3.2离子键+离子晶体（同步课件）2024-2025学年高二上学期化学苏教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦离子键的形成与离子晶体的结构性质，通过钠氯原子成键、电子式表示等问题导入，衔接原子结构与电子式知识，搭建从微观成键本质到宏观晶体性质的学习支架，帮助学生构建完整知识脉络。 其亮点在于以“物质结构决定性质”化学观念为核心，通过晶格能数据表格分析影响因素、晶胞结构（如NaCl配位数6、CsCl配位数8）探究培养科学思维与模型认知。典例与理解应用（如CaC₂晶胞问题）强化科学探究，学生能深化微观结构认知，教师可提升教学效率与学生知识应用能力。

第二节 离子键 离子晶体 第三章 微粒间作用力与物质性质 授课人： 学习目标 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。 1.钠原子与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？ 2.根据元素金属性和非金属性的差异，你知道哪些原子之间能形成离子键吗？ 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。 1、离子键： 阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键 3、离子化合物： 由离子键形成的化合物 2、离子键的成键微粒： 阴、阳离子 NaCl 阴离子：单核离子或多核离子，如Cl-、O2-、H-、O22-、OH-、SO42-等。 阳离子：金属离子(如K+、Na+、Mg2+)或铵根离子（NH4+）。 4、离子键的本质：静电作用 ①阴阳离子之间的静电引力 ②阴离子的核外电子与阳离子的核外电子之间、阴离子的原子核与阳离子的原子核 之间的静电斥力 一、离子键的形成 教材58页 一、离子键的形成 6、成键条件：成键元素的原子得、失电子的能力差别很大，电负性差值大于1.7。 7、存在：只存在于离子化合物中：大多数盐、强碱、活泼金属氧化物/过氧化物、 活泼金属氢化物/碳化物/氮化物等。 注:AlCl3 、BeCl2不是离子化合物，是共价化合物 离子晶体中不一定都含有金属元素 5、离子键的特征：离子键没有方向性和饱和性 （1）、阴、阳离子的电荷分布是球形对称的，在各个方向上都可以与相反电荷的离子发生静电作用，即没有方向性。 （2）、在静电作用能够达到的范围内，只要空间允许，一个离子可以同时吸引多 个带相反电荷的离子，即没有饱和性。 电负性小易失电子(活泼金属)，电负性大易得电子（活泼非金属） 教材59页 用电子式表示下列离子化合物的形成过程 MgCl2 Na2O Na　O H ［　 ］ ＋ — × × Na O Na ［　 ］ 2- + + × × Na O O Na ［　　 ］ 2- + + × × 一、离子键的形成 离子化合物中的化学键 表示方法：电子式 有的离子化合物中只含有离子键，如MgO、NaF、MgCl2等； 有的离子化合物中既含有离子键又含有共价键，如NaOH等。 教材59页 典例解析 例1．下列关于离子键的描述中正确的是(　　) A．离子键是由阴、阳离子通过静电吸引形成的 B．含有离子键的化合物一定含有金属元素 C．非金属元素之间不可能形成离子化合物 D．离子化合物中一定含有离子键 D 二、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、活泼金属氢化物。 4、常见的离子晶体： 教材60页 离子晶体的化学式只表示晶体中阴、阳离子的个数比，而不表示其分子组成。 二、离子晶体 注意： 离子晶体中不一定都含有金属元素，如NH4Cl是离子晶体。 离子晶体中一定含有离子键外，还可能含共价键或氢键，如NaOH晶体中还含有O—H共价键，Na2O2晶体中还含有O—O共价键。 由金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体，如AlCl3 、BeCl2不是离子化合物，是共价化合物 含有金属离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体中含有金属离子。 熔融状态或溶于水时能导电的晶体不一定是晶体，如Na、HCl 二、离子晶体 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） 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、离子晶体 是指拆开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。 NaCl(s)→ Na+(g)＋Cl－(g) U=786 kJ·mol－1 晶格能 符号为：U ——衡量离子晶体中阴、阳离子间相互作用力的大小。 教材61页 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、离子晶体 影响晶格能的因素有哪些？ 思考 离子半径越小，阴阳离子所带电荷越多 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、离子晶体 离子晶体的性质 1 具有较高的熔、沸点，难挥发 离子晶体的熔、沸点取决于构成晶体的阴、阳离子间离子键的强弱，而离子键的强弱，可用晶格能的大小来衡量。 晶格能越大，离子键越牢固，离子晶体的熔点越高、硬度越大。而对于同种类型的离子晶体，离子所带的电荷数越多，半径越小，晶格能越大。 如MgO＞Na2O；NaCl＞CsCl等 二、离子晶体 离子晶体的性质 2 硬而脆，无延展性 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 离子晶体中，阴阳离子间有较强的离子键，使离子晶体的硬度较大，难于压缩。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。 二、离子晶体 离子晶体的性质 3 导电性 ——离子晶体不导电，熔融态或溶于水后能导电 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的离子，因此，离子晶体不导电。 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（实质上是水合离子），在外界电场作用下，阴、阳离子定向移动而导电。 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（熔融状态），在外界电场作用下，离子定向移动而形成电流。 二、离子晶体 离子晶体的性质 4 溶解性 大多数离子晶体易溶于极性溶剂（如水），难溶于非极性溶剂（如汽油、苯等），遵循“相似相溶”规律。 当把离子晶体放入水中时，极性水分子对离子晶体中的离子产生吸引作用，使晶体中的离子克服了离子间的作用而电离，变成在水中自由移动的离子。 二、离子晶体 常见的离子晶体结构类型 1、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 每个NaCl晶胞中含有 个Na+和 个Cl－ ，个数比1：1 4 4 Cl− Na+     离子晶体中不存在单个分子，其化学式表示离子的个数比。 8 1 2 1 4 1 二、离子晶体 每个Na+周围有 个距离相等的Cl－， 每个Cl－周围有 个距离相等Na+。 6 6 配位数：与一个离子周围距离相等的异电性离子的数目 Na+、Cl－均为配位数：6 围成一个正八面体 在前后左右上下的位置 二、离子晶体 1、氯化钠型 八个一样的小立方体 堆积成一个大的立方体 二、离子晶体 Na+ Cl- 3 1 5 6 2 4 1 5 4 2 3 6 每个Cl- 周围与之最接近且距离相等的Na+共有6个，每个Na+周围与之最接近且距离相等的Cl-共有6个 这几个Na+在空间构成的几何构型为正八面体 配位数 配位数：一个离子周围最邻近的异电性离子的数目 1、氯化钠型 与某个Na+最近且等距离的Na+个数 与某个Cl－最近且等距离的Cl－个数 都是12个 同层4个，上层4个，下层4个 二、离子晶体 理解应用 1、CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似（如图1所示），但CaC2晶体中哑铃形C22- 的存在，使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C22- 数目为 。 6 2、某离子化合物A3B的晶胞结构示意图如图所示。晶体中与一个B3-相紧邻的A+有 个，与一个A+相紧邻的B3-有 个。 理解应用 B3- A+ 6 2 二、离子晶体 Cl− Cs+ 2、氯化铯型 CsCl、CsBr、CsI、NH4Cl等晶体都属于氯化铯型离子晶体。 Cl− Cs+ 1 8 1 每个CsCl晶胞中含有1个Cs+和1个Cl－， 个数比1：1。 8× =1 每个Cs+周围与它等距的Cl-有____个，每个Cl-周围与它等距的Cs+有_____个。 Cs+和Cl- 配位数均为8 8 8 每个Cs+周围与它最近且等距的Cs+有___个，每个Cl-周围与它最近且等距的Cl-有___个。 6 6 在前后左右上下的位置 二、离子晶体 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。原因是什么？ 思考 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－。 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－。 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。 CsCl晶胞 二、离子晶体 3、CaF2型 （萤石） ②每个F－周围紧邻的4个Ca2＋构成正四面体，每个Ca2＋周围紧邻的8个F－构成立方体； ③每个晶胞中有4个Ca2＋、8个F－； ④Ca2＋与F－之间的最短距离为晶胞体对角线长的 常见晶体的配位数 CaF2 Ca2+ F- Ca2+周围最近的F-: 8个，F-周围最近的Ca2+: 4个 F-周围最近的F-: 6个（上下、左右、前后） Ca2+周围最近的Ca2+: 12个（构成面心立方） 二、离子晶体 二、离子晶体 硫酸铵晶体的结构 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。 谢谢观看 THANKS 一、离子键的形成 Lavf59.6.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.28(fixed_gap:False) EV录屏3.8.4软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EV录屏3.8.4软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf60.4.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $