第四节　离子晶体

1、第四节第四节 离子晶体离子晶体( (第一课时）第一课时）复习复习1：三种晶体类型与性质的比较：三种晶体类型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复习复习2：离子键：离子键定义：定义：阴、阳离子间通过静电作用所形成的阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键叫做离子键。化学键叫做离子键。成键元素：成键元素： 活泼金属元素活泼金属元素(主要是第主要是第A族和第族和第A族元素族元素)和活泼非金属元素和活泼非金属元素(主要是第主要是第A族族和第和第A族元素族元素)相互结合时形成

2、离子键。相互结合时形成离子键。离子键只存在于离子化合物中。离子键只存在于离子化合物中。常见常见离子化合物：离子化合物： 强碱、活泼金属氧化物、大多数盐类强碱、活泼金属氧化物、大多数盐类比较下列晶体的熔点，并找出各自的特点比较下列晶体的熔点，并找出各自的特点3550-56.2801晶体晶体氯化钠氯化钠干冰干冰金刚石金刚石熔熔 点点（）801801-56.2-56.235503550思考：思考：1.为什么氯化钠的性质与干冰、金刚石的不同？为什么氯化钠的性质与干冰、金刚石的不同？2.化学式化学式NaCl表示单个表示单个NaCl分子吗？分子吗？3.每个每个NaCl晶胞中拥有多少个晶胞中拥有多少个 Na

3、+?多少个多少个Cl- ?1.定义：定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合而由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。成的晶体。 成键粒子：成键粒子：一、离子晶体一、离子晶体2.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。阴、阳离子阴、阳离子粒子间相互作用力：粒子间相互作用力： 离子键离子键3.离子晶体的物理性质：离子晶体的物理性质：熔沸点较高、硬度较大，难于压缩。熔沸点较高、硬度较大，难于压缩。熔融状态或溶于水时能导电，固态时不导电熔融状态或溶于水时能导电，固态时不导电由于存在较强的离子键：由于存在较强的离子键： 科学科学探究：探究：

4、1.离子晶体的配位数离子晶体的配位数 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，它们是否相等？离子的配位数，它们是否相等？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NaClNaClCsClCsClNaCl晶胞晶胞 CsCl晶胞晶胞NaClNaCl晶体中阴、阳离子配位数晶体中阴、阳离子配位数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-Cs+-Cl-NaClNaCl、CsClCsCl晶体中阳阴离子的配位数晶体中阳阴离子的配位数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

5、离子的配位数NaClNaClCsClCsCl6688晶胞中粒子数的计算晶胞中粒子数的计算氯化钠晶胞氯化钠晶胞（3）与）与Na+等距离且最近的等距离且最近的Na+ 、Cl- 各有几个？各有几个？（2）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数与与Na+等距离且最近的等距离且最近的Na+ 有：有：12个个与与Na+等距离且最近的等距离且最近的Cl- 有：有：6个个（1）钠离子和氯离子的位置：）钠离子和氯离子的位置：钠离子和氯离子交错排列。钠离子和氯离子交错排列。CsCl晶胞晶胞（1）铯离子和氯离子的位置：）铯离子和氯离子的位置：铯离子：体心铯离子：体心 氯离子：顶点；氯离子：顶

6、点； 或者反之。或者反之。（2）每个晶胞含铯离子、氯离子的个数）每个晶胞含铯离子、氯离子的个数铯离子：铯离子：1个个 ；氯离子：；氯离子：1个个（3）与）与Cs+等距离且最近的等距离且最近的Cs+、Cl-各有几个？各有几个？铯离子：铯离子：6个个 ；氯离子：；氯离子：8个个CaCa2+2+的配位数的配位数: :F F- -的配位数的配位数: :（3）配位数）配位数4个个Ca2+和和8个个F-CaFCaF2 2晶体中晶体中CaCa2+2+ 和和F F- -的位置关系如何的位置关系如何? ?一个一个CaFCaF2 2晶胞中含晶胞中含CaCa2+2+ 、F F- -个数是多少个数是多少? ?84根据

7、表根据表3 35 5、表、表3 36 6分析影响离子晶体中离子分析影响离子晶体中离子配位数的因素。配位数的因素。科学科学探究：探究：2.影响离子晶体中离子配位数的因素。影响离子晶体中离子配位数的因素。NaClCsClr+/r-=r+/r-=C.N.=C.N.=0.5230.93468决定离子晶体结构的因素决定离子晶体结构的因素（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

8、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科学视野科学视野阅读思考阅读思考 碳酸盐热分解的实质是什么？碳酸盐热分解的实质是什么？ 表表3-7的有关数值说明了什么？的有关数值说明了什么？ 组成碳酸盐中阳离子的金属的金属性越组成碳酸盐中阳离子的金属的金属性越弱，金属阳离子的半径越小，碳酸盐的热稳弱，金属阳离子的半径越小，碳酸盐的热稳定性越差，反之越好。定性越差，反之越好。各类型离子晶体晶胞的比较各类型离子晶体晶胞的比较晶体晶体类型类型晶胞晶胞类型类型晶胞结构晶胞结构示意图示意图配位数配位数距离最

9、近且相距离最近且相等的相反离子等的相反离子每个晶胞含每个晶胞含有离子数有离子数NaCl型型ABCsCl型型AB2 2CaF2 2型型NaNa+ +：6ClCl- -：6CsCs+ +：ClCl- -： 8 88 8CaCa2+2+：F F- -：4 48 8NaNa+ +：ClCl- -：CsCs+ +：ClCl- -：CaCa2+2+：F F- -：NaNa+ +：ClCl- -：CsCs+ +：ClCl- -：CaCa2+2+：F F- -：668 88 84 48 8441 11 18 84 4二、晶格能二、晶格能1.1.定义：气态离子形成定义：气态离子形成1 1摩离子晶体时释放摩离子晶

10、体时释放的能量。的能量。 通常取正值，单位：通常取正值，单位：KJ/molKJ/mol。 二、晶格能二、晶格能2.2.影响因素：影响因素：晶格能的大小晶格能的大小:与离子带电量成正比与离子带电量成正比, 与离子半径成反比与离子半径成反比. 即即: :离子电荷数越多离子电荷数越多, ,离子半径越小离子半径越小, ,晶格能越大晶格能越大3.3.晶格能与熔点的关系：晶格能与熔点的关系： 离子晶体熔化时破坏离子键离子晶体熔化时破坏离子键晶格能越大，离子键越强，形成的离子晶体越晶格能越大，离子键越强，形成的离子晶体越稳定；熔点越高；硬度越大。稳定；熔点越高；硬度越大。科学视野：岩浆晶出规则与晶格能科学视

11、野：岩浆晶出规则与晶格能岩浆晶出规则的影响因素：岩浆晶出规则的影响因素：晶格能晶格能(主要主要)：晶格能越大，越早析出晶体。：晶格能越大，越早析出晶体。浓度：越早达到饱和，越易析出。浓度：越早达到饱和，越易析出。 总结总结11.1.离子晶体离子晶体: :组成粒子：阴离子，阳离子组成粒子：阴离子，阳离子作用力：离子键作用力：离子键无单个分子存在；无单个分子存在；NaClNaCl不表示分子式。不表示分子式。2.2.离子晶体的物理性质：离子晶体的物理性质：熔沸点较高，硬度较大，难压缩熔沸点较高，硬度较大，难压缩晶体不导电，水溶液或熔融态导电。晶体不导电，水溶液或熔融态导电。3.3.影响熔沸点因素：影

12、响熔沸点因素：离子键强弱离子键强弱4.4.常见的离子晶体常见的离子晶体: :强碱、部分金属氧化物、部分盐类。强碱、部分金属氧化物、部分盐类。总结总结2: 四种晶体比较四种晶体比较 离子晶体离子晶体 原子晶体原子晶体 分子晶体分子晶体 金属晶体金属晶体 晶体类型晶体类型 概念概念 晶体质点晶体质点 作用力作用力 物理性质物理性质熔沸点熔沸点 硬度硬度 溶解性溶解性 导电性导电性 实例实例 阴、阳离子阴、阳离子 原子原子 分子分子 金属离子和金属离子和e- 离子键离子键 共价键共价键 分子间力分子间力 金属键金属键 较高较高 最高最高 很低很低 一般高少数低一般高少数低较硬较硬 最硬最硬 硬度小硬

13、度小 多数硬少数软多数硬少数软易溶于水易溶于水 难溶任何溶剂难溶任何溶剂 相似相溶相似相溶 难溶难溶溶、熔可溶、熔可 硅、石墨可硅、石墨可 部分水溶液可部分水溶液可 固、熔可固、熔可盐盐 MOHC Si SiO2HX XOn HXOn金属或金属或合金合金总结总结3: 物质的熔点与晶体类型的关系物质的熔点与晶体类型的关系1、若晶体类型不同，一般情况下：、若晶体类型不同，一般情况下： 原子晶体离子晶体分子晶体。原子晶体离子晶体分子晶体。2、若晶体类型相同，则有：、若晶体类型相同，则有：离子晶体中：离子晶体中：结构相似时，离子半径越小，离子电荷越高，结构相似时，离子半径越小，离子电荷越高，晶格能越大

14、，离子键就越强，熔点就越高。晶格能越大，离子键就越强，熔点就越高。原子晶体中：原子晶体中：结构相似时，原子半径越小，共价键键长越短，结构相似时，原子半径越小，共价键键长越短，键能越大，熔点越高。键能越大，熔点越高。分子晶体中（不含氢键时）：分子晶体中（不含氢键时）：分子组成和结构相似时，相对分子质量越大，分子组成和结构相似时，相对分子质量越大，范德华力就越强，熔点就越高。范德华力就越强，熔点就越高。金属晶体中：金属晶体中：离子半径越小，离子电荷越高，金属键就越离子半径越小，离子电荷越高，金属键就越强，熔点就越高。强，熔点就越高。合金的熔点比它的各成分金属的熔点低。合金的熔点比它的各成分金属的熔

15、点低。练习练习 1、下表列出了有关晶体的知识，其中错误的、下表列出了有关晶体的知识，其中错误的是（）是（）ABCD晶体晶体硫化钾硫化钾干冰干冰金刚金刚石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 共价共价键键范德华力范德华力B2下列物质中，属于含有极性共价键的离子下列物质中，属于含有极性共价键的离子晶体的是晶体的是()ACsCl BKOH CH2O DNa2O23下列物质发生变化时，所克服的粒子间相下列物质发生变化时，所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是互作用属于同种类型的是 () A液溴

16、和苯分别受热变为气体液溴和苯分别受热变为气体 B干冰和氯化铵分别受热变为气体干冰和氯化铵分别受热变为气体 C二氧化硅和铁分别受热熔化二氧化硅和铁分别受热熔化 D食盐和葡萄糖分别溶解在水中食盐和葡萄糖分别溶解在水中BA4NaF、NaI、MgO均为离子化合物，这三种均为离子化合物，这三种化合物的熔点高低顺序是化合物的熔点高低顺序是()NaFNaIMgOA BC DB5. 如图所示，在氯化钠晶体中，与每个如图所示，在氯化钠晶体中，与每个Na+等距离且最近的几个等距离且最近的几个Cl- 所围所围 成的空间几何成的空间几何构型（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

17、六面体 D. 正四面体正四面体B6. 如图所示，在如图所示，在CaF2 2晶体中，与每个晶体中，与每个F- 等等距离且最近的几个距离且最近的几个CaCa2+2+所围所围 成的空间几何成的空间几何构型（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D7.NaCl晶体晶体中中Na+与与Cl-都是等距离交错排都是等距离交错排列，若食盐的密度是列，若食盐的密度是 g/cm3，阿伏加德罗，阿伏加德罗常数为常数为NAmol-1，食盐的摩尔质量为，食盐的摩尔质量为Mg/mol。求食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心求食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心

18、间的距离是多少？间的距离是多少？8.有下列八种晶体；有下列八种晶体；A.SiO2(水晶水晶)；B.冰醋酸；冰醋酸；C.氧化镁；氧化镁；D.白磷；白磷；E.晶体氩；晶体氩；F，氯化铵；，氯化铵；G.铝；铝；H.金刚石。用序号回答下列问题：金刚石。用序号回答下列问题：(1)属于原子晶体的化合物是属于原子晶体的化合物是_，直接由，直接由原子构成的晶体是原子构成的晶体是_，直接由原子构成，直接由原子构成的分子晶体是的分子晶体是_。(2)由极性分子构成的晶体是由极性分子构成的晶体是_，含有共，含有共价键的离子晶体是价键的离子晶体是_，属于分子晶体的，属于分子晶体的单质是单质是_。(3)在一定条件下能导电并发生化学变化的是在一定条件下能导电并发生化学变化的是_。受热熔化后化学键不发生变化的是。受热熔化后化学键不发生变化的是_，需克服共价键的是，需克服共价键的是_。课前练习：课前练习： 1下列物质中，属于离子晶体的是下列物质中，属于离子晶体的是_；含；含共价键的离子晶体是共价键的离子晶体是_。 KBr NaOH HCl CO2 NH4Cl I2 2下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ） A. 离子晶体中只含离子键离子晶体中只含离子键 B. 不同元素组成的多原子分子不同元素组成的多原子分子 里的化学键一定是里的化学键一定是 极性键极性键 C. 共价化合物分