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　　第二单元　离子键　离子晶体
专题3　微粒间作用力与物质性质
[学习目标]
1.能结合实例描述离子键的成键特征及其本质，能根据晶格能大小解释和预测同类型离子化合物的某些性质(重点)。
2.能描述常见类型的离子化合物的晶体结构(难点)。
3.能运用模型和有关理论解释不同类型离子化合物的晶胞构成(难点)。
4.掌握离子晶体的判断方法。
新课导入
氯化钠的形成过程
+11
+17
+11
Cl-
Na+
+17
+11
一、离子键的形成
1.形成过程
阴、阳离子之间 →
原子核之间
核外电子之间
离子键
平衡时
(距离最小时)
静电斥力
静电引力
能量最低
2.特征
阴、阳离子可看成球形对称的，电荷分布也是球形对称的。
空间各个方向上静电作用相同，只要空间条件允许，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。
注意：不是任意多个
成键元素的原子得、失电子的能力差别较大。
一、离子键的形成
含有离子键的化合物一定是离子化合物。
4.离子键的存在
一般情况下，电负性差值大于1.7。
3.离子键的成键条件
离子键只存在于离子化合物中。
如大多数盐、强碱、活泼金属氧化物(如Na2O、Na2O2)；
氢化物(如NaH和NH4H)等。
思考交流
一、离子键的形成
1.正误判断
(1)离子键是指阴、阳离子之间强烈的静电引力
(2)活泼金属元素与活泼非金属元素之间一定形成离子键
(3)全部由非金属元素构成的化合物一定不含有离子键
×
×
×
思考交流
一、离子键的形成
2.具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是____(填序号)。
①1s22s22p2　②1s22s22p5　③1s22s22p63s2　④1s22s22p63s1
①
3.(1)下列化合物中，属于离子化合物的有________(填序号，下同)，其中，既含有离子键又含有共价键的有____。
①HCl　②NaCl　③Na2O　④KOH
②③④
④
应用体验
一、离子键的形成
(2)写出下列离子化合物的电子式。
①MgCl2　
答案　
②NaOH
答案　
③Na2O2
④NaH
答案　
答案　
归纳总结
一、离子键的形成
(1)金属元素与非金属元素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。
(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
②微粒间的作用力：离子键
(1)概念：由阴、阳离子按一定方式有规则地排列形成的晶体。
(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。
阳离子和阴离子在晶体中不能自由移动，所以离子晶体不能导电。
二、离子晶体
2.晶格能(U)
(1)概念：
可用来衡量离子晶体中阴、阳离子间相互作用力的大小。
NaCl(s)→Na+(g)+Cl-(g)
U=786 kJ·mol-1
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，单位：kJ·mol-1。
晶格能通常取正值，不取负值。
二、离子晶体
2.晶格能(U)
一般而言，晶格能越大，离子键越牢固，离子晶体的熔点越高、硬度越大。
(3) 与晶体物理性质的关系：
(2)影响因素：
离子半径越小，所带的电荷越多，晶格能越大。
二、离子晶体
(3)大多数离子晶体能溶于水，难溶于有机溶剂。
MgO CaO CsI CuSO4 5H2O
熔化后能导电的晶体不一定是离子晶体，如Si、石墨、金属等。
溶于水能导电的不一定是离子晶体，如HCl等。
3.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，但熔融状态或溶于水时能导电。
二、离子晶体
4.离子晶体的结构
(1)离子的配位数：离子晶体中一个离子周围最邻近的带相反电荷的离子
的数目。
常见的氯化钠型离子晶体还有KCl、NaBr、CaO、MgO等。
NaCl的晶胞结构如图所示：
a.晶胞中含Na+的个数为 ，Cl-的个数为 。
8×+6×=4
12×+1=4
①氯化钠型离子晶体
二、离子晶体
b.Cl-周围最近且等距的Na+有 个，构成 。
Na+周围最近且等距的Cl-有 个，构成 。
6
正八面体
6
正八面体
Cl－
Na＋
4.离子晶体的结构
①氯化钠型离子晶体
二、离子晶体
4.离子晶体的结构
c.晶胞中，与Na+(Cl-)等距且最近的Na+(Cl-)有 个。
12
Cl－
Na＋
d.若晶胞立方体的边长为a cm，则最近的Na+间距离为______ cm。
a
e.NaCl晶体的密度为_______ g·cm-3(用含有NA和a的代数式表示)。
①氯化钠型离子晶体
二、离子晶体
②氯化铯型离子晶体
CsCl、CsBr、CsI、NH4Cl等晶体都属于氯化铯型离子晶体。
1
1
氯离子：顶点
铯离子：体心
或者反之；交错排列
Cl－：8×1
Cs＋：1
a.每个晶胞中实际拥有的Cs+有 个，Cl-有 个。
CsCl的晶胞结构如图所示：
二、离子晶体
b.每个Cs+周围距离最近的Cl-有 个，每个Cl-周围距离最近的Cs+有 个，它们均构成正六面体。
8
8
②氯化铯型离子晶体
二、离子晶体
c.若晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为
NA，则氯化铯晶体的密度为___________ g·cm-3。
d.晶胞中，与Cs+(Cl-)等距离相邻的Cs+(Cl-)有 个。
6
②氯化铯型离子晶体
思考交流
二、离子晶体
1.正误判断
(1)有些离子晶体中除含离子键外还存在共价键
(2)离子晶体受热熔化，破坏化学键，吸收能量，属于化学变化
(3)某些离子晶体受热失去结晶水，属于物理变化
√
×
×
思考交流
二、离子晶体
2.NaCl的熔点为801 ℃，CsCl的熔点为645 ℃，试解释其原因。
Na+、Cs+所带电荷数一样，但Na+的半径小于Cs+的半径，NaCl中的离子键强于CsCl中的离子键，所以NaCl的熔点高于CsCl的熔点。
3.为什么离子晶体不导电，而溶于水或在熔融状态下能导电？
晶体中阴、阳离子以离子键结合，离子不能自由移动，故不导电，离子晶体溶于水或在熔融状态下，离子键被破坏，产生了自由移动的离子，故能导电。
思考交流
二、离子晶体
4.如图是CaF2晶体的晶胞结构。
(1)CaF2晶体中Ca2+的配位数是　　，F-的配位数是　　。
(2)已知晶体中晶胞的边长为b pm。则Ca2+、F-间的最近距离为　　　pm，晶体的密度是　　 　　 g·cm-3(NA为阿伏加德罗常数的值)。
8
4
b
×1030
体对角线为b pm,
则Ca2+、F-间的最近距离为b pm。
每个CaF2晶胞中含4个CaF2，则ρ=×1030 g·cm-3。
F-
Ca2+
三、离子晶体的判断方法
大多数盐(包括铵盐)、强碱、活泼金属的氧化物和过氧化物(如Na2O和Na2O2)、氢化物(如NaH)、硫化物等都是离子晶体。
1.利用物质的分类
2.利用元素的性质和种类
①利用电负性：如成键元素的电负性差值大于1.7的物质。
②利用元素在周期表中的位置：活泼金属元素(如ⅠA、ⅡA族元素等)与活泼非金属元素(如ⅥA、ⅦA族元素等)组成的化合物。
3.利用物质的性质
离子晶体一般具有较高的熔、沸点，难挥发，硬而脆；固体不导电，但熔融或溶于水时能导电，大多数离子晶体易溶于极性溶剂而难溶于非极性溶剂。
三、离子晶体的判断方法
三、离子晶体的判断方法
应用体验
1.能说明某晶体属于离子晶体的是
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
√
三、离子晶体的判断方法
应用体验
2.下列性质适合于离子晶体的是
A.熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液能导电
B.熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电
C.能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃
D.熔点97.81 ℃，质软，导电，密度0.97 g·cm-3
√
自我测试
1.下列关于离子键的说法错误的是
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引力和静电斥力
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
√
自我测试
2.MgO、Rb2O、CaO、BaO四种离子晶体的熔点高低顺序正确的是
A.MgO>Rb2O>BaO>CaO B.MgO>CaO>BaO>Rb2O
C.CaO>BaO>MgO>Rb2O D.CaO>BaO>Rb2O>MgO
√
本课结束

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