專題3第2單元離子鍵的形成、離子晶體

第二單元離子鍵離子晶體離子鍵的形成專題3微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)1、NaCl固體是什么形狀，為什么外形很規(guī)則？2、Na和Cl為什么能牢牢能結(jié)合在一起？3、NaCl固體中有無NaCl分子？4、NaCl固體能導(dǎo)電嗎？原因是什么？5、為什么NaCl固體熔點(diǎn)很高，硬度很大？請看下列小問題一、離子鍵的形成2、離子鍵的形成1、離子鍵的定義：使陰、陽離子結(jié)合成離子化合物的靜電作用。思考與交流1、畫出鈉和氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖2、試解釋氯化鈉是怎樣形成的+11②⑧①+17⑧⑦②電子轉(zhuǎn)移+11②⑧+17②⑧⑧原子結(jié)構(gòu)簡圖+17②⑧⑧+11②⑧不穩(wěn)定氯化鈉的形成過程N(yùn)aCl失去e-失去e-后得到e-后Na+[Cl]-Cl-Na+Na+Cl－電子轉(zhuǎn)移NaCl形成的微觀過程不穩(wěn)定穩(wěn)定陰、陽離子之間的相互作用叫做離子鍵。離子鍵的概念思考與交流靜電作用靜電引力靜電斥力相互作用什么是根據(jù)下列數(shù)據(jù)判斷:元素之間兩兩是否可以形成離子鍵？依據(jù)是什么？提示：一般認(rèn)為,當(dāng)電負(fù)性差值_____時原子間才有可能形成離子鍵。>1.7元素KMgAlClSFO數(shù)據(jù)0.821.311.613.162.583.983.44交流討論3、哪些物質(zhì)中含有離子鍵?(1)活潑的金屬元素(IA、IIA)和活潑的非金屬元素(VIA、VIIA)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)形成的化合物(3)銨根和酸根離子(或活潑非金屬元素離子)形成的鹽。H元素周期表LiBe……NOFNaMgPSClKCaAsSeBrRbSrSbTeICsBaBiPoAtFrRbNa+Cl-+—+—+—+—靜電作用力4、離子鍵的實(shí)質(zhì)小結(jié):離子鍵:使陰、陽離子結(jié)合成化合物的靜電作用成鍵粒子:陰、陽離子成鍵元素(一般情況):成鍵本質(zhì):靜電作用(吸引與排斥)活潑金屬元素（IA、IIA）活潑非金屬元素(VIA、VIIA)形成化合物的元素的電負(fù)性差>1.7轉(zhuǎn)化成自由移動的離子,離子鍵即被破壞。5.離子化合物溶于水或熔化時離子鍵是否發(fā)生變化?6.離子鍵的存在方式?固態(tài)的離子化合物中。離子的電子式陽離子的表示Na+Mg2+陰離子的表示

Cl

××××[]-××××××××[]2-××××

O

二、用電子式表示離子化合物的形成化合物的電子式如NaCl的電子式Na+Cl

××××[]-××××如MgO電子式

××××[]2-××××

O

Mg2+小結(jié)：離子化合物電子式的書寫ClNaNaO2-NaClMg2Cl1.簡單陰離子的電子式不但要表達(dá)出最外層所有電子數(shù)(包括得到的電子),而且用方括號“”括起來,并在右上角注明負(fù)電荷數(shù)3.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2.簡單陽離子的電子式就是離子符號用電子式表示NaCl的形成過程N(yùn)a×+Na+Cl×××××××[]-××××××××Cl小結(jié)：用電子式表示離子鍵的形成過程SKK1.左邊是組成離子化合物的各原子的電子式,右邊是離子化合物的電子式2.連接號為“”3.用“”表示電子轉(zhuǎn)移的方向S2-K+K+Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+氯化鈉晶體的結(jié)構(gòu)三、離子鍵的特征——無方向性氯化鈉晶體的結(jié)構(gòu)三、離子鍵的特征——無飽和性NaCl的晶體結(jié)構(gòu)示意圖Cl-Na+CsCl的晶體結(jié)構(gòu)示意圖1.晶格能四、離子鍵的強(qiáng)度拆開1mol離子晶體生成氣態(tài)陰陽離子,吸收的能量.用U表示NaCl(s)Na+(g)+Cl-(g)U=786kJ·mol-1NaBrNaClMgO離子電荷數(shù)112核間距/pm298282210晶格能/kJ.mol點(diǎn)/℃7478012852摩氏硬度﹤2.52.56.5討論:晶格能與離子化合物的物理性質(zhì)2.影響離子鍵強(qiáng)度的因素(1)離子電荷數(shù)的影響(2)離子半徑的影響離子所帶電荷越多、離子半徑越小，晶格能越大，離子鍵就越強(qiáng)應(yīng)用:離子鍵越強(qiáng)，其形成化合物的熔沸點(diǎn)就越高決定微粒半徑大小的因素1.電子層數(shù):一般電子層數(shù)越多,半徑越大如:Na+<Cl-Na<KCl<Br2.核電核數(shù):當(dāng)電子層數(shù)一樣時,一般核電核數(shù)越多,半徑越小如:Na<Cl3.核外電子數(shù):當(dāng)電子層數(shù)及核電核數(shù)一樣時,核外電子數(shù)越多，半徑越大如:Cl<Cl-Fe3+<Fe2+為什么NaCl的熔沸點(diǎn)比CsCl高？Na+半徑比Cs+小Na+與Cl-的相互作用比Cs+與Cl-的相互作用強(qiáng)Na+與Cs+均帶一個單位正電荷陰離子均為Cl-NaCl晶體中的離子鍵較強(qiáng)NaCl晶體的熔沸點(diǎn)較高思考:練習(xí):比較下列離子鍵強(qiáng)度LiFNaClCsIMgCl2CaCl2SrCl2BaCl2>>>>>性質(zhì)離子化合物內(nèi)部的特殊結(jié)構(gòu)離子化合物的物理性質(zhì)熔沸點(diǎn)較高晶格能核間距課堂小結(jié):結(jié)構(gòu)金屬陽離子非金屬陰離子離子鍵硬度較大離子電荷數(shù)熔沸點(diǎn)高低、硬度大小決定Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+可見：在NaCl晶體中，鈉離子、氯離子按一定的規(guī)律在空間排列成立方體。5、晶胞類型：（1）氯化鈉型晶胞（1）鈉離子和氯離子的位置：①鈉離子和氯離子位于立方體的頂角上，并交錯排列。②鈉離子：體心和棱中點(diǎn)；氯離子：面心和頂點(diǎn)，或者反之。氯化鈉的晶胞（3）與Na+等距離且最近的Na+、Cl-各有幾個？計算方法：均攤法頂點(diǎn)占1/8；棱占1/4；面心占1/2；體心占1（2）每個晶胞含鈉離子、氯離子的個數(shù)與Na+等距離且最近的Na+有：12個與Na+等距離且最近的Cl-有：6個---Cl----Na+NaCl的晶體結(jié)構(gòu)模型NaCl晶體中陰、陽離子配位數(shù)（2）氯化銫型晶胞---Cs+---Cl-CsCl的晶體結(jié)構(gòu)及晶胞構(gòu)示意圖CsCl晶胞（1）銫離子和氯離子的位置：銫離子：體心氯離子：頂點(diǎn)；或者反之。（2）每個晶胞含銫離子、氯離子的個數(shù)銫離子：1個；氯離子：1個（3）與銫離子等距離且最近的銫離子、氯離子各有幾個？銫離子：6個；氯離子：8個(3)CaF2型晶胞①Ca2+的配位數(shù)：8②F-的配位數(shù)：4③一個CaF2晶胞中含：

4個Ca2+和8個F-(4)ZnS型晶胞①陽離子的配位數(shù)：4②陰離子的配位數(shù)：4③一個ZnS晶胞中含：

4個陽離子和4個陰離子各類型離子晶體晶胞的比較晶體類型晶胞類型晶胞結(jié)構(gòu)示意圖配位數(shù)距離最近且相等的相反離子每個晶胞含有離子數(shù)實(shí)例NaCl型ABCsCl型ZnS型AB2CaF2型Na+：6Cl-：6Cs+：Cl-：88Zn2+：S2-：44Ca2+：F-：48Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：Ca2+：F-：Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：Ca2+：F-：6688444844114484KBrAgCl、MgO、CaS、BaSeZnS、AgI、BeOCsCl、CsBr、CsI、TlCl堿土金屬鹵化物、堿金屬氧化物。最近原子個數(shù)求算或空間構(gòu)型判斷：1.求離Na+最近的Cl－個數(shù)求離Cl－最近的Na＋個數(shù)方法三:配位數(shù)為6，配位原子空間構(gòu)型為正八面體方法一：找點(diǎn)法(x、y、z)方法二：排除重復(fù)計算法4.求離Na+最近的Na＋個數(shù)求離Cl－最近的Cl－個數(shù)方法一：找點(diǎn)法(x、y、z)方法二：排除重復(fù)計算法2.求離Cs+最近的Cl－個數(shù)求離Cl－最近的Cs＋個數(shù)方法：配位數(shù)為8，配位原子空間構(gòu)型為正方體3.求離Ca2＋最近的F－個數(shù)求離F－最近的Ca2+個數(shù)方法:Ca2+的配位數(shù)為8，配位原子構(gòu)型為正方體F－的配位數(shù)為4，配位原子構(gòu)型為正四面體F－Ca2＋科學(xué)探究：找出CsCl、NaCl兩種離子晶體中陽離子和陰離子的配位數(shù)，它們是否相等？離子晶體陰離子的配位數(shù)陽離子的配位數(shù)NaClCsCl6688科學(xué)探究：你認(rèn)為是什么因素決定了離子晶體中離子的配位數(shù)？根據(jù)表3—5、表3—6分析影響離子晶體中離子配位數(shù)的因素。配位數(shù)468半徑比0.2~0.40.4~0.70.7~1.0空間構(gòu)型ZnSNaClCsCl決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素幾何因素晶體中正負(fù)離子的半徑比電荷因素晶體中正負(fù)離子的電荷比鍵性因素離子鍵的純粹程度（純粹因素）總結(jié)一離子晶體有什么特點(diǎn)？無單個分子存在；NaCl不表示分子式。熔沸點(diǎn)較高，硬度較大，難揮發(fā)難壓縮。且隨著離子電荷的增加，核間距離的縮短，晶格能增大，熔點(diǎn)升高。一般易溶于水，而難溶于非極性溶劑。固態(tài)不導(dǎo)電，水溶液或者熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電。哪些物質(zhì)屬于離子晶體？強(qiáng)堿、部分金屬氧化物、部分鹽類。123456878中學(xué)教材上圖示的NaCl晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸得到完美晶體。NiO晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相同，Ni2＋與鄰近的O2-核間距為a×10-8㎝，計算NiO晶體密度（·mol-1)解：在該晶體中最小正方體中所含的Ni2+、O2－個數(shù)均為:即晶體中每個小正方體中平均含有1/2個NiO.其質(zhì)量為:而此小正方體體積為(a×10-8㎝)3故NiO晶體密度為：總結(jié)課堂練習(xí)題74.7g