13第三章離子鍵(學(xué)生版)綜述

1、 第三章 離子鍵一、知識(shí)梳理（一）原子趨向穩(wěn)定的途徑為了讓原子趨向穩(wěn)定，必須使其在結(jié)構(gòu)上發(fā)生變化，根據(jù)稀有氣體的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其最外層電子達(dá)到8個(gè)電子（若只有l(wèi)層的話，達(dá)到2個(gè)電子），所以對(duì)應(yīng)的原子或得到電子或失去電子就可以成為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，這種情況存在于活潑的金屬原子（最外層電子少，易失去）和活潑的非金屬原子之間（最外層電子多，得到少數(shù)電子就可成為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)）。這是學(xué)生容易理解的，像NaCl的形成。然而，對(duì)于非金屬元素的原子間，若要趨向穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，都“期望”得到電子，唯一的辦法就是通過電子的共用達(dá)到成為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的目的。像HC1，CO2等。當(dāng)然，由于不同的非金屬元素得電子能力是不同的，所以共用的電

2、子可能會(huì)造成稍有偏向，這就造成了這些物質(zhì)中元素有不同的化合價(jià)，HC1中H為+1價(jià)，Cl為-1價(jià)?！纠齦】下列敘述中正確的是 ( ) (A)兩種非金屬原子間不可能形成離子鍵 (B)非金屬原子間不可能形成離子化合物(C)離子化合物中所有離子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)( D)簡單陰離子半徑比簡單陽離子半徑大（二）離子鍵1離子鍵的概念：陰、陽離子間通過靜電作用所形成的化學(xué)鍵叫做離子鍵?！咀⒁狻?1)“靜電作用”包括靜電吸引力和排斥力。如：陰離子的負(fù)電荷與陽離子的正電荷的吸引力，一種離子的核電荷吸引另一種離子的核外電子；兩種離子的核外電子與核外電子及核與核之間都有排斥力，當(dāng)吸引與排斥達(dá)到平衡時(shí)，即形成了離子鍵

3、。(2)由于離子鍵是吸引與排斥的平衡，所以陰、陽離子間不能無限地靠近，也不能相距很遠(yuǎn)，兩者之間的距離稱為核間距。當(dāng)離子晶體熔化或溶于水時(shí)，離子鍵被破壞，這時(shí)離子可以自由移動(dòng)，離子之間應(yīng)該保持的距離也被破壞了。2離子鍵的形成條件 【注意】(1)活潑金屬元素（Li、Na、K、Mg、Ca、Ba等）的單質(zhì)在反應(yīng)中容易失去電子形成陽離子；活潑的非金屬元素（如F、O、Cl、Br、I、S等）的單質(zhì)在反應(yīng)中容易獲得電子形成陰離子，它們之間形成離子鍵。但有些金屬元素與非金屬元素形成的化學(xué)鍵不是離子鍵，而是共價(jià)鍵，如AlCl3中鋁與氯之間的化學(xué)鍵是共價(jià)鍵。(2)金屬陽離子或NH4+與某些帶電的原子團(tuán)（如OH-、S

4、O42-、CO32-、NO3-、O22-等）也是形成離子鍵。(3)活潑的金屬（如K、Na、Ca、Ba等）與H2反應(yīng)生成的KH、NaH、CaH2中，金屬陽離子與H-也形成離子鍵。3離子鍵的特征既無方向性又無飽和性。因?yàn)殡x子是球形對(duì)稱的，只要空間條件許可，它可以從不同方向同時(shí)吸引幾個(gè)帶相反電荷的離子。如在CsCl晶體中，一個(gè)Cs+同時(shí)吸引8個(gè)Cl-，一個(gè)C1-也同時(shí)吸引8個(gè)Cs+。4影響離子鍵強(qiáng)弱的因素(1)離子電荷（主要因素）：離子電荷越多，作用越強(qiáng)。(2)離子半徑（次要因素）：離子半徑越小，作用越強(qiáng)。(3)離子的極化程度（次要因素，在高中階段一般忽略不計(jì)）。5電子式的書寫(1)原子的電子式：在

5、元素符號(hào)周圍點(diǎn)出最外層電子數(shù)。如：H Na Mg Ca氫原子 氯原子 氧原子 鈉原子 鎂原子 鈣原子(2)離子的電子式陽離子的電子式就是陽離子符號(hào)。如Mg2+、Al3+等。陰離子的電子式，點(diǎn)出陰離子最外層電子，并用“ ”括上。如原子團(tuán)的電子式：OH -的電子式為(3)非金屬單質(zhì)的電子式：N2： Cl2： H2 ： H:H (4)離子化合物的電子式，就是陰、陽離子的電子式組成。如NaCl： Na+ MgBr2： -Mg2+ (5)共價(jià)化合物的電子式，要考慮成鍵的原子的最外層電子及由多少對(duì)共用電子才能形成8電子（或2電子）的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。如NH3的電子式為【例2】以下各組兩種元素的原子，能形成離子鍵的

6、是 ( ) (A)鎂和氧 (B)碳和氯 (C)氫和氟 (D)鉀和氯【例3】下列電子式中錯(cuò)誤的是 ( ) (A)鈉離子：Na+ (B)氫氧根離子： (C)次氯酸： (D)過氧化鈉：Na+Na+（三）離子的結(jié)構(gòu)特征1電子層結(jié)構(gòu)：絕大多數(shù)單核離子是飽和的，如：F-、S2 -、Cl-、Na+、Mg2+、Al3+等，有少數(shù)是不飽和的，如Fe2+等。2所帶電荷：陰離子帶負(fù)電荷，陽離子帶正電荷。電荷數(shù)是由形成離子時(shí)所得、失電子數(shù)決定的。3離子半徑 影響離子半徑的因素主要有三個(gè)方面：電子層數(shù)；核電荷數(shù)；核外電子數(shù) (1)陽離子半徑小于相應(yīng)的原子半徑，陰離子半徑大于相應(yīng)的原子半徑。如r(Al3+)r(O)。(2

7、)電子層數(shù)越多離子半徑越大。如r(Li+)r(Na+)；r(Mg2+) r(C1-)r(K+)r(Ca2+)。 (4)高價(jià)陽離子半徑小于低價(jià)陽離子半徑，如r(Fe3+)r(Fe2+)。【例4】有A、B、C、D四種元素，A、B的陽離子與C、D的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，Am+、Bn+中my。則四種元素離子半徑大小關(guān)系是 ( ) (A)Am+Bn+ Cx-Dy- (B)Dy-Cx-Bn+Am+ (C)Cx- Dy- Am+ Bn+ (D)Cx-Dy-Bn+Am+（四）離子化合物1離子化合物的概念：由離子鍵形成的化合物一定是離子化合物（或由離子構(gòu)成的化合物）。如強(qiáng)堿、大多數(shù)的鹽、活潑金屬的氧化物。

8、2離子化合物的構(gòu)成微粒：陽離子、陰離子3離子化合物中存在的作用力：一定存在離子鍵，可能有共價(jià)鍵（包括極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵）。如NaOH中Na+與OH-靠離子鍵結(jié)合，而OH-中O原子與H原子靠共價(jià)鍵結(jié)合。4離子化合物的特征： (1)離子化合物在氣化成氣態(tài)時(shí)，以分子形式存在，但在常溫下，離子化合物總是以固態(tài)形式存在。所以，離子化合物在固態(tài)時(shí)無“分子式”，只有“化學(xué)式”。 (2)一般來說，離子化合物在水溶液中和熔化狀態(tài)下（受熱易分解的離子化合物除外）均能產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子，所以均能導(dǎo)電，而離子化合物若以固態(tài)形式存在時(shí)，盡管有陰、陽離子，但它們只被局限在一定空間振動(dòng)，不存在自由移動(dòng)的離子，所以，離

9、子化合物在固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電。 (3)離子化合物（離子晶體）的熔沸點(diǎn)、硬度一般較高。5用電子式表示離子化合物的形成過程 NaCl的形成過程： MgBr2的形成過程： Na2O2的形成過程：【例5】 以下關(guān)于離子化合物的說法正確的是 ( ) (A)離子化合物由陰、陽離子構(gòu)成 (B)離子化合物的化學(xué)式代表它的分子組成 (C)離子化合物在固態(tài)或液態(tài)時(shí)都能導(dǎo)電 (D)離子化合物熔融時(shí)離子鍵沒有破壞【例6】 以下屬于離子化合物特性的是 ( ) (A)熔、沸點(diǎn)高 (B)水溶液一定具有良好導(dǎo)電性 (C)常溫下可以為液態(tài) (D)熔融液能導(dǎo)電 二、典型例題【例1】 與Ne的核外電子排布相同的離子跟與Ar的核外電子排布

10、相同的離子所形成的化合物是 ( ) AMgBr2 BNa2S CCCl4 DKF【例2】下列離子化合物中，陰、陽離子間距離最大的是 ( ) ALiCl BNaCl CKCl DKBr【例3】下列性質(zhì)中，可以證明某物質(zhì)內(nèi)一定存在離子鍵的是 ( ) (A)晶體具有較高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn) (B)由活潑金屬和活潑非金屬組成的化合物 ( C)其水溶液可以導(dǎo)電 (D)熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電【例4】S2 -，Cl-，K+，Ca2+的電子層結(jié)構(gòu)與何種原子相同？半徑從小到大如何排列？寫出與Ne具有相同電子層結(jié)構(gòu)的離子符號(hào)（陰、陽離子各寫1個(gè)）?！纠?】硫化鉀( K2S)是一種離子化合物，為什么晶體K2S不能導(dǎo)電，而其水溶液

11、能導(dǎo)電？用電子式寫出K2S的形成過程。 【例6】 根據(jù)所學(xué)有關(guān)離子化合物的性質(zhì)，推斷CaCl2有哪些性質(zhì)？ 【例7】金屬鋰(3Li)和非金屬氟(9F)反應(yīng)生成化合物氟化鋰。 (1)畫出鋰原子和氟原子的原子結(jié)構(gòu)簡圖。 (2)鋰原子和氟原子接觸，它們分別怎樣變化才能成為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)？ (3)試畫出鋰和氟氣反應(yīng)生成化合物的電子式。 (4)寫出鋰和氟氣反應(yīng)的化學(xué)方程式，并指出生成物的結(jié)構(gòu)類型。【例8】現(xiàn)有A、B、C、D、E五種元素，A的原子核中沒有中子；B、C元素原子的電子層數(shù)相同，C的原子半徑較小，B、C的質(zhì)子數(shù)之和為27，質(zhì)子數(shù)之差為5；0.96 g D的單質(zhì)跟足量的鹽酸反應(yīng)，生成D3+和1.2 L(

12、標(biāo)準(zhǔn)狀況)氫氣；E和C能形成E2C型離子化合物，且E、C兩元素的簡單離子具有相同電子層結(jié)構(gòu)?；卮穑?(1)元素符號(hào)：A_，B_,C_，D_，E_。 (2)D寫鹽酸反應(yīng)的離子方程式_。 (3)用電子式表示C與E形成E2C的過程_。 【例9】下列性質(zhì)中，可以證明某化合物中一定存在離子鍵的是 ( )(A)可溶于水 (B)具有較高的熔點(diǎn) (C)水溶液一定能夠?qū)щ?(D)熔融狀態(tài)能夠?qū)щ娙?、思維誤區(qū)點(diǎn)撥本節(jié)知識(shí)在理解與運(yùn)用中常見的錯(cuò)誤是： 1不清楚形成離子鍵的條件。 2不清楚離子化合物的性質(zhì)。 3判斷離子半徑大小時(shí)出錯(cuò)?！纠?】 活潑金屬與鹵素所形成的化合物大都具有的性質(zhì)是 ( ) 高沸點(diǎn)能溶于水水溶液

13、能導(dǎo)電低熔點(diǎn)熔融狀態(tài)不導(dǎo)電 (A) (B) (C) (D)【例2】下列各化合物中的陽離子半徑與陰離子半徑之比值最大的是 ( ) AKF BMgCl2 (C)CaBr2 DNaF【歸納】書寫離子化合物的電子式時(shí)，必須注意以下問題： 1正確書寫陰、陽離子符號(hào)，陰離子一般滿足8電子或2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，帶 ，而陽離子（除NH4+等原子團(tuán)）一般不帶 ，若陰離子中又有共價(jià)鍵，則應(yīng)確定共用電子對(duì)數(shù)。 2若陽離子或陰離子個(gè)數(shù)1，則應(yīng)分開書寫，如：MgCl2的電子式正確的是Mg2+ ， 而不是Mg2+ 。四、視野拓展有趣的礦物化學(xué)性質(zhì) 礦物是由自然界中100多種元素當(dāng)中任何一種或兩種以上的元素組成的。因此礦物的化

14、學(xué)性質(zhì)就離不開這些元素的組合性質(zhì)。 人們把化學(xué)元素分為親氣元素、親石元素和親生物元素等。親石元素與巖石圈關(guān)系密切又稱為親氧元系。主要集中分布于地球的巖石圈中，是構(gòu)成地殼巖石的主要元素。包括鋰、鈹、硼、碳、氧、鈉、鎂、硅等，多達(dá)53種元素。有趣的是，這些元素的離子最外層電子層多具有8個(gè)電子，呈稀有氣體型的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 同質(zhì)多象是指化學(xué)成分相同的物質(zhì)，在不同的物理化學(xué)條件下結(jié)晶成具有不同結(jié)構(gòu)晶體的性質(zhì)，我們都知道金剛石是由碳原子組成的，而石墨也是由碳原子組成的，但由于結(jié)構(gòu)晶體的性質(zhì)不同，它們之間有極不相同的物理性質(zhì)。在硬度方面金剛石是物質(zhì)中硬度最大的，而石墨的硬度卻很小。 同象異質(zhì)是指礦物的結(jié)構(gòu)相同

15、，而化學(xué)成分不同，如方解石是碳酸鈣，而菱鎂礦的化學(xué)成分是碳酸鎂，可它們的結(jié)構(gòu)是相同的，都為三方晶系。 由于礦物具有各種有趣的化學(xué)掛質(zhì)，使宇宙間存在幾千種特性不同的礦物，而且人們還在不斷發(fā)現(xiàn)新的礦物。五、課堂練習(xí)1下列化合物中，只含離子鍵的是( )。 A. HCl B.NaF C.CO2 D.SiO22列化合物中，屬于離子化合物的是( )。 A. H2O B.NH3 C.K2S D.H2SO43下列各物質(zhì)中，熔點(diǎn)較高的是( )。A. NaCl B.HCl C.HF D.SO24下列各化合物中，熔融狀態(tài)下易導(dǎo)電的是( )。 A.CuCl2 B. MgCl2 C.H2SO4 D.C8H185報(bào)據(jù)下列

16、各物質(zhì)的沸點(diǎn)，推測其中不屬于離子化合物的物質(zhì)是（ ）ABCD化合物CaCl2KC1AlCl3MgCl2沸點(diǎn)() 194014371811412 A. CaCl2 B.KCl C.AlCl3 D.MgCl26下列各化合物中，不可能存在離子鍵的是( )。 A堿 B堿性氧化物 C鹽 D無氧酸7某離子化合物X2Y，其陽離子與陰離子的電子層結(jié)構(gòu)都跟氖原子相同，該離子化合物是( )AK2O BNa2O CNa2S DK2S8跟硫化鈉中陽離子與陰離子核外電子層排布都相同的化合物是( )。 A氧化鈉 B氯化鎂 C氧化鎂 D硫化鉀9下列各離子化合物中，陽離子與陰離子的核間距離（即看作陽離子與陰離子的半徑之和）最

17、大的是( )。A氯化鋰 B.溴化鈉 C.氯化鉀 D溴化鉀10氫化鈉(NaH)是離子化合物，關(guān)于NaH的下列敘述中，錯(cuò)誤的是( )。ANaH中氫顯-1價(jià)，是帶1個(gè)單位負(fù)電荷的陰離子 BNaH中鈉離子核外共有10個(gè)電子 CNaH中氫離子的電子層結(jié)構(gòu)與氦原子相同DNaH中氫離子半徑小于鋰離子半徑11物質(zhì)的下列性質(zhì)中，可以證明某化合物中一定存在離子鍵的是( )。A可溶于水 B其水溶液能導(dǎo)電 C具有較高的熔點(diǎn) D在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電12在氯化鈉的晶體中，下列敘述中，不正確的是( )。 A鈉離子與氯離F之間存在互相吸引又互相排斥的相互作用 B不存在氯化鈉的分子 C每個(gè)鈉離子同時(shí)吸引6個(gè)氯離子，每個(gè)氯離子同時(shí)

18、吸引6個(gè)鈉離子 D在一個(gè)鈉離子周圍距離相等，并且最接近的鈉離子共有6個(gè)13寫出下列各離子化合物或離子的電子式：(1)溴離子_， (2)氫氧根離子_， (3)鉀離子_， (4)銨根離子_， (5)硫化鈉_， (6)氟化鎂_。14參考下表中各物質(zhì)的熔點(diǎn)，回答下列問題： 物質(zhì)NaFNaClNaBrNaI熔點(diǎn)（）995801755651(1)四種物質(zhì)都屬于_化合物。(2)寫出NaF的電子式_。(3)F-、Cl-、Br-和I-的離子半徑大小順序_（用“”或“”連接）。(4)鈉的鹵化物的熔點(diǎn)高低主要與_有關(guān)。隨著_增大，鈉的鹵化物的熔點(diǎn)依次降低。(5)根據(jù)上述規(guī)律，預(yù)測同屬離子晶體的NaCl寫KC1的熔點(diǎn)

19、，標(biāo)出它們?nèi)埸c(diǎn)高低的順序，并說出你的理由。15若已知Na+半徑為97 pm(注：pm叫皮米，1 pm=10-12 m)，F(xiàn)-半徑為64 pm，問： (1) Na原子半徑是_ 97 pm。同一元素的原子半徑是_其陽離子半徑（填“大于”或“小于”）。 (2)F原子半徑是_ 64 pm。同一元素的原子半徑是_其陰離子半徑（填“大于”或“小于”）。 16硫酸鉀和氯化鉀都是離子化合物?，F(xiàn)有硫酸鉀與氯化鉀的混合物，經(jīng)分析知道該混合物中鉀元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48. 3%，求該混合物中氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？六、課堂總結(jié)七、課后作業(yè)1下列原子結(jié)構(gòu)示意圖的原子中，最易失去電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是 ( ) 2下列物質(zhì)中存在離子鍵的是 ( ) ANa2O BCO2 CNe DAg3下列化合物中，屬于離子化合物的有 ( ) ASO2 BHI CKCl (D)N24下列離子中半徑最小的是 ( ) AK+ (B)S2- (C)Cl- (D)Na+5下列電子式書寫正確的是 ( )6下列用電子式表示離子化合物形成