高中化学苏教选修专题第二单元离子键离子晶体张

高中化学苏教选修专题第二单元离子键离子晶体课件张第一页，共31页。[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第二页，共31页。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第三页，共31页。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:ⅠA、ⅡA族元素与ⅥA、ⅦA族元素易形成离子键。4．离子键的特点：离子键没有_________性和________性.方向饱和第四页，共31页。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。第五页，共31页。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第六页，共31页。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越多越大第七页，共31页。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__________。①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＋。②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____________。②每个Cs＋与_______________个Cs＋等距离相邻，每个Cs＋与_______________个Cl－等距离相邻。666126868第八页，共31页。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。第九页，共31页。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17 B．原子序数为20和9C．原子序数为13和17 D．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第十页，共31页。2．(2019·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(

)实验结论A常温下观察，SbCl5为黄色液体，SnCl4为无色液体结论：SbCl5和SnCl4都是离子化合物B测定三种物质的熔点，依次为73.5℃、2.8℃、－33℃结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物C将三种物质分别溶解于水中，各滴入HNO3酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物D测定三种物质水溶液导电性，发现它们都可以导电结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物第十一页，共31页。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。第十二页，共31页。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第十三页，共31页。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第十四页，共31页。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。离子键的形成第十五页，共31页。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。第十六页，共31页。常见的离子化合物1．活泼的金属元素(ⅠA、ⅡA)和活泼的非金属元素(ⅥA、ⅦA)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。第十七页，共31页。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第十八页，共31页。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。离子晶体第十九页，共31页。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＋？第二十页，共31页。第二十一页，共31页。常见的AB型离子晶体有NaCl型、CsCl型、ZnS型等多种类型.晶体类型NaCl型CsCl型ZnS型晶胞Cl－—大球Na＋—小球Cl－—大球Cs＋—小球Zn2＋—大球S2－—小球第二十二页，共31页。晶体类型NaCl型CsCl型ZnS型符合类型Li、Na、K和Rb的卤化物,AgF、MgO等CsBr、CsI、NH4Cl等BeO、BeS等配位数6、68、84、4第二十三页，共31页。(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________。48CaF284第二十四页，共31页。第二十五页，共31页。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48XY2(或Y2X)12109.5°第二十六页，共31页。[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。第二十七页，共31页。(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4个X构成一个正四面体，Y恰好在正四面体的体心，角XYX为109.5°。[规律方法]原子X的周围有a个Y，Y原子周围有b个X，则化学式为XbYa。第二十八页，共31页。NaF、NaI、MgO均为离子化合物，根据下列