苏教版 (2019)选择性必修2第二单元 离子键 离子晶体课前预习ppt课件

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分点突破（一）　离子键
1. 离子键的概念阴、阳离子之间存在的强烈的相互作用称为离子键。2. 离子键的形成过程和成键条件
（2）离子键实质实质是静电作用，是静电引力和静电斥力的平衡。（3）成键条件①成键元素的原子得、失电子的能力差别较大，一般电负性 差值大于1.7（个别元素除外），形成离子键。
简单的阴、阳离子可以看成是 对称的，阴、阳离子的电荷 分布也是 对称的，它们在空间各个方向上的 ⁠ 相同，在各个方向上只要空间条件允许，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 和 ⁠ ⁠。
4. 影响离子键强度的因素
离子键的强度取决于成键离子的电荷数和离子半径，电荷数越多， 半径越小，则形成的离子键的强度越大。
离子化合物中存在离子键。
1. 如何理解离子键的实质是静电作用？
提示：在离子化合物中，阴、阳离子之间的静电引力使阴、阳离子 相互吸引，阴离子的核外电子与阳离子的核外电子之间、阴离子的 原子核与阳离子的原子核之间的静电斥力使阴、阳离子相互排斥。 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 保持一定的平衡核间距，形成稳定的离子键。
2. 非金属元素形成的化合物中能存在离子键吗？试举例说明。
提示：能；如NH4NO3、NH4HCO3、（NH4）2SO4等。
3. 如何用实验的方法证明某化合物是离子化合物？
提示：将其加热至熔融状态，检测其导电性，如果能导电，证明是 离子化合物；如果不能导电，则不是离子化合物。
1. （2024·常州高二检测）下列性质中，可以证明某化合物中存在离 子键的是（　　）
解析：　乙醇、硫酸等物质易溶于水，但不含离子键，A不符合 题意；二氧化硅、金刚石等物质的熔点较高，但不含离子键，B不 符合题意；HCl的水溶液可以导电，但HCl中不含离子键，C不符合 题意；化合物在熔融状态能导电说明其在熔融状态下能电离成离 子，其组成中含有离子，存在离子键，D符合题意。
2. （2024·泰州高二检测）下列有关离子键和离子化合物的说法中正 确的是（　　）
解析：　含离子键的化合物不一定含金属元素，如NH4Cl、 （NH4）2SO4等，A错误；离子键指阴、阳离子之间的强烈相互作 用，CaF2中Ca2＋、F－之间存在离子键，两个F－之间不存在离子 键，B错误；NaCl固体中的Na＋、Cl－不能自由移动，NaCl固体不 导电，C错误；11号元素为Na，9号元素为F，Na与F能够形成离子 化合物NaF，NaF中存在离子键，D正确。
分点突破（二）　离子晶体
2. 晶格能（ U ）
拆开1 ml离子晶体使之形成 和 ⁠ 时所 的能量。
衡量离子晶体中阴、阳离子间相互作用力的 ⁠。
离子所带电荷越多，离子半径越小，晶格能越大。
（4）晶格能与晶体物理性质的关系晶格能越大，离子键越牢固，离子晶体的熔点越高，硬度 越大。
3. 离子晶体的结构（1）离子晶体的配位数①离子晶体中一个离子周围最邻近的带相反电荷离子的数 目。②离子晶体中，阴离子或阳离子的配位数是固定的，不是任 意的。
（2）典型离子晶体的结构
4. 离子晶体的性质（1）熔、沸点离子晶体中有较强的离子键，熔化或气化时需消耗较多的 能量，所以离子晶体有较高的熔、沸点。通常情况下，同 种类型的离子晶体，离子半径越小，离子键越强，熔、沸 点越高。（2）硬度硬而脆，离子晶体表现出较高的硬度，当晶体受到冲击时， 部分离子键发生断裂，导致晶体破碎。
不导电，但熔融状态或溶于水后能导电。
大多数离子晶体易溶于极性溶剂（如水）中，难溶于非极 性溶剂（如苯、CCl4）中。当把离子晶体放入水中时，水 分子对离子晶体中的离子产生吸引，使离子晶体中的离子 克服离子间的相互作用力而离开晶体，变成在水中自由移 动的离子。
（1）该晶体的类型是什么？
（3）超氧化钾晶体中含有的化学键类型有哪些？
1. 下列有关离子晶体的说法正确的是（　　）
解析：　离子键无方向性，A项错误；晶体内部的微粒在空间呈 现周期性重复排列，B项错误；在氯化铯晶体中，Cl－与Cs＋的个数 比为1∶1，所以可以用“CsCl”这一化学式表示氯化铯的组成，C 项正确；离子晶体在固态时不导电，D项错误。
2. NaF、NaI、MgO均为NaCl型离子晶体，由下表判断这三种化合物 的熔点高低顺序是（　　）
解析：　离子晶体中阴、阳离子的核间距越小，离子所带的电荷 越多，其晶格能越大，熔点越高。
3. 萤石是制作光学玻璃的原料之一，其主要成分氟化钙的晶胞结构如 图所示。下列说法不正确的是（　　）
原子分数（参数）坐标（理解与辨析）【典例】　（2024·无锡高二检测）氯化亚铜（CuCl）广泛应用于冶 金工业，也用作催化剂和杀菌剂。CuCl晶胞如图1所示，图2为晶胞沿 y 轴的投影1∶1平面图，注： a pm表示两个原子在投影平面上的核间 距离，而非实际距离。
（1）晶胞中Cl原子的配位数为 　　　　　 　。
提示：由晶胞结构知，Cu位于Cl围着的正四面体的体心处， 则Cu原子的配位数为4，结合化学式CuCl可知Cl原子的配位 数也为4。
（2）从核外电子排布角度解释高温下CuCl比CuCl2更稳定的原 因 　　　　　 　。
提示：Cu＋的核外电子排布为[Ar]3d10，Cu2＋的核外电子排布为 [Ar]3d9，Cu＋的3d轨道处于全满稳定状态，导致其与Cl－结合形 成的CuCl比CuCl2更稳定。
（4）晶胞中最近的两个Cu原子之间的距离为 　　　　　 　pm（用 a 来表示）。
提示：由CuCl晶胞以及晶胞沿 y 轴的投影1∶1平面图可知，晶胞 中最近的两个Cu原子之间的距离为晶胞面对角线的一半，应为2 a pm。
【规律方法】1. 原子分数坐标以晶胞参数为单位长度（不论晶胞边长大小，都是1）建立的坐 标系。2. 原子分数坐标的确定方法（1）依据已知原子的坐标确定坐标系取向。（2）一般以坐标轴所在正方体的棱长为1个单位。（3）从原子所在位置分别向 x 、 y 、 z 轴作垂线，所得坐标轴上的 截距即为该原子的分数坐标。
3. 原子分数坐标的意义通过原子分数坐标既能确定晶胞中原子的相对位置，又可以计算各 原子间的距离，进而可以计算晶胞的体积及晶体的密度。4. 原子分数坐标确定的步骤（1）由已知坐标确定晶胞参数值和坐标原点。（2）由原子在晶胞中的相对位置确定原子与坐标原点的距离。（3）确定原子在晶胞中的坐标。
1. （2024·盐城高二检测）ZnS的晶胞结构如图所示，其晶胞参数为 a nm，以晶胞参数建立坐标系，1号原子的坐标为（0，0，0），3号 原子的坐标为（1，1，1）。设 NA为阿伏加德罗常数的值，下列说 法正确的是（　　）
4. （2024·盐城高二检测）ZnGeP2是非线性晶体材料，在激光技术方 面有广泛的用途。以Zn为顶点的ZnGeP2晶胞结构如图所示。
（1）Zn原子的配位数为 ⁠。
解析：以体心的Zn为 例，距离其最近且距离相等的 P有4个，所以配位数为4。
（2）以Ge为顶点的晶胞中，Zn原子位于 （填字母）。
解析：由晶胞结构图知，在以Ge为顶点的晶胞中，Zn原子位于面心、棱心。
（4）该晶体的密度为 g·cm－3。
1. 下列说法不正确的是（　　）
2. 下列关于晶格能的说法中正确的是（　　）
解析：　晶格能是指将1 ml离子晶体完全气化为气态阴、阳离子 所吸收的能量，所以1 ml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也为晶格能，离子晶体 的晶格能越大，晶体的熔点越高，硬度越大，选C。
3. （2024·泰州高二检测）离子晶体熔点的高低取决于阴、阳离子之 间的核间距和晶格能的大小，根据所学知识判断KCl、NaCl、 CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序，正确的是（　　）
解析： 　对于离子晶体来说，离子所带电荷数越多，阴、阳离子 间的核间距越小，晶格能越大，离子键越强，熔点越高。阳离子半 径：Ba2＋＞K＋＞Ca2＋＞Na＋，阴离子半径：Cl－＞O2－，比较可得 D正确。
4. 如图所示，在氯化钠晶胞中，与每个Na＋等距离且最近的Cl－所围 成的空间结构为（　　）
解析：　取晶胞体心的钠离子为参考，由题图可知，与该钠离子 等距离且最近的氯离子分别位于立方体晶胞的6个面心，所以钠离 子的配位数是6，将6个氯离子连接后所围成的空间结构是正八面 体，A正确。
5. 如图表示NaCl晶胞，交点处的圆圈为Na＋或Cl－所处的位置。这两 种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。
（1）请将其中代表Cl－的圆圈涂黑（不必考虑离子半径大小），以 完成NaCl晶胞示意图。
答案： 见解析图（答案不唯一，合理即可）
（2）晶体中，在每个Na＋的周围与它距离相等且最近的Na＋共 有 个。
解析：从体心处的Na＋看，与它距离相等且最近的Na＋共有 12个。
（3）一个NaCl晶胞中Cl－的个数等于 ，即 ⁠ （填计算式）；Na＋的个数等于 ⁠， 即 （填计算式）。
1. （2024·徐州高二检测）下列有关离子键的说法正确的是（　　）
2. 下列说法中，正确的是（　　）
解析： 　NH4Cl等铵盐都是仅由非金属元素组成的化合物，其中 含有离子键；AlCl3是由金属元素和非金属元素组成，它是共价化 合物；金属单质都含有金属离子，但它们不是化合物，更不是离子 化合物。
3. 具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是（　　）
解析： 　活泼金属元素与活泼非金属元素可以形成离子键，A为C 原子，B为F原子，C为Mg原子，D为Na原子，则只有A项碳原子既 难失电子，又难得电子，不易形成离子键。
4. 下列说法中，正确的是（　　）
解析： 　含有金属元素的化合物也可能是共价化合物，如AlCl3 等，A不正确；H与ⅦA族元素的原子化合时形成共价键，B不正 确；NH4Cl为离子化合物，D项错误。
题组二　离子晶体5. 下列说法不正确的是（　　）
解析： 　离子晶体中不一定含有金属离子，如NH4Cl晶体，A正 确；离子晶体中除含离子键外，还可能含有其他化学键，如 NaOH、Na2O2等，B正确；金属与非金属元素构成的晶体不一定是 离子晶体，如AlCl3中不存在离子，不能形成离子晶体，C正确；熔 融状态下能导电的晶体可能是金属晶体或离子晶体，D不正确。
6. （2024·南通高二检测）下列性质中，能充分说明某晶体一定是离 子晶体的是（　　）
解析： 　熔点很高的晶体可能是离子晶体，也可能是金属晶体， A不符合题意；HCl能溶于水，且水溶液能导电，HCl不是离子晶 体，B不符合题意；固态时不导电而熔化时能导电的晶体，是离子 晶体，C符合题意；有固定熔点且晶态时表现各向异性是晶体的特 性，不能说明一定是离子晶体，D不符合题意。
7. 下列关于离子晶体的说法正确的是（　　）
解析： 　形成离子晶体的阴、阳离子之间不仅存在静电引力，还 存在静电斥力，A错误； 阴、阳离子的配位数与阴、阳离子的半径 比有关，B错误；有的共价化合物熔点高于离子化合物，C错误； 熔融状态离子键被破坏，使离子自由移动，能导电，D正确。
8. 下列有关离子晶体的性质比较不正确的是（　　）
解析： 　离子半径越小，离子所带电荷数越多，晶格能越大，离 子半径：Br－＞Cl－＞F－，则晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr，A正 确；离子半径：Ba2＋＞Ca2＋＞Mg2＋，晶格能：MgO＞CaO＞ BaO，则硬度：MgO＞CaO＞BaO，B正确；离子半径：Na＋＞Mg2 ＋＞Al3＋，电荷数：Na＋＜Mg2＋＜Al3＋，晶格能：NaF＜MgF2＜ AlF3，则熔点：NaF＜MgF2＜AlF3，C错误；CsCl晶体和NaCl晶体 中阴离子的配位数分别为8和6，则配位数：CsCl＞NaCl，D正确。
9. 如图为NaCl和CsCl的晶体结构，下列说法错误的是（　　）

解析： 　NaCl和CsCl晶体均为离子晶体，阴、阳离子的个数比相 同，均为1∶1，B项错误。
10. 以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位 置，称作原子分数坐标。氧化镍晶胞中A的原子分数坐标为（0， 0，0），B的原子分数坐标为（1，1，1），则C的原子分数坐标 为（　　）
11. （2024·南京高二检测）硫化钾（K2S）主要用作分析试剂、脱毛剂，也可用于医药。其晶体具有如图所示的反萤石结构，已知晶胞参数为 a pm， NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是（　　）
12. 钙钛矿电池是第三代非硅薄膜太阳能电池的代表，具有较高的能 量转化效率。如图是一种边长为 a pm的钙钛矿的正方体晶胞结 构，其中Ca原子占据正方体中心，O原子位于每条棱的中点。其 中以原子1为原点，原子2的坐标为（1，1，1）。下列有关说法错 误的是（　　）

14. 已知NaBr、NaCl、MgO等离子晶体的核间距离和晶格能如表 所示：
（1）NaBr晶体比NaCl晶体晶格能 （填“大”或“小”），主 要原因是 ⁠。
NaBr比NaCl的离子核间距大　
（2）MgO晶体比NaCl晶体晶格能大，主要原因是 ⁠ ⁠ ⁠。
（3）NaBr、NaCl和MgO晶体中，熔点最高的是 ⁠。
氧化镁晶体中
的阴、阳离子的电荷数的绝对值大，并且离子的核间距
15. 铜是人类最早使用的金属之一，用黄铜矿（主要成分为CuFeS2） 生产粗铜的反应原理如下：
（1）第3周期主族元素中电负性比S小的元素有 种。
解析：同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；第3周期主族元素中电负性比S小的元素有钠、镁、铝、硅、磷，共5种。
（2）Cu2O和Cu2S均为 晶体，Cu2O的熔点为1 235 ℃，Cu2S 的熔点为1 130 ℃，Cu2O熔点较高的原因是 ⁠ ⁠。
解析：Cu2O和Cu2S均是由离子构成的化合物，为离子晶体；离子半径越小，所带电荷越多，形成的离子晶体的晶格能越大，熔点越高，Cu2O熔点较高的原因是离子电荷数相同，O2－半径小于S2－半径，Cu2O的熔点更高。
O2－半径小于S2
－半径，Cu2O的熔点更高