2019-2020学年高中化学 专题3 第2单元 离子键 离子晶体课件 苏教版选修3

专题3微粒间作用力与物质性质1.理解离子键的本质，能结合离子键的本质和晶格能解释离子晶体的性质，促进宏观辨识与微观探析学科核心素养的发展。2.认识常见离子晶体的结构模型，理解离子晶体的结构特点，预测其性质，强化证据推理与模型认知的学科核心素养。核心素养发展目标达标检测检测评价达标过关新知导学启迪思维探究规律内容索引NEIRONGSUOYIN新知导学XINZHIDAOXUE01一、离子键的形成1.形成过程静电引力静电斥力2.特征阴、阳离子对称，电荷分布也是对称，它们在空间各个方向上的________相同，在各个方向上一个离子可同时吸引多个带相反电荷的离子，故离子键无____性和性。球形静电作用球形方向饱和特别提醒(1)离子键的实质是“静电作用”。这种静电作用不仅是静电引力，而是指阴、阳离子之间静电吸引力与电子与电子之间、原子核与原子核之间的排斥力处于平衡时的总效应。(2)成键条件：成键元素的原子得、失电子的能力差别很大，电负性差值大于1.7。(3)离子键的存在只存在于离子化合物中：大多数盐、强碱、活泼金属氧化物(过氧化物如Na2O2)、氢化物(如NaH和NH4H)等。例1具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是A.1s22s22p2B.1s22s22p5C.1s22s22p63s2D.1s22s22p63s1√解析形成离子键的元素为活泼金属元素与活泼非金属元素，A为C元素，B为F元素，C为Mg元素，D为Na元素，则只有A项碳元素既难失电子，又难得电子，不易形成离子键。例2下列关于离子键的说法中错误的是A.离子键没有方向性和饱和性B.非金属元素组成的物质也可以含离子键C.形成离子键时离子间的静电作用包括静电吸引和静电排斥D.因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子解析活泼金属和活泼非金属元素原子间易形成离子键，但由非金属元素组成的物质也可含离子键，如铵盐，B项正确；离子键无饱和性，体现在一种离子周围可以尽可能多地吸引带异性电荷的离子，但也不是任意的，因为这个数目还要受两种离子的半径比(即空间条件是否允许)和个数比的影响，D项错误。√易错警示(1)金属与非金属形成的化学键有可能是共价键，如AlCl3。(2)完全由非金属元素形成的化合物中有可能含离子键，如NH4Cl、NH4H，一定有共价键。(3)离子键不具有饱和性是相对的，每种离子化合物的组成和结构是一定的，而不是任意的。二、离子晶体1.概念及结构特点(1)概念：阴、阳离子通过结合而形成的晶体。(2)结构特点①构成微粒：和，离子晶体中不存在单个分子，其化学式表示的是。②微粒间的作用力：。2.晶格能(U)(1)概念：拆开离子晶体使之形成气态阴离子和气态阳离子所的能量。(2)影响因素：离子晶体中离子半径越，所带电荷越，晶格能越大。(3)晶格能与晶体物理性质的关系：晶格能越大，离子键稳定性越，离子晶体的熔、沸点越，硬度越。离子键阴离子阳离子离子的个数比离子键1mol吸收小多强高大3.离子晶体的结构(1)配位数：离子晶体中一个离子周围最邻近的的数目，叫做离子的配位数。(2)典型离子晶体的结构异电性离子化学式NaClCsCl晶体结构模型晶胞中微粒数Na＋、Cl－都为__Cs＋、Cl－都为__阴、阳离子个数比__________配位数Cl－和Na＋配位数都为__Cl－和Cs＋配位数都为__1∶11∶16841相关视频[思考·讨论]对比NaCl、CsCl的结构特点和配位数，请总结影响离子晶体配位数的因素有哪些？提示(1)离子半径因素：r＋r－的值不同，晶体中离子的配位数不同，其晶体结构不同。(2)电荷因素：AB型离子晶体的阴、阳离子的配位数相等；ABn型离子晶体的A、B离子的配位数比值为n∶1。r＋r－数值越大，离子的配位数越多。4.离子晶体的性质(1)熔、沸点较，硬度较。(2)离子晶体不导电，但或后能导电。(3)大多数离子晶体能溶于水，难溶于有机溶剂。高大熔化溶于水例3下列关于晶格能的叙述中正确的是A.晶格能仅与形成晶体的离子所带电荷数有关B.晶格能仅与形成晶体的离子半径有关C.晶格能是指相邻的离子间的静电作用D.晶格能越大的离子晶体，其熔点越高√解析晶格能与离子所带电荷数的乘积成正比，与阴、阳离子半径的大小成反比，A、B项错误；晶格能越大，晶体的熔、沸点越高，硬度也越大，D项正确。例4(2018·南京期中)MgO、Rb2O、CaO、BaO四种离子晶体熔点的高低顺序是A.MgO＞Rb2O＞BaO＞CaOB.MgO＞CaO＞BaO＞Rb2OC.CaO＞BaO＞MgO＞Rb2OD.CaO＞BaO＞Rb2O＞MgO√解析四种离子晶体所含阴离子相同，所含阳离子不同。对Mg2＋、Rb＋、Ca2＋、Ba2＋进行比较，Rb＋所带电荷数少，其与O2－形成的离子键最弱，故Rb2O的熔点最低。对Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋进行比较，它们所带电荷一样多，半径Mg2＋＜Ca2＋＜Ba2＋，与O2－形成的离子键由强到弱的顺序是MgO＞CaO＞BaO，相应离子晶体的熔点由高到低的顺序为MgO＞CaO＞BaO。综上所述，四种离子晶体熔点的高低顺序是MgO＞CaO＞BaO＞Rb2O。例5(2018·长沙期中)如图为NaCl和CsCl的晶体结构，下列说法错误的是A.NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体B.NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子个数比相同C.NaCl和CsCl晶体中阳离子的配位数分别为6和8D.NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体，所以阳离子与阴离子的半径比相同√解析NaCl和CsCl都是由阴、阳离子通过离子键构成的晶体，阴、阳离子个数之比都为1∶1，则都属于AB型的离子晶体，故A、B正确；结合题图可知，NaCl为面心立方结构，钠离子的配位数为6，CsCl为体心立方结构，铯离子的配位数为8，故C正确；NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体，但钠离子半径小于铯离子半径，则NaCl的阳离子与阴离子的半径比r＋r－小于CsCl的，故D错误。例6下列性质适合于离子晶体的是A.熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电B.熔点10.31℃，液态不导电，水溶液能导电C.能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃D.熔点97.81℃，质软，导电，密度0.97g·cm－3√解析离子晶体在液态(即熔融态)导电，B项错误；CS2是非极性溶剂，根据相似相溶规律，C项错误；由于离子晶体质硬易碎，且固态不导电，D项错误。方法规律离子晶体的判断方法(1)依据组成晶体的微粒和微粒间的作用力判断。(2)依据物质类别判断。活泼金属氧化物、强碱和绝大多数盐类是离子晶体。(3)依据导电性判断。离子晶体溶于水和熔融状态下均导电。(4)依据熔、沸点和溶解性判断。离子晶体熔、沸点较高，多数能溶于水，难溶于有机溶剂。学习小结返回达标检测DABIAOJIANCE02123451.正误判断(1)活泼金属元素与活泼非金属元素之间一定形成离子键()(2)含有阳离子的晶体一定是离子晶体()(3)离子晶体有固定的配位数，说明离子键有饱和性()(4)金属晶体与离子晶体的导电原理相同()(5)晶格能是指破坏1mol离子键所吸收的能量()6×××××123452.仅由下列各组元素所构成的化合物，不可能形成离子晶体的是A.H、O、SB.Na、H、OC.K、Cl、OD.H、N、Cl√6解析强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐等是离子晶体。B项如NaOH、C项如KClO、D项如NH4Cl。123453.下列说法中正确的是A.固态时能导电的物质一定是金属晶体B.熔融状态能导电的晶体一定是离子晶体C.水溶液能导电的晶体一定是离子晶体D.固态不导电而熔融态导电的晶体一定是离子晶体解析离子晶体熔融条件可以变为自由移动离子，故熔融状态可以导电。√6123454.碱金属卤化物是典型的离子晶体，它的晶格能与成正比(d0是晶体中最邻近的异电性离子的核间距)。下面说法错误的是61d0晶格能/kJ·mol－1离子半径/pm①LiFLiClLiBrLiI1031845807752Li＋Na＋K＋6095133②NaFNaClNaBrNaI915777740693F－Cl－Br－I－136181195216③KFKClKBrKI812708676641A.晶格能的大小与离子半径成反比B.阳离子相同、阴离子不同的离子晶体，阴离子半径越大，晶格能越小C.阳离子不同、阴离子相同的离子晶体，阳离子半径越小，晶格能越大D.金属卤化物晶体中，晶格能越小，氧化性越强√12345解析由表中数据可知晶格能的大小与离子半径成反比，A项正确；由NaF、NaCl、NaBr、NaI晶格能的大小即可确定B项正确；由LiF、NaF、KF晶格能的大小即可确定C项正确；表中晶格能最小的是碘化物，因还原性：F－Cl－Br－I－，可知D项错误。65.一种离子晶体的晶胞如图所示。其中阳离子A以表示，阴离子B以表示。关于该离子晶体的说法正确的是A.阳离子的配位数为8，化学式为ABB.阴离子的配位数为4，化学式为A2BC.每个晶胞中含4个AD.每个A周围有4个与它等距且最近的A12345√6解析用均摊法可知，晶胞中含有阳离子数为8×18＋6×12＝4；阴离子显然是8个，故化学式为AB2，A、B项错误；每个A周围与它等距且最近的A有12个，D项错误。6.通过X射线探明，KCl、MgO、CaO、NiO、FeO立体结构与NaCl的晶体结构相似。(1)某同学画出的MgO晶胞结构示意图如下图所示，请改正图中错误。123456__________________________________________________________。空心球应为O2－，实心球应为Mg2＋；8号空心球应改为实心球解析因为氧化镁与氯化钠的晶体结构相似，所以在晶体中每个Mg2＋周围应该有6个O2－，每个O2－周围应该有6个Mg2＋，根据此规则可得⑧应该改为黑色。由于Mg2＋的半径小于O2－的半径，所以空心球代表O2－，实心球代表Mg2＋。(2)MgO是优良的耐高温材料，MgO的熔点比CaO的高，其原因是___________________________________。123456Mg2＋半径比Ca2＋小，MgO的晶格能大解析MgO与CaO的离子电荷数相同，Mg2＋半径比Ca2＋小，MgO晶格能大，熔点高。(3)Ni2＋和Fe2＋的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO________FeO(填“＜”或“＞”)，NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为________、________。解析NiO晶胞与NaCl晶胞相同，所以Ni和O的配位数都是6，离子半径Ni2＋＜Fe2＋，晶格能NiO＞FeO，所以熔点NiO＞FeO。＞66(4)已知CaO晶体密度为ag·cm－3，NA表示阿伏加德罗常数，则CaO晶胞体积为_______cm3。123456返回224aNA解析由于CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，所以CaO晶胞中也含有4个钙离子和4个氧离子，因此CaO晶胞体积为4×56NA·a＝224aNA。