《高中化學(xué) 專題3 第二單元 離子鍵 離子晶體課件 蘇教版選修3》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中化學(xué) 專題3 第二單元 離子鍵 離子晶體課件 蘇教版選修3(36頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)巧設(shè)計(jì)巧設(shè)計(jì)名師課堂名師課堂一點(diǎn)通一點(diǎn)通創(chuàng)新演練創(chuàng)新演練大沖關(guān)大沖關(guān)考考 點(diǎn)一點(diǎn)一課堂課堂1010分鐘練習(xí)分鐘練習(xí)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 1 1考考 點(diǎn)二點(diǎn)二設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 2 2課下課下3030分鐘演練分鐘演練課堂課堂5 5分鐘歸納分鐘歸納第第二二單單元元專專題題3 3 一、離子鍵的形成一、離子鍵的形成 1形成過程形成過程 離子化合物中,陰、陽離子間的離子化合物中,陰、陽離子間的 使陰、陽離使陰、陽離子相互吸引,而陰、陽離子的核外電子之間、原子核之間子相互吸引,而陰、陽離子的核外電子之間、原子核之間的的 使陰、陽離子相互排斥。當(dāng)陰、陽離子間的使陰、陽離子相互排斥。當(dāng)陰、陽離子間的 和和 達(dá)到平衡
2、時(shí),陰、陽離子保持一定達(dá)到平衡時(shí),陰、陽離子保持一定的平衡核間距,形成穩(wěn)定的離子鍵,整個(gè)體系能量的平衡核間距,形成穩(wěn)定的離子鍵,整個(gè)體系能量 。靜電引力靜電引力靜電斥力靜電斥力靜電引力靜電引力靜電斥力靜電斥力最低最低 2成鍵特征成鍵特征 陰、陽離子陰、陽離子 對(duì)稱,電荷分布也是對(duì)稱,電荷分布也是 對(duì)稱,它對(duì)稱,它們?cè)诳臻g各個(gè)方向上的們?cè)诳臻g各個(gè)方向上的 相同,在各個(gè)方向上相同,在各個(gè)方向上一個(gè)離子可同時(shí)吸引多個(gè)帶相反電荷的離子,故離子鍵一個(gè)離子可同時(shí)吸引多個(gè)帶相反電荷的離子,故離子鍵無無 和和 。球形球形靜電作用靜電作用方向性方向性飽和性飽和性球形球形二、離子晶體二、離子晶體1概念概念由由 和
3、和 通過離子鍵結(jié)合成的晶體。通過離子鍵結(jié)合成的晶體。2物理性質(zhì)物理性質(zhì)離子晶體一般具有一定的離子晶體一般具有一定的 和和 的熔點(diǎn)。的熔點(diǎn)。陰離子陰離子陽離子陽離子硬度硬度較高較高 3晶格能晶格能(符號(hào)為符號(hào)為U) (1)定義:拆開定義:拆開 離子晶體形成氣態(tài)陰離子和陽離子離子晶體形成氣態(tài)陰離子和陽離子所所 的能量。的能量。 (2)晶格能與晶體物理性質(zhì)的關(guān)系:晶格能與晶體物理性質(zhì)的關(guān)系: 晶格能越晶格能越 ,離子鍵越,離子鍵越 ,離子晶體的熔、沸,離子晶體的熔、沸點(diǎn)越點(diǎn)越 ,硬度越,硬度越 。 離子所帶電荷離子所帶電荷 ,離子半徑,離子半徑 ,晶格能,晶格能 。1 mol吸收吸收大大牢固牢固高高
4、大大越多越多越小越小越大越大4離子晶體的結(jié)構(gòu)類型離子晶體的結(jié)構(gòu)類型(1)氯化鈉型氯化鈉型(如圖如圖): 在晶體中,每個(gè)在晶體中,每個(gè)Na或或Cl周圍各排列周圍各排列 個(gè)個(gè)帶有相反電荷的離子。帶有相反電荷的離子。 每個(gè)每個(gè)NaCl晶胞中含有晶胞中含有 個(gè)個(gè)Na和和 個(gè)個(gè)Cl。644 (2)氯化銫型氯化銫型(如圖如圖): 在晶體中,每個(gè)在晶體中,每個(gè)Cs和和Cl周圍各排列周圍各排列 個(gè)帶有相反個(gè)帶有相反電荷的離子。電荷的離子。 每個(gè)每個(gè)CsCl晶胞中含有晶胞中含有 個(gè)個(gè)Cs和和 個(gè)個(gè)Cl。8111判斷題:判斷題:(1)離子晶體中只含有離子鍵,沒有共價(jià)鍵離子晶體中只含有離子鍵,沒有共價(jià)鍵()(2)離
5、子晶體熔沸點(diǎn)一般比較高離子晶體熔沸點(diǎn)一般比較高()(3)晶格能越大,離子鍵越弱,離子晶體的熔沸點(diǎn)就越低晶格能越大,離子鍵越弱,離子晶體的熔沸點(diǎn)就越低()(4)離子晶體中每個(gè)離子周圍均吸引著離子晶體中每個(gè)離子周圍均吸引著6個(gè)帶相反電荷的個(gè)帶相反電荷的離子離子()(5)只有非金屬元素不可能形成離子鍵只有非金屬元素不可能形成離子鍵()(6)離子晶體在任何情況下都可以導(dǎo)電離子晶體在任何情況下都可以導(dǎo)電()(7)離子晶體均易溶于水離子晶體均易溶于水()(8)離子晶體熔化時(shí)破壞了離子鍵離子晶體熔化時(shí)破壞了離子鍵()答案答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2下列物質(zhì)的熔點(diǎn)由高到低的順序是下
6、列物質(zhì)的熔點(diǎn)由高到低的順序是 。NaF、NaI、MgO答案:答案:3連線題:連線題:答案:答案:A(2)B(3)C(1)4.如圖,直線交點(diǎn)處的圓圈為如圖,直線交點(diǎn)處的圓圈為NaCl晶體中晶體中Na或或Cl所處的位置。這兩種離子在空間三所處的位置。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。個(gè)互相垂直的方向上都是等距離排列的。(1)請(qǐng)將其中代表請(qǐng)將其中代表Na的圓圈涂黑的圓圈涂黑(不必考慮體積大小不必考慮體積大小),以完成以完成NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖。晶體結(jié)構(gòu)示意圖。(2)晶體中,在每個(gè)晶體中,在每個(gè)Na的周圍與它最接近的且距離相的周圍與它最接近的且距離相等的等的Na共有共有_個(gè)。個(gè)。
7、(3)在在NaCl晶胞中,正六面體的頂點(diǎn)上、面上、棱上的晶胞中,正六面體的頂點(diǎn)上、面上、棱上的Na或或Cl為該晶胞與其相鄰的晶胞所共有,一個(gè)晶胞為該晶胞與其相鄰的晶胞所共有,一個(gè)晶胞中中Cl的個(gè)數(shù)等于的個(gè)數(shù)等于_,即,即_(填計(jì)算式填計(jì)算式);Na的個(gè)數(shù)等于的個(gè)數(shù)等于_,即,即_(填計(jì)算式填計(jì)算式)。 1離子鍵的實(shí)質(zhì)離子鍵的實(shí)質(zhì) 離子鍵的實(shí)質(zhì)是靜電作用,它包括陰、陽離子之間的離子鍵的實(shí)質(zhì)是靜電作用,它包括陰、陽離子之間的靜電引力和兩種離子的核之間以及它們的電子之間的靜電靜電引力和兩種離子的核之間以及它們的電子之間的靜電斥力兩個(gè)方面,當(dāng)靜電引力與靜電斥力之間達(dá)到平衡時(shí),斥力兩個(gè)方面,當(dāng)靜電引力與
8、靜電斥力之間達(dá)到平衡時(shí),陰陽離子保持一定距離,就形成了穩(wěn)定的離子鍵,整個(gè)體陰陽離子保持一定距離,就形成了穩(wěn)定的離子鍵,整個(gè)體系能量達(dá)到最低。系能量達(dá)到最低。 2離子鍵的特征離子鍵的特征 離子鍵的特征是沒有方向性和飽和性。它們?cè)诳臻g各個(gè)離子鍵的特征是沒有方向性和飽和性。它們?cè)诳臻g各個(gè)方向上的靜電作用相同,使每個(gè)離子周圍盡可能多地排列帶方向上的靜電作用相同,使每個(gè)離子周圍盡可能多地排列帶異種電荷的離子,從而達(dá)到穩(wěn)定的目的。異種電荷的離子,從而達(dá)到穩(wěn)定的目的。 3離子晶體的物理性質(zhì)離子晶體的物理性質(zhì) (1)離子晶體具有較高的熔、沸點(diǎn),難揮發(fā)。離子晶體具有較高的熔、沸點(diǎn),難揮發(fā)。 離子晶體中,陰、陽離
9、子間有強(qiáng)烈的相互作用離子晶體中,陰、陽離子間有強(qiáng)烈的相互作用(離子鍵離子鍵),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)。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)。一般說來,陰、陽離子的電荷數(shù)越多,離子半徑越小,晶格一般說來,陰、陽離子的電荷數(shù)越多,離子半徑越小,晶格能越大,離子晶體的熔、沸點(diǎn)越高。能越大,離子晶體的熔、沸點(diǎn)越高。 (2)離子晶體硬而脆。離子晶體硬而脆。 離子晶體中,陰、陽離子間有較強(qiáng)的離子鍵,離子晶體離子晶體中,陰、陽離子間有較強(qiáng)的離子鍵,離子晶體表現(xiàn)
10、比較高的硬度。當(dāng)晶體受到?jīng)_擊力作用時(shí),部分離子鍵表現(xiàn)比較高的硬度。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。發(fā)生斷裂,導(dǎo)致晶體破碎。 (3)離子晶體不導(dǎo)電,熔化或溶于水后能導(dǎo)電。離子晶體不導(dǎo)電,熔化或溶于水后能導(dǎo)電。 離子晶體中,離子鍵較強(qiáng),離子不能自由移動(dòng),即晶體離子晶體中,離子鍵較強(qiáng),離子不能自由移動(dòng),即晶體中無自由移動(dòng)離子,因此,離子晶體不導(dǎo)電。當(dāng)升高溫度時(shí),中無自由移動(dòng)離子,因此,離子晶體不導(dǎo)電。當(dāng)升高溫度時(shí),陰、陽離子獲得足夠能量克服離子間的相互作用,成為自由陰、陽離子獲得足夠能量克服離子間的相互作用,成為自由移動(dòng)的離子;離子化合物溶于水時(shí),陰、陽離子受到水分子移動(dòng)的
11、離子;離子化合物溶于水時(shí),陰、陽離子受到水分子作用變成了自由移動(dòng)的離子作用變成了自由移動(dòng)的離子(或水合離子或水合離子),自由離子在外界,自由離子在外界電場(chǎng)作用下,陰、陽離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電。電場(chǎng)作用下,陰、陽離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電。 (4)溶解性。溶解性。 大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑(如水如水)中,難溶于非極中,難溶于非極性溶劑性溶劑(如汽油、苯、如汽油、苯、CCl4)中。當(dāng)把離子晶體放在水中時(shí),中。當(dāng)把離子晶體放在水中時(shí),極性水分子對(duì)離子晶體中的離子產(chǎn)生吸引,使晶體中的離子極性水分子對(duì)離子晶體中的離子產(chǎn)生吸引,使晶體中的離子克服離子間的作用而離開晶體,變成自由移動(dòng)的離
12、子??朔x子間的作用而離開晶體,變成自由移動(dòng)的離子。 例例1試根據(jù)你學(xué)過的知識(shí),判斷試根據(jù)你學(xué)過的知識(shí),判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點(diǎn)的高低順序可能是四種晶體熔點(diǎn)的高低順序可能是() AKClNaClBaOCaO BNaClKClCaOBaO CCaOBaONaClKCl DCaOBaOKClNaCl 解析解析離子晶體中,離子鍵越強(qiáng),晶體熔沸點(diǎn)越離子晶體中,離子鍵越強(qiáng),晶體熔沸點(diǎn)越高。而離子所帶電荷數(shù)越高,半徑越小,離子鍵越強(qiáng)。高。而離子所帶電荷數(shù)越高,半徑越小,離子鍵越強(qiáng)。Ca2、O2、Ba2都帶都帶2個(gè)電荷;個(gè)電荷;Na、Cl、K只帶只帶1個(gè)電荷,個(gè)電荷,r(Ca2)r(
13、Ba2),r(Na)BaONaClKCl。 答案答案C (1)離子晶體中不一定都含有金屬元素,如離子晶體中不一定都含有金屬元素,如NH4Cl等銨鹽等銨鹽是離子晶體。是離子晶體。 (2)離子晶體中除離子鍵外不一定不含其他化學(xué)鍵,如離子晶體中除離子鍵外不一定不含其他化學(xué)鍵,如NaOH晶體、晶體、Na2O2晶體中還含有共價(jià)鍵。晶體中還含有共價(jià)鍵。 (3)由金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶由金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體,如體,如AlCl3是分子晶體。是分子晶體。 (4)含有金屬離子的晶體不一定是離子晶體。如金屬晶體含有金屬離子的晶體不一定是離子晶體。如金屬晶體中含有金屬離
14、子。中含有金屬離子。1AB型離子晶體的空間結(jié)構(gòu)型離子晶體的空間結(jié)構(gòu)常見的常見的AB型離子晶體有型離子晶體有NaCl型、型、CsCl型型晶體類型晶體類型NaCl型型CsCl型型晶胞晶胞Cl大球大球Na小球小球Cl大球大球Cs小球小球晶體類型晶體類型NaCl型型CsCl型型符合類型符合類型Li、Na、K和和Rb的鹵的鹵化物,化物,AgF,MgO等等CsBr,CsI,NH4Cl等等配位數(shù)配位數(shù)68 2影響配位數(shù)的因素影響配位數(shù)的因素 (1)因?yàn)殡x子鍵沒有方向性,所以離子的電荷不影響因?yàn)殡x子鍵沒有方向性,所以離子的電荷不影響配位數(shù)。陰、陽離子的半徑比值配位數(shù)。陰、陽離子的半徑比值(r/r)影響配位數(shù)的
15、多影響配位數(shù)的多少,半徑大小比值越大,配位數(shù)就越大。少,半徑大小比值越大,配位數(shù)就越大。配位數(shù)配位數(shù)46812半徑比半徑比0.20.40.40.70.71.01.0物質(zhì)舉例物質(zhì)舉例ZnSNaClCsClCsF(2)化合物的組成比也是影響配位數(shù)的一個(gè)重要因素?;衔锏慕M成比也是影響配位數(shù)的一個(gè)重要因素。 例例2如圖為如圖為NaCl晶體的一個(gè)晶胞,晶體的一個(gè)晶胞,下列敘述中不正確的是下列敘述中不正確的是() A若晶體中若晶體中Na與與Cl的最小距離為的最小距離為a,則,則Na與與Na最近的距離為最近的距離為 a B與與Na最近且等距的最近且等距的Cl連線構(gòu)成的圖形為正四連線構(gòu)成的圖形為正四面體面體
16、 C與與Na最近且等距的最近且等距的Cl連線構(gòu)成的圖形為正八連線構(gòu)成的圖形為正八面體面體 D與一個(gè)與一個(gè)Na最近且等距的最近且等距的Na有有6個(gè)個(gè)答案答案BD (1)由陽離子和陰離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體叫做離由陽離子和陰離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體叫做離子晶體。子晶體。 (2)NaCl晶體中,晶體中,Na和和Cl的配位數(shù)都是的配位數(shù)都是6,CsCl晶體中,晶體中,Cs和和Cl的配位數(shù)都是的配位數(shù)都是8。 (3)離子晶體硬度較大,難于壓縮,具有較高的熔、沸點(diǎn),離子晶體硬度較大,難于壓縮,具有較高的熔、沸點(diǎn),固體不導(dǎo)電,溶于水或在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電。固體不導(dǎo)電,溶于水或在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電。 (4)離子半徑越小,電荷越高,離子晶體的晶格能越大。離子半徑越小,電荷越高,離子晶體的晶格能越大。晶格能越大,形成的離子晶體越穩(wěn)定,熔點(diǎn)越高,硬度越大。晶格能越大,形成的離子晶體越穩(wěn)定,熔點(diǎn)越高,硬度越大。