第4节_离子晶体第1和2课时

1、第一课时第一课时回顾：三种晶体结构与性质的比较回顾：三种晶体结构与性质的比较晶体类型晶体类型原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体金属晶体金属晶体概念概念作用力作用力构成微粒构成微粒物物理理性性质质熔沸点熔沸点硬度硬度导电性导电性 实例实例 相邻原子之间以共价相邻原子之间以共价键相结合而成具有空键相结合而成具有空间网状结构的晶体间网状结构的晶体分子间以范德分子间以范德华力相结合而华力相结合而成的晶体成的晶体通过金属键通过金属键形成的晶体形成的晶体共价键共价键范德华力范德华力金属键金属键原子原子分子分子金属阳离子金属阳离子和自由电子和自由电子很高很高很低很低差别较大差别较大差别较大差别较大很大很大很小

2、很小无无(硅为半导体硅为半导体)无无导体导体金刚石、二氧化硅、金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅晶体硅、碳化硅I2、干冰、干冰、冰等冰等Au、Fe、Cu、钢铁等、钢铁等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并讨论：思考并讨论：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？它是哪种晶体类型么？它是哪种晶体类型?2Na + Cl2 = 2NaCl +11+17+17+11Na+ Cl- -NaClCl-Na+1、定义：、定义：2、结构特点：、结构特点：

3、(1)成键粒子：成键粒子：(2)相互作用力：相互作用力：u常见的离子晶体：常见的离子晶体：强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。NaClNaCl晶体晶体NaNa+ +ClCl- -由阳离子和阴离子通过离由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。子键结合而成的晶体。阴、阳离子阴、阳离子离子键离子键一、离子晶体一、离子晶体根据前面的讨论总结离子根据前面的讨论总结离子晶体的理论知识晶体的理论知识? ?u有无单个分子存在有无单个分子存在?无单个分子存在无单个分子存在;NaCl不表示分子式。不表示分子式。晶体晶体氯化钠氯化钠干冰干冰金刚石金刚石熔熔 点点（）801801

4、-56.2-56.235503550晶体的硬度晶体的硬度(2) 硬度硬度 。3、离子晶体物理性质的特点、离子晶体物理性质的特点：(1) 熔沸点熔沸点 , 难挥发难压缩。难挥发难压缩。较高较高较大较大(3) 水溶性水溶性(4) 导电性导电性离子电荷越多离子电荷越多,半径越小半径越小,熔沸点升高。熔沸点升高。一般易溶于水一般易溶于水,而难溶于非极性溶剂。而难溶于非极性溶剂。固态不导电固态不导电,水溶液和者熔融状态下能导电。水溶液和者熔融状态下能导电。1.1.判断下列物质判断下列物质 属于离子属于离子晶体？晶体？ 1.SiO1.SiO2 2 2.CaCl 2.CaCl2 2 3.NaOH 3.NaO

5、H 4. 4.冰糖冰糖(C(C1212H H2222O O1111) 5.BaSO) 5.BaSO4 4 6.I 6.I2 2 7.P 7.P2 2O O5 5 8. NH 8. NH4 4NONO3 3 9. H9. H2 2O 10.HCl 11. NaHCOO 10.HCl 11. NaHCO3 3 12. Na12. Na2 2O O2 2、3 3、5 5、8 8、1111、1212随堂练习随堂练习:2.下列叙述错误的是（下列叙述错误的是（ ） A、带相反电荷离子之间的相互吸引、带相反电荷离子之间的相互吸引 称为离子键称为离子键 B、金属元素与非金属元素化合时，、金属元素与非金属元素化

6、合时， 不一定形成离子键不一定形成离子键 C、某元素的原子最外层只有、某元素的原子最外层只有1个电个电 子子,它跟卤素相互结合时所形成的它跟卤素相互结合时所形成的 化学键不一定是离子键化学键不一定是离子键 D、非金属原子间不可能形成离子键、非金属原子间不可能形成离子键AD3.下列有关离子化合物的说法正确的是下列有关离子化合物的说法正确的是( ) A、离子化合物中一定含有金属元素，含金、离子化合物中一定含有金属元素，含金 属元素的化合物一定是离子化合物属元素的化合物一定是离子化合物 B、离子键只存在于离子化合物中，离子化、离子键只存在于离子化合物中，离子化 合物中一定含有离子键合物中一定含有离子

7、键 C、离子化合物中不可能含有共价键、离子化合物中不可能含有共价键 D、离子化合物受热熔化破坏化学键，吸收、离子化合物受热熔化破坏化学键，吸收 热量，属于化学变化热量，属于化学变化4.离子晶体不可能具有的性质是（离子晶体不可能具有的性质是（ ） A、较高的熔、沸点、较高的熔、沸点 B、良好的导电性、良好的导电性 C、溶于极性溶剂、溶于极性溶剂 D、坚硬而易粉碎、坚硬而易粉碎B BB B5.下列性质适合于离子晶体的是（下列性质适合于离子晶体的是（ ） A、熔点、熔点1070，易溶于水，水溶液能导电，易溶于水，水溶液能导电 B、熔点、熔点10.31，液态不导电，水溶液导电，液态不导电，水溶液导电

8、C、能溶于、能溶于CS2，熔点，熔点112.8，沸点，沸点444.6 D、熔点、熔点97.81，质软，导电，密度，质软，导电，密度0.97g/cm3 6.离子晶体不导电，为什么熔化后或溶于水离子晶体不导电，为什么熔化后或溶于水 后能导电？后能导电？ A A提示提示:是否有自由移动的带电微粒是否有自由移动的带电微粒.钠离子和氯离子在晶胞中的位置：钠离子和氯离子在晶胞中的位置：4 4、几种常见的离子晶体的晶胞结构：、几种常见的离子晶体的晶胞结构：(1)(1)氯化钠型晶胞氯化钠型晶胞氯离子：体心和棱中点氯离子：体心和棱中点; ;钠离子：面心和顶点钠离子：面心和顶点. .NaNa+ +ClCl- -或

9、者反之或者反之;交错排列交错排列相同离子的位置：最小面对角线位置相同离子的位置：最小面对角线位置不同离子的位置：最小面相邻位置不同离子的位置：最小面相邻位置计算方法：均摊法计算方法：均摊法顶点占顶点占1/81/8；棱占；棱占1/41/4；面心占；面心占1/21/2；体心占；体心占1 1 每个每个NaClNaCl晶胞含晶胞含NaNa+ +、ClCl- -的个数的个数? ?Na+:4216818Cl-:414112NaNa+ +ClCl- -Cs+-Cl-CsClCsCl的晶体结构及晶胞构示意图的晶体结构及晶胞构示意图（2 2）CsClCsCl晶胞晶胞铯离子和氯离子的位置？铯离子和氯离子的位置？铯

10、离子：铯离子：氯离子：氯离子：个数个数1个；个；1个。个。ClCl- -CsCs+ +或者或者反之反之顶点顶点体心体心位置位置图图3 32727NaClNaCl晶胞晶胞CsClCsCl晶胞晶胞 在在NaClNaCl晶体中，与晶体中，与NaNa+ +(Cl(Cl- -) )等距离且最等距离且最近的近的ClCl- -(Na(Na+ +) )有几个？有几个？ 在在CsClCsCl晶体中，晶体中，与与CsCs+ +( (Cl-) )等距离且最等距离且最近的近的ClCl- -(Cs(Cs+ +) )有几个？有几个？ （1 1）定义：）定义：配位数配位数( (缩写为缩写为C.N.)C.N.) 指指离子晶体

11、中一个离子周围最邻近的异电离子晶体中一个离子周围最邻近的异电性离子的数目性离子的数目。5、晶体中的配位数、晶体中的配位数:NaClNaCl和和CsClCsCl的晶胞的晶胞离子离子晶体晶体阴离子的阴离子的配位数配位数阳离子的阳离子的配位数配位数阴阳离子的阴阳离子的配位数比配位数比NaClCsCl-Cl- Na+NaCl的晶体结构模型的晶体结构模型NaClNaCl晶体中阴、阳离子的配位数晶体中阴、阳离子的配位数NaNa+ +的配位数为：的配位数为： ClCl- -的配位数为：的配位数为：66-Cs+-Cl-CsClCsCl的晶体结构及晶胞构示意图的晶体结构及晶胞构示意图CsCs+ +的配位数为：的

12、配位数为： ClCl- -的配位数为：的配位数为：88离子离子晶体晶体阴离子的阴离子的配位数配位数阳离子的阳离子的配位数配位数阴阳离子配阴阳离子配位数的比值位数的比值NaClCsCl661:1881:1科学探究科学探究1： 找出找出NaClNaCl、CsClCsCl两种离子晶体中阳离子和阴两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数：离子的配位数：结论：结论：AB型离子化合物中型离子化合物中阴离子的配位数阴离子的配位数=阴离子的配位数阴离子的配位数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

13、不相同呢(NaCl(NaCl的是的是6, 6, CsClCsCl的是的是8)?8)?离子晶体离子晶体阴离子的配位数阴离子的配位数阳离子的配位数阳离子的配位数阴阳离子配位数的比值阴阳离子配位数的比值NaCl661：1CsCl881：1根据表根据表35、表、表36分析分析,什么因素影响了什么因素影响了离子晶体中离子的配位数？利用相关数据计离子晶体中离子的配位数？利用相关数据计算，并填表：算，并填表：NaClNaClCsClCsClr rr r= =r rr r= =C.N=6C.N=6C.N=8C.N=8 离子离子 Na Cs Cl 离子半径离子半径pm 95 169 18lP79科学探究科学探究

14、2：离子晶体离子晶体阴离子的配位数阴离子的配位数阳离子的配位数阳离子的配位数NaClCsClNaClNaClCsClCsClr+/r- =r+/r- =r+/r- =r+/r- =C.N.=6C.N.=6C.N.=8C.N.=80.5250.934r+/r- r+/r- 越大，配位数越大越大，配位数越大规律：规律：配位数468半径比0.20.20.40.4 0.40.40.70.7 0.70.71.01.0空间构型ZnSNaClCsCl结论结论：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。一般情况一般情况:正负离子的半径比越大正

15、负离子的半径比越大,配位数配位数越多越多.配位数配位数4 46 68 8半径比半径比0.20.40.20.40.40.70.40.70.71.00.71.0空间构型空间构型ZnSNaClNaClCsClCsClZnS晶胞晶胞（3 3）CaFCaF2 2 ( (萤石萤石) )型晶胞型晶胞 配位数配位数884 位置位置离子个数离子个数4CaF晶胞上面晶胞上面心心CaFCaF2 2的晶胞的晶胞例：例：CaF2的晶体中，的晶体中，Ca2和和F的的电荷数之比电荷数之比_，个数之比个数之比_，Ca2配位数是配位数是_，F的配位数是的配位数是_。1:22:184CaF晶胞上面心晶胞上面心（2）影响离子晶体中

16、离子配位数的因素还有：）影响离子晶体中离子配位数的因素还有： 正负离子正负离子电荷比电荷比正负离子的正负离子的配位数比配位数比=正负离子正负离子电电荷比荷比=正负正负离子的数目反比离子的数目反比6 6、决定离子晶体结构（配位数）的因素、决定离子晶体结构（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荷比.离子键的纯粹因素离子键的纯粹因素(本书不介绍本书不介绍)一般一般:正负离子的半径比越大正负离子的半径比越大,配位数越多配位数越多.正负离子的正负离子的配位数比配位数

17、比=正负离子正负离子电荷比电荷比 =正负正负离子的数目反比离子的数目反比1、下列各指定微粒的数目之比不是、下列各指定微粒的数目之比不是1:1的是的是 A、Na2O2晶体中的阴离子和阳离子晶体中的阴离子和阳离子 B、NaHCO3晶体中的钠离子和碳酸氢根离子晶体中的钠离子和碳酸氢根离子 C、 离子中的质子和中子离子中的质子和中子 D、NH4Cl溶液中铵根离子和氯离子溶液中铵根离子和氯离子2、CaF2 晶体中正离子的配位数晶体中正离子的配位数8,负离子的配负离子的配位数为位数为 。TiO2晶体中正离子的配位数为晶体中正离子的配位数为6，负离子的配，负离子的配位数为多少？位数为多少？ZnS晶体中负离子

18、的配位数是晶体中负离子的配位数是4,正离子正离子的配位的配位数为多少？数为多少？43422412MgADAD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3、如图所示，在氯化钠晶体中，与、如图所示，在氯化钠晶体中，与 每个每个Na+等距离且最近的几个等距离且最近的几个Cl- 所围所围 成的空间几何构型（成的空间几何构型（ ） A、十二面体、十二面体 B、正八面体、正八面体 C、正六面体、正六面体 D、正四面体、正四面体BNaClNaCl晶体中阴、阳离子的配位数晶体中阴、阳离子的配位数NaNa+ +的配位数为：的配位数为：ClCl- -的配位数为：的配位数为：66十四面体十四

19、面体 （1）如图直线交点如图直线交点处的圆圈为处的圆圈为NaCl晶晶体中体中Na+或或Cl-所处位所处位置，晶体中，每个置，晶体中，每个Na+周围与它最接近周围与它最接近的且距离相等的的且距离相等的Na+个数为：个数为：_12选做练习题选做练习题1:(2) 这些这些Na+离子中心离子中心围成的空间几何图形是围成的空间几何图形是_。干冰晶体结构示意图氯化钠晶体结构示意图氯离子氯离子氯离子氯离子 选练选练2：若已知若已知NaCl的摩尔质量为的摩尔质量为 M g/mol晶胞的边长为晶胞的边长为a cm，设阿伏加德常数，设阿伏加德常数为为NA，则，则NaCl晶体的密度为晶体的密度为: g/cm3 。

20、晶胞法：晶胞法：小立方体法：小立方体法： M ( a )3 NA12124M a3NAaa/2科学视野科学视野含复杂离子的离子晶体含复杂离子的离子晶体碳酸盐在一定温度下发生分解的规律？碳酸盐在一定温度下发生分解的规律？ 碳酸盐的分解温度与金属阳离子所带的碳酸盐的分解温度与金属阳离子所带的电荷及阳离子半径有关电荷及阳离子半径有关 金属阳离子所带的电荷越多、阳离子金属阳离子所带的电荷越多、阳离子半径越小，金属阳离子与碳酸根中的氧离半径越小，金属阳离子与碳酸根中的氧离子作用越强，碳酸盐的分解温度越低子作用越强，碳酸盐的分解温度越低rqq21晶格能二、晶格能 1 1、定义：、定义：气态离子形成气态离子

21、形成1mol1mol离子晶体时释放离子晶体时释放的能量，通常取正值。的能量，通常取正值。 晶格能的大小与阴、阳离子所带电荷的乘积成晶格能的大小与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子间的距离成反比。正比，与阴、阳离子间的距离成反比。 2 2、规律、规律：晶格能越大：晶格能越大：形成的离子晶体越稳定（离子键越强）形成的离子晶体越稳定（离子键越强）熔点越高；熔点越高；硬度越大。硬度越大。某些离子晶体的晶格能某些离子晶体的晶格能F-Cl-Br-I-Li+Na+K+Rb+Cs+103692382178574085378671568965980774768266063175770464963060

22、4问题：问题：1 1、什么是岩浆晶出？、什么是岩浆晶出？2 2、岩浆晶出顺序与晶格能的关系？、岩浆晶出顺序与晶格能的关系？阅读：阅读：科学视野科学视野岩浆晶出规则与晶格能岩浆晶出规则与晶格能 晶格能高的晶体熔点较高，更容易在晶格能高的晶体熔点较高，更容易在岩浆冷却过程中冷却下来，从而先结晶岩浆冷却过程中冷却下来，从而先结晶岩浆晶出规则与晶格能岩浆晶出规则与晶格能: :2、影响晶格能的大小的因素、影响晶格能的大小的因素 ：（1）阴、阳离子所带电荷的越多晶格能越大。）阴、阳离子所带电荷的越多晶格能越大。（2）阴、阳离子的半径越小，晶格能越大。）阴、阳离子的半径越小，晶格能越大。3 3、晶格能越大，形成的离子晶体的离子键越强，、晶格能越大，形成的离子晶体的离子键越强，形成的离子晶体越稳定，熔点越高、硬度