2.3.1 离子键（课件）—2024-2025学年高中化学鲁科版（2019）选择性必修二

2.3.1 离子键 核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析： 通过分析常见元素的电负性对原子得失电子的影响，了解离子键的形成及特征，发展宏观辨识与微观探析化学学科核心素养。​ 2.证据推理与模型认知： 构建以离子键为基础的离子化合物性质认知模型，运用该模型解释离子化合物的溶解性、导电性等物理化学性质，以及在化学反应中的行为。​​ 3.科学态度与社会责任： 培养学生严谨认真、实事求是的科学态度，在学习离子键的过程中，尊重实验事实和数据，不主观臆断。认识到离子键在解释离子化合物性质和化学反应机理方面的重要性，以及在材料科学、生命科学、环境科学等领域的广泛应用。 学习重难点 学习重点​ 1.理解离子键的概念和形成过程。​ 2.掌握离子键的特征。 3.理解影响离子键强弱的因素 学习难点​ 1.从微观层面理解离子键的本质和静电作用的平衡。​ 2.准确判断复杂离子化合物中离子键的存在和特征。 3.理解离子键与离子化合物性质之间的复杂关系。 新课导入 在我们的日常生活中，有许多物质与离子键密切相关。大家都知道食盐（氯化钠），它是我们烹饪中不可或缺的调味品，我们每天都离不开它。食盐在常温下是固体，具有较高的熔点，加热到 801℃才会熔化，而且它在水中能溶解并导电。再看看我们建筑中常用的大理石（主要成分是碳酸钙），它质地坚硬，常用于装饰墙面和地面。这些物质的性质背后隐藏着怎样的化学奥秘呢？ 离子键的形成 离子键是一类重要的化学键。请尝试判断下列哪些原子之间可以形成离子键，并说明你的判断依据。 1.离子键的形成 Cs Mg K H F Cl S O 一般而言，电负性较大的非金属元素的原子容易获得电子形成阴离子，电负性较小的金属元素的原子容易失去价电子形成阳离子。当这两种原子相互接近到一定程度时，容易发生电子得、失而形成阴、阳离子，阴、阳离子通过离子键可形成稳定的化合物。 1.离子键的形成 1.离子键的形成 ? NaCl 金属钠在氯气中燃烧可以生成氯化钠。在这一反应过程中，钠原子失去一个电子形成Na+，氯分子中的每个氯原子各获得一个电子形成Cl-，带正电的Na+和带负电的Cl-通过静电作用形成离子键，构成稳定的离子化合物——氯化钠。 1.离子键的形成 （1）定义：阴阳离子通过静电作用而形成的化学键叫离子键。 电负性较小的金属元素的原子 电负性较大的非金属元素的原子 失电子 得电子 阳离子 阴离子 离子化合物 离子键 （2）一般形成过程： 包括阴阳离子之间的吸引力和电子与电子、原子核与原子核之间同性电荷所产生的排斥力。 静电作用（引力和斥力）达到平衡时，体系的能量最低 1.离子键的形成 （1）一般来说，活泼的金属元素（除氢以外的IA族元素、除铍以外的IIA族元素）和活泼的非金属元素（VIIA族元素，氮、氧、硫等元素）易形成离子键。 （2）活泼金属阳离子（或NH4+）与酸根离子之间可形成离子键。 （3）一般认为，当成键原子所属元素的电负性差值大于1.7时，原子间通常形成离子键。成键原子所属元素的电负性差值越大，原子之间越容易得失电子而形成离子键。 离子键的特征 1.离子键的特征 离子键没有方向性和饱和性的原因 （1）由于离子键的实质是静电作用，而且离子的电荷分布通常被看成是球形对称的，因此一种离子对带相反电荷离子的吸引作用与其所处的方向无关。故相对共价键而言，离子键没有方向性（相对的）。 钠离子所 处的环境 氯离子所 处的环境 1.离子键的特征 离子键没有方向性和饱和性的原因 （2）在离子化合物中，每个离子周围最邻近的带相反电荷离子的数目的多少，取决于阴、阳离子的相对大小。只要空间条件允许，阳离子将吸引尽可能多的阴离子排列在其周围，阴离子也将吸引尽可能多的阳离子排列在其周围，以达到降低体系能量的目的，所以在这个意义上，离子键是没有饱和性的（相对的）。 Cs＋ Cl− 1.离子键的特征 根据表格分析，离子晶体的熔点与哪些因素有关？根据数据，你能总结出什么规律？ 晶体 离子间距/pm 电荷数 熔点/℃ NaCl 276 1 801 NaBr 290 1 750 MgO 205 2 2800 CaO 239 2 2576 离子晶体的熔点与离子键强度有关。一般情况下，离子晶体中离子的半径越小（离子之间的距离越近），离子所带电荷越多，离子键的强度越大，离子晶体的熔点越高。 2.离子极化 从表面上看，卤化银是由带正电荷的Ag＋和带负电荷的X－通过离子键结合形成的，应当是离子化合物，但实际上并非如此 这是因为，基本上呈球形对称的离子本身所带有的电荷会形成一个电场 在相互的电场作用下，阴、阳离子中的电子分布会发生相对偏移。这种在电场的作用下产生的离子中电子分布发生偏移的现象称为离子极化。 离子极化可能导致阴、阳离子的外层轨道发生重叠，从而使得许多离子键不同程度地显示共价性，继而导致键长缩短、键能增加，甚至出现键型变异。 2.离子极化 为什么从 AgCl到 Agl，实测键长与离子半径之和的差距在逐渐增大，难溶性随之增加?这些变化的本质原因是什么? 对于卤素阴离子而言，从F－到I－半径增大，在具有较强极化能力的Ag＋的极化下，AgX的键型由离子键(AgF)向共价键过渡，AgI已成为以共价键为主的结构，因而从AgF到AgI，卤化物的性质发生了一定的变化。 归纳总结 (1)离子化合物中一定有离子键，可能还有共价键。简单离子组成的离子化合物中只有离子键；复杂离子(原子团)组成的离子化合物中既有离子键又有共价键，既可能是极性共价键，也可能是非极性共价键。 例如： ①只含有离子键：MgO、NaCl、MgCl2等； ②含有极性共价键和离子键：NaOH、NH4Cl、Na2SO4等； ③含有非极性共价键和离子键：Na2O2、CaC2等。 (2)共价化合物中只有共价键，一定没有离子键。如HCl、CO2、CH4等。 (3)非金属元素之间也可以形成离子键，如NH4Cl；共价化合物不一定都由非金属元素组成，如AlCl3。 随堂训练 1.判断正误 (1)离子键是阴、阳离子间的静电引力(　　) (2)含离子键的化合物一定是离子化合物(　　) (3)离子键无饱和性和方向性，故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子(　　) (4)全部由非金属元素组成的化合物中一定不存在离子键(　　) (5)任何离子键在形成过程中必定有电子的得失(　　) (6)离子化合物中一定不存在共价键(　　) (7)金属元素和非金属元素之间一定形成离子键(　　) × √ × × × × × 随堂训练 2.下列有关离子键的特征的叙述中正确的是(　　) A．一种离子对带异性电荷离子的吸引作用与其所处的方向无关，故离子键无方向性 B．因为离子键无方向性，故阴、阳离子的排列是没有规律的、随意的 C．因为氯化钠的化学式是NaCl，故每个Na＋周围吸引一个Cl－ 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 A 随堂训练 3.下列说法正确的是(　　) A.离子化合物中一定不含共价键 B.共价化合物中一定不含离子键 C.两种元素组成的化合物中一定不含非极性键 D.只有活泼的金属与活泼的非金属化合时,才能形成离子键 B 随堂训练 4.(1)下列五种物质：①He　②CO2　③NaBr　④Na2O2　⑤Na2CO3。 只含共价键的是____(填序号，下同)；只含离子键的是____；既含极性共价键又含离子键的是___；既含非极性共价键又含离子键是____；不存在化学键的是____。 (2)在下列变化中：①NaHSO4熔化　②HCl溶于水 ③NaBr溶于水　④I2升华　⑤NH4Cl受热。 未发生化学键破坏的是____；仅发生离子键破坏的是_____；仅发生共价键破坏的是____；既发生离子键破坏又发生共价键破坏的是____。 ② ③ ⑤ ④ ① ④ ①③ ② ⑤ 谢谢观看 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$