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文档简介
1、第四节 离子晶体 第四节 离子晶体 学习目标1、掌握:离子晶体的概念及物理性质2、熟记:典型离子晶体的空间构型及配位数(氯化钠、氯化铯、硫化锌、氟化钙)3、理解:晶格能的概念及其对离子晶体的性质影响学习目标1、掌握:离子晶体的概念及物理性质一、离子键 知识回顾 1.什么是离子键?阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键。2.哪些元素之间形成离子键? 活泼金属与活泼的非金属之间形成离子键3.离子键存在于哪些物质中?强碱 、活泼的金属氧化物、大部分的盐类。常温下离子化合物均以固体形式存在,称为离子晶体静电作用:静电引力和静电斥力一、离子键 没有方向性: 阴阳离子是球形对称的,电荷的分布也是球形对称的
2、,它们在空间各个方向上的静电作用相同,都可以和带异性电荷的离子发生作用没有饱和性: 在静电作用能达到的范围内,只要空间条件允许,一个离子可以和多个异性电荷离子发生作用4、离子键有没有方向性和饱和性?没有方向性:4、离子键有没有方向性和饱和性?一、离 子 晶 体1、定义: 离子间通过离子键结合而成的晶体(2)、硬度较高,密度较大, 难 压缩,难挥发NaClCsCl熔点沸点 801 645 1413 1290熔沸点较高。(1)、晶体不导电,在熔融状态或水溶液中导电,不存在单个分子2、特点:人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人
3、教版高中化学选修三离子晶体优秀ppt课件人教版高中化学选修三离子晶体优秀ppt课件一、离 子 晶 体1、定义: 2. 结构特点:(1)成键粒子: 和 离子。 (2)相互作用力: 。离子晶体无单个分子存在,如NaCl不表示分子式。是 式,因此离子晶体中 存在分子间作用力(范德华力和氢键),离子晶体熔化时破坏的是 。因此离子晶体比分子晶体的熔沸点要 很多。阴离子 阳离子键化学不离子键高二、离子晶体:1、离子晶体:由阳离子和阴离子通过 键结合而成的晶体。离子人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三离子晶体优秀pp
4、t课件人教版高中化学选修三离子晶体优秀ppt课件2. 结构特点:阴离子 阳离子键化学(3)离子晶体固态不导电,水溶液或者熔融状态下能导电。为什么?离子晶体中的阴阳离子受离子键束缚不能自由移动,所以固态时不能导电。 离子晶体溶于水或受热熔化,离子键被破坏,阴阳离子能自由移动,在电场作用下发生定向移动而导电。氯化钠晶体熔化破坏化学键没有?是不是化学变化?破坏化学键不是人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)(3)离子晶体固态不导电,水溶液或者熔融状态下能导电。为什么问题1、常见的离子晶体晶胞有哪些类型呢?NaClCaF2CsCl一
5、个离子周围最邻近的异电性离子的数目问题2、离子晶体中的配位数指什么?人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三离子晶体优秀ppt课件人教版高中化学选修三离子晶体优秀ppt课件问题1、常见的离子晶体晶胞有哪些类型呢?NaClCaF2Cs与每个Cl- 距离最近且相等的Cl- 有 个;与每个Na+距离最近且相等的Na+有 个。每个Cl- 吸引 个Na+; 每个Na+ 吸引 个Cl-这几个Cl- 或Na+ 所构成的空间几何构型为? 正八面体66配位数:均为61212问题3:观察NaCl晶胞1 :1NaCl根据氯化钠的
6、结构模型确定晶胞,并分析其构成。每个晶胞中有 Na+,有 个Cl-。Na+数目与Cl-数目之为 化学式为 。 44 离子晶体的化学式代表什么含义?阴、阳离子个数比人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三离子晶体优秀ppt课件人教版高中化学选修三离子晶体优秀ppt课件与每个Cl- 距离最近且相等每个Cl- 吸引 个Na Cs+的配位数:_ Cl-的配位数:_88与每个Cl- 距离最近且相等的Cl- 有 个;与每个Cs+距离最近且相等的Cs+有 个。66问题4:观察CsCl晶胞配位数:均为8Cs+数目与Cl-数
7、目之为 化学式为 。根据氯化铯的结构模型确定晶胞,并分析其构成。每个晶胞中有_Cs+,有_个Cl-.1 :1CsCl11人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三离子晶体优秀ppt课件人教版高中化学选修三离子晶体优秀ppt课件 Cs+的配位数:_88与每个Cl- 距离Ca2+的配位数:_F-的配位数:_Ca2+和F-在晶胞中的位置?Ca2+:面心、顶点84FCa问题5:观察CaF2晶胞F-:体内一个晶胞中含_个Ca2+,_个F- 。Ca2+数目与F-数目之为 化学式为 。481 :2CaF2在每个Ca2+周围
8、与它最近的且距离相等的Ca2+有 个12人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三离子晶体优秀ppt课件人教版高中化学选修三离子晶体优秀ppt课件Ca2+的配位数:_F-的配位数:_Ca2+问题6 ZnS型晶胞1、每个Zn2+同时吸引 个 S2-,每个S2-同时吸引 个Zn2+,而Zn2+数目与S2-数目之为 化学式为 。 441:1ZnS2、根据硫化锌的结构模型确定晶胞,并分析其构成。每个晶胞中有 S2-,有 个Zn2+443、ZnS晶体中阴、阳离子配位数 .都是4人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共2
9、1张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三离子晶体优秀ppt课件人教版高中化学选修三离子晶体优秀ppt课件问题6 ZnS型晶胞1、每个Zn2+同时吸引 小结 常见离子晶体比较人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三离子晶体优秀ppt课件人教版高中化学选修三离子晶体优秀ppt课件小结 常见离子晶体比较人教版高中化学选修三 3.4离子晶体 为什么NaCl中正负离子配位数是6,而CsCl中正负离子配位数是8?几何因素:正负离子半径比问题7:对比上述三种晶体中正负离子的配
10、位数,思考: 为什么NaCl、CsCl晶体中,每种晶体的正负离子配位数均相同,而CaF2不同?电荷因素:正负离子电荷比 键性因素(一般正负离子的半径比 数值越大,离子的配位数越多。)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三离子晶体优秀ppt课件人教版高中化学选修三离子晶体优秀ppt课件 为什么NaCl中正负离子配位数是6,几何因素:正负离子半小结:影响离子晶体结构的因素 几何因素:晶体中正负离子的半径比 一般正负离子的半径比 数值越大,离子的配位数越多。电荷因素:正负离子的电荷比 根据化合物中元素化合价之和
11、等于零,或正负电荷之和等于0,判断离子的个数比。 若原子个数比为1:1,则阴阳离子的配位数相同, 若原子个数比不为1:1,则阴阳离子的配位数不相同。键性因素:离子键的纯粹程度 人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三离子晶体优秀ppt课件人教版高中化学选修三离子晶体优秀ppt课件小结:影响离子晶体结构的因素 几何因素:晶体中正负离子离子间存在着较强的离子键,因此: 结合离子晶体的构成特点,你认为离子晶体物理性质有何特点?(2) 硬度 。(1) 熔沸点 , 难挥发,难压缩。较高较大(3)固态不导电,但熔融状态
12、下或溶于水后能导电(硬而脆)(4) 一般易溶于极性溶剂(水),而难溶于非极性溶剂。 结合离子晶体的构成特点,你认为离子晶体物理性质有何特点?(NaClCsCl熔点沸点 801 645 1413 1290 为什么NaCl的熔沸点比CsCl高?交流与讨论NaClCsCl熔点沸点 801 645 1晶格能晶格能:气态离子形成1摩离子晶体时释的能量。通常取正值问题8 离子晶体的熔点、硬度是由什么决定的呢?晶格能是离子晶体中离子键强度大小的一个量度。 晶格能晶格能:气态离子形成1摩离子晶体时释问题8 离子晶体的晶格能与离子晶体的熔点、硬度、稳定性有何关系?问题9:观察表格数据,思考:晶格能受什么因素影响?答案:晶格能越大,形成的晶体越稳定,而且熔点越高,硬度越大离子半径越小,所带电荷越多,晶格能越大 晶格能与离子晶体的熔点、硬度、稳定性有何关系?问题9:观察小结:晶格能1、定义:气态离子形成1摩离子晶体时释放的能量。单位 一般取正值。kJ/mol2、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。简言之,晶格能的大小与离子带电量成正比,与离子半径成反比. 类比库仑定律 3、晶格能越大:形成的离子晶体越 ;(离子键越 ),熔点越 ;硬度越 。稳定强高大小结:晶格能kJ/mol2、晶格能的大小与阴、阳离子所带电荷晶体类型成晶微粒微
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