(共25张PPT)
1、知道离子键的特点。
2、掌握离子晶体的结构特点和性质。
3、能以NaCl和CsCl为例解释典型离子化合物的某些性质,并能举例说明不同离子晶体的熔点差异。
2
1
本节重点
本节难点
金属晶体的结构特点。
金属晶体的结构特点与性质之间的关系。
学生活动
氯化钠
1、请同学们揉捏食盐晶体,感受NaCl晶体硬度较大,难以压缩的特点。
2、列举生活中的一些现象,如烧烤、爆炒等加入食盐,都未见其熔融,说明熔点高。
交流讨论
为什么食盐的熔点较高呢?
NaCl晶胞
Cl-
Na+
离子间存在着较强的离子键,使离子晶体的硬度较大,难于压缩;而且,要使它们由固态变成液态或气态,需要较多的能量破坏这些较强的离子键。
一、离子键
2、本质:静电作用。
3、特征:无方向性和饱和性。
1、概念:阴、阳离子之间强烈的相互作用。
4、影响因素:离子半径、离子所带电荷数。
5、配位数:一个离子周围的异性离子数目。
离子键
思考与讨论
为什么NaCl的熔、沸点高于CsCl的熔、沸点?
NaCl CsCl
熔点/℃ 801 645
沸点/℃ 1413 1290
离子半径:
Na+<Cs+
二、离子晶体
离子晶体
1、概念:由离子键形成的晶体。
2、构成微粒:阴、阳离子。
3、粒子间作用力:离子键。
离子晶体的判断方法是什么?
1、构成微粒:离子
2、粒子间作用:离子键
NaCl晶胞
Cl-
Na+
胆矾CuSO4·5H2O
萤石CaF2
重晶石BaSO4
烧碱NaOH
二、离子晶体
实际上,大量离子晶体的阴离子或阳离子不是单原子离子,有的还存在电中性分子(如H2O、NH3)。
回顾比较
NaCl晶胞
Cl-
Na+
计算NaCl晶胞中含有的Na+、Cl-的个数。
每个Na+周围与之等距且距离最近有______个Cl-。
每个Cl- 周围与之等距且距离最近有______个Na+ 。
Na+的配位数为______。
Cl- 的配位数为______。
6
6
6
6
1个NaCl晶胞中含有_________________个Na+和____________个Cl-。
8×
1
8
+6×
1
2
12×
1
4
+1
回顾比较
计算NaCl晶胞中含有的Cs+、Cl-的个数。
每个Cs+周围与之等距且距离最近有______个Cl-。
每个Cl- 周围与之等距且距离最近有______个Cs+ 。
Cs+的配位数为______。
Cl- 的配位数为______。
8
8
8
8
1个CsCl晶胞中含有_____个Cs+和____________个Cl-。
8×
1
8
CsCl晶胞
Cl-
Cs+
1
CsCl晶胞
Cs+
Cl-
1个CsCl晶胞中含有_________个Cs+和________个Cl-。
8×
1
8
1
模型展示
干冰
NaCl晶胞
Cl-
Na+
金刚石晶体结构
分组讨论
分小组讨论三种晶体模型的各自特点,进行小组内交流,形成不组观点,以表格形式对比分子晶体、共价晶体和离子晶体,并进行全班交流。
三大晶体的对比
晶体类型 分子晶体 共价晶体 离子晶体
构成微粒
粒子间作用力
物理性质
分子
原子
阴、阳离子
分子间作用力
共价键
离子键
熔、沸点低
硬度小
熔、沸点高
硬度大
熔、沸点高
硬度大
不导电
多数不导电
不导电
结论:
不同类型离子晶体的熔点差距也较大
化合物 熔点 /℃ 化合物 熔点 /℃
CaO 2613 Na2SO4 884
CuCl2 1326 Ca2SiO4 2130
NH4NO3 169.6 Na3PO4 340
BaSO4 1580 CH3COOCs 194
LiPF6 200分解温度 NaNO2 270
我们知道,金属的熔点差异很大,如钨的熔点为 3410 ℃。而常温下,汞却是液体。离子晶体的熔点是不是也差异很大呢?请从理化手册或互联网查找下列离子晶体的熔点数据,得出结论。
思考与讨论
形成离子液体的阴、阳离子半径较大,离子间的作用力较弱。
离子液体
离子晶体的熔点,有的很高,如CaO的熔点为2613 ℃,有的较低,如NH4NO3、Ca(H2PO4)2的熔点分别为170℃、109℃。早在1914年就有人发现,引入有机基团可降低离子化合物的熔点,如C2H5NH3NO3的熔点只有12℃,比NH4NO3低了158℃!
到20世纪90年代,随着室温或稍高于室温时呈液态的离子化合物的优异性质不断被开发利用,才意识到它们的巨大价值,并将它们定义为离子液体。
知识拓展
1、液态范围宽,从低于或接近室温到300℃以上,有高的热稳定性和化学稳定性。
2、蒸气压非常小,不挥发,在使用、储藏中不会蒸发散失,可以循环使用,消除了挥发性有机化合物对环境的污染。
3、离子液体有良好的导电性,可作为许多物质电化学研究的电解质,并被应用为原电池的电解质。
4、对大量无机和有机物质都表现出良好的溶解能力,且具有溶剂和催化剂的双重功能,可以作为许多化学反应的溶剂或催化活性载体。由于离子液体的这些特殊性质和表现,它与超临界CO2、双水相一起构成三大绿色溶剂,具有广阔的应用前景。
离子液体具有以下特性:
离子
晶体
一、离子键的概念、本质、特征、影响因素和配位数
二、离子晶体及性质
三、三大晶体的比较
四、离子液体
1、关于晶体的下列说法中,正确的是( )
A、共价晶体中可能含有离子键
B、离子晶体中可能含有共价键
C、离子晶体中只含有离子键,不含有共价键
D、任何晶体中,若含有阳离子就一定有阴离子
B
2、下列物质中,含有极性共价键的离子晶体是( )
A、NaCl B、Na2O
C、Na2O2 D、NaOH
3、下列各物质的晶体中,晶体类型相同的是( )
A、CO2和SiO2 B、NaCl和HCl
C、CO2和CS2 D、CCl4和MgCl2
D
C
4、在单质的晶体中,一定不存在( )
A、离子键 B、分子间作用力
C、共价键 D、金属离子与自由电子间的作用
5、下列有关晶体的叙述中,错误的是( )
A、干冰晶体中,每个CO2 周围紧邻12 个CO2
B、氯化钠晶体中,每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有6 个
C、氯化铯晶体中,每个Cs+周围紧邻8个Cl-
D、金刚石为三维骨架结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子
A
B
NaCl晶胞
Cl-
Na+
6、 下列叙述中,正确的是( )
A、离子晶体都是化合物
B、共价晶体都是单质
C、金属在常温下都以晶体形式存在
D、分子晶体在常温下不可能为固态
7、具有下列原子序数的各组元素,能组成化学式为AB2 型化合物,并且该化合物在固态时为共价晶体的是( )
A、6和8 B、20和17 C、14和6 D、14和8
A
D
8、X和Y两种元素的核电荷数之和为22,X元素原子的核外电子数比Y的少6 个。下列说法中,错误的是( )。
A、X的单质固态时为分子晶体
B、Y的单质为共价晶体
C、X与Y形成的化合物固态时为分子晶体
D、X与碳形成的化合物为分子晶体
C