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1、江苏省连云港市赣榆县海头高级中学2020高中化学 3.2离子键 离子晶体(第一课时)教学案(无答案)苏教版选修3教学目标: 1、通过复习钠与氯形成氯化钠的过程,使学生理解离子键的概念、形成过程和特点。 2、理解离子晶体的概念、构成及物理性质特征,掌握常见的离子晶体的类型及有关晶胞的计算。教学重点: 1、离子键的概念、形成过程和特点 2、 离子晶体的类型及有关晶胞 的计算。教学过程: 【问题引入】1、钠原子与氯原子是如何结合成氯化钠的?你能用电子式表示氯化钠的形成过程吗?2、根据元素的金属性和非金属性差异,你知道哪些原子之间能形成离子键? 【板书】 第二单元 离子键 离子晶体3-2-1离子键的形
2、成一、离子键的形成【学生活动】写出钠在氯气中燃烧的化学方程式;思考:钠原子与氯原子是如何结合成氯化钠的?请你用电子式表示氯化钠的形成过程。【过渡】以阴、阳离子结合成离子化合物的化学键,就是离子键。【板书】1、离子键的定义:使阴、阳离子结合成离子化合物的静电作用2. 离子键的形成过程 【讲解】以 NaCl 为例,讲解离子键的形成过程: 1) 电子转移形成离子:一般达到稀有气体原子的结构【学生活动】分别达到 Ne 和 Ar 的稀有气体原子的结构,形成稳定离子。2)判断依据:元素的电负性差要比较大 【讲解】元素的电负性差要比较大,成键的两元素的电负性差用X表示,当 X 1.7, 发生电子转移, 形成
3、离子键;当X 1.7, 实际上是指离子键的成分(百分数)大于50%.【小结】:1、活泼的金属元素(IA、IIA)和活泼的非金属元素(VIA、VIIA)形成的化合物。2、活泼的金属元素和酸根离子(或氢氧根离子)形成的化合物3、铵根和酸根离子(或活泼非金属元素离子)形成的盐。【板书】二、用电子式表示离子化合物的形成【练习】1、写出下列微粒的电子式:(1)Na+、Mg2+、Cl-、O2-、(2)NaCl MgO MgCl小结:离子化合物电子式的书写1.简单阴离子的电子式不但要表达出最外层所有电子数(包括得到的电子),而且用方括号“ ”括起来,并在右上角注明负电荷数2.简单阳离子的电子式就是离子符号3
4、.离子化合物的电子式由阴离子和阳离子电子式组成,相同的离子不能合并【练习】2、用电子式表示NaCl、K2S的形成过程小结:用电子式表示离子键的形成过程1.左边是组成离子化合物的各原子的电子式 , 右边是离子化合物的电子式2.连接号为“ ”3.用 表示电子转移的方向【板书】三、离子键的实质思考:从核外电子排布的理论思考离子键的形成过程 【板书】四、离子键的特征【讲解】通常情况下,阴、阳离子可以看成是球形对称的,其电荷分布也是球形对称的,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。因此离子键没有方向性和饱和性。【讨论】就NaCl的晶体结构,交流你对离子键没有饱和性和方向性的认识【板
5、书】 (1). 离子键无方向性(2). 离子键无饱和性【板书】五、 离子键的强度晶格能(1). 键能和晶格能 【讲解】以 NaCl 为例:键能:1mol 气态 NaCl 分子, 离解成气体原子时, 所吸收的能量. 用Ei 表示: 【板书】(2).晶格能(符号为U):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【讲解】在离子晶体中,阴、阳离子间静电作用的大小用晶格能来衡量。晶格能(符号为U)是指拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子和阳离子所吸收的能量。例如:拆开 1mol NaCl 晶体使之形成气态钠离子和氯离子时, 吸收的能量. 用 U 表示:NaCl(s) Na+(g) +
6、Cl-(g) U= 786 KJ.mol-1 晶格能 U 越大,表明离子晶体中的离子键越牢固。一般而言,晶格能越大,离子晶体的 离子键越强. 破坏离子键时吸收的能量就越多,离子晶体的熔沸点越高,硬度越大。键能和晶格能, 均能表示离子键的强度, 而且大小关系一致. 通常, 晶格能比较常用.【板书】(3). 影响离子键强度的因素离子的电荷数和离子半径【思考】由下列离子化合物熔点变化规律 ,分析离子键的强弱与离子半径、离子电荷有什么关系?(1)NaF NaCl NaBr NaI 988 801 747 660 (2)NaF CaF2 CaO 988 1360 2614 (提示:Ca2+半径略大于Na
7、+半径)【讲解】从离子键的实质是静电引力 出发, 影响 F 大小的因素有: 离子的电荷数q 和离子之间的距离 r (与离子半径的大小相关)1) 离子电荷数的影响:电荷高,晶格能大,离子晶体的熔沸点高、硬度大。 NaCl MgO晶格能(KJ.mol-1) 786 3791熔点() 801 2852摩氏硬度 2.5 6.52) 离子半径的影响:半径大, 导致离子间距大, 晶格能小,离子晶体的熔沸点低、硬度小。3) 离子半径概念及变化规律 离子半径的变化规律a) 同主族, 从上到下, 电子层增加, 具有相同电荷数的离子半径增加. b) 同周期: 主族元素, 从左至右 离子电荷数升高, 最高价离子,
8、半径最小. 如: 过渡元素, 离子半径变化规律不明显.c) 同一元素, 不同价态的离子, 电荷高的半径小. 如: d) 一般负离子半径较大; 正离子半径较小.e) 周期表对角线上, 左上元素和右下元素的离子半径相似. 如: Li+ 和 Mg2+, Sc3+ 和 Zr4+ 的半径相似.【小结】离子电荷数越大,核间距越小,晶格能越大,离子键越牢,离子晶体的熔、沸点越高,硬度越大。【课堂小结】【课后练习】1下列各组数值表示有关元素的原子序数,其中所表示的各组原子能以离子键结合成稳定化合物的是( )A1与6 B2与8 C9与11 D8与142用电子式表示下列物质的结构:NaOH、Ca(ClO)2。3离
9、子化合物 LiCl、NaCl、KCl、RbCl和CsCl熔点由高到底的顺序是_。5某主族元素A的外围电子排布式为ns1,另一主族元素B的外围电子排布为ns2np4,两者形成的离子化合物的化学式可能为AABBA2BCAB2DA2B36下列叙述正确的是 ( )A氯化钠晶体不能导电,所以氯化钠不是电解质B氯化钠溶液能导电,所以氯化钠溶液是电解质C熔融的氯化钠和氯化钠溶液都能产生自由移动的离子D氯化钠熔融时不破坏氯化钠晶体中的离子键。7NaF、NaI、MgO均为离子化合物,根据下列数据,这三种化合物的熔点高低顺序是( )物质NaFNaIMgO离子电荷数112键长(10-10m)2.313.182.10A B. C. D. 8下列说法不正确的是 ( )A离子晶体的晶格能越大离子键越强B阳离子的半径越大则可同时吸引的阴离子越多C通常阴、阳离子的半径越小,电荷越大,该阴、阳离子组成的离子化合物的晶格能越大D拆开1mol离子键所需的能量叫该离子晶体的晶格能9离子化合物NaCl、CaO、NaF、MgO中,晶格能从小到大顺序正确的是( )A BC D