Na的半径且的半径且Mg2所带电荷数较大，所以所带电荷数较大，所以MgF2的离子键强度大于的离子键强度

11、大于NaF的离子键强度，故的离子键强度，故MgF2的熔点高于的熔点高于NaF变式训练2根据下表的数据，判断以下说法的正确的选项是() 解析答案离子化合物电荷数Z晶格能/kJmol1熔点/CNaF1923993NaCl1786801MgO23 7912 852CaO23 4012 614A.晶格能的大小与正负离子电荷数和距离成正比B.晶格能越大，即正负离子间的静电引力越强，晶体的熔点就越高，硬度越大C.NaF晶体比NaCl晶体稳定D.表中物质CaO的晶体最稳定返回解析根据表中的数据可知，晶格能主要影响因素是离子电荷，电荷数解析根据表中的数据可知，晶格能主要影响因素是离子电荷，电荷数越多，晶格能越

12、大，而且熔点越高，硬度越大；其次就是离子半径，离越多，晶格能越大，而且熔点越高，硬度越大；其次就是离子半径，离子半径越小，晶格能越大，而且熔点越高，硬度越大；子半径越小，晶格能越大，而且熔点越高，硬度越大；A项，根据表中的数据可知，项，根据表中的数据可知，NaF电荷数电荷数1，MgO电荷数电荷数2，晶格能的大，晶格能的大小与正负离子电荷数成正比，小与正负离子电荷数成正比，MgO、CaO中所带电荷一样，但镁离子中所带电荷一样，但镁离子半径小于钙离子半径，键长半径小于钙离子半径，键长MgO小于小于CaO，晶格能：，晶格能：MgOCaO，所，所以晶格能的大小与距离成反比，错误；以晶格能的大小与距离成

13、反比，错误；B项，离子键本质是阴、阳离子间的静电作用，不只是引力，还有斥力项，离子键本质是阴、阳离子间的静电作用，不只是引力，还有斥力等，晶格能越大，即正负离子间的静电作用力越强，晶体的熔点就越高，等，晶格能越大，即正负离子间的静电作用力越强，晶体的熔点就越高，硬度越大，错误；硬度越大，错误；解析答案C项，NaF晶体与NaCl晶体，两种化合物所带离子电荷数一样，由于离子半径：ClF，因此晶格能：NaFNaCl，NaF晶体比NaCl晶体稳定，正确；D项，MgO、CaO中所带电荷数一样为2，但镁离子半径小于钙离子半径，NaF晶体与NaCl晶体中阴阳离子所带电荷数都为1，离子半径：ClF，所以NaF

14、、NaCl、MgO、CaO 4种离子晶体熔点从高到低的顺序是MgOCaONaFNaCl，晶格能越大，晶体越稳定，表中物质MgO的晶体最稳定，故D错误。答案C返回1.以下物质中，属于离子晶体并且含有共价键的是( )A.CaCl2 B.MgOC.N2 D.NH4ClD 随堂达标检测解析答案2.以下表达中错误的选项是()A.钠原子和氯原子作用生成NaCl后，其构造的稳定性增强B.在氯化钠晶体中，除氯离子和钠离子的静电吸引作用外，还存在电子 与电子、原子核与原子核之间的排斥作用C.任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失D.钠与氯气反响生成氯化钠后，体系能量降低解析答案解析活泼的金属元素原子和活泼的

15、非金属元素原子之间形成离子化合解析活泼的金属元素原子和活泼的非金属元素原子之间形成离子化合物，阳离子和阴离子均到达稳定构造，这样体系的能量降低，其构造的物，阳离子和阴离子均到达稳定构造，这样体系的能量降低，其构造的稳定性增强，故稳定性增强，故A、D正确；正确；离子键的形成只有阴、阳离子间的静电作用，并不一定发生电子的得与离子键的形成只有阴、阳离子间的静电作用，并不一定发生电子的得与失，如失，如Na与与OH结合成结合成NaOH。答案答案C 3.如下图，在较高温度时，钾、氧两种元素形成的一种晶体构造与NaCl晶体构造相似，那么该化合物的化学式为( )D解析答案A.K2O B.K2O2C.K2O3

16、D.KO2解析答案答案答案B 5.枯燥剂的枯燥性能可用枯燥效率(1 m3空气中实际余留水蒸气的质量)来衡量。某些枯燥剂的枯燥效率如下：解析答案物质MgOCaOZnCl2ZnBr2干燥效率0.0080.20.81.1根据以上数据，有关表达错误的选项是()A.MgO 的枯燥性能比CaO差B.枯燥效率可能与枯燥剂的阴阳离子半径大小有关C.MgCl2可能是比CaCl2更好的枯燥剂D.上述枯燥剂中阳离子对枯燥性能的影响比阴离子大解析解析A项，枯燥效率：项，枯燥效率：1 m3空气中实际余留水蒸气的质量，空气中实际余留水蒸气的质量，MgO为为0.008，CaO为为0.2，即有，即有MgO的的1 m3空气中实

17、际余留水蒸气的质量更少，空气中实际余留水蒸气的质量更少，MgO的枯燥效率比的枯燥效率比CaO好，错误；好，错误；B项，构成阳离子和阴离子的半径越小，枯燥性能越好，正确；项，构成阳离子和阴离子的半径越小，枯燥性能越好，正确；C项，镁离子比钙离子半径小，氯离子比溴离子半径小，项，镁离子比钙离子半径小，氯离子比溴离子半径小，MgCl2比比CaCl2枯燥性能更好，正确；枯燥性能更好，正确；D项，比照表中阴阳离子变化的枯燥效率数值，阳离子改变枯燥效率变化项，比照表中阴阳离子变化的枯燥效率数值，阳离子改变枯燥效率变化大，阴离子改变枯燥效率变化小，正确。大，阴离子改变枯燥效率变化小，正确。答案答案A6.请按

18、要求填空。(1)通过X射线探明，KCl、MgO、CaO、NiO、FeO立体构造与NaCl的晶体构造相似。某同学画出的MgO晶胞构造示意图如下图，请改正图中错误； 。解析答案解析因为氧化镁与氯化钠的晶体构造相似，所以在晶体中每个解析因为氧化镁与氯化钠的晶体构造相似，所以在晶体中每个Mg2周围应该有周围应该有6个个O2，每个，每个O2周围应该有周围应该有6个个Mg2，根据此规那么可，根据此规那么可得应该改为黑色。由于得应该改为黑色。由于Mg2的半径小于的半径小于O2的半径，所以空心球代的半径，所以空心球代表表O2，实心球代表，实心球代表Mg2。答案空心球应为答案空心球应为O2，实心球应为，实心球应

19、为Mg2；8号空心球应改为实心球号空心球应改为实心球MgO是优良的耐高温材料，MgO的熔点比CaO的高，其原因是 。解析答案解析解析MgO与与CaO的离子电荷数一样，的离子电荷数一样，Mg2半径比半径比Ca2小，小，MgO晶晶格能大，熔点高。格能大，熔点高。Mg2半径比Ca2小，MgO的晶格能大Ni2和Fe2的离子半径分别为69 pm和78 pm，那么熔点NiO ( 填 “ 或 “ ) F e O ， N i O 晶 胞 中 N i 和 O 的 配 位 数 分 别为 、 。解析答案解析解析NiO晶胞与晶胞与NaCl晶胞一样，所以晶胞一样，所以Ni和和O的配位数都是的配位数都是6，离子半径，离子半径Ni2Fe2，晶格能