2019高中化学选修三苏教版3.2离子键-离子晶体(共37张PPT)

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化学键1、定义:相邻原子间强烈的相互作用2、用化学键的观点来分析化学反应的本质是什么?一个化学反应的的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。化学键离子键共价键金属键3、化学键的分类Na+Cl-电子转移NaCl形成过程:吸引和排斥达到平衡状态,则形成离子键强烈作用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。相互作用静电作用静电吸引静电斥力异性电荷之间静电引力原子核间、电子间静电斥力处于平衡状态)形成离子键一、离子键的形成P38静电引力和静电斥力2、离子键的形成过程:P38一、离子键3、离子键的成键元素:P38{形成化合物的元素的电负性的差1.7}活泼金属元素(IA,IIA)与活泼非金属元素(VIA,VIIA)(包括铵盐)4、离子键的成键特点:5、离子化合物(信息提示P38)定义:包括:(1)活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物。(2)活泼金属元素和酸根离子(或OH-)形成的盐(或碱)(3)铵根和酸根离子(或活泼非金属元素离子)形成的盐。含有离子键的化合物都是离子化合物(P39)无方向性、无饱和性①MgO②Al2O3③MgCl2④AlCl3⑤NaCl⑥NaOH⑦KOH⑧BaSO4除④外练习1.下列化合物中含有离子键()⑴、原子的电子式:ClMgNa①阴离子的电子式简单的阴离子:复杂的阴离子:OH-⑵、离子的电子式:O2-S2-Mg2Na②阳离子的电子式简单的阳离子:复杂的阳离子:即离子符号如NH4+:NH+HHH.要注明最外层电子数及电荷数⑶、离子化合物的电子式:1.电子式:二、用电子式表示离子的形成过程P38过氧根离子(3)离子化合物的电子式NaClMgCl2Na2SS[]2Na+Na+Cl[]-Na+2+MgCl[]-Cl[]-AB型AB2型A2B型由阳离子的电子式和阴离子的电子式组合而成.注:相同的离子不能合并写(每个离子都要单独写),一般对称排列.如:Mg2Cl2×Na2×O2-①KOH②CaF2③Na2S④Na2O2书写离子化合物电子式+11812NaNa++1182+17872Cl+17882Cl-Na+Cl-回顾:原子结构示意图表示氯化钠的形成过程用电子式表示NaCl的形成过程·Cl······Na×+→Na+····:[×Cl]-·例:注意:(1)不能把“→”写成“==”(2)箭头左边—原子的电子式,右边—离子化合物的电子式(3)用箭头标明电子转移方向(也可不标)用电子式表示溴化钙的形成过程·Ca·[Br]-→Ca2+[Br]-····::····::Br·····:+·Br····:+格式:原子的电子式离子化合物的电子式三、用电子式表示离子的形成过程P38练习⑴用电子式表示氧化镁的形成过程⑵用电子式表示硫化钾的形成过程·O·····[O]2-····::·Mg·+→Mg2+·S·····2K·+→K+[S]2-····::K+化学家单斯诺在玩水晶时,不小心把水晶打烂了,当他很心痛地弯腰捡起打碎了的水晶时,惊奇地发现,破碎了的水晶碎片都是一样的,具有固定的角度,这就是著名的晶面角守恒定理。你知道吗晶体定义:具有规则的几何外形的固体叫晶体。构成晶体的微粒:离子、分子、原子。晶体的分类:金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体、混合型晶体。重晶石BaSO4莹石CaF2胆矾CuSO4·5H2O明矾KAl(SO4)2·12H2O常见的离子晶体3、离子晶体包括:强碱、部分金属氧化物、绝大部分盐类。二、离子晶体P391、定义:离子间通过离子键结合而成的晶体2、性质:离子键存在于离子晶体中熔沸点较高,硬度较大,难挥发、难压缩.晶体时不导电,水溶液或熔融状态下均导电。不存在单个分子,NaCl是化学式,不是分子式。为什么NaCl的熔沸点比CsCl高?NaClCsCl熔点℃沸点℃801645141312904:离子键的影响因素离子半径和离子电荷离子晶体的熔沸点与有关。离子键的强度影响离子键强弱的因素:____________________122qqFkr电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.K是静电力常数。离子半径(核间距)越小、离子所带电荷越多,离子键就越强,破坏它所需能量越高,熔点越高,硬度越大。电荷的影响离子间的距离(离子半径)的影响比较下列熔点的高低:LiFNaClCsIMgOCaOLiFNaCl课堂练习:离子键的强弱在一定程度上可以用晶格能来衡量!U=786kJ·mol-1NaCl(s)Na+(g)+Cl-(g)例:(1)定义:5:晶格能(符号为U)分析影响晶格能的因素讨论离子晶体的晶格能与其熔点等物理性质的关系书P40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。[结论]P39: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,熔沸点越高,硬度越大。1.比较下列离子化合物的熔点NaFNaClNaBrNaFMgF2AlF32.比较下列离子化合物的晶格能(1)Na2OK2O(2)MgCl2MgO(3)NaFCsBr练习具有相同的核外电子排布,核电荷数越大,半径越小。Fe3+Fe2+复习:离子半径的变化规律:Li+Na+K+Rb+Cs+同主族,从上到下,离子半径逐渐增大。Na+Mg2+Al3+同一元素,不同价态的离子,电荷高的半径小。阴离子半径大于原子半径;阳离子半径小于其原子(1)每个晶胞中含几个Na+和几个Cl-?6、两种常见的晶体结构类型P40(2)Na+和Cl-的配位数是多少?(3)在每个Na+周围与它最近且距离相等的Na+有多少个?配位数:一种离子周围紧邻的带相反电荷的离子数目NaCl晶胞--面心立方晶胞(阴离子)ClNaCl-Na+1、每个Na+同时吸引个Cl-,每个Cl-同时吸引个Na+,而Na+数目与Cl-数目之比为化学式为______.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Na+,有个Cl-3、在每个Na+周围与它最近的且距离相等的Na+有个661:1NaCl4412在每个Cl-周围与它最近的且距离相等的Cl-有个12总结:交流与讨论CsCl晶胞--简单立方(阴离子)1、每个Cs+同时吸引个Cl-,每个Cl-同时吸引个Cs+,而Cs+数目与Cl-数目之为化学式为2、根据氯化铯的结构模型确定晶胞,并分析其构成。每个晶胞中有Cs+,有个Cl-3、在每个Cs+周围与它最近的且距离相等的Cs+有个881:1CsCl116总结:找出CsCl、NaCl两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数,它们是否相等?p41离子晶体阴离子的配位数阳离子的配位数NaClCsCl6688配位数与r+/r-的关系氯化钠与氯化铯均为AB型离子晶体,但两者的阴、阳离子周围带相反电荷离子的数目却不同,你认为造成这一差异的可能原因是什么?配位数与r+/r-的关系NaCl六配体,CsCl八配体,ZnS四配体,均为AB型晶体,为何配位数不同?1)离子晶体稳定存在的条件2)r+/r-与配位数从六配位的介稳状态出发,进行半径比与配位数之间关系的探讨.此时,为介稳状态.如果r+再大些,则出现上述b)种情况,即阴离子同号相离,异号相切的稳定状态.亦即:当r+继续增加,达到并超过时,即阳离子离子周围可容纳更多阴离子,为8配位,CsCl型.若r+变小,即:,则出现a)种情况,阴离子相切,阴离子阳离子相离的不稳定状态.配位数减少,4配位,ZnS型.总之,配位数与r+/r-之比相关:且:r+再增大,则达到12配位;r-再减小,则达到3配位.进一步分析离子晶体中的离子配位数r+/r-配位数实例0.225~0.4144ZnS0.414~0.7326NaCl0.732~1.08CsCl1.012CsF阴、阳离子半径比与配位数的关系拓宽视野阴离子堆积方式离子晶体类型阳离子所占空隙阴、阳离子配位数阴、阳离子半径比(r+/r-)晶体实例CsCl型0.732~1CsClNH4Cl等NaCl型0.414~0.732KClCaO等ZnS型0.225~0.414ZnSBeO等立方体八面体四面体8:86:64:4简单立方面心立方小结:练习1.在NaCl晶体中,与每个Na+距离相等且距离最近的Cl-所围成的空间构型为()A.正四面体B.正六面体C.正八面体D.正十二面体C练习2.高温下,超氧化钾晶体(KO2)呈立方体结构。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。则有关下列说法正确的是A.KO2中只存在离子键B.超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有1个K+和1个O2-C.晶体中与每个K+距离最近的O2-有6个D.晶体中,所有原子之间都是以离子键结合3某离子晶体的结构(局部如图),X位于立方体的顶点,Y位于立方体的中心,则该晶体的化学式是X:Y=1/8×4:1=1:2XY(XY2)4、某离子晶体的晶胞结构如下图所示:则该离子晶体的化学式为()A.abcB.abc3C.ab2c3D.ab3cD谢谢大家!

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