高中化学专题3微粒间作用力与物质性质第2单元离子键离子晶体学案苏教版选修320170804357.doc

第二单元 离子键 离子晶体 1.了解离子键的形成，能大致判断离子键的强弱。(重点) 2.了解离子晶体的概念，了解离子晶体的性质。(重点) 3.了解晶格能的概念和意义，了解晶格能与晶体的关系。(难点) 离 子 键 的 形 成

[基础·初探] 1.形成过程 离子化合物中，阴、阳离子之间的静电引力使阴、阳离子相互吸引，而阴、阳离子的核外电子之间，阴、阳离子的原子核之间的静电斥力使阴、阳离子相互排斥。当阴、阳离子之间的静电引力和静电斥力达到平衡时，阴、阳离子保持一定的平衡核间距，形成稳定的离子键，整个体系达到能量最低状态。 2.定义 阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。 3.特征

(1)电子式表示NaCl形成过程为 。( ) (2)MgCl2的电子式为Mg2＋[∶Cl∶]－2。( ) (3)离子键是阴、阳离子之间的静电吸引。( )

(4)NH4Cl的电子式为( ) (5)NaOH中只存在离子键。( ) 【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× [核心·突破] 1.离子键 (1)成键微粒：带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子。 (2)离子键的存在：离子晶体中。 (3)成键的本质：阴、阳离子之间的静电作用。 2.离子化合物的形成条件 (1)活泼金属(指第ⅠA和ⅡA族的金属元素)与活泼的非金属元素(指第ⅥA和ⅦA族的元素)之间形成的化合物。 (2)金属元素与酸根离子之间形成的化合物(酸根离子如硫酸根离子、硝酸根离子、碳酸根离子等)。 (3)铵根离子(NH＋4)和酸根离子之间，或铵根离子与非金属元素之间形成的盐。 【温馨提醒】 1.离子晶体不一定都含有金属元素，如NH4Cl。 2.离子晶体中除含离子键外，还可能含有其他化学键，如NaOH、Na2O2中均含有共价键。 3.金属元素与非金属元素构成的键不一定是离子键，如AlCl3含有共价键。 4.熔化后能导电的化合物不一定是离子化合物，如金属等。 [题组·冲关] 题组1 离子键的形成与特征 1.下列说法不正确的是( ) 【导学号：61480025】 A.离子键没有方向性和饱和性 B.并不是只有活泼的金属和非金属化合才形成离子键 C.离子键的实质是静电作用 D.静电作用只有引力 【解析】 离子键是阴、阳离子之间的静电作用，包括静电吸引和静电排斥，且一个离子同时吸引多个带相反电荷的离子，故无方向性和饱和性，非金属元素也可形成离子键，如NH4Cl中NH＋4与Cl－形成离子键。 【答案】 D 2.下列说法中，正确的是 ( ) A.仅由非金属元素组成的化合物中不可能含有离子键 B.由金属元素和非金属元素组成的化合物一定是离子化合物 C.含离子键的化合物一定是离子化合物 D.含有金属阳离子的物质都是离子化合物 【解析】 NH4Cl等铵盐都是仅由非金属元素组成的化合物，其中含有离子键。NaCl、KOH等化合物由金属元素和非金属元素组成，它们都是离子化合物；AlCl3等化合物由金属元素和非金属元素组成，它是共价化合物。金属单质都含有金属阳离子，但它们不是化合物，更不是离子化合物。 【答案】 C 题组2 电子式的书写 3.下列用电子式表示离子键形成过程的各式中正确的是( )

【解析】 用电子式表示离子化合物的形成过程时要注意：先将要成键原子的电子式写在箭号左方；再在箭号右方写离子化合物的电子式(注意离子标正、负电荷，阴离子标“[ ]”，在标正、负电荷时，要注意正负电荷总数要相等)；箭号左方相同的微粒可以合并写，箭号右方相同的微粒不可以合并写。 【答案】 C 4.下列电子式中，正确的是( ) 【答案】 C 离 子 晶 体

[基础·初探] 1.概念：由阴、阳离子通过离子键结合成的晶体。 2.物理性质 (1)离子晶体具有较高的熔、沸点，难挥发。 (2)离子晶体硬而脆，离子晶体中，阴、阳离子间有较强的离子键，离子晶体表现了较强的硬度。 (3)离子晶体在固态时不导电，熔融状态或溶于水后能导电。 (4)大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水)中，难溶于非极性溶剂(如汽油、煤油)中。 3.晶格能 (1)定义：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的能量。用符号U表示，单位为kJ·mol－1。

4.常见的两种结构类型 氯化钠型 氯化铯型

晶体结构模型 配位数 6 8 每个晶胞的组成 4个Na＋和4个Cl－ 1个Cs＋和1个Cl－

相应离子化合物 KCl、NaBr、LiF、CaO、 MgO、NiO等 CsBr、CsI、NH4Cl等 5.影响离子晶体配位数的因素

离子晶体中离子配位数的多少与阴、阳离子的半径比r＋r－有关。

组成相同的离子晶体的阴、阳离子的空间排列一定相同吗？ 【提示】 不一定。 [合作·探究] 两种常见离子晶体的阴、阳离子的空间排列探究 1.NaCl型(如图) (1)Na＋和Cl－的配位数(一种离子周围紧邻的带相反电荷的离子数目)分别为多少？

【提示】 6,6。 (2)NaCl晶胞包含的Na＋和Cl－分别为多少？ 【提示】 4,4。 (3)NaCl晶体中每个Na＋周围等距离最近的Na＋有几个？ 【提示】 12。 (4)Na＋周围的6个Cl－围成的几何构型是什么？ 【提示】 正八面体。 2.CsCl型(如图)

(1)Cs＋和Cl－的配位数分别为多少？为什么与NaCl的离子配位数不同。 【提示】 8,8；Cs＋的半径比Na＋的半径大，可吸引较多的Cl－。 (2)CsCl晶胞含有的Cs＋和Cl－分别有几个？ 【提示】 1,1。 (3)Cs＋周围的8个Cl－构成的几何构型是什么？ 【提示】 立方体。 (4)CsCl晶体中每个Cs＋周围最近等距离的Cs＋有几个？ 【提示】 6。 [核心·突破] 1.离子晶体的性质 (1)熔、沸点 ①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。因此，离子晶体具有较高的熔、沸点和难挥发的性质。 ②一般来说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，晶格能越大，离子晶体的熔、沸点越高，如Al2O3>MgO，NaCl>CsCl等。 (2)硬度 离子晶体中，阴、阳离子间有较强的离子键，离子晶体表现出较高的硬度。当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎。 (3)导电性 离子晶体中，离子键较强，离子不能自由移动，即晶体中无自由移动离子，因此，离子晶体不导电。当升高温度时，阴、阳离子获得足够能量克服离子间的相互作用，成为自由移动的离子，在外界电场作用下，离子定向移动而导电。离子化合物溶于水时，阴、阳离子受到水分子作用变成了自由移动的离子(或水合离子)，在外界电场作用下，阴、阳离子定向移动而导电。 难溶于水的强电解质如BaSO4、CaCO3等溶于水，由于浓度极小，故导电性极差，通常情况下，我们说它们的水溶液不导电。 (4)溶解性 大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水)中，难溶于非极性溶剂(如苯、CCl4)中。当把离子晶体放在水中时，极性水分子对离子晶体中的离子产生吸引，使晶体中的离子克服离子间的相互作用而离开晶体，变成在水中自由移动的离子。 【注意】 具有导电性的晶体不一定是离子晶体，如石墨为混合晶体；溶于水能导电的晶体也不一定是离子晶体，如HCl、CO2。金属晶体、分子晶体后面学习。 2.离子晶体的判断方法 (1)依据晶体微粒判断：由阴、阳离子构成的晶体，一定是离子晶体。 (2)依据物质类别判断：金属氧化物、强碱和大部分盐类，是离子晶体。 (3)依据导电性判断：离子晶体在固体状态下不导电，而熔融状态下可以导电。 (4)依据熔点判断：离子晶体熔点较高，常在数百至一千摄氏度。 (5)依据硬度和机械性能判断：离子晶体硬度较大，但较脆。 [题组·冲关] 题组1 离子晶体的晶体结构与配位数 1.如图所示是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是( )

A.(1)和(3) B.(2)和(3) C.(1)和(4) . D.只有(4) 【解析】 NaCl晶胞是立方体结构，每个Na＋周围有6个Cl－，每个Cl－周围有6个Na＋；与每个Na＋等距离的Cl－有6个，且构成正八面体，同理，与每个Cl－等距离的6个Na＋也构成正八面体，由此可知图(1)和(4)属于从NaCl晶体中分割出来的，C项正确。 【答案】 C

2.KO2的晶体结构和NaCl相似，可以看做是Na＋的位置用K＋代替，Cl－的位置用O－2代替，如图所示，下列对KO2晶体结构的描述正确的是 ( ) A.晶体中K＋和O－2的配位数均为8 B.和K＋距离相同且最近的K＋共有8个 C.由和K＋距离相同且最近的O－2构成的多面体是正八面体 D.由和K＋距离相同且最近的O－2构成的多面体是正六面体 【解析】 由信息提示，KO2中存在的阴、阳离子为O－2和K＋，又与NaCl结构相似，故K＋和O－2的配位数均为6。可以依据熟悉的NaCl进行判断，和Na＋距离相同且最近的Cl－有6个，组成一个正八面体，和Na＋距离相同且最近的Na＋有12个，代入K＋、O－2同样适合。本题考查信息迁移能力，必须抓牢基础知识且要会充分利用所给的信息。 【答案】 C 题组2 离子晶体的判断与性质分析 3.能说明某晶体属于离子晶体的是( ) 【导学号：61480026】 A.一定溶于水 B.固态不导电，水溶液能导电 C.有较高的熔点 D.固态不导电，熔融时能导电 【解析】 离子晶体在固态时不导电，在水溶液里或熔融后可以导电，但并非所有的离子晶体都易溶于水，如BaSO4。在水溶液里能导电的化合物不一定是离子晶体，如H2SO4。故判断一种晶体是否为离子晶体的方法大多看它在固态时不导电，熔融状态下能导电。 【答案】 D 4.NaF、NaI、MgO晶体均为离子晶体，根据表中数据判断这三种晶体的熔点高低顺序是( ) 物质 NaF NaI MgO