人教版化学选修三第三章第四节离子晶体课件

1、第四节 离子晶体1复习：三种晶体类型与性质的比较晶体类型原子晶体分子晶体金属晶体概念作用力构成微粒物理性质熔沸点硬度导电性实例金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅 Ar、S、CO2等Au、Fe、Cu、钢铁等相邻原子之间以共价键相结合而成具有空间网状结构的晶体分子间以范德华力相结合而成的晶体通过金属键形成的晶体共价键范德华力金属键原子分子金属阳离子和“电子气”自由电子很高 低 差别较大很大 小 差别较大无（硅为半导体） 无导体2一、离子晶体1、定义：由阳离子和阴离子通过离 子键结合而成的晶体。2、成键粒子：阴、阳离子3、相互作用力：离子键4、常见离子晶体（含离子键的化合物）强碱、活泼金属氧化物、大部

2、分的盐类活泼金属元素（IA、IIA等）与活泼非金属元素(VIA、VIIA等)形成化合物的元素的电负性的差1.73Na+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+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+可见：在NaCl晶体中，钠离子、氯离子按一定的规律在空间排列成立方体。5、晶胞类型：4-Cl- Na+NaCl的晶体结构模型56Na+和Cl-的位置：Na+和Cl-

3、交错排列，Na+在立方体的体心和棱中点，Cl-在面心和顶点，或者反之。5、晶胞类型：（1）NaCl型晶胞每个晶胞含 个Na+ 个Cl-44与Na+等距离且最近的Cl- 有 个， 围成 型 与Cl-紧邻的Na+有 个，围成 型 与Na+紧邻的Na+有 个 与Cl-紧邻的Cl-有 个661212正八面体正八面体7-Cs+-Cl-CsCl的晶体结构及晶胞8Cs+和Cl-的位置：铯离子：体心氯离子：顶点；或者反之。每个晶胞含1个Cs+、1个Cl- 与Cs+紧邻的Cl-有 个， 与Cl-紧邻的 Cs+有 个 与Cs+紧邻的 Cs+有 个 与Cl-紧邻的 Cs+有 个（2）CsCl型晶胞8866氯化铯化学

4、式CsCl9配位数：离子晶体中离子的配位数是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目（缩写C.N.）离子晶体阴离子的配位数阳离子的配位数NaClCsCl668810（3）CaF2型晶胞Ca2+的配位数： 8F-的配位数： 4一个CaF2晶胞中含：4个Ca2+和8个F-11(4)ZnS型晶胞阳离子的配位数：4阴离子的配位数：4一个ZnS晶胞中含：4个阳离子和4个阴离子和金刚石相同12科学探究：离子Na+Cs+Cl-离子半径/pm95169181你认为是什么因素决定了离子晶体中离子的配位数？根据表35、表36分析影响离子晶体中离子配位数的因素。NaClCsClr+/r- =r+/r- =C.N.=6

5、C.N.=80.5250.934136、决定离子晶体结构的因素（1）几何因素：晶体中正负离子的半径比决定正负离子的配位数（2）电荷因素：晶体中正负离子的电荷比（绝对值）决定正负离子配位数是否相等（3）键性因素：离子晶体的结构类型还与离子键的纯粹程度(简称键性因素)，即与晶体中正负离子的相互极化程度有关。配位数468半径比0.20.40.40.70.71.0空间构型ZnSNaClCsCl14科学视野阅读 碳酸盐热分解的实质是什么？金属阳离子半径越小，碳酸盐的热稳定性越差结构：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思考：碳酸盐的稳定性与什么因素有关。15离子晶体的物理性质：（1）熔

6、沸点较高，难挥发【阴阳离子电荷数越多，离子半径越小则离子键越强，熔沸点越高】（2）硬而脆、难压缩（3）离子晶体不导电，水溶液或熔融状态下均导电（4）大多数离子晶体易溶于极性溶剂（如水)，难溶于非极性溶剂16二、晶格能1、定义： 气态离子形成1摩离子晶体时释放的能量。(晶格能是最能反映离子晶体稳定性的数据)2、影响晶格能的大小的因素 ：（1）阴、阳离子所带电荷越多晶格能越大。（2）阴、阳离子的半径越小，晶格能越大。173、晶格能的作用晶格能越大：形成的离子晶体越稳定；（离子键越强）熔点越高；硬度越大。晶格能也影响了岩浆晶出的次序，晶格能越大，岩浆中的矿物越易结晶析出18某些离子晶体的晶格能F-C

7、l-Br-I-Li+Na+K+Rb+Cs+103692382178574085378671568965980774768266063175770464963060419卤化钠及碱土金属离子晶体20各类型离子晶体晶胞的比较晶体类型晶胞类型晶胞结构示意图配位数距离最近且相等的相反离子每个晶胞含有离子数实例NaCl型 ABCsCl型ZnS型AB2CaF2型Na+：6Cl-：6Cs+：Cl-：88Zn2+：S2-：44Ca2+：F-：48Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：Ca2+：F-：Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：Ca2+：F-：6688444844114484K

8、Br AgCl、MgO、CaS、BaSeZnS、AgI、 BeOCsCl、CsBr、CsI、碱土金属卤化物、碱金属氧化物。21教学重点难点：1、离子晶体的物理性质的特点2、离子晶体配位数及其影响因素、晶格能的定义和应用 22【总结归纳】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：原子晶体离子晶体分子晶体。2、若晶体类型相同，则有：离子晶体中，结构相似时，离子半径越小，离子电荷越高，晶格能越大，离子键就越强，熔点就越高。原子晶体中，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。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，范德华力就越强，熔点就越

9、高。金属晶体中，离子半径越小，离子电荷越高，金属键就越强，熔点就越高。合金的熔点比它的各成分金属的熔点低。231. 比较下列离子化合物的熔点 NaF NaCl NaBr NaF MgF2 AlF32. 比较下列离子化合物的晶格能 (1) Na2O K2O (2) MgCl2 MgO (3) NaF CsBr练 习24练习 1、下表列出了有关晶体的知识，其中错误的是（）2、下列物质的晶体，按其熔点由低到高的排列顺序正确的是（）ANC、SO2、CO2BNC、CO2、SO2CNC、MO、SO2DNC、SO2、MO3、用离子的电荷和半径解释下列离子晶体熔点高低的顺序。（1）MOKC（2）MOSS（3）

10、NFNCNBABCD晶体硫化钾干冰金刚石碘组成晶体的微粒阴阳离子分子原子分子晶体微粒间存在的作用力离子键共价键共价键范德华力BC251 23 45 68 78 中学教材上图示的NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO晶体结构与NaCl相同，Ni2与邻近的O2-核间距为a10-8 ，计算NiO晶体密度（已知NiO摩尔质量为74.7gmol-1)解：在该晶体中最小正方体中所含的Ni2+、O2个数均为:即晶体中每个小正方体中平均含有1/2个NiO.其质量为:而此小正方体体积为(a10-8)3故NiO晶体密度为：总结课 堂 练 习 题74.7g6.02102312（个）124 18=74

11、.7g6.02102312(a10-8)3g. -362.0a3=26综合应用变式 (1)NiO晶体结构与NaCl相同，设NiO的摩尔质量M g/mol,密度为g/mL,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞中两个距离最近的氧离子中心间的距离为多少cm?解题思路： （1）每个晶胞中含NiO的个数（2）一个晶胞的质量（3）一个晶胞的体积（4）晶胞的边长（5）晶胞中任一个面对角线长度的一半主页27综合应用(2)天然的和大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在以下缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某

12、氧化镍样品组成为Ni0.97O,试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。 返回主菜单参考答案： Ni3+ ：Ni2+6 ：9128 本题命题角度较新颖，实际上难度不大，第（2）题所提供的Ni0.97O信息，实际上是一种“平均化学式”。尽管题给示意图及题目叙述中提到了有“Ni2+”空缺，但“Ni0.97O”的平均化学式与所述的“空缺”无关，它只是遵循着电中性原则，即由于掺杂多带一个电荷的Ni3+代替了部分Ni2+ ，才使“NiO”变成了“Ni0.97O”。 一题多解：（ 1）由题意可得氧化镍中有许多由4个Ni2+和4个O2-相邻且占据顶点的小立方体构成，如图所示：此小立方体的每个Ni2+与

13、O2-均为8个小立方体共用，因此小立方体拥有Ni2+与O2-均为：44/8=1/2，取1 mol晶体，则含有6.021023/(1/2)个小立方体。晶体密度 = m/V=74.7g(a10-8cm)36.021023/(1/2)=62.0/a3 gcm-3。29（2）0.97 mol的镍离子的平均带电量为2，那么1 mol镍离子的平均带电量为2/0.97，这是+2和+3价的镍离子的共同电量，由此可列方程式。不同于上解的是，这种做法将0.97 mol镍离子化为1 mol镍离子来计算。 设1molNi中含Ni2+ x mol，则含Ni3+（1-x）mol，根据电荷守恒： 2x+3(1-x)=2/0

14、.97 x=91/97 n(Ni3+)n(Ni2+)=(1-91/97)91/97=69130 法三：因为中Nio.97O中既有+2价的离子又有+3价的镍离子，所以可写成xNiOyNi2O3的复合形式，该形式中很容易看出镍离子的总和为x+2y，氧离子的总和为x+3y，因此可列方程如下：x+2y=0.97镍离子个数守恒x+3y=1氧离子个数守恒或者列成分式形式：（x+2y ）/（x+3y）=0.97/1 同样可以求出三价镍与二价镍离子数目之比。 主页31可以整体移动的晶胞 可以整体移动的晶格32CaF2的晶胞 返回原处33NaCl晶体中阴、阳离子配位数 返回原处34某些离子晶体的晶格能F-Cl-

15、Br-I-Li+Na+K+Rb+Cs+103692382178574085378671568965980774768266063175770464963060435教学目标 知识与能力：1掌握离子晶体的概念，能识别氯化钠、氯化铯、氟化钙的晶胞结构。2学会离子晶体的性质与晶胞结构的关系。3通过探究知道离子晶体的配位数与离子半径比的关系。4、通过碳酸盐的热分解温度与阳离子半径的自学，拓展学生视野。、通过分析数据和信息，能说明晶格能的大小与离子晶体性质的关系。 3636、如果我们想要更多的玫瑰花，就必须种植更多的玫瑰树。36、只要记分牌上的时间还跳动，就不能轻言放弃。17. 人之所以能，是相信能。1

16、2、虽然我们不能决定自己生命的长度，但可以拓宽它的宽度；虽然我们不能改变容貌，但可以展现笑容；虽然我们不能控制他人，但可以掌握自己；虽然我们不能预知明天，但可以把握今天；虽然你不能样样顺利，但你可以事事尽力。3、不问收获，但问耕耘！天道酬勤。7、不怕路远，就怕志短；不怕缓慢，就怕常站；不怕贫穷，就怕惰懒；不怕对手悍，就怕自己颤。51、两粒种子，一片森林。19. 人生是愈取愈少，愈舍愈多，该当如何?少年时取其丰，壮年时取其实，老年时取其精。少年时舍其不能有，壮年时舍其不当有，老年时舍其不必有。4. 让我们将事前的忧虑，换为事前的思考和计划吧!74. 旁观者的姓名永远爬不到比赛的计分板上。42、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴们都睡着的时候，一步步艰辛地向上攀爬的。12. 人格的完善是本，财富的确立是末。30. 有人说，人生充满了沉重与乏味，既使偶有轻松也是稍纵即逝。我却认为生命不是这样的，我觉得它值得称颂，富有情趣，即使