1、 第二單元第二單元 離子鍵離子鍵 離子晶體離子晶體一、離子鍵的構成一、離子鍵的構成二、離子晶體二、離子晶體 相鄰的兩個或多個原相鄰的兩個或多個原子之間劇烈的相互作用子之間劇烈的相互作用 化學鍵化學鍵 離子鍵離子鍵 共價鍵共價鍵 金屬鍵金屬鍵 極性共價鍵極性共價鍵非極性共價鍵非極性共價鍵化學鍵：化學鍵：Na+Cl電子轉移電子轉移不穩定不穩定穩定穩定一、離子鍵的構成一、離子鍵的構成 普通而言，電負性較大的非金屬元普通而言，電負性較大的非金屬元素的原子容易獲得電子構成陰離子，電素的原子容易獲得電子構成陰離子，電負性較小的金屬元素的原子容易失去電負性較小的金屬元素的原子容易失去電子而構成陽離子。子而構

2、成陽離子。 當這兩種原子所屬元素的電負性當這兩種原子所屬元素的電負性差值必需大于差值必需大于1.7相互接近到一定程相互接近到一定程度時，原子間容易發生電子得失而構成度時，原子間容易發生電子得失而構成陰、陽離子，陰、陽離子， 陰、陽離子經過靜電作陰、陽離子經過靜電作用用離子鍵構成穩定的化合物。離子鍵構成穩定的化合物。 在氯化鈉晶體中，在氯化鈉晶體中，Na+和和Cl間存在哪些作用力？間存在哪些作用力？ 1、Na+離子和離子和Cl離子間的靜電吸引作用離子間的靜電吸引作用 2、陰、陽離子的核外電子之間；陰、陽離子的原子核、陰、陽離子的核外電子之間；陰、陽離子的原子核之間的靜電排斥作用之間的靜電排斥作用

3、 當陰、陽離子接近到某一定間隔時，當陰、陽離子接近到某一定間隔時，靜電引力和靜電斥力到達平衡，陰陽離子靜電引力和靜電斥力到達平衡，陰陽離子間堅持一定的平衡核間距，構成穩定的離間堅持一定的平衡核間距，構成穩定的離子鍵，整個體系到達能量最低形狀。子鍵，整個體系到達能量最低形狀。 離子鍵離子鍵 陰、陽離子間經過靜電作用所陰、陽離子間經過靜電作用所構成的化學鍵。構成的化學鍵。2、成鍵微粒：、成鍵微粒：3、本質：、本質：陰、陽離子陰、陽離子靜電作用靜電引力和斥力靜電作用靜電引力和斥力1、成鍵的必要條件：、成鍵的必要條件：所屬元素的電負性差值必需大于所屬元素的電負性差值必需大于1.74、特、特 征：征：無

4、方向性和飽和性無方向性和飽和性 通常情況下，陰、通常情況下，陰、 陽離子可以看成陽離子可以看成是球形對稱的。是球形對稱的。 陰、陽離子的電荷分布陰、陽離子的電荷分布也是球形對稱的，它們在空間各個方向也是球形對稱的，它們在空間各個方向上的靜電作用一樣，所以在各個方向上上的靜電作用一樣，所以在各個方向上都可以與帶相反電荷的離子發生靜電作都可以與帶相反電荷的離子發生靜電作用；只需空間條件允許，一個離子可以用；只需空間條件允許，一個離子可以同時吸引多個帶相反電荷的離子。同時吸引多個帶相反電荷的離子。CsCl的晶體構造的晶體構造CuSO45H2OCaF2BaSO4二、離子晶體二、離子晶體2、微粒間作用力

5、：、微粒間作用力：3、晶體特性：、晶體特性：離子鍵離子鍵熔點較高，硬度較大且熔點較高，硬度較大且脆，難揮發、難緊縮、脆，難揮發、難緊縮、熔融或溶于水能導電。熔融或溶于水能導電。1、構成微粒：、構成微粒：陰、陽離子陰、陽離子 常溫常壓下，離子化合物大多數以常溫常壓下，離子化合物大多數以晶體離子晶體的方式存在。晶體離子晶體的方式存在。 離子晶體離子晶體陰、陽離子經過離子鍵結合，在空陰、陽離子經過離子鍵結合，在空間呈現有規律的陳列所構成的晶體。間呈現有規律的陳列所構成的晶體。為什么離子晶體不能導電為什么離子晶體不能導電? ? 固態時固態時, ,離子晶體中的陰、陽離子經過離子晶體中的陰、陽離子經過離子

6、鍵緊緊的束縛在一同離子鍵緊緊的束縛在一同, ,不能自在挪動。不能自在挪動。 離子晶體中存在較強的離子鍵離子晶體中存在較強的離子鍵, ,減弱或減弱或破壞這些離子鍵破壞這些離子鍵, ,都需求較多的能量。都需求較多的能量。思索思索為什么離子晶體的硬度較大、熔點為什么離子晶體的硬度較大、熔點較高較高? ? 晶格能晶格能U U 指拆開指拆開1mol 1mol 離子晶體使之構成氣態陰離子離子晶體使之構成氣態陰離子和陽離子所吸收的能量。例如：和陽離子所吸收的能量。例如：NaCl(s)Na+(g)+ClNaCl(s)Na+(g)+Cl(g) U=786kJmol(g) U=786kJmol1 1 1、晶格能越

7、大，闡明離子晶體中的離、晶格能越大，闡明離子晶體中的離子鍵越結實，離子晶體越穩定。子鍵越結實，離子晶體越穩定。 2、 普通而言，晶格能越高，離子晶體普通而言，晶格能越高，離子晶體的熔點越高、硬度越大。的熔點越高、硬度越大。某些離子晶體的晶格能以及晶體中的離子電荷、某些離子晶體的晶格能以及晶體中的離子電荷、核間距、晶體的熔點、硬度核間距、晶體的熔點、硬度ABAB型型離子晶離子晶體體核間距核間距ro /pmro /pm晶格能晶格能U/kJmol1U/kJmol1熔點熔點m.p./oCm.p./oC摩氏摩氏硬度硬度NaF2319239933.2NaCl2827868012.5NaBr29874774

8、72.5NaI323704661O2FNa+Mg2+Al3+ 18e粒子：粒子： S2ClK+Ca2+ r (陽離子陽離子) r(原子原子)； 如：如：r (Na+) r(Na) r(高價離子高價離子) r(低價離子低價離子) ； 如：如：r(Fe3+) r(Fe2+) r(陰離子陰離子) r(原子原子)； 如：如：r(Cl) r(Cl)思索思索 哪些物質中含有離子鍵？哪些物質中含有離子鍵？ 活潑金屬元素活潑金屬元素(IA，IIA)和活潑非金屬和活潑非金屬元素元素(VIA，VIIA)之間構成的化合物。之間構成的化合物。離子化合物離子化合物含有離子鍵的化合物含有離子鍵的化合物 普通說來，以下化合

9、物通常為離子普通說來，以下化合物通常為離子化合物。如：化合物。如： 強堿、大多數鹽。強堿、大多數鹽。 “類鹽：類鹽：Na2O2、CaO2、CaC2 、 NaH食鹽的晶體構造食鹽的晶體構造NaCl晶體中陰、陽離子配位數晶體中陰、陽離子配位數NaClNaCl的晶體構造模型的晶體構造模型氯氯化化鈉鈉中中離離子子配配位位數數氯氯化化銫銫的的晶晶體體構構造造-Cs+-Cl-CsClCsCl的晶體構造表示圖的晶體構造表示圖S2、Zn2+的的配位數均為配位數均為4S2的配位數為的配位數為4Zn2+的配位數為的配位數為4 指一個離子周圍最臨近的異指一個離子周圍最臨近的異電性離子的數目。電性離子的數目。 離子晶

10、體的配位數離子晶體的配位數離子晶體離子晶體 陰離子的配位數陰離子的配位數陽離子的配位數陽離子的配位數NaClCsClZnS NaCl和CsCl晶體中陰、陽離子的配位數668844 離子晶體中離子的配位數與它們的相對離子晶體中離子的配位數與它們的相對大小有關，與其所帶電荷數目的多少無關。大小有關，與其所帶電荷數目的多少無關。思索思索他以為是什么要素決議了離他以為是什么要素決議了離子晶體中離子的配位數？子晶體中離子的配位數？ 在離子晶體中，陰、陽離子總是盡在離子晶體中，陰、陽離子總是盡能夠嚴密地陳列，且一種離子周圍緊鄰能夠嚴密地陳列，且一種離子周圍緊鄰的帶相反電荷的離子越多，體系的能量的帶相反電荷

11、的離子越多，體系的能量越低，所構成的離子晶體越穩定。越低，所構成的離子晶體越穩定。 離子晶體中，一種離子周圍所環繞離子晶體中，一種離子周圍所環繞的帶相反電荷離子數目的多少與陰、陽的帶相反電荷離子數目的多少與陰、陽離子半徑之比離子半徑之比 r+ / r 有關有關離子離子Na+Cs+ Cl離子半徑離子半徑/pm95169181陰、陽離子半徑比與離子配位數的關系陰、陽離子半徑比與離子配位數的關系常見陰、陽離子的半徑常見陰、陽離子的半徑離子晶體離子晶體ZnSNaClCsClCsFr+ / r配位數配位數468120.7321.00.4140.7320.2250.4141.01、一個氯化鈉晶胞中有、一個

12、氯化鈉晶胞中有Na+、 Cl各多少個？各多少個？Na+= (1 + 12/4) = 4個個Cl= (8/8 + 6/2) = 4個個 2、在、在NaCl晶體中，與每個晶體中，與每個Na+(或或Cl)間隔最間隔最近的近的Cl(Na+)是幾個？與每個是幾個？與每個Na+(Cl) 間隔間隔最近的最近的Na+(Cl)是幾個？是幾個？Na+和和Cl的位置：的位置：Na+：體心和棱中點；：體心和棱中點； Cl：面心和頂點，或：面心和頂點，或者反之。者反之。Na+ Cl-與與Na+等間隔且最等間隔且最近的近的Na+有：有：與與Cl 等間隔且最等間隔且最近的近的Cl有：有：與與Na+等間隔且最等間隔且最近的近的Cl有：有：與與Cl等間隔且最等間隔且最近的近的Na+有：有：12個個6個個12個個6個個食食鹽鹽的的晶晶體體構構造造CsCl晶體晶體構造表示圖：晶體晶體