高中化学 第3章 物质的聚集状态与物质性质 3.2 离子晶体（第2课时）课件 鲁科版选修3[共40页]

1、化化学学通往成功之路通往成功之路 路漫漫其修远兮 吾将上下而求索离离 子子 晶晶 体体物质物质铜铜干冰干冰金刚石金刚石氯化钠氯化钠晶体晶体类型类型金属金属晶体晶体分子分子晶体晶体原子原子晶体晶体思考问题：思考问题：氯化钠晶体的构成微粒是什么氯化钠晶体的构成微粒是什么?构成晶体的微粒间的相互作用力是什构成晶体的微粒间的相互作用力是什么？么？1、定义：、定义：由阳离子和阴离子通过离子由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。键结合而成的晶体。阴离子、阳离子阴离子、阳离子离子键离子键离子晶体离子晶体 3 3、结构特征：、结构特征：根据前面的讨论，阅读教材总结离根据前面的讨论，阅读教材总结离子晶体的理

2、论知识子晶体的理论知识2 2、结构特点：、结构特点：(1)(1)成键的微粒：成键的微粒：(2)(2)相互作用力：相互作用力：Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+离子晶体离子晶体可见：可见：在在NaClNaCl晶体中，钠离子、氯离子晶体中，钠离子、氯离子按一定的规律在空间排列成立方体。按一定的规律在空间排列成立方体。（1）离子键没有饱和性和方向性，在晶体中阴阳离子离子键没有饱和性和方向性，在晶体中阴阳离子尽可能采用最密堆积尽可能采用最密堆积强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐

3、类。强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。离子晶体离子晶体3、结构特征：、结构特征：4、常见的离子晶体：、常见的离子晶体：（2）离子晶体中不存在单独的分子，化学式代表阴阳离离子晶体中不存在单独的分子，化学式代表阴阳离子最简个数比子最简个数比【探究一探究一】氯化钠的晶体结构氯化钠的晶体结构离子晶体离子晶体5、离子晶体的空间结构、离子晶体的空间结构 I . NaCl晶胞的确定晶胞的确定 I I.氯化钠晶体氯化钠晶体化学式化学式的确定的确定 I I I .氯化钠晶体中，氯化钠晶体中， Na+ 与与Cl-的具体的具体关系关系NaClNaCl晶体中的结构微粒：晶体中的结构微粒： （ClCl）（）（NaNa

4、+ +）第二层的离子第二层的离子NaClNaCl晶体的结构示意图晶体的结构示意图 I. .哪个是哪个是NaClNaCl晶胞？晶胞？不能重合！不能重合！能重合！能重合！为什么为什么大大的是晶胞呢？的是晶胞呢？氯化钠晶胞结构图氯化钠晶胞结构图I I.确定氯化钠的化学式：Na+和Cl-的位置：氯化钠晶胞中的氯骨架氯化钠晶胞中的氯骨架思考思考：一个氯化钠晶胞中氯一个氯化钠晶胞中氯离子的位置离子的位置面心 顶点氯化钠中晶胞中的钠骨架氯化钠中晶胞中的钠骨架思考：一个氯化钠晶胞中钠离子的位置思考：一个氯化钠晶胞中钠离子的位置体心 棱中点I I.确定氯化钠的化学式：Na+和Cl-的位置：钠离子：体心 棱中点氯

5、离子：面心 顶点每个晶胞含钠离子、氯离子的个数：Na+：Cl-：化学式为：NaCl氯化钠晶胞结构图氯化钠晶胞结构图每个每个Na+周围最近且等距离的周围最近且等距离的Cl-有几个？有几个？每个每个 Cl- 周围最近且等距离的周围最近且等距离的 Na+呢？呢？ I I I. .氯化钠晶体中，氯化钠晶体中，NaNa+ +与与ClCl- -的具体的具体关系关系-Cl- Na+正八面体正八面体 I I I. .氯化钠晶体中，氯化钠晶体中，NaNa+ +与与ClCl- -的具体的具体关系关系2 2、每个、每个NaNa+ +同时吸引同时吸引 个个 ClCl- -，每个，每个ClCl- -同时吸引同时吸引 个

6、个NaNa+ +，而，而6 6个个NaNa+ +相连形相连形成为成为 。 1 1、根据氯化钠的结构模型确定晶胞，并分、根据氯化钠的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有析其构成。每个晶胞中有 NaNa+，有有 个个ClCl- -6 6644 4正八面体正八面体与一个与一个氯离子氯离子相邻相邻最近且距最近且距离相等离相等的的氯离氯离子子有多少个？有多少个？氯化钠的晶胞结构图 距离距离是多少？是多少？( (图示距离为图示距离为a)a)a12 个个2a123456789101112aa?-Cl- - Na+【探究二】氯化铯的晶体结构氯化铯的晶体结构离子晶体离子晶体5、离子晶体的空间结构、离子晶

7、体的空间结构 I . CsCl晶胞的确定晶胞的确定 I I.氯化铯氯化铯晶体晶体化学式化学式的确定的确定 I I I .氯化铯晶体中，氯化铯晶体中， Cs+ 与与Cl-的具体的具体关系关系再请看再请看：CsClCsCl晶体的结构示意图晶体的结构示意图CsClCsCl的晶胞结构示意图的晶胞结构示意图I. CsCl晶胞的确定铯离子和氯离子的位置？铯离子和氯离子的位置？铯离子：铯离子：氯离子：氯离子：每个晶胞含铯离子、氯离每个晶胞含铯离子、氯离子的个数？子的个数？或者反之或者反之体心体心顶点顶点ClCl- -CsCs+ +I I.氯化铯晶体化学式的确定Cl-：81/8=1Cs+ ：1化学式为：化学式

8、为： CsCl-Cs+-Cl-III.氯化铯晶体中氯化铯晶体中, ,CsCs+ +与与ClCl- -的具体的具体关系关系1 1、根根据据氯化氯化铯铯的结构模型确定晶胞的结构模型确定晶胞，分析，分析每个晶胞中有每个晶胞中有 个个CsCs+ +，有有 个个ClCl- -。2、每个每个CsCs+ +同时吸引同时吸引 个个 ClCl- -，每个每个ClCl- -同同时吸引时吸引 个个CsCs+ +，CsCs+ +与与ClCl- -数目之数目之比比为为 。1 11 18 88 811 11 1230465 5在每个在每个CsCs+ +周围距离相等且最近的周围距离相等且最近的CsCs+ +共有共有 ；这几

9、个这几个CsCs+ +在空间构成的几何构型在空间构成的几何构型 。 6 6个个正八面体正八面体 【探究三探究三】决定离子晶体决定离子晶体配位数配位数的因素的因素离子晶体的配位离子晶体的配位数（数（C.N.）：是）：是指一个离子周围指一个离子周围最邻近的异电性最邻近的异电性离子的数目。离子的数目。NaNa+ +的配位数为：的配位数为：ClCl- -的配位数为：的配位数为：66NaClNaCl晶体中阴、阳离子的配位数晶体中阴、阳离子的配位数-Cs+-Cl-CsCs+ +的配位数为：的配位数为： ClCl- -的配位数为：的配位数为：88CsClCsCl的晶体结构及晶胞构示意图的晶体结构及晶胞构示意

10、图NaClNaCl、CsClCsCl都是同一主族的氯化都是同一主族的氯化物物, ,且都是且都是ABAB型，为什么它们的型，为什么它们的配位数却不相同呢配位数却不相同呢(NaCl(NaCl的是的是6, 6, CsClCsCl的是的是8)?8)?离子离子NaNa+ +CsCs+ +ClCl- -离子半径离子半径/pm/pm9595169169181181几种离子的离子半径几种离子的离子半径NaCl、 CsCl中正、负离子半径比和配位数中正、负离子半径比和配位数NaClNaClCsClCsCl r+/r- =0.525 r+/r- =0.525 r+/r- =0.933 r+/r- =0.933C.

11、N.= 6C.N.= 6C.N.= 8C.N.= 8晶体中正负离子的的半径比晶体中正负离子的的半径比(r+/r-)是决定离子晶体结构的重要因素,简称几何因素几何因素。半径比半径比（r r+ +/r/r_ _）0.20.20.40.4 0.40.40.70.70.70.71.01.01.01.0配位数配位数4 46 68 81212代表物代表物ZnSZnSNaClNaClCsClCsClCsFCsF总结：总结：AB型离子晶体中，正、负离子的半径型离子晶体中，正、负离子的半径比越大，离子的配位数越大。比越大，离子的配位数越大。影响离子晶体配位数的因素影响离子晶体配位数的因素2 Zn2+离子的配位数

12、：离子的配位数： S2-离子的配位数：离子的配位数：1一个一个ZnS晶胞中含：晶胞中含： 个个Zn2+和和 个个S2-4ZnSZnS型晶胞型晶胞4444 NaCl、 CsCl阴阳离子配位数的比值都是阴阳离子配位数的比值都是1:1关系关系,原因是什么呢原因是什么呢?是否所有的离子晶体的是否所有的离子晶体的阴阳离子配位数的比值都是阴阳离子配位数的比值都是1:1关系呢关系呢? 请阅读教材请阅读教材,讨论总结影响离子晶体中离子配讨论总结影响离子晶体中离子配位数的因素还有哪些位数的因素还有哪些?CaF2晶胞晶胞例：例：CaFCaF2 2的晶体中，的晶体中，CaCa2 2和和F F- -的个数之比的个数之

13、比_，电荷数之比，电荷数之比_，CaCa2 2配位数是配位数是_，F F- -的配位数是的配位数是_。1:22:184由由阴阳阴阳离子的电荷比离子的电荷比影响离子晶体的配位数影响离子晶体的配位数的的因素，称为因素，称为电荷因素电荷因素。影响离子晶体配位数的因素影响离子晶体配位数的因素阴阳离子电荷比阴阳离子电荷比=阴阳离子的配位数比阴阳离子的配位数比 =阴阳离子的数目反比阴阳离子的数目反比影响离子晶体配位数的因素影响离子晶体配位数的因素（1）几何因素）几何因素 （2）电荷因素）电荷因素 （3）键性因素）键性因素晶体中正负离子的半径比晶体中正负离子的半径比.晶体中正负离子的电荷比晶体中正负离子的电

14、荷比. 离子键的纯粹因素离子键的纯粹因素 本书不予讨论本书不予讨论一般决定配位数的多少一般决定配位数的多少:正负离子的半正负离子的半径比越大径比越大,配位数越多配位数越多.正负离子电荷比正负离子电荷比=正负离子的配位数比正负离子的配位数比 =正负离子的数目反比正负离子的数目反比1、定义、定义2、结构特点、结构特点3、结构特征、结构特征4、常见的离子晶体、常见的离子晶体5、离子晶体的空间结构、离子晶体的空间结构 NaCl型型 CsCl型型 影响因素影响因素 几何因素几何因素 电荷因素电荷因素 键性因素键性因素离子晶体离子晶体A AB BC CD D晶体晶体硫化钾硫化钾干冰干冰金刚石金刚石碘碘组成晶体的微粒组成晶体的微粒 阴阳离子阴阳离子分子分子原子原子分子分子晶体微粒间存在晶体微粒间存在的作用力的作用力离子键离子键共价键共价键 共价键共价键 范德华力范德华力B1 1、下表列出了有关晶体的知识，其中、下表列出了有关晶体的知识，其中错错误误的是（）的是（）C