高中化学竞赛辅导课件-第三节 离子键和离子晶体-2023-2024学年高二化学同步课件（人教版选择性必修2））

晶体结构 第三节 离子键和离子晶体 Cl－ Na＋ 1 一、离子键 1、离子键的本质：阴、阳离子间的静电作用叫做离子键。 + Na：1s22s22p63s1 → Na+：1s22s22p6 Cl：1s22s22p63s23p5 → Cl–：1s22s22p63p6 2、离子键的形成过程： 第一步：电子转移形成稳定的离子 Ne的电子层结构 Ar的电子层结构 2、离子键的形成过程： 一、离子键 【结论】离子之间相互吸引，保持一定距离最稳定。 第二步：离子之间的静电作用，形成化学键 势能最小，最稳定，形成离子键 3、离子键的形成条件： 一、离子键 （1）元素的电负性差值 若∆χ＞1.7，发生电子转移，产生阴、阳离子，形成离子键； 若∆χ＜1.7，不发生电子转移，形成共价键。 【说明】离子键和共价键之间并非是截然区分的，离子键可以看成是极性共价键的极端。 4、离子键的特点： 一、离子键 （1）作用力实质为静电引力 F ∝ (2)没有方向性 电荷是球形分布的 (3)没有饱和性 每个离子可以与几个相反电荷的离子，产生静电作用。 Cl－ Na＋ 5、离子键的强度 一、离子键 【晶格能】 在标准状况下将 1 mol 离子型晶体（如 NaCl）拆散为 1 mol 气态阳离子（Na+）和 1 mol 阴离子（Cl-）所需要的能量，符号为U，单位为 kJ·mol-1。 【结论】对于相同类型的离子晶体，阴、阳离子的核间距越大，则晶格能就 ，离子电荷越小，则晶格能就 。它所表现的熔点和硬度就 ，反之则晶格能大，熔点和硬度 。 【试一试】解释下列各组化合物熔点的高低关系。 （1）NaCl>NaBr （2）CaO>KCl 阴离子半径不同 主要取决于：离子电荷数 Cl－ Na＋ 越小 越小 越低 越高 5、离子键的强度 一、离子键 晶体熔沸点的比较 离子半径 离子电荷数 二、离子晶体 1、离子晶体的一般有两种： 金属元素和非金属元素形成的离子晶体：如CsF、AlF3、BeF2(但AlCl3、BeCl2通常是分子晶体) 共价型离子晶体：如NH4X、Na2CO3等 胆矾 CuSO4·5H2O 萤石 CaF2 重晶石 BaSO4 烧碱 NaOH 二、离子晶体 2、晶体熔沸点的高低比较 （1）不同类型晶体 一般而言：原子晶体>离子晶体>金属晶体>分子晶体 （2）同类型晶体 原子晶体：共价键的键能越大，熔沸点越高。如金刚石>晶体硅 离子晶体：晶格能越大，熔沸点越高。如NaF>NaCl 分子晶体：分子间作用力（范德华力和氢键）。如HF>HCl<HBr<HI、CO<N2 二、几种常见的离子晶体 CsCl型晶胞 1个，1个 【晶胞结构】8个阴离子构成简单立方点阵，较小的阳离子填充在正六面体的空隙中，晶胞参数仅有 个。 【均摊法】每个晶胞含铯离子、氯离子的个数 。 【配位数】 每个Cs＋周围与之等距且距离最近的Cl－有____个。 8 1 TlCl、CsI、CsBr等都属于CsCl型晶体 阴、阳离子之间的距离d 对于CsCl晶体，a=411pm，d=356pm 二、几种常见的离子晶体 CsCl型晶胞 二、几种常见的离子晶体 NaCl型晶胞 Cl－面心点阵 【晶胞结构】阴离子按照面心立方点阵排列，阳离子填充在 个Cl－堆积而成的 空隙中。仅 个晶胞参数。 Na＋ 【均摊法】每个晶胞含Na+、Cl-的个数 。 【配位数】 。 4，4 6 6 八面体 1 Cl－ Na＋ 二、几种常见的离子晶体 NaCl型晶胞 KI、LiF、NaBr、MgO、CaO等属于NaCl型晶胞。 晶胞中阴阳离子之间的距离d： 。 d=0.5a 【竞赛对接】已知晶体中KF具有NaCl型结构，测得KF密度为2.481 g·cm-3，试计算KF晶胞的边长a及阴阳离子之间的最近距离d。 F－ K＋ a 一个晶胞的体积：V 一个晶胞的质量：m 一个晶胞中有K+和Cl-各四个 【分析】 二、几种常见的离子晶体 ZnS型晶胞（闪锌矿型） 【晶胞结构】阴离子按面心立方点阵堆积，形成 个四面体空隙，有 个被体积较小的阳离子均匀地填充。 每个晶胞含Zn2+、S2-的个数： 。 配位数： 。 ZnO、HgS等属于ZnS型晶体 晶胞中阴阳离子之间的距离： 8 4 4,4 4 【思考】对于立方晶系AB型的离子晶体CsCl、NaCl和ZnS来说，阴阳离子都是1:1，但形成了3种不同的晶体构型，配位数依次为8