内容正文:
CHEMISTRY
3.2.离子键与
离子晶体
选修二·专题三
能描述离子键的成键特征及其本质
能解释和预测同类型离子化合物的某系
性质
能描述常见类型的离子化合物的晶体结构
学习目标
复习回顾
1.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?
01
离子键
思考探究
从微观的角度分析,钠原子和氯原子是怎样形成氯化钠的呢?
转移1e—
不稳定
较稳定
更稳定
能量低
Na+
Cl-
离子键
离子化合物NaCl
1.Na+离子和Cl-离子间的静电吸引作用。
2.两原子的电子与电子、原子核与原子核间的相互排斥作用。
3.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。
一、离子键的形成
(1)阴、阳离子之间的静电引力使阴、阳离子相互吸引,阴、阳离子的核外电子之间、原子核之间的静电斥力使阴、阳离子相互排斥。
(2)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间距,形成稳定的离子键,整个体系达到能量最低状态。
提问
根据元素金属性和非金属性的差异,哪些原子之间能形成离子键?
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。
二、对离子键的理解
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。
三、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。
题组例练
1.下列叙述中错误的是( )
A.钠原子和氯原子作用生成NaCl后,其结构的稳定性增强
B.在氯化钠晶体中,除氯离子和钠离子的静电吸引作用外,还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用
C.任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失
D.钠与氯气反应生成氯化钠后,体系能量降低
C
题组例练
2.下列关于离子键的说法中错误的是( )
A.离子键没有方向性和饱和性
B.非金属元素组成的物质也可以含有离子键
C.离子键是阴、阳离子间的静电作用
D.因为离子键无饱和性,故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子
D
02
离子晶体
一、离子晶体
1、定义:由阴、阳离子按一定方式有规则地排列形成的晶体。
2、成键粒子:
阴、阳离子
3、相互作用力:
离子键
强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。
4、常见的离子晶体:
离子晶体是否具有较好的延展性?
思考
施加外力
发生滑动
阳离子
阴离子
同种电荷相互排斥,使晶面裂开
NaCl晶体
用手揉捏食盐
硬度大
生活经验
NaCl的物理性质
烧烤、爆炒等加入食盐,未见其熔融
熔点较高(801 oC)
如何衡量离子晶体中阴、阳离子间相互作用力的大小呢?
Cl−
Na+
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。
二、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
晶格能越大
离子晶体中的离子键越牢固
离子晶体的熔点越高、硬度越大
二、晶格能
影响晶格能的因素有哪些?
阴、阳离子的电荷数越多,离子半径越小,晶格能越大。
观察思考
核间距越小,键能越大。
理解应用
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?
归纳总结
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)
03
常见的离子晶体结构
一、氯化钠型
属于氯化钠型离子晶体的还有KCl、NaBr、LiF、CaO、MgO、NiO、CaS等。
Cl−
Na+
NaCl晶胞的模型
一、氯化