【公开课课件】3.2离子键 离子晶体

根据晶格能的大小可以解释和预测离子化合物的
某些物理性质。请根据表中的有关信息，分析影响晶格能的因素， 并讨论离子晶体的晶格能与其熔点等物理性质的关系。
离子化合物 离子电荷数 核间距/pm 晶格能/kJ·mol-1
熔点/℃ 摩氏硬度
NaBr 1
298 747 747 <2.5
NaCl 1
282 786 801 2.5
【思考】离子键形成的主要原因是什么？
离子键的形成
Na
+11
281
Na+ +11 2 8
Na+ Cl-
+17 2 8 7
Cl
Cl- +17 2 8 8
2. 离子成键的主要原因：当阴、阳离子之间的静电引力和静电斥力 达到平衡时，阴、阳离子保持一定的核间距，形成稳定的离子键， 整个体系达到能量最低状态。
2. 根据氯化钠的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有 ___4___Na+，有___4____个Cl-。
3. 在每个Na+周围与它最近的且距离相等的Na+有__1_2___个。
【思考】哪些物质中含有离子键呢？
3. 含有离子键的物质：
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。
【注意】含有离子键的化合物都是离子化合物。有的离子化合物中 只含有离子键，如 MgO、NaF、NaCl等；有的离子化合物中既含有 离子键又含有共价键，如NaOH、NH4Cl、Na2SO4、Na2O2等。
3. 哪些物质属于离子晶体？ 强碱、部分金属氧化物、绝大部分盐类。
离子晶体
氯化钠晶体
离子晶体的空间结构
1. NaCl 型
ClNa+
【思考】观察给出的氯化钠
晶体的结构，分析氯化钠的 化学式用NaCl表示的原因。 能否把NaCl称为分子式？
1. 每个Na+同时吸引___6__个 Cl-，每个Cl-同时吸引__6____个Na+， 而Na+数目与Cl-数目之比为_1_：__1__，化学式为___N__a_C_l__。
离子键的形成
1. 离子键的定义：使带相反电荷的阴、阳离子结合的相互（静电） 作用
【思考】这些微粒之间的静电作用包括哪些？
相互作用
静电吸引 静电作用 静电斥力
异性电荷之间
衡（ 状处 态于 ）平
原子核之间 电子之间
离子键的形成
1. 离子键的定义：使带相反电荷的阴、阳离子结合的相互（静电） 作用
静电作用指： 阴、阳离子之间的静电引力。 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。
同一主族元素，从上到下，离子半径逐渐增大；
如： Li+<Na+<K+ F-<Cl-<Br-<I-
例1.下列关于晶格能的说法中正确的是( C )
A.晶格能指形成1 mol离子键所放出的能量 B.晶格能指破坏1 mol离子键所吸收的能量 C.晶格能指1 mol离子化合物中的阴、阳离子由相互远离的气 态离子结合成离子晶体时所放出的能量 D.晶格能的大小与晶体的熔点、硬度都无关
②NaI 1
3.18
③MgO 2
2.10
A.①>②>③ C. ③>②>①
B．③>①>② D．②>①>③
比较下列离子键强度：MgCl2__>__CaCl2__>__SrCl2__>__BaCl2 NaCl > CsCl
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NaF的熔点 ＞
H+
N N BF4－的熔点（填＞，＝，
＜），其原因是 两者均为离子化合物，且阴阳离 。 子电荷数均为1，但后者的离子 半径较大，离子键作用较弱，因 此其熔点较低。
离子化合物的判别
(1)活泼金属和活泼非金属形成的化 合物
(2)强碱、大多数盐。
(3)“类盐”：NaH、Na2O2、CaO、 CaC2……
总之，在中学阶段化合物中只要 有阳阴离子就可判断为离子化合物。
1. 指出下列物质中的化学键类型。
KBr CCl4 N2 CaO
NaOH
2. 下列物质中哪些是离子化合物？哪些是只含离子键的离子化合物？ 哪些是既含离子键又含共价键的离子化合物？
MgO 2
210 3791 2852 6.5
(1) 晶格能 1. 定义：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，用U 表示。 2. 意义：一般而言，晶格能越大，离子晶体的离子键越强，晶体 的熔沸点越高，硬度越大。
3. 影响离子键（晶格能）强度的因素 1) 离子电荷数的影响 2) 离子半径的影响
离子所带电荷越多、离子半径越小，晶格能越大，离子键就越强
应用：离子键越强，其形成化合物的熔沸点就越高
补充 微粒半径比较
(1)原子半径：
同周期由左右，原子半径由大 小
同主族由上 下，原子半径由小 大
补充 微粒半径比较
(2)微粒半径 ①金属阳离子半径小于其原子半径。Na+<Na ②非金属阴离子半径大于其原子半径。Cl->Cl ③高价离子半径小于低价离子半径。 ④电子层结构相同的微粒，核电荷越多半径越小。如： N3－>O2－>F－>Na+>Mg2+>Al3+ S2－>Cl－>K+>Ca2+
KCl HCl Na2SO4 HNO3 NH4Cl O2 Na2O2
离子键的形成
4. 离子键的特征 ——无方向性和饱和性
5. 离子键的强度
(1) 晶格能 1. 定义：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，用U 表示。 如：NaCl(s)→Na+(g) + Cl-(g) U=786kJ·mol-1
练习: 比较下列离子键强度
MgCl2 > CaCl2 > SrCl2 > BaCl2 NaCl < MgCl2 < MgO
离子晶体
1. 定义：离子间通过离子键结合而成的晶体
2. 特点：(1)晶体不导电，在熔融状态或水溶液中导电，不存在单 个分子 (2)硬度较高，密度较大，难压缩，难挥发，熔沸点较高
例2.下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是( D )
A.可溶于水
B.具有较高的熔点
C.水溶液能导电
D.熔融状态能导电
晶格能的大小比较
例3.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( B )
物质 离子电荷数 键长/10－10 m
①NaF 1
2.31