高中化学 专题3 第2单元 离子键 离子晶体教案 苏教版选修3-苏教版高二选修3化学教案.docx

第二单元离子键离子晶体[核心素养发展目标]1.理解离子键的本质能结合离子键的本质和晶格能解释离子晶体的性质促进宏观辨识与微观探析学科核心素养的发展。2.认识常见离子晶体的结构模型理解离子晶体的结构特点预测其性质强化证据推理与模型认知的学科核心素养。一、离子键的形成1．形成过程2．特征阴、阳离子球形对称电荷分布也是球形对称它们在空间各个方向上的静电作用相同在各个方向上一个离子可同时吸引多个带相反电荷的离子故离子键无方向性和饱和性。(1)离子键的实质是“静电作用”。这种静电作用不仅是静电引力而是指阴、阳离子之间静电吸引力与电子与电子之间、原子核与原子核之间的排斥力处于平衡时的总效应。(2)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。(3)离子键的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(过氧化物如Na2O2)、氢化物(如NaH和NH4H)等。例1具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是()A．1s22s22p2B．1s22s22p5C．1s22s22p63s2D．1s22s22p63s1答案A解析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。例2下列关于离子键的说法中错误的是()A．离子键没有方向性和饱和性B．非金属元素组成的物质也可以含离子键C．形成离子键时离子间的静电作用包括静电吸引和静电排斥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答案D解析活泼金属和活泼非金属元素原子间易形成离子键但由非金属元素组成的物质也可含离子键如铵盐B项正确；离子键无饱和性体现在一种离子周围可以尽可能多地吸引带异性电荷的离子但也不是任意的因为这个数目还要受两种离子的半径比(即空间条件是否允许)和个数比的影响D项错误。易错警示(1)金属与非金属形成的化学键有可能是共价键如AlCl3。(2)完全由非金属元素形成的化合物中有可能含离子键如NH4Cl、NH4H一定有共价键。(3)离子键不具有饱和性是相对的每种离子化合物的组成和结构是一定的而不是任意的。二、离子晶体1．概念及结构特点(1)概念：阴、阳离子通过离子键结合而形成的晶体。(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。2．晶格能(U)(1)概念：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。(2)影响因素：离子晶体中离子半径越小所带电荷越多晶格能越大。(3)晶格能与晶体物理性质的关系：晶格能越大离子键稳定性越强离子晶体的熔、沸点越高硬度越大。3．离子晶体的结构(1)配位数：离子晶体中一个离子周围最邻近的异电性离子的数目叫做离子的配位数。(2)典型离子晶体的结构化学式NaClCsCl晶体结构模型晶胞中微粒数Na＋、Cl－都为4Cs＋、Cl－都为1阴、阳离子个数比1∶11∶1配位数Cl－和Na＋配位数都为6Cl－和Cs＋配位数都为8[思考·讨论]对比NaCl、CsCl的结构特点和配位数请总结影响离子晶体配位数的因素有哪些？提示(1)离子半径因素：eq\f(r＋r－)的值不同晶体中离子的配位数不同其晶体结构不同。eq\f(r＋r－)数值越大离子的配位数越多。(2)电荷因素：AB型离子晶体的阴、阳离子的配位数相等；ABn型离子晶体的A、B离子的配位数比值为n∶1。4．离子晶体的性质(1)熔、沸点较高硬度较大。(2)离子晶体不导电但熔化或溶于水后能导电。(3)大多数离子晶体能溶于水难溶于有机溶剂。例3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所带电荷数有关B．晶格能仅与形成晶体的离子半径有关C．晶格能是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答案D解析晶格能与离子所带电荷数的乘积成正比与阴、阳离子半径的大小成反比A、B项错误；晶格能越大晶体的熔、沸点越高硬度也越大D项正确。例4(2018·南京期中)MgO、Rb2O、CaO、BaO四种离子晶体熔点的高低顺序是()A．MgO＞Rb2O＞BaO＞CaOB．MgO＞CaO＞BaO＞Rb2OC．CaO＞BaO＞MgO＞Rb2OD．CaO＞BaO＞Rb2O＞MgO答案B解析四种离子晶体所含阴离子相同所含阳离子不同。对Mg2＋、Rb＋、Ca2＋、Ba2＋进行比较Rb＋所带电荷数少其与O2－形成的离子键最弱故Rb2O的熔点最低。对Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋进行比较它们所带电荷一样多半径Mg2＋＜Ca2＋＜Ba2＋与O2－形成的离子键由强到弱的顺序是MgO＞CaO＞BaO相应离子晶体的熔点由高到低的顺序为MgO＞