高中化學(xué) 23_1 離子鍵課件 魯科版選修3

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1、 1 2 31.離子鍵的形成一般而言,電負(fù)性較小的金屬元素的原子容易失去價(jià)電子形成陽(yáng)離子,電負(fù)性較大的非金屬元素的原子容易得到電子形成陰離子。當(dāng)這兩種原子相互接近到一定程度時(shí),容易發(fā)生電子得、失而形成陰、陽(yáng)離子,陰、陽(yáng)離子通過(guò)靜電作用離子鍵形成穩(wěn)定的化合物。成鍵原子所屬元素的電負(fù)性差值越大,原子間越容易發(fā)生電子得失,形成離子鍵。一般認(rèn)為,當(dāng)成鍵原子所屬元素的電負(fù)性差值大于1.7時(shí),原子間才有可能形成離子鍵。 1 2 32.離子鍵的實(shí)質(zhì)在離子化合物中,可近似地將陰、陽(yáng)離子看做球體。根據(jù)庫(kù)侖定律,陰、陽(yáng)離子間的靜電引力(F)與陽(yáng)離子所帶電荷(q+)和陰離子所帶電荷(q-)的乘積成正比,與陰、陽(yáng)離子

2、的核間距離(r)的平方成反比。離子鍵實(shí)質(zhì)是陰、陽(yáng)離子間的靜電作用,當(dāng)靜電作用中同時(shí)存在的引力和斥力達(dá)到平衡時(shí),體系的能量最低,形成穩(wěn)定的離子化合物。 1 2 33.離子鍵的特征離子鍵沒(méi)有方向性和飽和性,因此以離子鍵相結(jié)合的化合物傾向于形成晶體,使每個(gè)離子周圍排列盡可能多的帶異性電荷的離子,達(dá)到降低體系能量的目的。 探究一探究二問(wèn)題引導(dǎo)名師精講即時(shí)檢測(cè)探究一 離子鍵的實(shí)質(zhì)從核外電子排布的理論思考:離子鍵的形成過(guò)程中,如何度量陰、陽(yáng)離子間靜電力的大小?庫(kù)侖力的表達(dá)式:F= (k為比例系數(shù))提示：體系的能量與核間距之間的關(guān)系如圖所示。(r為核間距,E為體系的能量)由圖中可知,當(dāng)r逐漸減小至r 0時(shí),

3、陰、陽(yáng)離子靠靜電相互吸引,體系的能量E減小,體系趨于穩(wěn)定。 探究一探究二問(wèn)題引導(dǎo)名師精講即時(shí)檢測(cè)當(dāng)r=r0時(shí),E有極小值,此時(shí)體系最穩(wěn)定,表明形成離子鍵。當(dāng)r由r0繼續(xù)減小時(shí),E急劇上升。因?yàn)殛?、?yáng)離子彼此再接近時(shí),電子云之間的斥力急劇增加,導(dǎo)致體系的能量驟然上升。因此,離子相互吸引,保持一定距離時(shí),體系最穩(wěn)定,這就意味著形成了離子鍵,即離子化合物中,陰、陽(yáng)離子依靠靜電作用,形成化學(xué)鍵離子鍵。 探究一探究二問(wèn)題引導(dǎo)名師精講即時(shí)檢測(cè)離子鍵(1)定義:陰、陽(yáng)離子形成穩(wěn)定化合物的靜電作用,叫做離子鍵。(2)成鍵的粒子:陰、陽(yáng)離子。(3)成鍵的性質(zhì):靜電作用。這種靜電作用不是靜電引力而是指陰、陽(yáng)離子之

4、間異性電荷間的靜電引力與電子與電子之間、原子核與原子核之間的斥力處于平衡時(shí)的總效應(yīng)。陰、陽(yáng)離子所帶電荷越多,靜電作用越強(qiáng);陰、陽(yáng)離子核間距越大,靜電作用越弱。 探究一探究二問(wèn)題引導(dǎo)名師精講即時(shí)檢測(cè)(4)成鍵條件: 探究一探究二問(wèn)題引導(dǎo)名師精講即時(shí)檢測(cè)(5)離子鍵的本質(zhì)(成鍵原因):原子相互得、失電子形成穩(wěn)定的陰、陽(yáng)離子。離子間吸引與排斥處于平衡狀態(tài)。形成離子鍵后體系的總能量降低。陰、陽(yáng)離子間的靜電引力(F)與陰、陽(yáng)離子所帶電荷(q+、q-)及陰、陽(yáng)離子的核間距離(r)的關(guān)系:F= ,k為比例系數(shù)。(6)離子鍵的存在:離子化合物中一定存在離子鍵。常見(jiàn)的離子化合物有:強(qiáng)堿,如NaOH、KOH、Ba

5、(OH) 2、Mg(OH)2也是離子化合物;絕大多數(shù)鹽有例外,如PbCl2、(CH3COO)2Pb等;活潑金屬的氧化物,如Na2O、Na2O2、K2O、MgO等。AlCl3為共價(jià)化合物。 探究一探究二問(wèn)題引導(dǎo)名師精講即時(shí)檢測(cè)(7)用電子式表示離子化合物的形成過(guò)程。如: 探究一探究二問(wèn)題引導(dǎo)名師精講即時(shí)檢測(cè)【例題1】 能證明NaCl為離子化合物的依據(jù)是()A.NaCl溶液容易導(dǎo)電B.NaCl溶液呈中性C.熔融態(tài)的NaCl可以導(dǎo)電D.NaCl溶于水可以電離出Na+和Cl-解析：區(qū)分共價(jià)化合物和離子化合物的依據(jù)就是看其熔融態(tài)是否導(dǎo)電,而不能看溶液是否導(dǎo)電,因?yàn)橛幸恍┕矁r(jià)化合物的水溶液也導(dǎo)電,如HCl

6、等。答案：C方法技巧熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物是離子化合物,熔融狀態(tài)下不能導(dǎo)電的化合物是共價(jià)化合物。 探究一探究二問(wèn)題引導(dǎo)名師精講即時(shí)檢測(cè)變式訓(xùn)練1下列說(shuō)法中正確的是()A.離子化合物中可能含有共價(jià)鍵B.極性分子中只有極性鍵C.金屬元素原子和非金屬元素原子之間只能形成離子鍵D.由非金屬元素組成的化合物只能是共價(jià)化合物解析：離子化合物中的陰、陽(yáng)離子為原子團(tuán)時(shí),原子團(tuán)中一定含共價(jià)鍵,如Na2O2中O與O之間是共價(jià)鍵,而共價(jià)化合物中只含共價(jià)鍵。分子的極性與分子構(gòu)型有關(guān),如H 2O2為極性分子,但含有OO非極性鍵。金屬元素原子與非金屬元素原子間形成共價(jià)鍵的例子很多,如AlCl3。大多數(shù)銨鹽中無(wú)金屬元素,

7、但卻屬于離子化合物。答案：A 探究一探究二問(wèn)題引導(dǎo)名師精講即時(shí)檢測(cè)探究二 離子鍵的特征圖1是氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu)模型,圖2是氯化銫的晶體結(jié)構(gòu)模型。 探究一探究二問(wèn)題引導(dǎo)名師精講即時(shí)檢測(cè)與共價(jià)鍵相比,離子鍵為什么沒(méi)有方向性和飽和性?提示：(1)離子鍵沒(méi)有方向性的原因:離子鍵的實(shí)質(zhì)是靜電作用,離子的電荷分布通常被看成是球形對(duì)稱的,因此一種離子對(duì)帶異性電荷離子的吸引作用與其所處的方向無(wú)關(guān),即相對(duì)于共價(jià)鍵而言,離子鍵是沒(méi)有方向性的。(2)離子鍵沒(méi)有飽和性的原因:在離子化合物中,每個(gè)離子周圍最鄰近的帶異性電荷離子數(shù)目的多少,取決于陰、陽(yáng)離子的相對(duì)大小。只要空間條件允許,陽(yáng)離子將吸引盡可能多的陰離子排列在其周

8、圍,陰離子也將吸引盡可能多的陽(yáng)離子排列在其周圍,以達(dá)到降低體系能量的目的,所以離子鍵是沒(méi)有飽和性的。 探究一探究二問(wèn)題引導(dǎo)名師精講即時(shí)檢測(cè)一、離子化合物的性質(zhì)與離子鍵的關(guān)系離子化合物在晶體、熔融狀態(tài)或溶液中都是以離子的形式存在的。因此,形成離子鍵的陰、陽(yáng)離子的性質(zhì)在很大程度上決定著形成離子鍵的強(qiáng)弱,而離子鍵的強(qiáng)弱在很大程度上決定著離子化合物的性質(zhì)。離子鍵的強(qiáng)度遵循庫(kù)侖定律F= (k為比例系數(shù)),由此可見(jiàn),離子的電荷、離子的半徑是影響離子鍵強(qiáng)弱的重要因素。離子半徑越小,離子鍵鍵能就越大;離子所帶電荷越多,離子鍵鍵能就越大。離子鍵鍵能的大小決定著離子化合物在固態(tài)時(shí)的熔、沸點(diǎn)的高低。 探究一探究二問(wèn)

9、題引導(dǎo)名師精講即時(shí)檢測(cè)二、離子鍵與共價(jià)鍵的比較 探究一探究二問(wèn)題引導(dǎo)名師精講即時(shí)檢測(cè) 探究一探究二問(wèn)題引導(dǎo)名師精講即時(shí)檢測(cè)【例題2】 下列關(guān)于離子鍵特征的敘述中,正確的是 ()A.一種離子對(duì)帶異性電荷離子的吸引作用與其所處的方向無(wú)關(guān),故離子鍵無(wú)方向性B.因?yàn)殡x子鍵無(wú)方向性,故陰、陽(yáng)離子的排列是沒(méi)有規(guī)律的、隨意的C.因?yàn)槁然c的化學(xué)式是NaCl,故每個(gè)Na +周圍吸引一個(gè)Cl-D.因?yàn)殡x子鍵無(wú)飽和性,故一種離子周圍可以吸引任意多個(gè)帶異性電荷的離子 探究一探究二問(wèn)題引導(dǎo)名師精講即時(shí)檢測(cè)解析：離子鍵的特征是無(wú)方向性和飽和性。因?yàn)殡x子鍵無(wú)方向性,故帶異性電荷的離子間的相互作用與其所處的方向無(wú)關(guān),但為了

10、使物質(zhì)的能量最低,體系最穩(wěn)定,陰、陽(yáng)離子的排列是有規(guī)律的,而不是隨意的;離子鍵無(wú)飽和性,體現(xiàn)在每個(gè)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,每個(gè)離子周圍吸引帶異性電荷的離子的多少主要取決于陽(yáng)離子與陰離子的半徑比,如NaCl晶體中,每個(gè)離子周圍吸引六個(gè)帶異性電荷的離子,而在CsCl晶體中,每個(gè)離子周圍吸引八個(gè)帶異性電荷的離子,其原因在于答案：A 探究一探究二問(wèn)題引導(dǎo)名師精講即時(shí)檢測(cè)易錯(cuò)警示離子鍵不具有飽和性是相對(duì)的,只有在空間條件允許的前提下,離子才將吸引盡可能多的帶異性電荷的離子排列在其周圍,因此,每種化合物的組成和結(jié)構(gòu)是一定的,而不是任意的。 探究一探究二問(wèn)題引導(dǎo)名師精講即

11、時(shí)檢測(cè)變式訓(xùn)練2NaF、KI、MgO均為離子化合物,現(xiàn)有下列數(shù)據(jù),據(jù)此判斷這三種化合物熔點(diǎn)高低的順序()(導(dǎo)學(xué)號(hào)52720019)A.B.C.D.解析：離子化合物中,離子所帶電荷數(shù)越多、離子半徑越小,離子鍵越強(qiáng),其熔、沸點(diǎn)就越高。因?yàn)閞(F -)r(I-)、r(Na+)”“=”或“”)。 探究一探究二即時(shí)檢測(cè)解析：(1)根據(jù)Na3N的電子式可知,Na3N是由Na+和N3-以離子鍵結(jié)合而成的。(2)Na3N與水反應(yīng)生成NaOH和NH3,該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)。(3)Na+和N3-的核外電子層結(jié)構(gòu)相同,但Na+的原子序數(shù)大于N3-的,故r(Na+)r(N3-)。答案：(1)離子(2)復(fù)分解反應(yīng)(3)