第4节离子晶体2

4、离子晶体

《晶体结构与性质》第三章第四节知识回顾：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等Au、Fe、Cu、钢铁等共价键范德华力金属键原子分子金属阳离子和自由电子很高很低差别较大很大很小差别较大无（硅为半导体）无导体1、定义：2、结构特点：(1)成键粒子：(2)相互作用力：常见的离子晶体：强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。NaCl晶体Na+Cl-由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。阴、阳离子离子键一、离子晶体有无单个分子存在?无单个分子存在;NaCl不表示分子式。(2)硬度

。3、离子晶体物理性质的特点：(1)熔沸点

,

难挥发难压缩。较高较大(3)水溶性(4)导电性阅读课本P79最后一段(即科学视野之前的一段),结合氯化钠晶体的结构,你认为离子晶体物理性质有何特点?离子电荷越多,核间距离越小,熔沸点升高。一般易溶于水,而难溶于非极性溶剂。固态不导电,水溶液或者熔融状态下能导电。随堂练习:1、下列叙述错误的是（）

A、带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键

B、金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键

C、某元素的原子最外层只有1个电子,它跟卤素相互结合时所形成的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AD3、下列性质适合于离子晶体的是（）

A、熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电

B、熔点10.31℃，液态不导电，水溶液导电

C、能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃D、熔点97.81℃，质软，导电，密度0.97g/cm3

4、离子晶体不导电，为什么熔化后或溶于水后能导电？A提示:是否有自由移动的带电微粒.主要考查:概念、结构、性质(物理性质)钠离子和氯离子在晶胞中的位置：4、几种常见的离子晶体的晶胞结构：(1)氯化钠型晶胞氯离子：体心和棱中点;钠离子：面心和顶点.离子晶体种类繁多,结构多样Na+Cl-或者反之;交错排列计算方法：均摊法顶点占1/8；棱占1/4；面心占1/2；体心占1每个NaCl晶胞含Na+、Cl-的个数?Na+:Cl-:Na+Cl-（2）CsCl晶胞铯离子和氯离子的位置？铯离子：氯离子：每个晶胞含铯离子、氯离子的个数？铯离子：氯离子：或者反之1个；1个。体心顶点Cl-Cs+图3—27NaCl晶胞CsCl晶胞①

在NaCl晶体中，与Na+(Cl-)等距离且最近的Cl-(Na+)有几个？②

在CsCl晶体中，与Cs+(Cl-)等距离且最近的Cl-(Cs+)有几个？我们来研究晶体中的配位数:【在离子晶体中离子的配位数(缩写为C.N.)是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目】。图3—27NaCl晶胞CsCl晶胞NaCl和CsCl的晶胞P78科学探究1离子晶体阴离子的配位数阳离子的配位数阴阳离子的配位数比NaClCsCl---Cl----Na+NaCl的晶体结构模型NaCl晶体中阴、阳离子的配位数Na+的配位数为：Cl-的配位数为：66Na+Cl-315624154236每个Cl-

周围与之最接近且距离相等的Na+共有

个。6这几个Na+在空间构成的几何构型为

。正八面体NaCl晶体中离子的配位数---Cs+---Cl-CsCl的晶体结构及晶胞构示意图Cs+的配位数为：Cl-的配位数为：88在氯化铯晶体中，每个Cl-(或Cs+)周围与之最接近且距离相等的Cs+(或Cl-)共有

；这几个Cs+(或Cl-)在空间构成的几何构型为

；在每个Cs+周围距离相等且最近的Cs+共有

；这几个Cs+(或Cl-)在空间构成的几何构型为

；CsCl晶体8个立方体6个正八面体3.CaF2

(萤石)型晶胞①Ca2+的配位数:②F-的配位数:（1）立方晶系，面心立方晶胞。（2）Ca2+立方最密堆积，F-填充在全部四面体空隙中。（3）配位数4个Ca2+和8个F-CaF2晶体中Ca2+

和F-的位置关系如何?一个CaF2晶胞中含Ca2+

、F-个数是多少?84(4)ZnS型晶胞①阳离子的配位数：4②阴离子的配位数：4③一个ZnS晶胞中含：

4个阳离子和4个阴离子离子晶体阴离子的配位数阳离子的配位数阴阳离子配位数的比值NaClCsCl661:1881:1科学探究1：找出NaCl、CsCl两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数，它们是否相等？P79科学探究2：根据表3—5、表3—6分析,你能得出影响离子晶体中离子配位数的什么因素。结论：

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。一般决定配位数的多少:正负离子的半径比越大,配位数越多.

NaCl、CsCl阴阳离子配位数的比值都是1:1关系,原因是什么呢?是否所有的离子晶体的阴阳离子配位数的比值都是1:1关系呢?请阅读P79,影响离子晶体中离子配位数的因素还有哪些?NaCl、CsCl都是同一主族的氯化物,且都是AB型，为什么它们的配位数却不相同呢(NaCl的是6,CsCl的是8)?5、决定离子晶体结构的因素（1）几何因素

（2）电荷因素

（3）键性因素晶体中正负离子的半径比.晶体中正负离子的电荷比.离子键的纯粹因素一般决定配位数的多少:正负离子的半径比越大,配位数越多.正负离子电荷比=正负离子的配位数比

=正负离子的数目反比1、下列各指定微粒的数目之比不是1:1的是

A、Na2O2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

C、离子中的质子和中子

D、NH4Cl溶液中铵根离子和氯离子2、CaF2

晶体中正离子的配位数8,负离子的配位数为

。TiO2晶体中正离子的配位数为6，负离子的配位数为多少？ZnS晶体中负离子的配位数是4,正离子的配位数为多少？434AD3、如图所示，在氯化钠晶体中，与每个Na+等距离且最近的几个Cl-

所围成的空间几何构型（）

A、十二面体B、正八面体

C、正六面体D、正四面体B科学视野★复杂离子晶体——碳酸盐的热分解温度高低规律以碱土金属碳酸盐为例（碱金属碳酸盐分解温度甚高，在此不予讨论）热分解机理——实验数据——分析实验数据、结合分解机理可知——★阳离子半径越大，碱土金属碳酸盐的分解温度越高选做练习题:

如右下图所示是NaCl晶胞结构示意图，请回答：(1)

与某个Na+离子距离最近的Na+离子共有

个，

(2)这些Na+离子中心围成的空间几何图形是_____________。12十四面体

(3)若已知NaCl的摩尔质量为Mg/mol晶胞的边长为acm，设阿伏加德常数为NA，则NaCl晶体的密度为:g/cm3————。晶胞法：小立方体法：

M(a)3•NA12124Ma3•NAaa/2二.晶格能气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量，通常取正值。离子半径越小，离子所带的电荷数越多，晶格能越大，晶体越稳定，离子晶体的熔沸点越高，硬度越大★岩浆晶出规则与晶格能的关系★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