2019-2020年高二化学离子键 离子晶体教案 苏教版

2019-2020年高二化学离子键离子晶体教案苏教版【知识与技能】1、通过复习钠与氯形成氯化钠的过程,使学生理解离子键的概念、形成过程和特点。

2、理解离子晶体的概念、构成及物理性质特征，掌握常见的离子晶体的类型及有关晶胞的计算。

【过程与方法】1、复习离子的特征，氯化钠的形成过程，并在此基础上分析离子键的成键微粒和成键性质，培养学生知识迁移的能力和归纳总结的能力。

2、在学习本节的过程中，可与物理学中静电力的计算相结合，晶体的计算与数学的立体几何、物理学的密度计算相结合。

【情感态度与价值观】通过本节的学习，进一步认识晶体，并深入了解晶体的内部特征。

【教案设计】第一课时【问题引入】1、钠原子与氯原子是如何结合成氯化钠的？你能用电子式表示氯化钠的形成过程吗？2、根据元素的金属性和非金属性差异，你知道哪些原子之间能形成离子键？【板书】第二单元离子键离子晶体§3-2-1离子键的形成一、离子键的形成【学生活动】写出钠在氯气中燃烧的化学方程式；思考：钠原子与氯原子是如何结合成氯化钠的？请你用电子式表示氯化钠的形成过程。

【过渡】以阴、阳离子结合成离子化合物的化学键，就是离子键。

【板书】1、离子键的定义：使阴、阳离子结合成离子化合物的静电作用2. 离子键的形成过程【讲解】以 NaCl 为例，讲解离子键的形成过程：1）电子转移形成离子：一般达到稀有气体原子的结构【学生活动】分别达到 Ne 和 Ar 的稀有气体原子的结构，形成稳定离子。

2）判断依据：元素的电负性差要比较大【讲解】元素的电负性差要比较大，成键的两元素的电负性差用△X表示，当△X > 1.7, 发生电子转移, 形成离子键;当△X < 1.7, 不发生电子转移, 形成共价键.【说明】：但离子键和共价键之间, 并非严格截然可以区分的. 可将离子键视为极性共价键的一个极端, 而另一极端为非极性共价键. 如图所示：化合物中不存在百分之百的离子键, 即使是 NaF 的化学键之中, 也有共价键的成分, 即除离子间靠静电相互吸引外, 尚有共用电子对的作用.X > 1.7, 实际上是指离子键的成分(百分数)大于50%.【小结】：1、活泼的金属元素（IA、IIA）和活泼的非金属元素（VIA、VIIA）形成的化合物。

2、活泼的金属元素和酸根离子（或氢氧根离子）形成的化合物3、铵根和酸根离子（或活泼非金属元素离子）形成的盐。

【板书】二、用电子式表示离子化合物的形成【练习】1、写出下列微粒的电子式：（1）Na+、Mg2+、Cl-、O2-、（2）NaCl MgO MgCl小结：离子化合物电子式的书写1.简单阴离子的电子式不但要表达出最外层所有电子数（包括得到的电子），而且用方括号“[ ]”括起来，并在右上角注明负电荷数2.简单阳离子的电子式就是离子符号3.离子化合物的电子式由阴离子和阳离子电子式组成，相同的离子不能合并【练习】2、用电子式表示NaCl、K2S的形成过程小结：用电子式表示离子键的形成过程1.左边是组成离子化合物的各原子的电子式 , 右边是离子化合物的电子式2.连接号为“”3.用表示电子转移的方向【板书】三、离子键的实质思考：从核外电子排布的理论思考离子键的形成过程【板书】：实质是静电作用靠静电吸引，形成化学键体系的势能与核间距之间的关系如图所示：横坐标: 核间距r。

纵坐标: 体系的势能 V。

纵坐标的零点: 当 r 无穷大时, 即两核之间无限远时, 势能为零.下面来考察 Na+和 Cl-彼此接近时, 势能V的变化。

从图中可见:r >r0, 当 r 减小时, 正负离子靠静电相互吸引, V减小,体系稳定.r = r0时, V有极小值, 此时体系最稳定. 表明形成了离子键.r < r0时, V 急剧上升, 因为 Na+和 Cl-彼此再接近时, 相互之间电子斥力急剧增加, 导致势能骤然上升.因此, 离子相互吸引,保持一定距离时, 体系最稳定, 即当静电引力与静电斥力达到平衡时，形成稳定的离子键，整个体系达到能量最低状态。

【板书】四、离子键的特征【讲解】通常情况下，阴、阳离子可以看成是球形对称的，其电荷分布也是球形对称的，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。

因此离子键没有方向性和饱和性。

【讨论】就NaCl的晶体结构，交流你对离子键没有饱和性和方向性的认识【板书】（1）. 离子键无方向性（2）. 离子键无饱和性【板书】五、离子键的强度——晶格能（1）. 键能和晶格能【讲解】以 NaCl 为例:键能:1mol 气态 NaCl 分子, 离解成气体原子时, 所吸收的能量. 用Ei 表示:【板书】（2）.晶格能（符号为U）:拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子和阳离子所吸收的能量【讲解】在离子晶体中，阴、阳离子间静电作用的大小用晶格能来衡量。

晶格能（符号为U）是指拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子和阳离子所吸收的能量。

例如：拆开 1mol NaCl 晶体使之形成气态钠离子和氯离子时, 吸收的能量. 用 U 表示: NaCl（s） Na+（g） + Cl-（g） U= 786 KJ.mol-1晶格能 U 越大,表明离子晶体中的离子键越牢固。

一般而言，晶格能越大，离子晶体的离子键越强. 破坏离子键时吸收的能量就越多,离子晶体的熔沸点越高，硬度越大。

键能和晶格能, 均能表示离子键的强度, 而且大小关系一致. 通常, 晶格能比较常用. 【板书】（3）. 影响离子键强度的因素——离子的电荷数和离子半径【思考】由下列离子化合物熔点变化规律 ,分析离子键的强弱与离子半径、离子电荷有什么关系?（1）NaF NaCl NaBr NaI 988℃ 801℃ 747℃ 660℃（2）NaF CaF2 CaO988℃ 1360℃ 2614℃（提示：Ca2+半径略大于Na+半径）【讲解】从离子键的实质是静电引力出发, 影响 F 大小的因素有: 离子的电荷数q 和离子之间的距离 r (与离子半径的大小相关)1) 离子电荷数的影响：电荷高，晶格能大，离子晶体的熔沸点高、硬度大。

NaCl MgO晶格能（KJ.mol-1） 786 3791熔点（℃） 801 2852摩氏硬度 2.5 6.52) 离子半径的影响：半径大, 导致离子间距大,晶格能小，离子晶体的熔沸点低、硬度小。

3) 离子半径概念及变化规律将离子晶体中的离子看成是相切的球体, 正负离子的核间距 d 是r+和r-之和:离子半径的变化规律a)同主族, 从上到下, 电子层增加, 具有相同电荷数的离子半径增加.b)同周期: 主族元素, 从左至右离子电荷数升高, 最高价离子, 半径最小. 如:过渡元素, 离子半径变化规律不明显.c)同一元素, 不同价态的离子, 电荷高的半径小. 如:d)一般负离子半径较大; 正离子半径较小.e)周期表对角线上, 左上元素和右下元素的离子半径相似. 如: Li+和 Mg2+, Sc3+和 Zr4+的半径相似.【小结】离子电荷数越大，核间距越小，晶格能越大，离子键越牢，离子晶体的熔、沸点越高，硬度越大。

【课堂小结】【课后练习】1．下列各组数值表示有关元素的原子序数，其中所表示的各组原子能以离子键结合成稳定化合物的是（）A．1与6 B．2与8 C．9与11 D．8与142．用电子式表示下列物质的结构：NaOH、Ca(ClO)2。

3．离子化合物 LiCl、NaCl、KCl、RbCl和CsCl熔点由高到底的顺序是________________________________________________。

5．某主族元素A的外围电子排布式为n s1，另一主族元素B的外围电子排布为n s2n p4，两者形成的离子化合物的化学式可能为A．AB B．A2B C．AB2 D．A2B36．下列叙述正确的是 ( ) A．氯化钠晶体不能导电，所以氯化钠不是电解质B．氯化钠溶液能导电，所以氯化钠溶液是电解质C．熔融的氯化钠和氯化钠溶液都能产生自由移动的离子D．氯化钠熔融时不破坏氯化钠晶体中的离子键。

7．NaF、NaI、MgO均为离子化合物，根据下列数据，这三种化合物的熔点高低顺序是（ ）A ． ①>②>③ B. ③>①>② C. ③>②>① D. ②>①>③8．下列说法不正确的是 （ ）A ．离子晶体的晶格能越大离子键越强B ．阳离子的半径越大则可同时吸引的阴离子越多C ．通常阴、阳离子的半径越小，电荷越大，该阴、阳离子组成的离子化合物的晶格能越大D ．拆开1mol 离子键所需的能量叫该离子晶体的晶格能9．离子化合物①NaCl 、②CaO 、③NaF 、④MgO 中，晶格能从小到大顺序正确的是（ ）A ．①②③④B ．①③②④C ．③①④②D ．④②①③10．（1）下列热化学方程中，能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是_________。

A ．Na +(g)+Cl －(g)=NaCl(s)；△HB ．Na(s)+21Cl 2(g)=NaCl(s)；△H 1C ．Na(s)=Na(g)；△H 2D ．Na(g)－e －=Na +(g)；△H 311、已知元素的某种性质“X ”和原子半径、金属性、非金属性等一样，也是元素的一种试结合元素周期律知识完成下列问题：(1)经验规律告诉我们：当形成化学键的两原子相应元素的X 差值大于1.7时，所形成的一般为离子键；当小于1.7时，一般为共价键。

试推断AlCl 3中的化学键类型是______。

(2)根据上表给出的数据，简述主族元素的X 的数值大小与元素的金属性或非金属性强弱之间的关系______________________________；简述第二周期元素(除惰性气体外)的X 的数值大小与原子半径之间的关系_____________________________________________。

(3)请你预测Br 与I 元素的X 数值的大小关系________。

13、常温下固态 Na和气态 Cl2生成 1mol NaCl晶体释放的能量叫做 NaCl的生成热。

生成热△f H NaCl＝－4ll kJ/mol。

该化合过程亦可被解析成如下四个步骤，各步的能量变化分别表示为△H1、△H2、△H3和△H4：其中△H2＝128 kJ/mol，△H3＝－526 kJ/mol，△H4＝－243 kJ/mol。

则△H1＝kJ/mol；NaCl的离子键键能为 kJ/mol；NaCl晶体的晶格能（阴阳离子结合成晶体的能量变化）为kJ/mol。

第二课时【复习巩固】1.什么是离子键？作用力的实质是什么？2、什么是晶格能？影响因素有哪些？3、晶格能的大小与离子晶体的熔沸点、硬度的关系怎样？[练习]1.指出下列物质中的化学键类型。