高中化学专题3微粒间作用力与物质性质第二单元离子键离子晶体省公开课一等奖新名师优质课获奖课件.pptx

第二单元离子键离子晶体,专题,3,微粒间作用力与物质性质,1/30,课程标准,1,加深对离子键认识，了解离子键没有饱和性、没有方向性特点。,2,认识几个经典离子晶体。,3,能大致判断离子键强弱，了解晶格能概念，能说明晶格能大小与离子晶体性质关系。,4,能识别氯化钠、氯化铯等晶胞结构。,专题,3,微粒间作用力与物质性质,2/30,一、离子键形成,1,概念：,_,间经过,_,形成化学键。,2,形成：在离子化合物中，阴、阳离子之间,_,使阴、阳离子相互吸引，阴离子核外电子与阳离子核外电子之间、阴离子原子核与阳离子原子核之间,_,使阴、阳离子相互排斥。当阴、阳离子之间静电引力和静电斥力到达,_,时，阴、阳离子保持一定平衡核间距，形成稳定,_,，整个体系到达,_,状态。,阴、阳离子,静电作用,静电引力,静电斥力,平衡,离子键,能量最低,3/30,3,依据元素金属性和非金属性差异，金属性较强金属原子与非金属性较强非金属原子间易形成离子键。比如,:,A,、,A,族元素与,A,、,A,族元素易形成离子键。,4,离子键特点：离子键没有,_,性和,_,性,.,方向,饱和,4/30,1,离子晶体一定含离子键，一定不含共价键吗？,提醒：,不一定。离子晶体中可能含有共价键，如,NaOH,、,Na,2,O,2,等。,5/30,二、离子晶体,1,概念：由,_,和,_,经过,_,结合而成晶体。,2,物理性质：普通来说，离子晶体含有较高,_,和较大,_,。这些性质都是因为离子晶体中存在着离子键，若要破坏这种作用需要取得能量。,阴离子,阳离子,离子键,熔点,硬度,6/30,3,晶格能,(,U,),(1),概念：拆开,1 mol,离子晶体使之形成气态阴离子和气态阳离子时所吸收能量，单位为,_,。,(2),意义：晶格能用来衡量离子晶体中阴、阳离子间静电作用大小。,(3),影响原因：在离子晶体中，离子半径越小，离子所带 电荷数,_,，则晶格能越大。晶格能越大，阴、阳离子间离子键就越牢靠，形成离子晶体就越稳定，而 且熔点越高，硬度,_,。,kJmol,1,越多,越大,7/30,4,氯化钠、氯化铯晶体结构特征,(1)NaCl,型晶体结构模型,(,左下列图,),：配位数为,_,。,在,NaCl,晶体中，每个,Na,周围同时吸引着,_,个,Cl,，每个,Cl,周围也同时吸引着,_,个,Na,。,每个,Na,周围与它最近且等距,Na,有,_,个,每个,Na,周围与它最近且等距,Cl,有,_,个。,(2)CsCl,型晶体结构模型,(,右下列图,),：配位数为,_,。,每个,Cs,与,_,个,Cs,等距离相邻，每个,Cs,与,_,个,Cl,等距离相邻。,6,6,6,12,6,8,6,8,8/30,2,离子晶体是否全由金属元素与非金属元素组成？,提醒：,不是，全部由非金属元素形成晶体，也可能 是离 子 晶体，如铵盐。,9/30,1,能以离子键相结合生成,A,2,B,型,(B,为阴离子,),离子化合物是,(,),A,原子序数为,11,和,17 B,原子序数为,20,和,9,C,原子序数为,13,和,17 D,原子序数为,19,和,16,解析：,A,项中生成,NaCl,离子化合物，,B,项中生成,CaF,2,离 子 化合物，,C,项中生成,AlCl,3,共价化合物，,D,项中生成,K,2,S,离 子 化合物，故选,D,。,D,10/30,2,(,南宁高二检测,),为了确定,SbCl,3,、,SbCl,5,、,SnCl,4,是 否为离子化合物,能够进行以下试验,其中合理、可靠是,(,),试验,结论,A,常温下观察，,SbCl,5,为黄色液体，,SnCl,4,为无色液体,结论：,SbCl,5,和,SnCl,4,都是离子化合物,B,测定三种物质熔点，依次为73.5、2.8、33,结论：,SbCl,3,、,SbCl,5,、,SnCl,4,都不是离子化合物,C,将三种物质分别溶解于水中，各滴入HNO3酸化AgNO3溶液，产生白色沉淀,结论：,SbCl,3,、,SbCl,5,、,SnCl,4,都是离子化合物,D,测定三种物质水溶液导电性，发觉它们都能够导电,结论：,SbCl,3,、,SbCl,5,、,SnCl,4,都是离子化合物,11/30,解析：选,B,。离子化合物普通熔、沸点较高,熔融态可导电,;,分子晶体溶于水后也能够发生电离而导电，如,HCl,等；,HCl,溶于水电离产生,Cl,，也能与,HNO,3,酸化,AgNO,3,溶液反应，产生白色沉淀，故,A,、,C,、,D,都不可靠。,12/30,3,以下关于晶格能说法中正确是,(,),A,晶格能指形成,1 mol,离子键所放出能量,B,晶格能指破坏,1 mol,离子键所吸收能量,C,晶格能指,1 mol,离子化合物中阴、阳离子由相互远离气态离子结合成离子晶体时所放出能量,D,晶格能大小与晶体熔点、硬度都无关,解析：晶格能指,1 mol,离子化合物中阴、阳离子由相互远离气态离子结合成离子晶体时放出能量。,C,13/30,4,以下性质中，能够证实某化合物内一定存在离子键是,(,),A,可溶于水,B,含有较高熔点,C,水溶液能导电,D,熔融状态能导电,解析：一些共价化合物也是能够溶于水,如,HCl,、,H,2,SO,4,等,而有些离子化合物是难溶于水，如,BaCO,3,、,Cu(OH),2,等，所以,A,项错误；通常共价化合物含有较低熔点，而离子化合物含有较高熔点，但共价化合物,AlCl,3,熔点较高，离子化合物,(NH,4,),2,CO,3,熔点较低，所以,B,项错误；共价化 合物,HC l,溶 于水形成能导电溶液，所以,C,项错误；共价化合物不含离子,以分子形式存在，在熔融状态下也不会电离出离子，所以不能导电，而离子化合物能够电离出离子，所以,D,项正确。,D,14/30,探究导引,1,从原子结构角度说明氯化钠中离子键形成,过程。,提醒：,钠原子电子排布式为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,1,，易失去最外层 一个电子，到达氖原子电子排布,.,形成稳定钠离子,(Na,:,1s,2,2s,2,2p,6,),；氯原子电子排布式为,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,5,，易得到一个电子，到达氩原子电子排布，形成稳定氯离子,(Cl,:,1s,2,2s,2,2p,6,3s,2,3p,6,),；然后钠离子,(,阳离子,),和氯离子,(,阴离子,),间以离子键相结合形成氯化钠晶体。,离子键形成,15/30,探究导引,2,离子键形成过程中，只表现为阴、阳离子间静电吸引作用吗？,提醒：,不是。离子键实质是静电作用，阴、阳离子之间静电引力使阴、阳离子相互吸引，阴离子核外电子与阳 离子核外电子之间、阴离子原子核与阳离子原子核之 间静电斥力使阴、阳离子相互排斥，当阴、阳离子间静 电引力和静电斥力到达平衡时，阴、阳离子保持一定平衡 核间距，形成稳定离子键，整个体系到达能量最低状态。,16/30,常见离子化合物,1,活泼金属元素,(,A,、,A),和活泼非金属元素,(,A,、,A),形成化合物。,2,活泼金属元素和酸根离子,(,或氢氧根离子,),形成化合物,.,3,铵根离子和酸根离子,(,或活泼非金属元素离子,),形成盐。,17/30,1,以下叙述正确是,(,),A,离子键有饱和性和方向性,B,离子化合物只含有离子键,C,有些离子化合物既含有离子键又含有共价键,D,离子化合物中一定含有金属元素,解析：一个离子对带异种电荷离子吸引作用与其所处 方向无关，所以离子键无方向性，一个离子能够尽可能多地 吸引带异种电荷离子，所以离子键无饱和性；离子化合物 中一定含有离子键，可能含有共价键，如,NaOH,；离子化合 物中不一定含有金属元素，如,NH,4,Cl,。,C,18/30,探究导引,1,为何不一样阴、阳离子结合成晶体时会形成配位数不一样空间构型呢？,提醒：,因为在某种结构下该离子化合物晶体最稳定，体 系能量最低。普通决定离子晶体构型主要原因有阴、阳 离子半径比大小和离子电子层构型等。,离子晶体,19/30,探究导引,2,“,NaCl”,表示氯化钠分子吗,?,一个,NaCl,晶胞中,含有,Na,、,Cl,各多少？每个,Na,周围有几个,Cl,？每个,Na,周围有几个,Na,？,20/30,21/30,常见,AB,型离子晶体有,NaCl,型、,CsCl,型、,ZnS,型等各种类型,.,晶体类型,NaCl,型,CsCl,型,ZnS,型,晶胞,Cl,大球,Na,小球,Cl,大球,Cs,小球,Zn,2,大球,S,2,小球,22/30,晶体类型,NaCl,型,CsCl,型,ZnS,型,符合类型,Li、Na、K和,Rb卤化物,AgF、MgO等,CsBr,、,CsI,、,NH4Cl,等,BeO,、,BeS,等,配位数,6,、,6,8,、,8,4,、,4,23/30,(1),每个晶胞中含,A,数目为,_,个，含,B,数目为,_,个。,(2),若,A,核外电子排布与,Ar,相同，,B,核外电子排布与,Ne,相同，则该,离子化合物化学式为,_,。,(3),该离子晶体中阳离子配位数为,_,，阴离子配位数为,_,。,4,8,CaF,2,8,4,24/30,25/30,某离子晶体晶胞结构如图所表示。试求：,(1),晶体中每一个,Y,同时吸引着,_,个,X,，每一个,X,同时吸引着,_,个,Y,该晶体化学式是,_,。,(2),晶体中在每个,X,周围与它最靠近且,距离相等,X,共有,_,个。,(3),晶体中距离最近,2,个,X,与一个,Y,形成夹角,(XYX),为,_,。,晶胞分析,4,8,XY,2,(,或,Y,2,X),12,109.5,26/30,思绪点拨,离子晶体化学式可由晶胞中粒子中 连 接 情况分析可得。,解析,(1),观察图形，,Y,位于晶胞立方体内，与,Y,成键,X,全部在图中显示，每个,Y,吸引,4,个,X,。,X,位于晶胞立方体,8,个 顶点和,6,个面心，假如以顶点,X,计算它吸引,Y,数，很清楚地 看到，每个顶点,X,在本晶胞内只与,1,个,Y,吸引，因为顶点,X,是,8,个晶胞共同顶点，每个晶胞应与本晶胞相同，有,1,个,Y,与这 个顶点,X,相吸引，所以每个,X,同时吸引,Y,是,8,个。,X,、,Y,配 位数之比为,8,4,，所以化学式应为,XY,2,或,Y,2,X,。,(2),跟,1,个,X,紧邻其它,X,数目有,12,个。观察时能够一个顶点,X,为准，它同时处于互为垂直关系三个平面上，每个平面 上有,4,个,X,与它紧邻，故共有,12,个。,27/30,(3),图中可看出来，每个,Y,向四面伸出,4,个化学键，其形与,CH,4,四个键是相同，键夹角为,109.5,。假如要证实得更详细些，我们能够经过晶胞中心，把晶胞再,“,切,”,上相互垂直,“,三刀,”,，使晶胞成为,8,个小立方体。这时,8,个,Y,正位于,8,个小立方体中心，而,X,位于小立方体互为对角关系,4,个顶点上。这,4,个,X,组成一个正四面体，,Y,恰好在正四面体体心，角,XYX,为,109.5,。,规律方法,原子,X,周围有,a,个,Y,，,Y,原子周围有,b,个,X,，则化学式为,X,b,Y,a,。,28/30,NaF,、,NaI,、,MgO,均为离子化合物，依据以下数据,这三种化合物熔点高低次序是,(,),A.,B,C,D,思绪点拨,离子晶体熔点高低，取决于晶格能大小。而晶格能大小与离子电荷数以及粒子半径相关。,晶格能大小比较,物质,NaF,NaI,MgO,离子电荷数,1,1,2,键长,/10,10,m,2.31,3.18,2.10,29/30,答案,B,30/30,