第二单元离子键离子晶体

1、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 刘绵瑞化学键1、定义：相邻原子间强烈的相互作用2、用化学键的观点来分析化学反应的本质是什么？一个化学反应的的过程，本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。化学键离子键共价键金属键3、化学键的分类Na+Cl电子转移NaCl形成过程：吸引和排斥达到平衡状态,则形成离子键强烈作用1、离子键的定义：使带相反电荷的阴、阳离子结合的相互（静电）作用。相互作用静电作用静电吸引静电斥力异性电荷之间静电引力原子核间、电 子间静电斥力处于平衡状态）形成离子键一、离子键的形成 P38静电引力和静电斥力2、离子键的形成过程：P38一、离子键3、离子键的成键

2、元素：P38形成化合物的元素的电负性的差1.7活泼金属元素（IA,IIA）与活泼非金属元素(VIA,VIIA)（包括铵盐）4、离子键的成键特点：5、离子化合物（信息提示P38）定义：包括：(1)活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物。(2)活泼金属元素和酸根离子（或OH-）形成的盐（或碱）(3)铵根和酸根离子（或活泼非金属元素离子）形成的盐。含有离子键的化合物都是离子化合物（P39）无方向性、无饱和性 MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3 NaCl NaOH KOH BaSO4除外练 习1.下列化合物中含有离子键（ ）、原子的电子式：ClMgNa阴离子的电子式简单的阴离子:复杂的阴离子

3、:OH-、离子的电子式：O2-S2-Mg2Na阳离子的电子式简单的阳离子:复杂的阳离子:即离子符号如NH4+:NH+HHH要注明最外层电子数及电荷数、离子化合物的电子式：1.电子式：二、用电子式表示离子的形成过程 P38过氧根离子（3）离子化合物的电子式 NaClMgCl2 Na2SS 2Na+Na+Cl - Na+2+MgCl - Cl - AB型AB2型A2B型由阳离子的电子式和阴离子的电子式组合而成.注:相同的离子不能合并写（每个离子都要单独写）,一般对称排列. 如：Mg2Cl2Na2 O2-KOH CaF2Na2S Na2O2 书写离子化合物电子式+11812NaNa+1182+178

4、72Cl+17882Cl-Na+ Cl-回顾：原子结构示意图表示氯化钠的形成过程用电子式表示NaCl的形成过程 Cl Na Na+ ： Cl -例：注意：（1）不能把“”写成“=”（2）箭头左边原子的电子式，右边离子化合物的电子式（3）用箭头标明电子转移方向（也可不标）用电子式表示溴化钙的形成过程 Ca Br -Ca2+ Br - ： ： ： ： Br ： Br ：格式：原子的电子式离子化合物的电子式三、用电子式表示离子的形成过程 P38练习 用电子式表示氧化镁的形成过程 用电子式表示硫化钾的形成过程 O O 2- ： Mg Mg2+ S 2KK+ S 2- ：K+专题3 微粒间作用力与物质性

5、质第二单元 离子晶体 化学家单斯诺在玩水晶时，不小心把水晶打烂了，当他很心痛地弯腰捡起打碎了的水晶时，惊奇地发现，破碎了的水晶碎片都是一样的，具有固定的角度，这就是著名的晶面角守恒定理。 你知道吗晶 体定义：具有规则的几何外形的固体叫晶体。构成晶体的微粒：离子、分子、原子。晶体的分类：金属晶体、离子晶体、 分子晶体、原子晶体、混合型晶体。 重晶石 BaSO4 莹石 CaF2 胆矾 CuSO45H2O 明矾 KAl(SO4)212H2O常见的离子晶体 3、离子晶体包括：强碱、部分金属氧化物、绝大部分盐类。二、离子晶体 P391、定义： 离子间通过离子键结合而成的晶体2、性质：离子键存在于离子晶体

6、中熔沸点较高，硬度较大，难挥发、难压缩.晶体时不导电,水溶液或熔融状态下均导电。不存在单个分子，NaCl是化学式，不是分子式。 为什么NaCl的熔沸点比CsCl高？NaClCsCl熔点沸点 801 645 1413 12904：离子键的影响因素离子半径和离子电荷离子晶体的熔沸点与 有关。离子键的强度影响离子键强弱的因素：_电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力. K是静电力常数。 离子半径（核间距）越小、离子所带电荷越多，离子键就越强，破坏它所需能量越高，熔点越高，硬度越大。 电荷的影响离子间的距离（离子半径）的影响 比较下列熔点的高低：LiF NaClCsI MgOCaOLiF NaCl 课 堂

7、 练 习: 离子键的强弱在一定程度上可以用晶格能来衡量！U = 786 kJ mol -1NaCl(s) Na+(g) + Cl-(g)例：(1)定义：5：晶格能(符号为U)分析影响晶格能的因素讨论离子晶体的晶格能与其熔点等物理性质的关系书 P 40拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子和阳离子所吸收的能量。结论P39： 离子所带电荷越多、离子半径越小，晶格能越大，离子键就越强，熔沸点越高，硬度越大。1. 比较下列离子化合物的熔点 NaF NaCl NaBr NaF MgF2 AlF32. 比较下列离子化合物的晶格能 (1) Na2O K2O (2) MgCl2 MgO (3) NaF CsB

8、r练 习离子半径越小,离子带电荷数越多,晶格能越大,离子键越强,熔沸点越高具有相同的核外电子排布，核电荷数越大，半径越小。Fe 3 + Fe 2 +复习：离子半径的变化规律：Li + Na + K + Rb + Mg 2 + Al 3 +同一元素，不同价态的离子，电荷高的半径小。阴离子半径大于原子半径；阳离子半径小于其原子（1）每个晶胞中含几个Na+和几个Cl-?6、两种常见的晶体结构类型 P40（2）Na+和Cl-的配位数是多少？（3）在每个Na+周围与它最近且距离相等的Na+有多少个？ 配位数:一种离子周围紧邻的带相反电荷的离子数目NaCl晶胞面心立方晶胞（阴离子）ClNaNaCl的晶体结

9、构示意图Cl-Na+1、每个Na+同时吸引 个 Cl-，每个Cl-同时吸引 个Na+，而Na+数目与Cl-数目之比为 化学式为_. 2、根据氯化钠的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有 Na+，有 个Cl-3、在每个Na+周围与它最近的且距离相等的Na+有 个661:1NaCl4412在每个Cl-周围与它最近的且距离相等的Cl-有 个12总 结：CsCl的晶体结构示意图交流与讨论sCl晶胞简单立方（阴离子）1、每个Cs+同时吸引 个 Cl-，每个Cl-同时吸引 个Cs+，而Cs+数目与Cl-数目之为 化学式为 2、根据氯化铯的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有 Cs+，有 个

10、Cl-3、在每个Cs+周围与它最近的且距离相等的Cs+有 个881：1CsCl11总 结：找出CsCl、NaCl两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数，它们是否相等？ p41离子晶体阴离子的配位数阳离子的配位数NaClCsCl6688配位数与 r+/r- 的关系氯化钠与氯化铯均为 AB 型离子晶体，但两者的阴、阳离子周围带相反电荷离子的数目却不同，你认为造成这一差异的可能原因是什么？配位数与 r+/r- 的关系 NaCl 六配体, CsCl八配体, ZnS 四配体, 均为AB型晶体, 为何配位数不同?1) 离子晶体稳定存在的条件 2) r+/r-与配位数从六配位的介稳状态出发, 进行半径比与配位

11、数之间关系的探讨. 此时, 为介稳状态. 如果r+ 再大些, 则出现上述 b) 种情况, 即阴离子同号相离, 异号相切的稳定状态. 亦即: 介于稳定和不稳定之间的一种化学状态当 r+ 继续增加, 达到并超过 时, 即阳离子离子周围可容纳更多阴离子, 为8配位, CsCl型.若r+ 变小, 即: , 则出现 a)种情况, 阴离子相切, 阴离子阳离子相离的不稳定状态. 配位数减少, 4配位, ZnS型.总之, 配位数与 r+/r- 之比相关: 且: r+ 再增大, 则达到12 配位; r- 再减小, 则达到3配位. 进一步分析离子晶体中的离子配位数r+ /r配位数 实例0.225 0.4144Zn

12、S0.414 0.7326NaCl0.732 1.08CsCl 1.012CsF阴、阳离子半径比与配位数的关系拓宽视野阴离子堆积方式 离子晶体 类型 阳离子所占空隙阴、阳离子配位数阴、阳离子半径比(r+ /r)晶体实例CsCl型 0.732 1 CsClNH4Cl 等NaCl型 0.414 0.732 KClCaO等ZnS型 0.225 0.414ZnSBeO等 立方体八面体四面体8：86：64：4简单立方面心立方小结： 练 习1在NaCl 晶体中，与每个Na+ 距离相等且距离最近的Cl所围成的空间构型为 （）A正四面体 B正六面体C正八面体 D正十二面体C 练 习2高温下，超氧化钾晶体(KO2)呈立方体结构。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞（晶体中最小的重复单元）。则有关下列说法正确的是 AKO2中只存在离子键B超氧化钾的化学式