离子晶体2用
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第二单元离子键离子晶体[核心素养发展目标] 1.理解离子键的本质,能结合离子键的本质和晶格能解释离子晶体的性质,促进宏观辨识与微观探析学科核心素养的发展。
2.认识常见离子晶体的结构模型,理解离子晶体的结构特点,预测其性质,强化证据推理与模型认知的学科核心素养。
一、离子键的形成1.形成过程2.特征阴、阳离子球形对称,电荷分布也是球形对称,它们在空间各个方向上的静电作用相同,在各个方向上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。
(1)离子键的实质是“静电作用”。
这种静电作用不仅是静电引力,而是指阴、阳离子之间静电吸引力与电子与电子之间、原子核与原子核之间的排斥力处于平衡时的总效应。
(2)成键条件:成键元素的原子得、失电子的能力差别很大,电负性差值大于1.7。
(3)离子键的存在只存在于离子化合物中:大多数盐、强碱、活泼金属氧化物(过氧化物如Na2O2)、氢化物(如NaH和NH4H)等。
例1具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是( )A.1s22s22p2B.1s22s22p5C.1s22s22p63s2D.1s22s22p63s1答案 A解析形成离子键的元素为活泼金属元素与活泼非金属元素,A为C元素,B为F元素,C为Mg元素,D为Na元素,则只有A项碳元素既难失电子,又难得电子,不易形成离子键。
例2下列关于离子键的说法中错误的是( )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吸引和静电排斥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解析活泼金属和活泼非金属元素原子间易形成离子键,但由非金属元素组成的物质也可含离子键,如铵盐,B项正确;离子键无饱和性,体现在一种离子周围可以尽可能多地吸引带异性电荷的离子,但也不是任意的,因为这个数目还要受两种离子的半径比(即空间条件是否允许)和个数比的影响,D项错误。
晶体,一般包括离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体四种类型。
一、依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断(1)离子晶体的构成微粒是阴、阳离子,微粒间的作用是离子键。
(2)原子晶体的构成微粒是原子,微粒间的作用是共价键。
(3)分子晶体的构成微粒是分子,微粒间的作用为分子间作用力。
(4)金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子,微粒间的作用是金属键。
二、依据物质的分类判断(1)金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。
(2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。
(3)常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等,常见的化合类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。
(4)金属单质是金属晶体。
三、依据晶体的熔点判断。
(1)离子晶体的熔点较高。
(2)原子晶体的熔点很高。
(3)分子晶体的熔点低。
(4)金属晶体多数熔点较高,但有少数熔点相当低。
四、依据导电性判断。
(1)离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。
(2)原子晶体一般为非导体。
(3)分子晶体为非导体,而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水,使分子内的化学键断裂形成自由移动的离子,也能导电。
(4)金属晶体是电的良导体。
五、依据硬度和机械性能判断。
(1)离子晶体硬度较大、硬而脆。
(2)原子晶体硬度大。
(3)分子晶体硬度小且较脆。
(4)金属晶体多数硬度大,但也有硬度较小的,且具有延展性。
第2课时离子晶体过渡晶体与混合型晶体发展目标体系构建1.借助离子晶体模型认识离子晶体的结构和性质。
2.能利用离子键的有关理论解释离子晶体的物理性质.3。
知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。
一、离子晶体1.结构特点(1)构成粒子:阳离子和阴离子。
(2)作用力:离子键。
(3)配位数:一个离子周围最邻近的异电性离子的数目.微点拨:大量离子晶体的阴离子或阳离子不是单原子离子,有的还存在电中性分子。
离子晶体中不仅有离子键还存在共价键、氢键等。
2.常见的离子晶体晶体类型NaCl CsCl 晶胞阳离子的配位数68阴离子的配位数68晶胞中所含离子数Cl-4Na+4Cs+1Cl-13.物理性质(1)硬度较大,难于压缩。
(2)熔点和沸点较高.(3)固体不导电,但在熔融状态或水溶液时能导电。
离子晶体是否全由金属元素与非金属元素组成?[提示]不一定,如NH4Cl固体是离子晶体但它不含金属元素。
二、过渡晶体与混合型晶体1.过渡晶体(1)四类典型的晶体是指分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体。
(2)过渡晶体:介于典型晶体之间的晶体。
①几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数氧化物Na2O MgO Al2O3SiO2离子键的62504133百分数/%从上表可知,表中4种氧化物晶体中的化学键既不是纯粹的离子键,也不是纯粹的共价键,这些晶体既不是纯粹的离子晶体也不是纯粹的共价晶体,只是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体。
②偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的离子晶体接近,因而通常当作离子晶体来处理,如Na2O等。
同样,偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处理,如Al2O3、SiO2等。
微点拨:四类典型晶体都有过渡晶体存在.2.混合型晶体(1)晶体模型石墨结构中未参与杂化的p轨道(2)结构特点-—层状结构①同层内碳原子采取sp2杂化,以共价键(σ键)结合,形成平面六元并环结构。
②层与层之间靠范德华力维系。