3.2 离子键 离子晶体（19页）课件 2024-2025学年高二化学苏教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 3.2 离子键 离子晶体（19页）课件 2024-2025学年高二化学苏教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-01 17:17:11 | ||
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文档简介
(共19张PPT)
离子键 离子晶体
1．能结合实例描述离子键的成键特征及其本质，建立物质结构和性质之间的关系。
2．能解释和预测同类型离子化合物的某些性质。
3．能描述常见类型的离子化合物的晶体结构，通过对常见离子晶体模型的认识，理解离子晶体的结构特点，预测其性质。
4．能运用模型和有关理论解释不同类型离子化合物的晶胞构成。
钠原子和氯原子是如何结合形成氯化钠的？你能用电子式表示氯化钠的形成过程吗？
离子键的形成
Na+离子和Cl-离子间的静电吸引作用
两原子的电子与电子、原子核与原子核间的相互排斥作用
当阴阳离子接近到一定距离时，吸引和排斥作用达到平衡，阴阳离子间形成稳定的离子键
金属元素和非金属元素的电负性差值大于1.7时，一般形成离子键。
一、离子键
成键粒子 键的本质 成键元素(判断依据)
离子键
阴阳离子
静电作用（吸引和排斥）
活泼金属 + 活泼非金属
包括:正价原子团如：NH4+
包括:负价原子团如：OH-
注意:并非所有金属元素和非金属元素组成的都是离子键，如BeCl2、AlCl3等。
离子键的特征
通常情况下，阴、阳离子可以看成是球形对称的。阴、阳离子的电荷分布也是球形对称的，它们在空间各个方向上的静电作用相同，所以在各个方向上都可以与带相反电荷的离子发生静电作用，且在静电作用能达到的范围内，只要空间条件允许，一个离子可以同时吸引多个带相反电荷的离子。
因此，离子键没有方向性和饱和性。
+
-
二、离子晶体
构成微粒：
微粒间作用力：
阴、阳离子
离子键
岩盐
强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。
常见的离子晶体：
岩盐
硬度大
熔点(801 oC)
二、离子晶体
离子晶体中，阴、阳离子间有强烈的相互作用（离子键），要克服离子间的相互作用使物质熔化和沸腾，就需要较多的能量。
如何衡量离子晶体中阴、阳离子间相互作用力的大小呢？
晶格能
是指拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子和气态阳离子时所吸收的能量。
NaCl(s)→ Na+(g)＋Cl－(g) U=786 kJ·mol－1
符号为：U
交流与讨论
根据晶格能的大小可以解释和预测离子化合物的某些物理性质。请根据表3-2中的有关信息，分析影响晶格能的因素，并讨论离子晶体的晶格能与其熔点等物理性质的关系。
阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大。
1.比较下列离子晶体的熔点高低。
NaCl_____KCl KCl____CaCl2
2.判断下列物质能否导电？并分析原因。
液态HCl_______ 盐酸_______ NaCl(s)_______
NaCl（熔融）________ NaCl溶液________
>
<
不导电
导电
不导电
导电
导电
请问离子晶体的导电性有何特征？
离子晶体的物理性质
（1）熔、沸点：离子晶体一般具有较高的熔、沸点，难挥发。
（2）硬度：离子晶体硬度较大。
（3）导电性：离子晶体(S)不导电，熔融态或溶于水后能导电。
（4）溶解性：大多数离子晶体能溶于水，难溶于非极性溶剂（如苯、汽油、CCl4等）
常见的离子晶体结构
观察氯化钠晶体的微观结构示意图，你将如何截取氯化钠晶体的晶胞？在你截取的晶胞中，实际包含的Na+与Cl-各是多少个？
Cl－
Na+
8× + 6× = 4
氯原子数 =
12× + 1= 4
钠原子数 =
钠离子和氯离子的个数比为:
1:1
"NaCl"这一化学式表示氯化钠的组成，但不是分子的组成。
氯化铯晶胞的结构如图所示。
1. 每个CsCl晶胞中含有几个Cs+和几个Cl-？
2. CsCl晶胞中，每个离子周围带相反电荷离子的数目各是多少？
常见的离子晶体结构
Cl
Cs+
8×
氯原子数 =
1
铯原子数 =
铯离子和氯离子的个数比为:
1:1
【思考】NaCl、CsCl都是AB型离子化合物，其中一种离子周围紧邻的带相反电荷的离子数目却不同。你认为造成这一差异的可能原因是什么？
常见的离子晶体结构
在NaCl晶体中，每个Na+的周围有6个Cl－，
而在CsCl晶体中，每个Cs+的周围有8个Cl－。
两者的数目之所以不同，主要在于离子半径的差异。Cs+的半径要大于Na+
，因而可以吸引更多的Cl-。可见，离子晶体中不同离子周围异电性离子数目的多少主要取决于阴、阳离子的相对大小。
晶胞
物质
晶胞中含 有粒子数
Na+
Cl－
Cs+
Cl－
S2-
Zn2+
Ca2+
F－
KCl、NaBr、LiF、CaO、MgO、NiO、CaS等
CsBr、CsI、NH4Cl等
BeO、BeS等
BaF2、PbF2、CeO2等
Na+
Cl－
Cs+
Cl－
S2-
Zn2+
Ca2+
F－
：
：
：
：
：
：
：
：
4
4
1
1
4
4
4
8
硫酸铵晶体的结构
实验测得，图中“H…O”原子间的距离为199 pm，小于H与O的范德华半径之和272 pm，大于H—O共价键的键长96 pm，说明二者之间的作用力大小在范德华力和共价键之间，且N—H与H…O之间的角度为156°，也符合形成氢键的条件。
由此，可以判断SO42-与NH4+之间形成的是氢键（N—H…O），而非离子键。
拓展视野
1、下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是( )
A．熔点：NaF＞MgF2＞AlF3
B．晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr
C．阴离子的配位数：CsCl＞NaCl＞CaF2
D．硬度：MgO＞CaO＞BaO
A
2．如图是从NaCl或CaF2晶体结构图中分割出来的部分结构图，其中属于从CaF2晶体中分割出来的结构图是( )
A．图(1)和图(3)
B．图(2)和图(4)
C．只有图(1)
D．只有图(4)
A
离子键 离子晶体
1．能结合实例描述离子键的成键特征及其本质，建立物质结构和性质之间的关系。
2．能解释和预测同类型离子化合物的某些性质。
3．能描述常见类型的离子化合物的晶体结构，通过对常见离子晶体模型的认识，理解离子晶体的结构特点，预测其性质。
4．能运用模型和有关理论解释不同类型离子化合物的晶胞构成。
钠原子和氯原子是如何结合形成氯化钠的？你能用电子式表示氯化钠的形成过程吗？
离子键的形成
Na+离子和Cl-离子间的静电吸引作用
两原子的电子与电子、原子核与原子核间的相互排斥作用
当阴阳离子接近到一定距离时，吸引和排斥作用达到平衡，阴阳离子间形成稳定的离子键
金属元素和非金属元素的电负性差值大于1.7时，一般形成离子键。
一、离子键
成键粒子 键的本质 成键元素(判断依据)
离子键
阴阳离子
静电作用（吸引和排斥）
活泼金属 + 活泼非金属
包括:正价原子团如：NH4+
包括:负价原子团如：OH-
注意:并非所有金属元素和非金属元素组成的都是离子键，如BeCl2、AlCl3等。
离子键的特征
通常情况下，阴、阳离子可以看成是球形对称的。阴、阳离子的电荷分布也是球形对称的，它们在空间各个方向上的静电作用相同，所以在各个方向上都可以与带相反电荷的离子发生静电作用，且在静电作用能达到的范围内，只要空间条件允许，一个离子可以同时吸引多个带相反电荷的离子。
因此，离子键没有方向性和饱和性。
+
-
二、离子晶体
构成微粒：
微粒间作用力：
阴、阳离子
离子键
岩盐
强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。
常见的离子晶体：
岩盐
硬度大
熔点(801 oC)
二、离子晶体
离子晶体中，阴、阳离子间有强烈的相互作用（离子键），要克服离子间的相互作用使物质熔化和沸腾，就需要较多的能量。
如何衡量离子晶体中阴、阳离子间相互作用力的大小呢？
晶格能
是指拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子和气态阳离子时所吸收的能量。
NaCl(s)→ Na+(g)＋Cl－(g) U=786 kJ·mol－1
符号为：U
交流与讨论
根据晶格能的大小可以解释和预测离子化合物的某些物理性质。请根据表3-2中的有关信息，分析影响晶格能的因素，并讨论离子晶体的晶格能与其熔点等物理性质的关系。
阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大。
1.比较下列离子晶体的熔点高低。
NaCl_____KCl KCl____CaCl2
2.判断下列物质能否导电？并分析原因。
液态HCl_______ 盐酸_______ NaCl(s)_______
NaCl（熔融）________ NaCl溶液________
>
<
不导电
导电
不导电
导电
导电
请问离子晶体的导电性有何特征？
离子晶体的物理性质
（1）熔、沸点：离子晶体一般具有较高的熔、沸点，难挥发。
（2）硬度：离子晶体硬度较大。
（3）导电性：离子晶体(S)不导电，熔融态或溶于水后能导电。
（4）溶解性：大多数离子晶体能溶于水，难溶于非极性溶剂（如苯、汽油、CCl4等）
常见的离子晶体结构
观察氯化钠晶体的微观结构示意图，你将如何截取氯化钠晶体的晶胞？在你截取的晶胞中，实际包含的Na+与Cl-各是多少个？
Cl－
Na+
8× + 6× = 4
氯原子数 =
12× + 1= 4
钠原子数 =
钠离子和氯离子的个数比为:
1:1
"NaCl"这一化学式表示氯化钠的组成，但不是分子的组成。
氯化铯晶胞的结构如图所示。
1. 每个CsCl晶胞中含有几个Cs+和几个Cl-？
2. CsCl晶胞中，每个离子周围带相反电荷离子的数目各是多少？
常见的离子晶体结构
Cl
Cs+
8×
氯原子数 =
1
铯原子数 =
铯离子和氯离子的个数比为:
1:1
【思考】NaCl、CsCl都是AB型离子化合物，其中一种离子周围紧邻的带相反电荷的离子数目却不同。你认为造成这一差异的可能原因是什么？
常见的离子晶体结构
在NaCl晶体中，每个Na+的周围有6个Cl－，
而在CsCl晶体中，每个Cs+的周围有8个Cl－。
两者的数目之所以不同，主要在于离子半径的差异。Cs+的半径要大于Na+
，因而可以吸引更多的Cl-。可见，离子晶体中不同离子周围异电性离子数目的多少主要取决于阴、阳离子的相对大小。
晶胞
物质
晶胞中含 有粒子数
Na+
Cl－
Cs+
Cl－
S2-
Zn2+
Ca2+
F－
KCl、NaBr、LiF、CaO、MgO、NiO、CaS等
CsBr、CsI、NH4Cl等
BeO、BeS等
BaF2、PbF2、CeO2等
Na+
Cl－
Cs+
Cl－
S2-
Zn2+
Ca2+
F－
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1
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8
硫酸铵晶体的结构
实验测得，图中“H…O”原子间的距离为199 pm，小于H与O的范德华半径之和272 pm，大于H—O共价键的键长96 pm，说明二者之间的作用力大小在范德华力和共价键之间，且N—H与H…O之间的角度为156°，也符合形成氢键的条件。
由此，可以判断SO42-与NH4+之间形成的是氢键（N—H…O），而非离子键。
拓展视野
1、下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是( )
A．熔点：NaF＞MgF2＞AlF3
B．晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr
C．阴离子的配位数：CsCl＞NaCl＞CaF2
D．硬度：MgO＞CaO＞BaO
A
2．如图是从NaCl或CaF2晶体结构图中分割出来的部分结构图，其中属于从CaF2晶体中分割出来的结构图是( )
A．图(1)和图(3)
B．图(2)和图(4)
C．只有图(1)
D．只有图(4)
A