蘇教版離子鍵離子晶體

1、 20222022年年7 7月月5 5日星期二日星期二OHH 表示共價鍵 沒有化學(xué)鍵化學(xué)鍵化學(xué)鍵1 1定義：定義：相鄰相鄰原子間原子間強烈強烈的相互作用的相互作用2、用化學(xué)鍵的觀點來分析化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？一個化學(xué)反應(yīng)的的過程，本質(zhì)上就一個化學(xué)反應(yīng)的的過程，本質(zhì)上就是是舊化學(xué)鍵斷裂舊化學(xué)鍵斷裂和和新化學(xué)鍵形成新化學(xué)鍵形成的過程。的過程?；瘜W(xué)鍵化學(xué)鍵離子鍵離子鍵共價鍵共價鍵金屬鍵金屬鍵化學(xué)鍵化學(xué)鍵分類分類1 1、金屬鈉在氯氣中燃燒的現(xiàn)象是什么？、金屬鈉在氯氣中燃燒的現(xiàn)象是什么？2 2、鈉原子與氯原子是如何結(jié)合成氯化、鈉原子與氯原子是如何結(jié)合成氯化鈉的？你能用電子式表示氯化鈉的形鈉的？你能用電子

2、式表示氯化鈉的形成過程嗎？成過程嗎？ 3 3、根據(jù)元素的金屬性和非金屬性差異，、根據(jù)元素的金屬性和非金屬性差異，你知道哪些原子之間能形成離子鍵？你知道哪些原子之間能形成離子鍵？思考問題：思考問題：+177 8 2Na電子轉(zhuǎn)移電子轉(zhuǎn)移不穩(wěn)定不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定+178 8 2Cl-Na+離子和離子和Cl-離子間的靜電作用力有哪些？離子間的靜電作用力有哪些？動腦筋動腦筋氯化鈉的形成過程Na+112 8+112 8 1Cl強強烈烈作作用用NaClNaCl的微觀形成過程的微觀形成過程吸引和排斥達到平衡狀態(tài)吸引和排斥達到平衡狀態(tài), ,則形成化學(xué)鍵則形成化學(xué)鍵電子得失形成陰、陽離子。電子得失形成陰、陽離子。陰、

3、陽離子。陰、陽離子。靜電作用。靜電作用。活潑金屬與活潑非金屬。活潑金屬與活潑非金屬。 （靜電吸引（靜電吸引 = = 靜電排斥）靜電排斥）轉(zhuǎn)化成自由移動的離子轉(zhuǎn)化成自由移動的離子, ,離子鍵即被破壞。離子鍵即被破壞。AA、AA和和AA、AA（1 1）離子鍵形成的原因是什么）離子鍵形成的原因是什么（2 2）形成離子鍵的微粒是什么）形成離子鍵的微粒是什么（5 5）離子化合物溶于水或熔化時離子鍵是否發(fā)生變化）離子化合物溶于水或熔化時離子鍵是否發(fā)生變化（4 4）哪些原子之間可能形成離子鍵）哪些原子之間可能形成離子鍵（3 3）離子鍵是一種什么性質(zhì)的相互作用）離子鍵是一種什么性質(zhì)的相互作用交流與討論：交流與

4、討論：（6 6）離子鍵的存在方式）離子鍵的存在方式固態(tài)的離子化合物中。固態(tài)的離子化合物中。一、離子鍵一、離子鍵1 1、定義：、定義：使陰、陽離子結(jié)合成化合物的使陰、陽離子結(jié)合成化合物的 靜電作用靜電作用成鍵粒子：成鍵粒子：陰、陽離子陰、陽離子成鍵元素（一般情況）：成鍵元素（一般情況）：成鍵本質(zhì)：成鍵本質(zhì)：靜電作用（吸引與排斥）靜電作用（吸引與排斥）1、活潑的金屬元素（、活潑的金屬元素（IA、IIA）和活潑的非金）和活潑的非金屬元素（屬元素（VIA、VIIA）形成的化合物。）形成的化合物。2、活潑的金屬元素和酸根離子（或氫氧根離子、活潑的金屬元素和酸根離子（或氫氧根離子）形成的化合物）形成的化合

5、物3、銨根和酸根離子（或活潑非金屬元素離子）、銨根和酸根離子（或活潑非金屬元素離子）形成的鹽。形成的鹽。判斷依據(jù)：判斷依據(jù)：形成化合物的元素的電負性的差形成化合物的元素的電負性的差X X 1.71.7元素的電負性差要比較大元素的電負性差要比較大離子鍵和共價鍵之間離子鍵和共價鍵之間, 并非嚴格截然可以區(qū)分并非嚴格截然可以區(qū)分的的. 可將離子鍵視為極性共價鍵的一個極端可將離子鍵視為極性共價鍵的一個極端, 而而另一極端為非極性共價鍵另一極端為非極性共價鍵.二、用電子式表示離子鍵的形成過程二、用電子式表示離子鍵的形成過程11101 1、定義、定義 在元素符號周圍用在元素符號周圍用“ “ ” ”或或“”

6、來表示來表示原子原子最外層電子的式子最外層電子的式子，叫電子式。叫電子式。H Na Mg Ca O Cl 原子的電子式：原子的電子式：離子的電子式：離子的電子式：H+Na+Mg2+Ca2+ O 2- ： ： Cl - ： ：離子化合物的電子式：離子化合物的電子式：把化合物的陰陽離子對稱分布即可把化合物的陰陽離子對稱分布即可Na+ O O 2- ： ： ：Na+Na+ O H- ： ： Na+ O 2- ： ：Na+ O O 2- ： ：用電子式表示用電子式表示氧化鎂氧化鎂的形成過程的形成過程 Mg Mg2+用電子式表示用電子式表示硫化鉀硫化鉀的形成過程的形成過程 S 2KK+ S 2- ： ：

7、K+寫出下列微粒的電子式：寫出下列微粒的電子式： S Br S 2- ： ：硫原子，硫原子， 溴原子，溴原子， 硫離子硫離子，形象表示形象表示新的化學(xué)鍵新的化學(xué)鍵形成的過程形成的過程 Cl Cl - ： ：用電子式表示用電子式表示氯化鈉氯化鈉的形成過程的形成過程 Na Na+用電子式表示用電子式表示溴化鈣溴化鈣的形成過程的形成過程 Ca Br ：Ca2+ Br - ： ：2 2、意義：、意義：箭號左方相同的微粒可以合并。箭號左方相同的微?？梢院喜ⅰ?Br ： Br - ： ：離子化合物電子式的書寫離子化合物電子式的書寫：1.1.簡單陰離子的電子式不但要表達出最外層所有電子數(shù)簡單陰離子的電子式不

8、但要表達出最外層所有電子數(shù)（包括得到的電子），而且用方括號（包括得到的電子），而且用方括號“ ”“ ”括起來，括起來，并在右上角注明負電荷數(shù)并在右上角注明負電荷數(shù)2.2.簡單陽離子的電子式就是離子符號簡單陽離子的電子式就是離子符號，NHNH4 4+ +例外例外3.3.離子化合物的電子式由陰離子和陽離子電子式組成，離子化合物的電子式由陰離子和陽離子電子式組成，相同的離子不能合并相同的離子不能合并用電子式表示離子鍵的形成過程用電子式表示離子鍵的形成過程1.左邊是組成離子化合物的各原子的電子式左邊是組成離子化合物的各原子的電子式 , 右邊是右邊是離子化合物的電子式離子化合物的電子式2.連接號為連接號

9、為“ ”3.用用 表示電子轉(zhuǎn)移的方向表示電子轉(zhuǎn)移的方向離子半徑大小比較規(guī)律離子半徑大小比較規(guī)律 1 1、陽離子半徑、陽離子半徑 相應(yīng)的原子半徑；相應(yīng)的原子半徑；如：如：NaNa+ +Na 相應(yīng)的原子半徑；相應(yīng)的原子半徑；如：如：ClCl- -ClCl3 3、同一主族元素，從上到下，、同一主族元素，從上到下，離子半徑逐漸增大；如：離子半徑逐漸增大；如： LiLi+ +NaNa+ +KK+ + F F- -ClCl- -BrBr- -I F F- - Na Na+ + Mg Mg2+2+ 由下列離子化合物熔點變化由下列離子化合物熔點變化規(guī)律規(guī)律 , ,分析離子鍵的強弱與離子分析離子鍵的強弱與離子半

10、徑、離子電荷有什么關(guān)系半徑、離子電荷有什么關(guān)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+半徑略大于半徑略大于NaNa+ +半徑）半徑）離子半徑越小、離子所帶電荷離子半徑越小、離子所帶電荷越多，離子鍵就越強，其形成越多，離子鍵就越強，其形成化合物的熔沸點也就越高?；衔锏娜鄯悬c也就越高。3 3、離子鍵的強弱影響離子化合物的哪些性質(zhì)、離子鍵的強弱影響離子

11、化合物的哪些性質(zhì) 補充補充 微粒半徑比較微粒半徑比較(1)(1)原子半徑：原子半徑： 同周期由左同周期由左右，原子半徑由大右，原子半徑由大 小小同主族由上同主族由上 下下, ,原子半徑由小原子半徑由小 大大(2)(2)微粒半徑微粒半徑 金屬陽離子半徑小于其原子半徑。金屬陽離子半徑小于其原子半徑。 非金屬陰離子半徑大于其原子半徑。非金屬陰離子半徑大于其原子半徑。 高價離子半徑小于低價離子半徑。高價離子半徑小于低價離子半徑。 電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒，核電荷越多半徑越電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒，核電荷越多半徑越小。如：小。如：N N3 3OO2 2FFNaNa+ +MgMg2+2+AlAl3+3+ S S2

12、 2ClClKK+ +CaCa2+2+比比 較下列物質(zhì)的熔沸點，用較下列物質(zhì)的熔沸點，用“”或或“1.012CsF陰、陽離子半徑比與配位數(shù)的關(guān)系陰、陽離子半徑比與配位數(shù)的關(guān)系拓寬視野拓寬視野各類型離子晶體晶胞的比較各類型離子晶體晶胞的比較晶體晶體類型類型晶胞晶胞類型類型晶胞結(jié)構(gòu)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖示意圖配位數(shù)配位數(shù)距離最近距離最近且相等的且相等的相反離子相反離子每個晶每個晶胞含有胞含有離子數(shù)離子數(shù)實例實例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堿土金屬鹵化堿土金屬鹵化物、堿金屬氧物、堿金屬氧化物?；铩ｋx子晶體的特點離子晶體的特點: :無單個分子存在。如無單個

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，難溶于非極性溶劑。一般易溶于水，難溶于非極性溶劑。熔沸點較高，硬度較大，難揮發(fā)難壓縮。熔沸點較高，硬度較大，難揮發(fā)難壓縮。固態(tài)時不導(dǎo)電，水溶液或者熔融狀態(tài)下固態(tài)時不導(dǎo)電，水溶液或者熔融狀態(tài)下均導(dǎo)電。均導(dǎo)電。【總結(jié)歸納二總結(jié)歸納二】物質(zhì)的熔點與晶體類型的關(guān)系物質(zhì)的熔點與晶體類型的關(guān)系1、若晶體類型不同，一般情況下：原子晶體離子晶、若晶體類型不同，一般情況下：原子晶體離子晶體分子晶體。體分子晶體。2、若晶體類型相同，則有：、若晶體類型相同，則有：離子晶體中，結(jié)構(gòu)相似時，離子半徑越小，離子電荷離子晶體中

15、，結(jié)構(gòu)相似時，離子半徑越小，離子電荷越高，晶格能越大，離子鍵就越強，熔點就越高。越高，晶格能越大，離子鍵就越強，熔點就越高。原子晶體中，結(jié)構(gòu)相似時，原子半徑越小，共價鍵鍵原子晶體中，結(jié)構(gòu)相似時，原子半徑越小，共價鍵鍵長越短，鍵能越大，熔點越高。長越短，鍵能越大，熔點越高。分子晶體中（不含氫鍵時），分子組成和結(jié)構(gòu)相似時，分子晶體中（不含氫鍵時），分子組成和結(jié)構(gòu)相似時，相對分子質(zhì)量越大，范德華力就越強，熔點就越高。相對分子質(zhì)量越大，范德華力就越強，熔點就越高。金屬晶體中，離子半徑越小，離子電荷越高，金屬鍵金屬晶體中，離子半徑越小，離子電荷越高，金屬鍵就越強，熔點就越高。合金的熔點比它的各成分金屬的

16、就越強，熔點就越高。合金的熔點比它的各成分金屬的熔點低。熔點低。練習(xí) 1 1、下表列出了有關(guān)晶體的知識，其中錯誤的、下表列出了有關(guān)晶體的知識，其中錯誤的是是2 2、用、用離子的電荷和半徑解釋下列離子晶體熔點高低離子的電荷和半徑解釋下列離子晶體熔點高低的順序。的順序。（1 1）MMOOKCKC（2 2）MMOOS SS S（3 3）N NF FN NC CN NB BA AB BC CDD晶體晶體硫化鉀硫化鉀干冰干冰金剛石金剛石碘碘組成晶體的微粒組成晶體的微粒陰陽離子陰陽離子分子分子原子原子分子分子晶體微粒間存在的晶體微粒間存在的作用力作用力離子鍵離子鍵共價鍵共價鍵共價鍵共價鍵范德華力范德華力B

17、1 23 45 68 78 中學(xué)教材上圖示的中學(xué)教材上圖示的NaClNaCl晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸得到完美晶體。得到完美晶體。NiONiO晶體結(jié)構(gòu)與晶體結(jié)構(gòu)與NaClNaCl相同，相同，NiNi2 2與鄰近與鄰近的的O O2-2-核間距為核間距為a a1010-8 -8 ，計算，計算NiONiO晶體密度（已知晶體密度（已知NiONiO摩爾質(zhì)量為摩爾質(zhì)量為74.7g74.7gmolmol-1-1) )解：解：在該晶體中最小正方體中所含的在該晶體中最小正方體中所含的NiNi2+2+、O O2 2個數(shù)均為個數(shù)均為: :即晶體中每個小正方體中平均含有即晶體中每個小正方體中

18、平均含有1/21/2個個NiO.NiO.其質(zhì)量為其質(zhì)量為: :而此小正方體體積為而此小正方體體積為(a(a1010-8-8) )3 3故故NiONiO晶體密度為：晶體密度為：課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 題題74.7g6.02102312（個）（個）124 18=74.7g6.02102312(a10-8)3g. -362.0a3=某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，則該離子晶體的化學(xué)式為（則該離子晶體的化學(xué)式為（ ）Aabc B、abc3 Cab2c3 Dab3c 變式變式 (1)(1)NiONiO晶體結(jié)構(gòu)與晶體結(jié)構(gòu)與NaClNaCl相同，設(shè)相同，設(shè)NiONiO的摩爾質(zhì)的

19、摩爾質(zhì)量量M g/mol,M g/mol,密度為密度為g/mL,g/mL,阿伏加德羅常數(shù)為阿伏加德羅常數(shù)為N NA A, ,求晶求晶胞中兩個距離最近的氧離胞中兩個距離最近的氧離子中心間的距離為多少子中心間的距離為多少cm?cm?解題思路：（解題思路：（1 1）每個晶胞中含）每個晶胞中含NiONiO的個數(shù)（的個數(shù)（2 2）一個晶胞的質(zhì)量（一個晶胞的質(zhì)量（3 3）一個晶胞的體積（）一個晶胞的體積（4 4）晶胞）晶胞的邊長（的邊長（5 5）晶胞中任一個面對角線長度的一半）晶胞中任一個面對角線長度的一半(2)(2)天然的和大部分人工制備的天然的和大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在晶體都存在各種

20、缺陷，例如在某種某種NiONiO晶體中就存在以下缺陷：晶體中就存在以下缺陷：一個一個NiNi2+2+空缺，另有兩個空缺，另有兩個NiNi2+2+被被兩個兩個NiNi3+3+所取代。其結(jié)果晶體仍所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中呈電中性，但化合物中NiNi和和OO的的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳樣品組成為樣品組成為NiNi0.970.97O,O,試計算該晶試計算該晶體中體中NiNi3+3+與與NiNi2+2+的離子數(shù)之比。的離子數(shù)之比。參考答案：參考答案： NiNi3+ 3+ ：NiNi2+2+6 6 ：9191 分析：分析： 本題命題角度較新穎，實際上難度不本題命

21、題角度較新穎，實際上難度不大，第（大，第（2 2）題所提供的）題所提供的NiNi0.970.97O O信息，實信息，實際上是一種際上是一種“平均化學(xué)式平均化學(xué)式”。盡管題給。盡管題給示意圖及題目敘述中提到了有示意圖及題目敘述中提到了有“NiNi2+2+”空缺，但空缺，但“NiNi0.970.97O”O(jiān)”的平均化學(xué)式與所的平均化學(xué)式與所述的述的“空缺空缺”無關(guān)，它只是遵循著電中無關(guān)，它只是遵循著電中性原則，即由于摻雜多帶一個電荷的性原則，即由于摻雜多帶一個電荷的NiNi3+3+代替了部分代替了部分NiNi2+2+ ，才使，才使“NiO”NiO”變成變成了了“NiNi0.970.97O”O(jiān)”。 （2 2）0.97 mol0.97 mol的鎳離子的平均帶電量為的鎳離子的平均帶電量為2 2，那，那么么1 mol1 mol鎳離子的平均帶電量為鎳離子的