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第二单元离子键离子晶体第 1 课时 离子键的形成【知识与技能】1. 通过复习钠与氯形成氯化钠的过程,使学生理解离子键的概念、形成过程和特点。2. 理解离子晶体的概念、构成及物理性质特征，掌握常见的离子晶体的类型及有关晶胞的计算。【过程与方法】1. 复习离子的特征，氯化钠的形成过程，并在此基础上分析离子键的成键微粒和成键性质，培养学生知识迁移的能力和归纳总结的能力。2. 在学习本节的过程中，可与物理学中静电力的计算相结合，晶体的计算与数学的立体几何、物理学的密度计算相结合。【情感态度与价值观】通过本节的学习，进一步认识晶体，并深入了解晶体的内部特征。【教学过程】【问题引入】1.钠原子与氯原子是如何结合成氯化钠的？你能用电子式表示氯化钠的形成过程吗？2.根据元素的金属性和非金属性差异，你知道哪些原子之间能形成离子键？【板书】第二单元离子键离子晶体一、离子键的形成【学生活动】写出钠在氯气中燃烧的化学方程式；思考：钠原子与氯原子是如何结合成氯化钠的？请你用电子式表示氯化钠的形成过程。【过渡】以阴、阳离子结合成离子化合物的化学键，就是离子键。【板书】1. 离子键的定义：使阴、阳离子结合成离子化合物的静电作用2. 离子键的形成过程【讲解】以NaCl 为例，讲解离子键的形成过程：1） 电子转移形成离子：一般达到稀有气体原子的结构【学生活动】名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 分别达到Ne 和 Ar 的稀有气体原子的结构，形成稳定离子。2）判断依据 ：元素的电负性差要比较大【讲解】元素的电负性差要比较大，成键的两元素的电负性差用X 表示，当X 1.7, 发生电子转移 , 形成离子键；当X 1.7, 实际上是指离子键的成分(百分数 )大于 50%. 【小结】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. 铵根和酸根离子（或活泼非金属元素离子）形成的盐。【板书】 二、用电子式表示离子化合物的形成【练习】 1、写出下列微粒的电子式：（1）Na+、Mg2+ 、Cl-、O2-、（2）NaCl MgO MgCl 小结：离子化合物电子式的书写1. 简单阴离子的电子式不但要表达出最外层所有电子数（包括得到的电子），而且用方括号 “ ” 括起来，并在右上角注明负电荷数2. 简单阳离子的电子式就是离子符号3. 离子化合物的电子式由阴离子和阳离子电子式组成，相同的离子不能合并【练习】2. 用电子式表示NaCl 、K2S 的形成过程小结：用电子式表示离子键的形成过程1.左边是组成离子化合物的各原子的电子式, 右边是离子化合物的电子式2.连接号为 “ ”3.用表示电子转移的方向【板书】 三、离子键的实质思考：从核外电子排布的理论思考离子键的形成过程【板书】实质是静电作用名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 靠静电吸引，形成化学键体系的势能与核间距之间的关系如图所示：横坐标 : 核间距 r。纵坐标 : 体系的势能V。纵坐标的零点 : 当 r 无穷大时 , 即两核之间无限远时 , 势能为零 . 下面来考察Na+和 Cl-彼此接近时 , 势能V 的变化。从图中可见 : r r0, 当 r 减小时 , 正负离子靠静电相互吸引, V 减小 , 体系稳定 . r = r0时, V 有极小值 , 此时体系最稳定 . 表明形成了离子键 . r r0时, V 急剧上升 , 因为 Na+和 Cl-彼此再接近时 , 相互之间电子斥力急剧增加 , 导致势能骤然上升 .因此, 离子相互吸引 ,保持一定距离时 , 体系最稳定 , 即当静电引力与静电斥力达到平衡时，形成稳定的离子键 ，整个体系达到能量最低状态。【板书】 四、离子键的特征【讲解】通常情况下，阴、阳离子可以看成是球形对称的，其电荷分布也是球形对称的，只要空间条件允许，一个离子可以同时吸引多个带相反电荷的离子。因此离子键没有方向性和饱和性。【讨论】就NaCl 的晶体结构，交流你对离子键没有饱和性和方向性的认识【板书】（1）离子键无方向性（2）离子键无饱和性【板书】五、 离子键的强度 晶格能（1）键能和晶格能【讲解】以 NaCl 为例: 键能 :1mol 气态 NaCl 分子, 离解成气体原子时 , 所吸收的能量 . 用 Ei 表示: 【板书】（2）晶格能（符号为U）:名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 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【讲解】在离子晶体中，阴、阳离子间静电作用的大小用晶格能来衡量。晶格能（符号为U）是指拆开 1mol 离子晶体使之形成气态阴离子和阳离子所吸收的能量。例如：拆开1mol NaCl 晶体使之形成气态钠离子和氯离子时, 吸收的能量 . 用 U 表示:NaCl（s）Na+（g） + Cl-（g）U= 786 KJ.mol-1 晶格能U 越大,表明离子晶体中的离子键越牢固。一般而言，晶格能越大，离子晶体的离子键越强 . 破坏离子键时吸收的能量就越多,离子晶体的熔沸点越高， 硬度越大。键能和晶格能, 均能表示离子键的强度, 而且大小关系一致 . 通常 , 晶格能比较常用 .【板书】（3）影响离子键强度的因素离子的电荷数和离子半径【思考】由下列离子化合物熔点变化规律,分析离子键的强弱与离子半径、离子电荷有什么关系 ? （1）NaF NaCl NaBr NaI 988801747660（2）NaF CaF2 CaO 98813602614（提示： Ca2+半径略大于 Na+半径）【讲解】从离子键的实质是静电引力出发 , 影响 F 大小的因素有 : 离子的电荷数 q 和离子之间的距离r (与离子半径的大小相关) 1) 离子电荷数的影响：电荷高，晶格能大，离子晶体的熔沸点高、硬度大。NaCl MgO 晶格能（ KJ.mol-1）786 3791 熔点（）801 2852 摩氏硬度2.5 6.5 2) 离子半径的影响 ：半径大 , 导致离子间距大 , 晶格能小，离子晶体的熔沸点低、硬度小。3) 离子半径概念及变化规律将离子晶体中的离子看成是相切的球体, 正负离子的核间距d 是r+和r-之和: 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 离子半径的变化规律a) 同主族 , 从上到下 , 电子层增加 , 具有相同电荷数的离子半径增加. b) 同周期 : 主族元素 , 从左至右离子电荷数升高, 最高价离子 , 半径最小 . 如: 过渡元素 , 离子半径变化规律不明显. c) 同一元素 , 不同价态的离子 , 电荷高的半径小 . 如: d) 一般负离子半径较大; 正离子半径较小 . e) 周期表对角线上 , 左上元素和右下元素的离子半径相似. 如: Li+和Mg2+, Sc3+和Zr4+的半径相似 .【小结】 离子电荷数越大，核间距越小，晶格能越大，离子键越牢，离子晶体的熔、沸点越高，硬度越大。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -
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