离子键离子晶体课件高二下学期化学选择性必修2

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

能结合实例描述离子键的成键特征及其本质，能解释和预测同类型离子化合物的某些性质；

能描述常见类型的离子化合物的晶体结构；

能运用模型和有关理论解释不同类型离子化合物的晶胞构成。学习目标

大多数活泼金属的氯化物和一些盐类在熔融状态下能够导电，说明这些化合物中存在着带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子，这些阴、阳离子结合形成离子化合物。Cl-Na+离子键被破坏1.钠原子与氯原子是如何结合形成氯化钠的？你能用电子式表示氯化钠的形成过程吗？2.根据元素金属性和非金属性的差异，你知道哪些原子之间能形成离子键吗？温故知新

当阴、阳离子之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。一、离子键的形成1、离子键：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键3、离子化合物：由离子键形成的化合物2、离子键的成键微粒：阴、阳离子NaCl阴离子：单核离子或多核离子，如Cl-、O2-、H-、O22-、OH-、SO42-等。阳离子：金属离子(如K+、Na+、Mg2+)或铵根离子（NH4+）。4、离子键的特征：离子键没有方向性和饱和性（1）、阴、阳离子在各个方向上都可以与相反电荷的离子发生静电作用，即没有方向性。（2）、在静电作用能够达到的范围内，只要空间允许，一个离子可以同时吸引多个带相反电荷的离子，即没有饱和性。离子键只存在于离子化合物中：大多数盐、强碱、活泼金属氧化物、氢化物等。AlCl3不是离子化合物理解应用1、下列关于化学键的叙述中，正确的是（

）A.离子化合物中可能含共价键B.共价化合物中可能含离子键C.离子化合物中只含离子键D.离子化合物中一定含金属阳离子2、具有下列外围电子排布式的基态原子中，能形成AB2型离子化合物的是（

）A.2s22p2与2s22p4B.3s23p4与2s22p4C.3s2与2s22p5D.3s2与3s23p1AC3、写出下列微粒或物质的电子式CaOMgCl2Na2ONaOHNH4ClNa2O24、用电子式表示下列离子化合物的形成过程MgCl2

Na2ONa

OH［］＋—××NaONa［］2-++××NaOONa［］2-++××

在常温、常压下，简单的阴、阳离子形成的离子化合物大多数以晶体的形式存在。通过学习有关离子键和离子晶体的知识，你知道构成离子晶体的微粒是什么吗？离子晶体中微粒间的作用是什么？交流讨论二、离子晶体1、定义：由阴、阳离子按一定方式有规则地排列形成的晶体2、构成微粒：阴离子和阳离子3、微粒间的作用力：离子键4、晶格能（符号：U）：衡量离子晶体中阴、阳离子间相互作用力的大小的物理量（1）.定义：

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。

例如NaCl(s)→Na+(g)＋Cl－(g)U=786kJ·mol－1（2）.意义：晶格能越大

，表明离子晶体中的离子键越牢固

。

根据晶格能的大小可以解释和预测离子化合物的某些物理性质。请根据表3-2中的有关信息，分析影响晶格能的因素，并讨论离子晶体的晶格能与其熔点等物理性质的关系。交流讨论离子半径越小，离子所带电荷越多晶格能越大离子晶体中的离子键越牢固离子晶体的熔点越高、硬度越大优良的耐高温材料理解应用2、离子化合物NaCl、KCl和RbCl的熔点由高到低的顺序是

。1、为什么NaCl和CsCl的硬度大、熔沸点高？硬度熔点沸点NaCl大801℃1413℃CsCl645℃645℃

离子晶体中，阴、阳离子间有强烈的相互作用（离子键），要克服离子间的相互作用使物质熔化和沸腾，就需要较多的能量，因此往往具有较高的熔沸点。4、离子晶体的一些性质（1）、硬度阴阳离子间有较强的离子键，使离子晶体的硬度较大，难于压缩。当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎。发生滑动施加外力阳离子阴离子同种电荷相互排斥，使晶面裂开——硬度较大（2）、导电性

离子晶体中，离子键较强，离子不能自由移动，即晶体中无自由移动的离子，因此，离子晶体不导电。

离子化合物溶于水时，阴、阳离子受到水分子作用变成了自由移动的离子（实质上是水合离子），在外界电场作用下，阴、阳离子定向移动而导电。

当升高温度时，阴、阳离子获得足够能量克服离子间的相互作用，成为自由移动的离子（熔融状态），在外界电场作用下，离子定向移动而形成电流。——离子晶体不导电，熔融态或溶于水后能导电（3）、溶解性

大多数离子晶体易溶于极性溶剂（如水），难溶于非极性溶剂（如汽油、苯等），遵循“相似相溶”规律。

当把离子晶体放入水中时，极性水分子对离子晶体中的离子产生吸引作用，使晶体中的离子克服了离子间的作用而电离，变成在水中自由移动的离子。（4）、离子晶体一般具有较高的熔、沸点，难挥发5、常见的离子晶体结构类型（1）、氯化钠型的晶体结构每个Na+周围有

个距离相等的Cl－，每个Cl－周围有

个距离相等Na+。66八个一样的小立方体堆积成一个大的立方体配位数：与一个离子周围距离相等的异电性离子的数目Na+、Cl－均为配位数：6围成一个正八面体在前后左右上下的位置氯化钠型的晶体结构每个NaCl晶胞中含有

个Na+和

个Cl－44属于NaCl型离子晶体的还有KCl、NaBr、LiF、CaO、MgO、NiO、CaS等。与某个Na+最近且等距离的Na+个数与某个Cl－最近且等距离的Cl－个数都是12个

同层4个，上层4个，下层4个理解应用1、CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似（如图1所示），但CaC2晶体中哑铃形C22-的存在，使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C22-

数目为

。62、某离子化合物A3B的晶胞结构示意图如图所示。晶体中与一个B3-相紧邻的A+有

个，与一个A+相紧邻的B3-有

个。理解应用B3-A+62CsCl、CsBr、CsI、NH4Cl等晶体都属于氯化铯型离子晶体。氯化铯晶胞的结构如图3-17所示。1.每个CsCl晶胞中含有几个Cs+和几个Cl-？2.CsCl晶胞中，每个离子周围带相反电荷离子的数目各是多少？3.NaCl、CsCl都是AB型离子化合物，其中一种离子周围紧邻的带相反电荷的离子数目却不同。你认为造成这一差异的可能原因是什么？学以致用均为1个每个Cs+周围与它等距的Cl-有____个，每个Cl-周围与它等距的Cs+有_____个。Cs+和Cl-

配位数均为888每个Cs+周围与它最近且等距的Cs+有___个，每个Cl-周围与它最近且等距的Cl-有___个。66在前后左右上下的位置

在NaCl晶体中，每个Na+的周围有6个Cl-，而在CsCl晶体中，每个Cs+的周围有8个Cl-。两者的数目之所以不同，主要在于离子半径的差异。Cs+的半径要大于Na+，因而可以吸引更多的Cl-。可见，离子晶体中不同离子周围异电性离子数目的多少主要取决于阴、阳离子的相对大小。CsCl晶胞常见晶体的配位数CaF2Ca2+F-Ca2+周围最近的F-:8个，F-周围最近的Ca2+:4个F-周围最近的F-:6个（上下、左右、前后）Ca2+周围最近的Ca2+:12个（构成面心立方）拓展视野

硫酸铵晶体的结构

一直以来，人们认为铵盐晶体中铵根离子和酸根离子间是通过离子键结合的。但科学家通过X射线衍射实验发现，1个(NH4)2SO4晶胞中含有4个SO42-和8个NH4+，如图3-18所示。实验测得，图中“H…O”原子间的距离为