2023-2024學年蘇教版新教材選擇性必修二 專題3第二單元 離子鍵 離子晶體 課件（80張）

第二單元離子鍵離子晶體核心素養(yǎng)發(fā)展目標1.能結合實例描述離子鍵的成鍵特征及其本質，能根據(jù)晶格能大小

解釋和預測同類型離子化合物的某些性質。2.能描述常見類型的離子化合物的晶體結構。3.能運用模型和有關理論解釋不同類型離子化合物的晶胞構成。隨堂演練知識落實課時對點練內容索引一、離子鍵的形成二、離子晶體一、離子鍵的形成1.形成過程靜電引力靜電斥力2.特征陰、陽離子可以看成是

對稱的，電荷分布也是

對稱，它們在空間各個方向上的

相同，在各個方向上只要空間條件允許一個離子可同時吸引多個帶相反電荷的離子，故離子鍵無

性和

性。球形球形靜電作用方向飽和深度思考1.怎樣理解離子鍵的實質是“靜電作用”？提示在離子化合物中，陰、陽離子之間的靜電引力使陰、陽離子相互吸引，陰離子的核外電子與陽離子的核外電子之間、陰離子的原子核與陽離子的原子核之間的靜電斥力使陰、陽離子相互排斥。當陰、陽離子之間的靜電引力和靜電斥力達到平衡時，陰、陽離子保持一定的平衡核間距，形成穩(wěn)定的化學鍵。2.寫出下列離子化合物的電子式。(1)MgCl2答案(2)NaOH答案(3)Na2O2(4)NaH答案答案歸納總結(1)成鍵條件：成鍵元素的原子得、失電子的能力差別很大，電負性差值大于1.7。(2)離子鍵的存在只存在于離子化合物中：大多數(shù)鹽、強堿、活潑金屬氧化物(過氧化物如Na2O2)、氫化物(如NaH和NH4H)等。應用體驗1.具有下列電子排布的原子中最難形成離子鍵的是A.1s22s22p2

B.1s22s22p5C.1s22s22p63s2

D.1s22s22p63s1√解析形成離子鍵的元素為活潑金屬元素與活潑非金屬元素，A為C元素，B為F元素，C為Mg元素，D為Na元素，則只有A項碳元素既難失電子，又難得電子，不易形成離子鍵。2.下列關于離子鍵的說法錯誤的是A.離子鍵沒有方向性和飽和性B.非金屬元素組成的物質也可以含離子鍵C.形成離子鍵時離子間的靜電作用包括靜電引力和靜電斥力D.因為離子鍵無飽和性，故一種離子周圍可以吸引任意多個帶異性電荷

的離子√解析活潑金屬和活潑非金屬元素原子間易形成離子鍵，但由非金屬元素組成的物質也可含離子鍵，如銨鹽，B項正確；離子鍵無飽和性，體現(xiàn)在一種離子周圍可以盡可能多地吸引帶異性電荷的離子，但也不是任意的，因為這個數(shù)目還要受兩種離子的半徑比(即空間條件是否允許)和個數(shù)比的影響，D項錯誤。易錯警示(1)金屬元素與非金屬元素形成的化學鍵有可能是共價鍵，如AlCl3。(2)完全由非金屬元素形成的化合物中有可能含離子鍵，如NH4Cl、NH4H，一定有共價鍵。(3)離子鍵不具有飽和性是相對的，每種離子化合物的組成和結構是一定的，而不是任意的。返回二、離子晶體1.概念及結構特點(1)概念：由陰、陽離子按一定方式有規(guī)則地排列形成的晶體。(2)結構特點①構成微粒：

和

，離子晶體中不存在單個分子，其化學式表示的是離子的個數(shù)比。②微粒間的作用力：

。陰離子陽離子離子鍵2.晶格能(U)(1)概念：拆開

離子晶體使之形成氣態(tài)陰離子和氣態(tài)陽離子時所

的能量。(2)影響因素：離子晶體中離子半徑越小，所帶電荷越多，晶格能越大。(3)晶格能與晶體物理性質的關系：晶格能越大，離子鍵越

，離子晶體的熔點越

、硬度越

。1mol吸收牢固高大3.離子晶體的結構(1)離子的配位數(shù)：離子晶體中一個離子周圍最鄰近的

的數(shù)目，叫做離子的配位數(shù)。(2)典型離子晶體的結構異電性離子化學式NaClCsCl晶胞結構示意圖

晶胞中微粒數(shù)Na＋、Cl－都為___Cs＋、Cl－都為___陰、陽離子個數(shù)比__________離子的配位數(shù)Cl－和Na＋配位數(shù)都為__Cl－和Cs＋配位數(shù)都為__411∶11∶1684.離子晶體的性質(1)熔、沸點較

，硬度較

。(2)離子晶體不導電，但

或

后能導電。(3)大多數(shù)離子晶體能溶于水，難溶于有機溶劑。高大熔化溶于水深度思考1.NaCl的熔點為801℃，CsCl的熔點為645℃，試解釋其原因。提示Na＋、Cs＋所帶電荷一樣，但Na＋的半徑小于Cs＋的半徑，NaCl中的離子鍵強于CsCl中的離子鍵，所以NaCl的熔點高于CsCl的熔點。2.試歸納總結影響離子晶體熔點高低的因素有哪些？提示離子所帶電荷數(shù)越多，核間距越小，晶格能越大，熔點越高。3.下面是NaCl、CsCl的晶胞結構，若晶胞參數(shù)均為apm，試分別計算它們的密度。(1)NaCl晶體的ρ＝____________g·cm－3。(2)CsCl晶體的ρ＝____________g·cm－3。應用體驗1.正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”(1)含有金屬陽離子的晶體一定是離子晶體(

)(2)有些離子晶體中除含離子鍵外還存在共價鍵(

)(3)離子晶體受熱熔化，破壞化學鍵，吸收能量，屬于化學變化(

)(4)某些離子晶體受熱失去結晶水，屬于物理變化(

)×√××2.下列性質適合于離子晶體的是A.熔點1070℃，易溶于水，水溶液能導電B.熔點10.31℃，液態(tài)不導電，水溶液能導電C.能溶于CS2，熔點112.8℃，沸點444.6℃D.熔點97.81℃，質軟，導電，密度0.97g·cm－3√解析離子晶體在液態(tài)(即熔融態(tài))導電，B項錯誤；CS2是非極性溶劑，根據(jù)“相似相溶規(guī)則”，C項錯誤；由于離子晶體質硬易碎，且固態(tài)不導電，D項錯誤。3.MgO、Rb2O、CaO、BaO四種離子晶體的熔點高低順序正確的是A.MgO＞Rb2O＞BaO＞CaOB.MgO＞CaO＞BaO＞Rb2OC.CaO＞BaO＞MgO＞Rb2OD.CaO＞BaO＞Rb2O＞MgO√解析四種離子晶體所含陰離子相同，所含陽離子不同。對Mg2＋、Rb＋、Ca2＋、Ba2＋進行比較，Rb＋所帶電荷數(shù)少，其與O2－形成的離子鍵最弱，故Rb2O的熔點最低。對Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋進行比較，它們所帶電荷一樣多，半徑：Mg2＋＜Ca2＋＜Ba2＋，與O2－形成的離子鍵由強到弱的順序是MgO＞CaO＞BaO，相應離子晶體的熔點由高到低的順序為MgO＞CaO＞BaO。4.在離子晶體中，陰、陽離子按一定的規(guī)律進行排列，如圖甲是NaCl的晶胞結構。在離子晶體中，陰、陽離子具有或近似具有球形對稱結構，它們可以看作是不等徑的剛性圓球，并彼此相切，如圖乙。(已知a為常數(shù)。)(1)在NaCl晶體中，每個Na＋同時吸引____個Cl－；而Na＋與Cl－的數(shù)目之比為______。61∶1解析觀察晶胞的結構可知，每個Na＋同時吸引6個Cl－；在每個晶胞中含Na＋的個數(shù)為4，含Cl－的個數(shù)也為4，即Na＋與Cl－的數(shù)目之比為1∶1。解析由圖乙可知，因為r(Cl－)＞r(Na＋)，0.414∶1(3)若a＝5.6×10－8cm，NaCl晶體的密度為__________(已知5.63≈175.6，NaCl的摩爾質量為58.5g·mol－1)。2.2g·cm－3解析由NaCl晶體結構分析，每個晶胞中含有4個“NaCl”，返回隨堂演練知識落實1.下列各組數(shù)值是相應元素的原子序數(shù)，其中所表示的原子能以離子鍵結合形成穩(wěn)定化合物的是A.1與6 B.2與8C.9與11 D.8與14√1234562.具有下列外圍電子排布式的基態(tài)原子中，能形成AB2型離子化合物的是A.2s22p2與2s22p4

B.3s23p4與2s22p4

C.3s2與2s22p5

D.3s2與3s23p1√1234563.(2020·蕪湖高二線上測試)如圖所示是從NaCl或CsCl的晶體結構中分割出來的部分結構圖，其中屬于從NaCl晶體中分割出來的結構圖是A.圖(1)和(3) B.圖(2)和(3)C.圖(1)和(4) D.只有圖(4)√123456解析NaCl晶體中，每個Na＋周圍最鄰近的Cl－有6個，構成正八面體，同理，每個Cl－周圍最鄰近的6個Na＋也構成正八面體，由此可知圖(1)和(4)是從NaCl晶體中分割出來的結構圖，C項正確。1234564.一種離子晶體的晶胞如圖所示。其中陽離子A以

表示，陰離子B以表示。關于該離子晶體的說法正確的是A.陽離子的配位數(shù)為8，化學式為ABB.陰離子的配位數(shù)為4，化學式為A2BC.每個晶胞中含4個AD.每個A周圍有4個與它等距且最近的A√每個A周圍與它等距且最近的A有12個，D項錯誤。1234565.同類晶體物質熔、沸點的變化是有規(guī)律的，試分析下列兩組物質熔點規(guī)律性變化的原因：A組物質NaClKClCsCl熔點/K10741049918B組物質NaMgAl熔點/K370922933(1)A組物質是____晶體，晶體微粒之間通過_______相連，離子鍵由強到弱的順序為_________________。離子離子鍵NaCl＞KCl＞CsCl解析A組物質為離子晶體，離子之間通過離子鍵相結合。123456(2)B組物質是_____晶體，外圍電子數(shù)由少到多的順序是__________，微粒粒子半徑由大到小的順序是__________，金屬鍵強度由大到小的順序為____________。A組物質NaClKClCsCl熔點/K10741049918B組物質NaMgAl熔點/K370922933金屬Na<Mg<AlNa>Mg>AlAl＞Mg＞Na解析B組物質為金屬晶體，是由金屬鍵結合而成的，外圍電子數(shù)排列順序：Na<Mg<Al，而粒子半徑排列順序：Na>Mg>Al。1234566.通過X射線探明，KCl、MgO、CaO、NiO、FeO立體結構與NaCl的晶體結構相似。12345(1)某同學畫出的MgO晶胞結構示意圖如圖所示，請改正圖中錯誤_______________________________________________________。應為O2－，實心球應為Mg2＋；8號空心球應改為實心球空心球6解析因為氧化鎂與氯化鈉的晶體結構相似，所以在晶體中每個Mg2＋周圍應該有6個O2－，每個O2－周圍應該有6個Mg2＋，根據(jù)此規(guī)則可得⑧應該改為黑色。由于Mg2＋的半徑小于O2－的半徑，所以空心球代表O2－，實心球代表Mg2＋。123456(2)MgO是優(yōu)良的耐高溫材料，MgO的熔點比CaO的高，其原因是____________________________________________。Mg2＋的半徑比Ca2＋的半徑小，MgO的晶格能大解析MgO與CaO的離子電荷數(shù)相同，Mg2＋的半徑比Ca2＋的半徑小，MgO的晶格能大，熔點高。123456(3)Ni2＋和Fe2＋的離子半徑分別為69pm和78pm，則熔點NiO____FeO(填“＜”或“＞”)，NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)分別為___、___。＞66解析NiO晶胞與NaCl晶胞相同，所以Ni和O的配位數(shù)都是6，離子半徑：Ni2＋＜Fe2＋，晶格能：NiO＞FeO，所以熔點：NiO＞FeO。123456(4)已知CaO晶體密度為a

g·cm－3，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則CaO晶胞體積為_____cm3。解析由于CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結構，所以CaO晶胞中也含有4個鈣離子和4個氧離子，因此CaO晶胞體積為

。返回123456課時對點練基礎對點練題組一離子鍵和離子晶體1.下列說法不正確的是A.靜電作用只有引力B.離子鍵的實質是靜電作用C.離子鍵沒有方向性和飽和性D.離子鍵雖然沒有飽和性，但離子晶體中陰、陽離子的個數(shù)比并不是任

意的√123456789101112131415162.下列敘述正確的是A.帶相反電荷離子之間的相互吸引稱為離子鍵B.金屬元素和非金屬元素化合時不一定形成離子鍵C.原子最外層只有1個電子的主族元素與鹵素所形成的化學鍵一定是離

子鍵D.非金屬元素形成的化合物中不可能含有離子鍵√12345678910111213141516解析離子鍵的本質是陰、陽離子之間的靜電作用，靜電作用包括靜電引力和靜電斥力，A項不正確；活潑金屬與活潑非金屬容易形成離子鍵，一般當成鍵原子元素的電負性差值小于1.7時，原子間不易形成離子鍵，如AlCl3和BeCl2中金屬與非金屬原子之間形成共價鍵，B項正確；原子最外層只有1個電子的主族元素包括H元素和堿金屬元素，H元素與鹵素形成共價鍵，C項不正確；由非金屬元素形成的化合物中可能含有離子鍵，如銨鹽中

與陰離子之間形成離子鍵。123456789101112131415163.離子鍵的強弱主要決定于離子的半徑和離子所帶電荷數(shù)。一般規(guī)律是離子半徑越小，離子所帶電荷越多，則離子鍵越強。K2O、MgO、CaO三種物質中離子鍵由強到弱的順序是A.K2O、MgO、CaO

B.MgO、K2O、CaOC.MgO、CaO、K2O

D.CaO、MgO、K2O√12345678910111213141516解析離子半徑：K＋＞Ca2＋＞Mg2＋，離子所帶電荷數(shù)：Ca2＋＝Mg2＋＞K＋，所以離子鍵由強到弱的順序為MgO、CaO、K2O。4.(2020·青島高二居家考試)有關離子晶體的下列說法不正確的是A.離子晶體在熔融狀態(tài)時都能導電B.離子晶體具有較高的熔、沸點，較大的硬度C.離子晶體中陰、陽離子個數(shù)比為1∶1D.氯化鈉溶于水時離子鍵被破壞√12345678910111213141516解析在熔融狀態(tài)下，離子晶體中存在自由移動的離子，故能導電，A項正確；離子晶體具有較高的熔、沸點和較大的硬度，B項正確；離子晶體中陰、陽離子個數(shù)比各不相同，C項不正確；氯化鈉溶于水時，電離成自由移動的離子，離子鍵被破壞，D項正確。123456789101112131415165.下列有關晶格能的敘述正確的是A.晶格能是氣態(tài)原子形成1摩爾離子晶體釋放的能量B.晶格能通常取正值，但有時也取負值C.晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定D.晶格能越大，物質的硬度反而越小√123456789101112131415166.已知金屬鈉與兩種鹵族元素形成的化合物Q、P，它們的晶格能分別為923kJ·mol－1、786

kJ·mol－1，下列有關說法不正確的是A.Q的熔點比P的高B.若P是NaCl，則Q一定是NaFC.Q中成鍵離子核間距比P的小D.若P是NaCl，則Q可能是NaBr√12345678910111213141516解析Q的晶格能大于P的晶格能，故Q的熔點比P的高，A項正確；因F－的半徑比Cl－的小，其他鹵素離子的半徑比Cl－的大，故若P是NaCl，只有NaF的晶格能大于NaCl的晶格能，B項正確、D項錯誤；因Q、P中陽離子均為Na＋，陰離子所帶電荷數(shù)相同，故晶格能的差異是由成鍵離子核間距決定的，晶格能越大，表明核間距越小，C項正確。123456789101112131415167.下列有關離子晶體的數(shù)據(jù)大小比較不正確的是A.熔點：NaF＞MgF2＞AlF3B.晶格能：NaF＞NaCl＞NaBrC.陰離子的配位數(shù)：CsCl＞NaCl＞CaF2D.硬度：MgO＞CaO＞BaO√12345678910111213141516解析掌握好離子半徑的大小變化規(guī)律是分析離子晶體性質的關鍵。r(Na＋)＞r(Mg2＋)＞r(Al3＋)，Na＋、Mg2＋、Al3＋所帶電荷依次增大，所以NaF、MgF2、AlF3的離子鍵依次增強，晶格能依次增大，故熔點依次升高；r(F－)＜r(Cl－)＜r(Br－)，故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次減小；在CsCl、NaCl、CaF2中陰離子的配位數(shù)分別為8、6、4；r(Mg2＋)＜r(Ca2＋)＜r(Ba2＋)，故MgO、CaO、BaO中離子鍵依次減弱，晶格能依次減小，硬度依次減小。12345678910111213141516題組二離子晶體的晶胞結構8.有一種藍色晶體，化學式可表示為Mx[Fey(CN)6]，經X射線衍射實驗發(fā)現(xiàn)，它的結構特征是Fe3＋和Fe2＋分別占據(jù)立方體互不相鄰的頂點，而CN－位于立方體的棱上。其晶體中陰離子的基本結構單元如圖所示。下列說法正確的是A.該晶體的化學式為M2[Fe2(CN)6]B.該晶體屬于離子晶體，M呈＋1價C.該晶體屬于離子晶體，M呈＋2價D.晶體中與每個Fe3＋距離最近且相等的CN－有3個√12345678910111213141516由陰、陽離子形成的晶體為離子晶體，M的化合價為＋1價，B正確，C錯誤；由題圖可看出與每個Fe3＋距離最近且相等的CN－有6個，D錯誤。12345678910111213141516123456789101112131415169.已知CaF2是離子晶體，如果用“

”表示F－；用“

”表示Ca2＋，在如圖所示中，符合CaF2晶體結構的是√123456789101112131415161234567891011121314151610.在冰晶石(Na3[AlF6])晶胞中，[AlF6]3－占據(jù)的位置相當于NaCl晶胞中Cl－占據(jù)的位置，則冰晶石晶胞中含Na＋個數(shù)為A.12 B.8 C.4 D.3√12345678910111213141516解析NaCl晶胞中所含Cl－個數(shù)為8×＋6×＝4，由題意知，冰晶石晶胞中[AlF6]3－的個數(shù)也應為4，化學式Na3[AlF6]中Na＋和[AlF6]3－的個數(shù)比為3∶1，所以冰晶石晶胞中含Na＋個數(shù)為4×3＝12。11.黃銅礦(CuFeS2)是煉銅的最主要礦物，火法冶煉黃銅礦的過程中，其中一步反應是2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑，其中Cu2O晶胞如圖所示，下列說法錯誤的是A.Cu原子的第一電離能小于Zn原子的第一電離能B.該晶胞中灰球代表銅原子、白球代表氧原子C.Cu2O和Cu2S熔點較高的是Cu2OD.Cu2O的晶胞中Cu＋的配位數(shù)是2√12345678910111213141516解析Cu原子的外圍電子排布式為3d104s1，失去一個電子達到較穩(wěn)定的3d10，Zn原子的外圍電子排布式為3d104s2，為全充滿穩(wěn)定狀態(tài)，所以Cu原子的第一電離能小于Zn原子的第一電離能，A正確；12345678910111213141516由圖知Cu2O晶胞中灰球的個數(shù)為

×8＋1＝2個，白球的個數(shù)為4個，所以灰球與白球的個數(shù)比為1∶2，故灰球代表的是氧原子，白球代表的是銅原子，B錯誤；Cu2O和Cu2S都屬于離子晶體，離子半徑越小，熔點越高，離子半徑：O2－＜S2－，所以熔點較高的是Cu2O，C正確；12345678910111213141516灰球代表的是氧原子，白球代表的是銅原子，根據(jù)晶胞結構可以判斷Cu＋的配位數(shù)是2，D正確。1234567891011121314151612.某離子晶體DxEC6的晶胞結構如圖所示，陽離子D＋位于晶胞棱的中點和晶胞內部，陰離子

位于晶胞的頂點和面心。則DxEC6中x的值為A.1 B.2 C.3 D.4√1234567891011121314151613.鋇在氧氣中燃燒時得到一種鋇的氧化物晶體，其晶胞的結構如圖所示，下列有關說法正確的是A.該晶體屬于離子晶體B.晶體的化學式為Ba2O2C.該晶體的晶胞結構與CsCl相似D.與每個Ba2＋距離相等且最近的Ba2＋共有8個√12345678910111213141516綜合強化練12345678910111213141516解析晶體中含有Ba2＋和

，則該晶體屬于離子晶體，A正確；該晶體的晶胞結構與NaCl的晶胞結構相似，所以與每個Ba2＋距離相等且最近的Ba2＋共有12個，C、D不正確；該氧化物的1個晶胞中含有4個Ba2＋和4個

，則晶體的化學式應為BaO2，B不正確。14.根據(jù)表格數(shù)據(jù)回答下列有關問題：(1)已知NaBr、NaCl、MgO等離子晶體的核間距離和晶格能如下表所示：離子化合物NaBrNaClMgO離子的核間距/pm290276205晶格能/(kJ·mol－1)

7873890①NaBr晶體比NaCl晶體晶格能_____(填“大”或“小”)，主要原因是__________________________。②MgO晶體比NaCl晶體晶格能大，主要原因是_________________________________________________________________。小NaBr比NaCl離子的核間距大離子的電荷數(shù)的絕對值大，并且離子的核間距小氧化鎂晶體中的陰、陽12345678910111213141516離子化合物NaBrNaClMgO離子的核間距/pm290276205晶格能/(kJ·mol－1)

7873890③NaBr、NaCl和MgO晶體中，熔點最高的是______。(2)Cu2O的熔點比Cu2S的____(填“高”或“低”)，請解釋原因：____________________________________________________________________________________。12345678910111213141516MgO高半徑小于S2－的半徑，Cu2O的離子鍵強于Cu2S的離子鍵，所以Cu2O的熔點比Cu2S的高O2－的離子化合物NaBrNaClMgO離子的核間距/pm290276205晶格能/(kJ·mol－1)

787389012345678910111213141516(3)NaF的熔點____(填“>”“<”或“＝”)

的熔點，其原因