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*,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,1,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,2,一、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,3,3,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,4,1,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,、,Na,2,O,2,等。,5,二、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,6,3,晶格能,(,U,),(1),概念：拆开,1 mol,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,_,。,kJmol,1,越多,越大,7,4,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。,6,6,6,12,6,8,6,8,8,2,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。,9,1,能以离子键相结合生成,A,2,B,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,9,C,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,CaF,2,离 子 化合物，,C,项中生成,AlCl,3,共价化合物，,D,项中生成,K,2,S,离 子 化合物，故选,D,。,D,10,2,(2014,南宁高二检测,),为了确定,SbCl,3,、,SbCl,5,、,SnCl,4,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，,SbCl,5,为黄色液体，,SnCl,4,为无色液体,结论：,SbCl,5,和,SnCl,4,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：,SbCl,3,、,SbCl,5,、,SnCl,4,都不是离子化合物,C,将三种物质分别溶解于水中，各滴入,HNO,3,酸化的,AgNO,3,溶液，产生白色沉淀,结论：,SbCl,3,、,SbCl,5,、,SnCl,4,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：,SbCl,3,、,SbCl,5,、,SnCl,4,都是离子化合物,11,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,HNO,3,酸化的,AgNO,3,溶液反应，产生白色沉淀，故,A,、,C,、,D,都不可靠。,12,3,下列关于晶格能的说法中正确的是,(,),A,晶格能指形成,1 mol,离子键所放出的能量,B,晶格能指破坏,1 mol,离子键所吸收的能量,C,晶格能指,1 mol,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,1 mol,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,13,4,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,、,H,2,SO,4,等,而有些离子化合物是难溶于水的，如,BaCO,3,、,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,AlCl,3,的熔点较高，离子化合物,(NH,4,),2,CO,3,的熔点较低，所以,B,项错误；共价化 合物,HC l,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,14,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,1s,2,2s,2,2p,6,3s,1,，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,:,1s,2,2s,2,2p,6,),；氯原子的电子排布式为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,5,，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,:,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,),；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,15,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。,16,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。,17,1,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,NH,4,Cl,。,C,18,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,19,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,？,20,21,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,Zn,2,大球,S,2,小球,22,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,、,6,8,、,8,4,、,4,23,(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,CaF,2,8,4,24,25,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,XY,2,(,或,Y,2,X),12,109.5,26,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,XY,2,或,Y,2,X,。,(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。,27,(3),图中可看出来，每个,Y,向四周伸出,4,个化学键，其形与,CH,4,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,X,b,Y,a,。,28,NaF,、,NaI,、,MgO,均为离子化合物，根据下列数据,这三种化合物的熔点高低顺序是,(,),A.,B,C,D,思路点拨,离子晶体的熔点高低，取决于晶格能的大小。而晶格能的大小与离子电荷数以及粒子半径有关。,晶格能的大小比较,物质,NaF,NaI,MgO,离子电荷数,1,1,2,键长,/10,10,m,2.31,3.18,2.10,29,答案,B,30,
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