黑龍江省虎林市高級(jí)中學(xué)高二化學(xué)《離子晶體》課件2 新人教版.pptVIP

第四節(jié)離子晶體 學(xué)習(xí)目標(biāo)1 了解離子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2 能根據(jù)離子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)解釋其物理性質(zhì) 3 了解晶格能的含義及其應(yīng)用 課堂互動(dòng)講練 課前自主學(xué)案 知能優(yōu)化訓(xùn)練 第四節(jié)離子晶體 課前自主學(xué)案 一 離子晶體1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 陽(yáng)離子 陰離子 離子鍵 2 決定晶體結(jié)構(gòu)的因素 半徑比 電荷比 離子鍵 3 性質(zhì)熔 沸點(diǎn) 硬度 難溶于有機(jī)溶劑 較高 較大 思考感悟1 離子晶體中存在共價(jià)鍵嗎 提示 有些離子晶體如naoh nh4cl na2so4中存在共價(jià)鍵 有些離子晶體中不存在共價(jià)鍵如nacl mgo等 二 晶格能1 概念 形成1摩離子晶體 的能量 通常取 單位為 2 影響因素3 晶格能對(duì)離子晶體性質(zhì)的影響晶格能越大 形成的離子晶體越 而且熔點(diǎn)越 硬度越 氣態(tài)離子 釋放 正值 kj mol 1 越多 越小 穩(wěn)定 高 大 思考感悟2 nacl與kcl nacl與mgcl2哪一個(gè)晶格能更大 提示 r na r mg2 所以mgcl2的晶格能大于nacl 課堂互動(dòng)講練 1 離子鍵 1 定義 陰 陽(yáng)離子間通過靜電作用所形成的化學(xué)鍵叫做離子鍵 2 成鍵元素 活潑金屬元素 如k na ca ba等 主要是第 a族和第 a族元素 和活潑非金屬元素 如f cl br o等 主要是第 a族和第 a族元素 相互結(jié)合時(shí)多形成離子鍵 3 成鍵原因 活潑金屬原子容易失去電子而形成陽(yáng)離子 活潑非金屬原子容易得到電子形成陰離子 當(dāng)活潑金屬遇到活潑非金屬時(shí) 電子發(fā)生轉(zhuǎn)移 分別形成陽(yáng) 陰離子 再通過靜電作用形成離子鍵 4 離子鍵只存在于離子化合物中 5 強(qiáng)堿 活潑金屬氧化物 大多數(shù)鹽類是離子化合物 2 離子晶體 1 離子晶體是由陽(yáng)離子和陰離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體 2 離子晶體微粒之間的作用力是離子鍵 由于靜電作用沒有方向性 故離子鍵沒有方向性 只要條件允許 陽(yáng)離子周圍可以盡可能多地吸引陰離子 同樣 陰離子周圍可以盡可能多地吸引陽(yáng)離子 故離子鍵也沒有飽和性 根據(jù)靜電作用大小的影響因素可知 在離子晶體中陰 陽(yáng)離子半徑越小 所帶電荷數(shù)越多 離子鍵越強(qiáng) 3 離子晶體的化學(xué)式只表示晶體中陰 陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比 而不是表示分子的組成 3 幾種離子晶體模型 1 nacl型晶體結(jié)構(gòu)模型 左下圖 配位數(shù)為6 在nacl晶體中 每個(gè)na 周圍同時(shí)吸引著6個(gè)cl 每個(gè)cl 周圍也同時(shí)吸引著6個(gè)na 每個(gè)na 周圍與它最近且等距的na 有12個(gè) 每個(gè)na 周圍與它最近且等距的cl 有6個(gè) 2 cscl型晶體結(jié)構(gòu)模型 右下圖 配位數(shù)為8 在cscl晶體中 每個(gè)cs 周圍同時(shí)吸引著8個(gè)cl 每個(gè)cl 周圍也同時(shí)吸引著8個(gè)cs 每個(gè)cs 與6個(gè)cs 等距離相鄰 每個(gè)cs 與8個(gè)cl 等距離相鄰 2011年黃岡高二檢測(cè) 有下列八種晶體 a sio2 水晶 b 冰醋酸 c 氧化鎂 d 白磷 e 晶體氬 f 氯化銨 g 鋁 h 金剛石 用序號(hào)回答下列問題 1 屬于原子晶體的化合物是 直接由原子構(gòu)成的晶體是 直接由原子構(gòu)成的分子晶體是 2 由極性分子構(gòu)成的晶體是 含有共價(jià)鍵的離子晶體是 屬于分子晶體的單質(zhì)是 3 在一定條件下能導(dǎo)電并發(fā)生化學(xué)變化的是 受熱熔化后化學(xué)鍵不發(fā)生變化的是 需克服共價(jià)鍵的是 思路點(diǎn)撥 判斷晶體類型需要注意以下兩點(diǎn) 1 晶體的構(gòu)成微粒 2 微粒間的相互作用力 答案 1 aa e he 2 bfd e 3 b c fb d ea h 互動(dòng)探究 1 上述物質(zhì)中均含有化學(xué)鍵嗎 2 b與f所含化學(xué)鍵類型是否相同 提示 1 不是 稀有氣體為單原子分子 分子內(nèi)無化學(xué)鍵 2 b項(xiàng)冰醋酸分子中的化學(xué)鍵為共價(jià)鍵 而f項(xiàng)所含化學(xué)鍵為離子鍵 共價(jià)鍵 配位鍵 所以兩者所含化學(xué)鍵類型不同 規(guī)律方法 判斷晶體類型的方法判斷晶體的類型一般是根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì) 1 在常溫下呈氣態(tài)或液態(tài)的物質(zhì) 其晶體應(yīng)屬于分子晶體 hg除外 如h2o h2等 對(duì)于稀有氣體 雖然構(gòu)成物質(zhì)的微粒為原子 但應(yīng)看作單原子分子 因?yàn)槲⒘ｉg的相互作用力是范德華力 而非共價(jià)鍵 2 在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的晶體 化合物 是離子晶體 如 nacl熔融后電離出na 和cl 能自由移動(dòng) 所以能導(dǎo)電 3 有較高的熔 沸點(diǎn) 硬度大 并且難溶于水的物質(zhì)大多為原子晶體 如晶體硅 二氧化硅 金剛石等 4 易升華的物質(zhì)大多為分子晶體 還要強(qiáng)調(diào)的是 對(duì)于教材上每種晶體類型的例子 同學(xué)們一定要認(rèn)真掌握其結(jié)構(gòu) 把握其實(shí)質(zhì)和內(nèi)涵 在解題中靈活運(yùn)用 變式訓(xùn)練1如圖 直線交點(diǎn)處的圓圈為nacl晶體中na 或cl 所處的位置 這兩種離子在空間三個(gè)互相垂直的方向上都是等距離排列的 1 請(qǐng)將其中代表cl 的圓圈涂黑 不必考慮體積大小 以完成nacl晶體結(jié)構(gòu)示意圖 2 晶體中 在每個(gè)na 的周圍與它最接近的且距離相等的na 共有 個(gè) 3 在nacl晶胞中正六面體的頂角上 面上 棱上的na 或cl 為該晶胞與其相鄰的晶胞所共有 一個(gè)晶胞中cl 的個(gè)數(shù)等于 即 填計(jì)算式 na 的個(gè)數(shù)等于 即 填計(jì)算式 解析 1 如圖所示 答案 1 1 熔 沸點(diǎn)具有較高的熔 沸點(diǎn) 難揮發(fā) 離子晶體中 陰 陽(yáng)離子間有強(qiáng)烈的相互作用 離子鍵 要克服離子間的相互作用使物質(zhì)熔化和沸騰 就需要較多的能量 因此 離子晶體具有較高的熔 沸點(diǎn)和難揮發(fā)的性質(zhì) 2 硬度硬而脆 離子晶體中 陰 陽(yáng)離子間有較強(qiáng)的離子鍵 離子晶體表現(xiàn)出較高的硬度 當(dāng)晶體受到?jīng)_擊力作用時(shí) 部分離子鍵發(fā)生斷裂 導(dǎo)致晶體破碎 3 導(dǎo)電性不導(dǎo)電 但熔化或溶于水后能導(dǎo)電 離子晶體中 離子鍵較強(qiáng) 陰 陽(yáng)離子不能自由移動(dòng) 即晶體中無自由移動(dòng)的離子 因此離子晶體不導(dǎo)電 當(dāng)升高溫度時(shí) 陰 陽(yáng)離子獲得足夠的能量克服了離子間的相互作用力 成為自由移動(dòng)的離子 在外加電場(chǎng)的作用下 離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電 離子晶體溶于水時(shí) 陰 陽(yáng)離子受到水分子的作用成了自由移動(dòng)的離子 或水合離子 在外加電場(chǎng)的作用下 陰 陽(yáng)離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電 4 溶解性大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑 如水 中 難溶于非極性溶劑 如汽油 苯 ccl4 中 當(dāng)把離子晶體放入水中時(shí) 水分子對(duì)離子晶體中的離子產(chǎn)生吸引 使離子晶體中的離子克服離子間的相互作用力而離開晶體 變成在水中自由移動(dòng)的離子 特別提醒 化學(xué)變化過程一定發(fā)生舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成 但破壞化學(xué)鍵或形成化學(xué)鍵的過程卻不一定發(fā)生化學(xué)變化 如食鹽熔化會(huì)破壞離子鍵 食鹽結(jié)晶過程會(huì)形成離子鍵 但均不是化學(xué)變化過程 2011年北京東城區(qū)高二檢測(cè) 現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn) 的數(shù)據(jù) 據(jù)此回答下列問題 1 a組屬于 晶體 其熔化時(shí)克服的微粒間的作用力是 2 b組晶體共同的物理性質(zhì)是 填序號(hào) 有金屬光澤 導(dǎo)電性 導(dǎo)熱性 延展性 3 c組中hf熔點(diǎn)反常是由于 4 d組晶體可能具有的性質(zhì)是 填序號(hào) 硬度小 水溶液能導(dǎo)電 固體能導(dǎo)電 熔融狀態(tài)能導(dǎo)電 5 d組晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?nacl kcl rbcl cscl 其原因解釋為 解析 通過讀取表格中數(shù)據(jù)先判斷出晶體的類型及晶體的性質(zhì) 應(yīng)用氫鍵解釋hf的熔點(diǎn)反常 利用晶格能的大小解釋離子晶體熔點(diǎn)高低的原因 答案 1 原子共價(jià)鍵 2 3 hf分子間能形成氫鍵 其熔化時(shí)需要消耗的能量更多 只要答出hf分子間能形成氫鍵即可 4 5 d組晶體都為離子晶體 r na r k r rb r cs 在離子所帶電荷相同的情況下 半徑越小 晶格能越大 熔點(diǎn)就越高 互動(dòng)探究 1 a組與c組熔點(diǎn)差別較大的原因是什么 2 b組與d組的組成微粒分別是什么 微粒間的作用力是什么 提示 1 a組的微粒間的作用力是共價(jià)鍵 c組的微粒間的作用力為分子間作用力 因共價(jià)鍵 分子間作用力 所以a組的熔點(diǎn)高于c組 2 b組的組成微粒為金屬陽(yáng)離子和自由電子 兩者之間的作用力為金屬鍵 d組的組成微粒為陽(yáng)離子和陰離子 兩者之間的作用力為離子鍵 規(guī)律方法 晶體熔 沸點(diǎn)高低的判斷 1 不同類型晶體的熔 沸點(diǎn) 原子晶體 離子晶體 分子晶體 金屬晶體 除少數(shù)外 分子晶體 金屬晶體熔 沸點(diǎn)有的很高 如鎢 有的很低 如汞 常溫下是液體 2 同類型晶體的熔 沸點(diǎn) 原子晶體 結(jié)構(gòu)相似 半徑越小 鍵長(zhǎng)越短 鍵能越大 熔 沸點(diǎn)越高 如金剛石 碳化硅 晶體硅 分子晶體 組成和結(jié)構(gòu)相似的分子 相對(duì)分子質(zhì)量越大 熔 沸點(diǎn)越高 如ci4 cbr4 ccl4 cf4 金屬晶體 所帶電荷數(shù)越大 原子半徑越小 則金屬鍵越強(qiáng) 熔 沸點(diǎn)越高 如al mg na k 離子晶體 離子所帶電荷越多 半徑越小 離子鍵越強(qiáng) 熔 沸點(diǎn)越高 如kf kcl kbr ki 變式訓(xùn)練2比較下列幾組晶體熔 沸點(diǎn)的高低順序 1 金剛石 氯化鈉 晶體硅 干冰 2 石英晶體 鋁硅合金 冰 3 cao ki kcl 4 f2 cl2 br2 i2 解析 金剛石 晶體硅都屬于原子晶體 c原子半徑比si原子半徑小 鍵能大 金剛石熔點(diǎn)比晶體硅的高 原子晶體 離子晶體 分子晶體 故金剛石 晶體硅 氯化鈉 干冰 石英為原子晶體 熔點(diǎn)較高 并且合金的熔點(diǎn)比任一組