1、第二单元离子键离子晶体1.了解离子键的形成,能大致判断离子键的强弱。(重点)2.了解离子晶体的概念,了解离子晶体的性质。(重点)3.了解晶格能的概念和意义,了解晶格能与晶体的关系。(难点)离 子 键 的 形 成基础初探1.形成过程离子化合物中,阴、阳离子之间的静电引力使阴、阳离子相互吸引,而阴、阳离子的核外电子之间,阴、阳离子的原子核之间的静电斥力使阴、阳离子相互排斥。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.定义阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键。3.特征(1)电子式表示NaCl形成过程为。()(2)M
2、gCl2的电子式为Mg2。()(3)离子键是阴、阳离子之间的静电吸引。()(4)NH4Cl的电子式为()(5)NaOH中只存在离子键。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)核心突破1.离子键(1)成键微粒:带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子。(2)离子键的存在:离子晶体中。(3)成键的本质:阴、阳离子之间的静电作用。2.离子化合物的形成条件(1)活泼金属(指第A和A族的金属元素)与活泼的非金属元素(指第A和A族的元素)之间形成的化合物。(2)金属元素与酸根离子之间形成的化合物(酸根离子如硫酸根离子、硝酸根离子、碳酸根离子等)。(3)铵根离子(NH)和酸根离子之间,或铵根离子与非金属元素之间
3、形成的盐。【温馨提醒】1.离子晶体不一定都含有金属元素,如NH4Cl。2.离子晶体中除含离子键外,还可能含有其他化学键,如NaOH、Na2O2中均含有共价键。3.金属元素与非金属元素构成的键不一定是离子键,如AlCl3含有共价键。4.熔化后能导电的化合物不一定是离子化合物,如金属等。题组冲关题组1离子键的形成与特征1.下列说法不正确的是()【导学号:61480025】A.离子键没有方向性和饱和性B.并不是只有活泼的金属和非金属化合才形成离子键C.离子键的实质是静电作用D.静电作用只有引力【解析】离子键是阴、阳离子之间的静电作用,包括静电吸引和静电排斥,且一个离子同时吸引多个带相反电荷的离子,故
4、无方向性和饱和性,非金属元素也可形成离子键,如NH4Cl中NH与Cl形成离子键。【答案】D2.下列说法中,正确的是 ()A.仅由非金属元素组成的化合物中不可能含有离子键B.由金属元素和非金属元素组成的化合物一定是离子化合物C.含离子键的化合物一定是离子化合物D.含有金属阳离子的物质都是离子化合物【解析】NH4Cl等铵盐都是仅由非金属元素组成的化合物,其中含有离子键。NaCl、KOH等化合物由金属元素和非金属元素组成,它们都是离子化合物;AlCl3等化合物由金属元素和非金属元素组成,它是共价化合物。金属单质都含有金属阳离子,但它们不是化合物,更不是离子化合物。【答案】C题组2电子式的书写3.下列
5、用电子式表示离子键形成过程的各式中正确的是()【解析】用电子式表示离子化合物的形成过程时要注意:先将要成键原子的电子式写在箭号左方;再在箭号右方写离子化合物的电子式(注意离子标正、负电荷,阴离子标“”,在标正、负电荷时,要注意正负电荷总数要相等);箭号左方相同的微粒可以合并写,箭号右方相同的微粒不可以合并写。【答案】C4.下列电子式中,正确的是()【答案】C离 子 晶 体基础初探1.概念:由阴、阳离子通过离子键结合成的晶体。2.物理性质(1)离子晶体具有较高的熔、沸点,难挥发。(2)离子晶体硬而脆,离子晶体中,阴、阳离子间有较强的离子键,离子晶体表现了较强的硬度。(3)离子晶体在固态时不导电,
6、熔融状态或溶于水后能导电。(4)大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水)中,难溶于非极性溶剂(如汽油、煤油)中。3.晶格能(1)定义: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。用符号U表示,单位为kJmol1。4.常见的两种结构类型氯化钠型氯化铯型晶体结构模型配位数68每个晶胞的组成4个Na和4个Cl1个Cs和1个Cl相应离子化合物KCl、NaBr、LiF、CaO、MgO、NiO等CsBr、CsI、NH4Cl等5.影响离子晶体配位数的因素离子晶体中离子配位数的多少与阴、阳离子的半径比有关。组成相同的离子晶体的阴、阳离子的空间排列一定相同吗?【提示】不一定。合作探究两种常见
7、离子晶体的阴、阳离子的空间排列探究1.NaCl型(如图)(1)Na和Cl的配位数(一种离子周围紧邻的带相反电荷的离子数目)分别为多少?【提示】6,6。(2)NaCl晶胞包含的Na和Cl分别为多少?【提示】4,4。(3)NaCl晶体中每个Na周围等距离最近的Na有几个?【提示】12。(4)Na周围的6个Cl围成的几何构型是什么?【提示】正八面体。2.CsCl型(如图)(1)Cs和Cl的配位数分别为多少?为什么与NaCl的离子配位数不同。【提示】8,8;Cs的半径比Na的半径大,可吸引较多的Cl。(2)CsCl晶胞含有的Cs和Cl分别有几个?【提示】1,1。(3)Cs周围的8个Cl构成的几何构型是
8、什么?【提示】立方体。(4)CsCl晶体中每个Cs周围最近等距离的Cs有几个?【提示】6。核心突破1.离子晶体的性质(1)熔、沸点离子晶体中,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。因此,离子晶体具有较高的熔、沸点和难挥发的性质。一般来说,阴、阳离子的电荷数越多,离子半径越小,离子键越强,晶格能越大,离子晶体的熔、沸点越高,如Al2O3MgO,NaClCsCl等。(2)硬度离子晶体中,阴、阳离子间有较强的离子键,离子晶体表现出较高的硬度。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。(3)导电性离子晶体中,离子键较强,离子不
9、能自由移动,即晶体中无自由移动离子,因此,离子晶体不导电。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,在外界电场作用下,离子定向移动而导电。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(或水合离子),在外界电场作用下,阴、阳离子定向移动而导电。难溶于水的强电解质如BaSO4、CaCO3等溶于水,由于浓度极小,故导电性极差,通常情况下,我们说它们的水溶液不导电。(4)溶解性大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水)中,难溶于非极性溶剂(如苯、CCl4)中。当把离子晶体放在水中时,极性水分子对离子晶体中的离子产生吸引,使晶体中的离子克服离子间的相互作
10、用而离开晶体,变成在水中自由移动的离子。【注意】具有导电性的晶体不一定是离子晶体,如石墨为混合晶体;溶于水能导电的晶体也不一定是离子晶体,如HCl、CO2。金属晶体、分子晶体后面学习。2.离子晶体的判断方法(1)依据晶体微粒判断:由阴、阳离子构成的晶体,一定是离子晶体。(2)依据物质类别判断:金属氧化物、强碱和大部分盐类,是离子晶体。(3)依据导电性判断:离子晶体在固体状态下不导电,而熔融状态下可以导电。(4)依据熔点判断:离子晶体熔点较高,常在数百至一千摄氏度。(5)依据硬度和机械性能判断:离子晶体硬度较大,但较脆。题组冲关题组1离子晶体的晶体结构与配位数1.如图所示是从NaCl或CsCl晶
11、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(4)【解析】NaCl晶胞是立方体结构,每个Na周围有6个Cl,每个Cl周围有6个Na;与每个Na等距离的Cl有6个,且构成正八面体,同理,与每个Cl等距离的6个Na也构成正八面体,由此可知图(1)和(4)属于从NaCl晶体中分割出来的,C项正确。【答案】C2.KO2的晶体结构和NaCl相似,可以看做是Na的位置用K代替,Cl的位置用O代替,如图所示,下列对KO2晶体结构的描述正确的是 ()A.晶体中K和O的配位数均为8B.和K距离相同且最近的K共有8个
12、C.由和K距离相同且最近的O构成的多面体是正八面体D.由和K距离相同且最近的O构成的多面体是正六面体【解析】由信息提示,KO2中存在的阴、阳离子为O和K,又与NaCl结构相似,故K和O的配位数均为6。可以依据熟悉的NaCl进行判断,和Na距离相同且最近的Cl有6个,组成一个正八面体,和Na距离相同且最近的Na有12个,代入K、O同样适合。本题考查信息迁移能力,必须抓牢基础知识且要会充分利用所给的信息。【答案】C题组2离子晶体的判断与性质分析3.能说明某晶体属于离子晶体的是()【导学号:61480026】A.一定溶于水B.固态不导电,水溶液能导电C.有较高的熔点D.固态不导电,熔融时能导电【解析
13、】离子晶体在固态时不导电,在水溶液里或熔融后可以导电,但并非所有的离子晶体都易溶于水,如BaSO4。在水溶液里能导电的化合物不一定是离子晶体,如H2SO4。故判断一种晶体是否为离子晶体的方法大多看它在固态时不导电,熔融状态下能导电。【答案】D4.NaF、NaI、MgO晶体均为离子晶体,根据表中数据判断这三种晶体的熔点高低顺序是()物质NaFNaIMgO离子电荷数112离子间距离2.313.182.10A.NaFNaIMgO .B.MgONaFNaIC.MgONaINaF .D.NaINaFMgO【解析】离子晶体的熔点与离子键的强弱有关,而离子键的强弱可用晶格能来衡量,离子所带的电荷数越多,离子
14、间的距离越小,晶格能越大,离子键越强,熔点越高。【答案】B题组3晶格能5.下列热化学方程式中,能直接表示出氯化钠晶格能的是()A.NaCl(s)Na(g)Cl(g)H1B.NaCl(s)Na(s)Cl(g)H2C.2NaCl(s)2Na(g)2Cl(g)H3D.NaCl(s)Na(g)Cl(g)H4【解析】掌握晶格能的概念是解答本题的关键。晶格能是指拆开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。平时学习中要了解晶格能的定义和晶格能对晶体性质的影响。【答案】A6.下列关于晶格能的叙述中正确的是()A.晶格能仅与形成晶体的离子带电量有关B.晶格能仅与形成晶体的离子半径有关C.晶格能指相邻的离子间的静电作用D.晶格能越大的离子晶体,其熔点越高【解析】晶格能与离子电荷的乘积成正比,与阴、阳离子的核间距成反比,晶格能越大,晶体的熔、沸点越高,硬度越大,A、B错误,D正确。晶格能是指拆开1 mol离子晶体使之形成气态阴、阳离子所吸收的能量,既有量的限定1 mol,又有微粒的限定,指阴、阳离子,C叙述错误。【答案】D