专题3 第2单元 离子键 离子晶体-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2教师用书word（苏教版）

本讲义聚焦离子键与离子晶体核心知识，系统梳理离子键的本质（静电作用平衡）与特征（无方向性、饱和性），离子晶体的构成微粒、作用力及晶格能，以及NaCl、CsCl、CaF₂等典型晶体的结构特点，构建从微观键合到宏观晶体结构的学习支架。 资料通过“题点多维训练”（如离子键判断、晶胞计算）培养科学思维，结合晶体结构模型分析深化“结构决定性质”的化学观念，课中辅助教师突破重点难点，课后助力学生通过习题巩固知识，有效查漏补缺。

第二单元　离子键　离子晶体 学习目标 重点难点 1.认识离子键的本质。结合常见的离子化合物的实例,认识物质的构成微粒、微粒间相互作用与物质性质的关系。 2.借助离子晶体模型认识晶体的结构特点。 重点 1.典型离子晶体的结构。 2.根据晶格能大小解释和预测同类型离子化合物的某些性质。 难点 晶体结构及相关计算。 新知探究(一)——离子键的形成 1.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核间距,形成稳定的离子键,整个体系达到能量最低状态。 2.离子键的特征 阴、阳离子在各个方向上都可以与带相反电荷的离子发生静电作用,即没有方向性;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,即没有饱和性。 [微点拨]　离子化合物中一定有离子键,可能有共价键。 [题点多维训练] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)活泼金属元素与活泼非金属元素之间一定形成离子键。 (×) (2)全部由非金属元素构成的化合物一定不含有离子键。 (×) (3)离子键是指阴、阳离子之间强烈的静电引力。 (×) (4)离子键没有方向性和饱和性。 (√) 2.具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是 (　　) A.1s22s22p2 B.1s22s22p5 C.1s22s22p63s2 D.1s22s22p63s1 解析:选A　形成离子键的元素为活泼金属元素与活泼非金属元素,A为C元素,B为F元素,C为Mg元素,D为Na元素,则只有A项碳元素既难失电子,又难得电子,不易形成离子键。 3.下列叙述正确的是 (　　) A.带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键 B.金属元素和非金属元素化合时不一定形成离子键 C.原子最外层只有1个电子的主族元素与卤素所形成的化学键一定是离子键 D.非金属元素形成的化合物中不可能含有离子键 解析:选B　离子键的本质是阴、阳离子之间的静电作用,静电作用包括静电引力和静电斥力,A项不正确;活泼金属与活泼非金属容易形成离子键,一般当成键原子元素的电负性差值小于1.7时,原子间不易形成离子键,如AlCl3和BeCl2中金属与非金属原子之间形成共价键,B项正确;原子最外层只有1个电子的主族元素包括H元素和碱金属元素,H元素与卤素形成共价键,C项不正确;由非金属元素形成的化合物中可能含有离子键,如铵盐中N与阴离子之间形成离子键,D项不正确。 4.写出下列离子化合物的电子式。 (1)MgCl2　(2)NaOH　(3)Na2O2　(4)NaH 答案:(1)[︰︰]-Mg2+[︰︰]- (2)Na+[︰︰H]- (3)Na+[︰︰︰]2-Na+ (4)Na+[︰H]- 新知探究(二)——离子晶体 1.概念及结构特点 (1)概念:由阴、阳离子按一定方式有规则地排列形成的晶体。 (2)结构特点 ①构成微粒:阴离子和阳离子,离子晶体中不存在单个分子,其化学式表示的是离子的个数比。 ②微粒间的作用力:离子键。 ③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。 2.晶格能 (1)概念:指拆开1 mol离子晶体使之形成气态阴离子和气态阳离子所吸收的能量。  符号:U;单位:kJ·mol-1。 如NaCl的晶格能为786 kJ·mol-1,可表示为NaCl(s)→Na+(g)+Cl-(g)　U=786 kJ·mol-1。 (2)影响因素:离子晶体中离子半径越小,离子所带电荷越多,晶格能越大。 (3)晶格能与离子晶体物理性质的关系 晶格能越大,离子晶体的熔点越高、硬度越大。 3.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)。 [题点多维训练] 1.下列性质中,可以较充分说明某晶体是离子晶体的是 (　　) A.具有高的熔点 B.固态不导电,水溶液能导电 C.固态导电,可溶于水 D.固态不导电,熔融状态能导电 解析:选D　具有较高的熔点的不一定是离子晶体,共价晶体也具有较高的熔点,故A错误;固态不导电,水溶液能导电的不一定是离子晶体,如HCl、NH3等分子晶体固态不导电,水溶液能导电,故B错误;离子晶体固态不导电,熔融态导电,但离子晶体不一定可溶于水,故C错误,D正确。 2.(2025·山东卷)物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质差异解释错误的是 (　　) 性质差异 主要原因 A 沸点:H2O>H2S 电离能:O>S B 酸性:HClO>HBrO 电负性:Cl>Br C 硬度:金刚石>晶体硅 原子半径:Si>C D 熔点:MgO>NaF 离子电荷:Mg2+>Na+,O2->F-　 解析:选A　H2O沸点高于H2S的主要原因是H2O分子间存在氢键、H2S分子间不存在氢键,A错误;HClO酸性强于HBrO是因为Cl的电负性大于Br,导致O—H键极性更强,更易电离H+,B正确;金刚石硬度大于晶体硅是因为C半径小于Si,C—C键能更大,共价结构更稳定,C正确;MgO和NaF均属于离子晶体,离子晶体的熔点取决于其晶格能的大小,离子半径越小、离子电荷越多的,其晶格能一般较大,其熔点更高;MgO熔点高于NaF是因为Mg2+和O2-的电荷高于Na+和F-,D正确。 新知探究(三)——离子晶体的结构 1.NaCl型离子晶体 常见的氯化钠型离子晶体还有KCl、NaBr、CaO、MgO等。 NaCl的晶胞结构如图: (1)晶胞中含Na+的个数为8×+6×=4,Cl-的个数为12×+1=4。 (2)每个Cl-周围最近且等距的Na+构成正八面体,每个Na+周围最近且等距的Cl-构成正八面体。 (3)晶胞中,与Na+等距且最近的Na+有12个。 (4)若晶胞立方体的边长为a cm,则最近的Na+间距离为a cm。 2.CsCl型离子晶体 CsCl、CsBr、CsI、NH4Cl等晶体都属于氯化铯型离子晶体。 (1)在CsCl晶体中,每个Cs+周围与它等距的Cl-有8个,每个Cl-周围与它等距的Cs+有8个。Cs+和Cl-的配位数都是8。 (2)每个Cs+周围与它最近且等距的Cs+有6个,每个Cl-周围与它最近且等距的Cl-有6个(上、下、左、右、前、后)。 (3)在CsCl晶体的一个晶胞中,含Cs+ 1个,含Cl-:8×=1个。CsCl晶体中Cs+与Cl-的个数比为1∶1。 3.CaF2型离子晶体 (1)Ca2+的配位数为8,F-的配位数为4,二者的配位数之比等于二者电荷绝对值之比。 (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-。 (4)Ca2+与F-之间的最短距离为晶胞体对角线长的。 [题点多维训练] 1.如图为NaCl和CsCl的晶体结构,下列说法错误的是 (　　) A.NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体 B.NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子个数比相同 C.NaCl和CsCl晶体中阳离子的配位数分别为6和8 D.NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体,所以阳离子与阴离子的半径比相同 解析:选D　NaCl和CsCl都是由阴、阳离子通过离子键构成的晶体,阴、阳离子个数之比都为1∶1,则都属于AB型的离子晶体,故A、B正确;结合题图可知,NaCl为面心立方结构,钠离子的配位数为6,CsCl为体心立方结构,铯离子的配位数为8,故C正确;NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体,但钠离子半径小于铯离子半径,则NaCl的阳离子与阴离子的半径比小于CsCl的,故D错误。 2.如图所示是从NaCl或CsCl的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.只有图④ 解析:选C　NaCl晶体中,每个Na+周围最邻近的Cl-有6个,构成正八面体,同理,每个Cl-周围最邻近的6个Na+也构成正八面体,由此可知图①和④是从NaCl晶体中分割出来的结构图,C项正确。 3.(2025·盐城质量检测)钴的一种化合物的晶胞结构如图所示,已知A点的原子分数坐标为(0,0,0),B点为。下列说法错误的是 (　　) A.化合物中Co2+的外围电子排布式为3d7 B.钴的周围有6个等距且最近的O2- C.C点的原子分数坐标为 D.该物质的化学式为TiCoO2 解析:选D　C点的原子处于体心,原子分数坐标为,C正确;此晶胞中O2-个数为6×=3,Ti4+个数为8×=1,Co2+个数为1,该物质的化学式为TiCoO3,D错误。 4.(2025·保定调研)锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断正确的是 (　　) A.该晶体属于离子晶体 B.该晶胞中Zn2+和S2-数目不相等 C.阳离子的配位数为6 D.氧化锌的晶格能小于硫化锌 解析:选A　A项,该晶体属于离子晶体;B项,从晶胞图分析,属于该晶胞的Zn2+数目为8×+6× =4,S2-数目也为4,Zn2+与S2-的数目相等;C项,在ZnS晶胞中,Zn2+的配位数为4;D项,ZnO和ZnS中,O2-半径小于S2-,所带的电荷数相等,所以ZnO的晶格能大于ZnS。 5.在离子晶体中,阴、阳离子按一定的规律进行排列,如图甲是NaCl的晶胞结构。在离子晶体中,阴、阳离子具有或近似具有球形对称结构,它们可以看作是不等径的刚性圆球,并彼此相切,如图乙。(已知a为常数) (1)在NaCl晶体中,每个Na+同时吸引　　　　　个Cl-;而Na+与Cl-的数目之比为　　　　　。  (2)Na+半径与Cl-半径之比为　　　　　(已知 ≈1.414)。  (3)若a=5.6×10-8 cm,NaCl晶体的密度为　　　　　　(结果保留至小数点后一位,已知5.63≈175.6,NaCl的摩尔质量为58.5 g·mol-1)。  解析:(1)观察晶胞的结构可知,每个Na+同时吸引6个Cl-;在每个晶胞中含Na+的个数为4,含Cl-的个数也为4,即Na+与Cl-的数目之比为1∶1。(2)由图乙可知,因为r(Cl-)>r(Na+),则r(Cl-)=,2r(Na+)=a-2r(Cl-)=a-2×,r(Na+)=,r(Na+)∶r(Cl-)=∶=(-1)∶1=0.414∶1。(3)由NaCl晶体结构分析,每个晶胞中含有4个“NaCl”,则ρV=,ρ= g·c≈2.2 g·cm-3。 答案:(1)6　1∶1　(2)0.414∶1 (3)2.2 g·cm-3 学科网（北京）股份有限公司 $