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．1s22s22p2 B．1s22s22p5
C．1s22s22p63s2 D．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＞CaO
B．MgO＞CaO＞BaO＞Rb2O
C．CaO＞BaO＞MgO＞Rb2O
D．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M