苏教版离子键离子晶体

1、 20222022年年7 7月月5 5日星期二日星期二OHH 表示共价键 没有化学键化学键化学键1 1定义：定义：相邻相邻原子间原子间强烈强烈的相互作用的相互作用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，本质上就一个化学反应的的过程，本质上就是是旧化学键断裂旧化学键断裂和和新化学键形成新化学键形成的过程。的过程。化学键化学键离子键离子键共价键共价键金属键金属键化学键化学键分类分类1 1、金属钠在氯气中燃烧的现象是什么？、金属钠在氯气中燃烧的现象是什么？2 2、钠原子与氯原子是如何结合成氯化、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钠的？你能用电子

2、式表示氯化钠的形成过程吗？成过程吗？ 3 3、根据元素的金属性和非金属性差异，、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？你知道哪些原子之间能形成离子键？思考问题：思考问题：+177 8 2Na电子转移电子转移不稳定不稳定稳定稳定+178 8 2Cl-Na+离子和离子和Cl-离子间的静电作用力有哪些？离子间的静电作用力有哪些？动脑筋动脑筋氯化钠的形成过程Na+112 8+112 8 1Cl强强烈烈作作用用NaClNaCl的微观形成过程的微观形成过程吸引和排斥达到平衡状态吸引和排斥达到平衡状态, ,则形成化学键则形成化学键电子得失形成阴、阳离子。电子得失形成阴、阳离子。阴、

3、阳离子。阴、阳离子。静电作用。静电作用。活泼金属与活泼非金属。活泼金属与活泼非金属。 （静电吸引（静电吸引 = = 静电排斥）静电排斥）转化成自由移动的离子转化成自由移动的离子, ,离子键即被破坏。离子键即被破坏。AA、AA和和AA、AA（1 1）离子键形成的原因是什么）离子键形成的原因是什么（2 2）形成离子键的微粒是什么）形成离子键的微粒是什么（5 5）离子化合物溶于水或熔化时离子键是否发生变化）离子化合物溶于水或熔化时离子键是否发生变化（4 4）哪些原子之间可能形成离子键）哪些原子之间可能形成离子键（3 3）离子键是一种什么性质的相互作用）离子键是一种什么性质的相互作用交流与讨论：交流与

4、讨论：（6 6）离子键的存在方式）离子键的存在方式固态的离子化合物中。固态的离子化合物中。一、离子键一、离子键1 1、定义：、定义：使阴、阳离子结合成化合物的使阴、阳离子结合成化合物的 静电作用静电作用成键粒子：成键粒子：阴、阳离子阴、阳离子成键元素（一般情况）：成键元素（一般情况）：成键本质：成键本质：静电作用（吸引与排斥）静电作用（吸引与排斥）1、活泼的金属元素（、活泼的金属元素（IA、IIA）和活泼的非金）和活泼的非金属元素（属元素（VIA、VIIA）形成的化合物。）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、活泼的金属元素和酸根离子（或氢氧根离子）形成的化合物）形成的化合

5、物3、铵根和酸根离子（或活泼非金属元素离子）、铵根和酸根离子（或活泼非金属元素离子）形成的盐。形成的盐。判断依据：判断依据：形成化合物的元素的电负性的差形成化合物的元素的电负性的差X X 1.71.7元素的电负性差要比较大元素的电负性差要比较大离子键和共价键之间离子键和共价键之间, 并非严格截然可以区分并非严格截然可以区分的的. 可将离子键视为极性共价键的一个极端可将离子键视为极性共价键的一个极端, 而而另一极端为非极性共价键另一极端为非极性共价键.二、用电子式表示离子键的形成过程二、用电子式表示离子键的形成过程11101 1、定义、定义 在元素符号周围用在元素符号周围用“ “ ” ”或或“”

6、来表示来表示原子原子最外层电子的式子最外层电子的式子，叫电子式。叫电子式。H Na Mg Ca O Cl 原子的电子式：原子的电子式：离子的电子式：离子的电子式：H+Na+Mg2+Ca2+ O 2- ： ： Cl - ： ：离子化合物的电子式：离子化合物的电子式：把化合物的阴阳离子对称分布即可把化合物的阴阳离子对称分布即可Na+ O O 2- ： ： ：Na+Na+ O H- ： ： Na+ O 2- ： ：Na+ O O 2- ： ：用电子式表示用电子式表示氧化镁氧化镁的形成过程的形成过程 Mg Mg2+用电子式表示用电子式表示硫化钾硫化钾的形成过程的形成过程 S 2KK+ S 2- ： ：

7、K+写出下列微粒的电子式：写出下列微粒的电子式： S Br S 2- ： ：硫原子，硫原子， 溴原子，溴原子， 硫离子硫离子，形象表示形象表示新的化学键新的化学键形成的过程形成的过程 Cl Cl - ： ：用电子式表示用电子式表示氯化钠氯化钠的形成过程的形成过程 Na Na+用电子式表示用电子式表示溴化钙溴化钙的形成过程的形成过程 Ca Br ：Ca2+ Br - ： ：2 2、意义：、意义：箭号左方相同的微粒可以合并。箭号左方相同的微粒可以合并。 Br ： Br - ： ：离子化合物电子式的书写离子化合物电子式的书写：1.1.简单阴离子的电子式不但要表达出最外层所有电子数简单阴离子的电子式不

8、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（包括得到的电子），而且用方括号“ ”“ ”括起来，括起来，并在右上角注明负电荷数并在右上角注明负电荷数2.2.简单阳离子的电子式就是离子符号简单阳离子的电子式就是离子符号，NHNH4 4+ +例外例外3.3.离子化合物的电子式由阴离子和阳离子电子式组成，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相同的离子不能合并用电子式表示离子键的形成过程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左边是组成离子化合物的各原子的电子式 , 右边是右边是离子化合物的电子式离子化合物的电子式2.连接号为连接号

9、为“ ”3.用用 表示电子转移的方向表示电子转移的方向离子半径大小比较规律离子半径大小比较规律 1 1、阳离子半径、阳离子半径 相应的原子半径；相应的原子半径；如：如：NaNa+ +Na 相应的原子半径；相应的原子半径；如：如：ClCl- -ClCl3 3、同一主族元素，从上到下，、同一主族元素，从上到下，离子半径逐渐增大；如：离子半径逐渐增大；如： LiLi+ +NaNa+ +KK+ + F F- -ClCl- -BrBr- -I F F- - Na Na+ + Mg Mg2+2+ 由下列离子化合物熔点变化由下列离子化合物熔点变化规律规律 , ,分析离子键的强弱与离子分析离子键的强弱与离子半

10、径、离子电荷有什么关系半径、离子电荷有什么关系? ? （1 1）NaF NaCl NaBr NaINaF NaCl NaBr NaI 988988 801801 740740 660660 （2 2）NaF CaFNaF CaF2 2 CaO CaO 988 988 13601360 26142614 （提示：（提示：CaCa2+2+半径略大于半径略大于NaNa+ +半径）半径）离子半径越小、离子所带电荷离子半径越小、离子所带电荷越多，离子键就越强，其形成越多，离子键就越强，其形成化合物的熔沸点也就越高。化合物的熔沸点也就越高。3 3、离子键的强弱影响离子化合物的哪些性质、离子键的强弱影响离子

11、化合物的哪些性质 补充补充 微粒半径比较微粒半径比较(1)(1)原子半径：原子半径： 同周期由左同周期由左右，原子半径由大右，原子半径由大 小小同主族由上同主族由上 下下, ,原子半径由小原子半径由小 大大(2)(2)微粒半径微粒半径 金属阳离子半径小于其原子半径。金属阳离子半径小于其原子半径。 非金属阴离子半径大于其原子半径。非金属阴离子半径大于其原子半径。 高价离子半径小于低价离子半径。高价离子半径小于低价离子半径。 电子层结构相同的微粒，核电荷越多半径越电子层结构相同的微粒，核电荷越多半径越小。如：小。如：N N3 3OO2 2FFNaNa+ +MgMg2+2+AlAl3+3+ S S2

12、 2ClClKK+ +CaCa2+2+比比 较下列物质的熔沸点，用较下列物质的熔沸点，用“”或或“1.012CsF阴、阳离子半径比与配位数的关系阴、阳离子半径比与配位数的关系拓宽视野拓宽视野各类型离子晶体晶胞的比较各类型离子晶体晶胞的比较晶体晶体类型类型晶胞晶胞类型类型晶胞结构晶胞结构示意图示意图配位数配位数距离最近距离最近且相等的且相等的相反离子相反离子每个晶每个晶胞含有胞含有离子数离子数实例实例NaCl型型 ABCsCl型型ZnS型型AB2 2CaF2 2型型NaNa+ +：6ClCl- -：6CsCs+ +：ClCl- -：8 88 8ZnZn2+2+：S S2-2-：4 44 4CaC

13、a2+2+：F F- -： 4 48 8NaNa+ +：ClCl- -：CsCs+ +：ClCl- -：ZnZn2+2+：S S2-2-：CaCa2+2+：F F- -：NaNa+ +：ClCl- -：CsCs+ +：ClCl- -：ZnZn2+2+：S S2-2-：CaCa2+2+：F F- -：668 88 84 44 44 48 8441 11 14 44 48 84 4KBr AgCl、MgO、CaS、BaSeZnS、AgI、 BeOCsCl、CsBr、CsI、TlCl碱土金属卤化碱土金属卤化物、碱金属氧物、碱金属氧化物。化物。离子晶体的特点离子晶体的特点: :无单个分子存在。如无单个

14、分子存在。如NaCl NaCl 和和CsClCsCl不是不是表示分子式。表示分子式。一般易溶于水，难溶于非极性溶剂。一般易溶于水，难溶于非极性溶剂。熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。固态时不导电，水溶液或者熔融状态下固态时不导电，水溶液或者熔融状态下均导电。均导电。【总结归纳二总结归纳二】物质的熔点与晶体类型的关系物质的熔点与晶体类型的关系1、若晶体类型不同，一般情况下：原子晶体离子晶、若晶体类型不同，一般情况下：原子晶体离子晶体分子晶体。体分子晶体。2、若晶体类型相同，则有：、若晶体类型相同，则有：离子晶体中，结构相似时，离子半径越小，离子电荷离子晶体中

15、，结构相似时，离子半径越小，离子电荷越高，晶格能越大，离子键就越强，熔点就越高。越高，晶格能越大，离子键就越强，熔点就越高。原子晶体中，结构相似时，原子半径越小，共价键键原子晶体中，结构相似时，原子半径越小，共价键键长越短，键能越大，熔点越高。长越短，键能越大，熔点越高。分子晶体中（不含氢键时），分子组成和结构相似时，分子晶体中（不含氢键时），分子组成和结构相似时，相对分子质量越大，范德华力就越强，熔点就越高。相对分子质量越大，范德华力就越强，熔点就越高。金属晶体中，离子半径越小，离子电荷越高，金属键金属晶体中，离子半径越小，离子电荷越高，金属键就越强，熔点就越高。合金的熔点比它的各成分金属的

16、就越强，熔点就越高。合金的熔点比它的各成分金属的熔点低。熔点低。练习 1 1、下表列出了有关晶体的知识，其中错误的、下表列出了有关晶体的知识，其中错误的是是2 2、用、用离子的电荷和半径解释下列离子晶体熔点高低离子的电荷和半径解释下列离子晶体熔点高低的顺序。的顺序。（1 1）MMOOKCKC（2 2）MMOOS SS S（3 3）N NF FN NC CN NB BA AB BC CDD晶体晶体硫化钾硫化钾干冰干冰金刚石金刚石碘碘组成晶体的微粒组成晶体的微粒阴阳离子阴阳离子分子分子原子原子分子分子晶体微粒间存在的晶体微粒间存在的作用力作用力离子键离子键共价键共价键共价键共价键范德华力范德华力B

17、1 23 45 68 78 中学教材上图示的中学教材上图示的NaClNaCl晶体结构，它向三维空间延伸晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。得到完美晶体。NiONiO晶体结构与晶体结构与NaClNaCl相同，相同，NiNi2 2与邻近与邻近的的O O2-2-核间距为核间距为a a1010-8 -8 ，计算，计算NiONiO晶体密度（已知晶体密度（已知NiONiO摩尔质量为摩尔质量为74.7g74.7gmolmol-1-1) )解：解：在该晶体中最小正方体中所含的在该晶体中最小正方体中所含的NiNi2+2+、O O2 2个数均为个数均为: :即晶体中每个小正方体中平均含有即晶体中每个小正方体中

18、平均含有1/21/2个个NiO.NiO.其质量为其质量为: :而此小正方体体积为而此小正方体体积为(a(a1010-8-8) )3 3故故NiONiO晶体密度为：晶体密度为：课课 堂堂 练练 习习 题题74.7g6.02102312（个）（个）124 18=74.7g6.02102312(a10-8)3g. -362.0a3=某离子晶体的晶胞结构如下图所示某离子晶体的晶胞结构如下图所示，则该离子晶体的化学式为（则该离子晶体的化学式为（ ）Aabc B、abc3 Cab2c3 Dab3c 变式变式 (1)(1)NiONiO晶体结构与晶体结构与NaClNaCl相同，设相同，设NiONiO的摩尔质的

19、摩尔质量量M g/mol,M g/mol,密度为密度为g/mL,g/mL,阿伏加德罗常数为阿伏加德罗常数为N NA A, ,求晶求晶胞中两个距离最近的氧离胞中两个距离最近的氧离子中心间的距离为多少子中心间的距离为多少cm?cm?解题思路：（解题思路：（1 1）每个晶胞中含）每个晶胞中含NiONiO的个数（的个数（2 2）一个晶胞的质量（一个晶胞的质量（3 3）一个晶胞的体积（）一个晶胞的体积（4 4）晶胞）晶胞的边长（的边长（5 5）晶胞中任一个面对角线长度的一半）晶胞中任一个面对角线长度的一半(2)(2)天然的和大部分人工制备的天然的和大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在晶体都存在各种

20、缺陷，例如在某种某种NiONiO晶体中就存在以下缺陷：晶体中就存在以下缺陷：一个一个NiNi2+2+空缺，另有两个空缺，另有两个NiNi2+2+被被两个两个NiNi3+3+所取代。其结果晶体仍所取代。其结果晶体仍呈电中性，但化合物中呈电中性，但化合物中NiNi和和OO的的比值却发生了变化。某氧化镍比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为样品组成为NiNi0.970.97O,O,试计算该晶试计算该晶体中体中NiNi3+3+与与NiNi2+2+的离子数之比。的离子数之比。参考答案：参考答案： NiNi3+ 3+ ：NiNi2+2+6 6 ：9191 分析：分析： 本题命题角度较新颖，实际上难度不本题命

21、题角度较新颖，实际上难度不大，第（大，第（2 2）题所提供的）题所提供的NiNi0.970.97O O信息，实信息，实际上是一种际上是一种“平均化学式平均化学式”。尽管题给。尽管题给示意图及题目叙述中提到了有示意图及题目叙述中提到了有“NiNi2+2+”空缺，但空缺，但“NiNi0.970.97O”O”的平均化学式与所的平均化学式与所述的述的“空缺空缺”无关，它只是遵循着电中无关，它只是遵循着电中性原则，即由于掺杂多带一个电荷的性原则，即由于掺杂多带一个电荷的NiNi3+3+代替了部分代替了部分NiNi2+2+ ，才使，才使“NiO”NiO”变成变成了了“NiNi0.970.97O”O”。 （2 2）0.97 mol0.97 mol的镍离子的平均带电量为的镍离子的平均带电量为2 2，那，那么么1 mol1 mol镍离子的平均带电量为镍离子的