第四节离子晶体

第四节离子晶体复习：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共价键范德华力金属键构成微粒原子分子金属阳离子和“电子气”自由电子物理性质熔沸点很高很低差别较大硬度很大很小差别较大导电性无（硅为半导体）无导体实例金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅

Ar、S等Au、Fe、Cu、钢铁等晶体氯化钠干冰金刚石熔点（℃）801-56.23550思考：为什么氯化钠的性质与干冰、金刚石的不同？阴、阳离子通过离子键形成离子晶体1、离子晶体定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体注：（1）结构微粒：阴、阳离子（2）相互作用：离子键,离子所带的电荷越多，离子半径越小，离子键越强，离子晶体的熔沸点越高。（3）种类繁多：含离子键的化合物晶体：强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐（4）理论上，结构粒子可向空间无限扩展下列物质中哪些是离子化合物？哪些是只含离子键的离子化合物？Na2O、NH4Cl、O2、Na2SO4、NaCl、CsCl、CaF2AlCl3、CaH2离子化合物:Na2O、NH4Cl、Na2SO4、NaCl、

CsCl、CaF2、

CaH2只含离子键的离子化合物:Na2O、NaCl、CsCl、

CaF2﹑

CaH2NaCl晶体结构模型(1)每个晶胞含钠离子、氯离子的个数顶点占1/8；棱占1/4；面心占1/2；体心占1氯离子：4钠离子：4晶体的微观结构NaCl计算方法小结:在NaCl晶体中,

(填存在或不存在)分子,存在许多

离子和

离子,以

键相结合,阴阳离子的个数比为

，因此NaCl表示的含义是

.NaCl晶体结构模型1.根据小球大小判断哪种代表Na+,Cl-?2.该结构中,Na+与Cl-排列有什么规律?3.每个Na+周围吸引着几个Cl-?每个Cl-周围吸引着几个Na+?每个Na+周围吸引着几个Na+,每个Cl-周围吸引着几个Cl-

?食盐的晶体结构图Na+Cl-315624154236思考：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(二)晶体中微粒的排列、个数(二)晶体中微粒的排列、个数思考：每个Na+

周围与之最接近且距离相等Cl-的共有

个。这几个Na+在空间构成的几何构型为

。正八面体6与一个氯离子相邻最近且距离相等的氯离子有多少个？食盐的晶体结构图

距离是多少？(图示距离为a)思考：a12个2a123456789101112aa?(二)晶体中微粒的排列、个数(二)晶体中微粒的排列、个数小结每个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

。正八面体每个Na+

周围与之最接近且距离相等的Cl-共有

个。6这几个Cl-在空间构成的几何构型为

。正八面体与一个氯离子相邻最近且距离相等的氯离子有多少个？

距离是多少？(图示距离为a)12个2aa氯离子铯离子

1、每个晶胞含

铯离子、

氯离子？2、在氯化铯晶体中，每个Cs+周围与之最接近且距离相等的Cl-共有

；这几个Cl-在空间构成的几何构型为

。8个立方体氯化铯晶体1个1个3、在氯化铯晶体中，每个Cl-周围与之最接近且距离相等的Cs+共有

；这几个Cs+在空间构成的几何构型为

。8个立方体12304655在每个Cs+周围距离相等且最近的Cs+共有

；这几个Cs+在空间构成的几何构型

。

6个正八面体科学探究：找出CsCl、NaCl两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数，它们是否相等？为什么？离子晶体阴离子的配位数阳离子的配位数NaClCsCl6688正负离子电荷比为1:1，所以阴阳离子的配位数相等。ZnS型离子晶体Zn2+周围有_______个S2-S2-周围有_______个Zn2+44CaF2型（萤石）Ca2+配位数为8F-配位数为4。这种正负离子的电荷比是决定离子晶体结构的重要因素，简称电荷因素。NaCl

CsCl

ZnS同为AB型离子晶体为什么配位数不同呢？决定离子晶体结构还有哪些因素呢？离子Na+Cs+Cl-离子半径/pm95169181NaClCsClr+/r-=r+/r-=C.N.=6C.N.=80.5250.934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。决定离子晶体结构的因素几何因素：晶体中正负离子的半径比决定正负离子的配位数电荷因素：晶体中正负离子的电荷比决定正负离子配位数是否相等键性因素：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。离子键的纯粹程度，其中离子键的纯粹程度简称键性因素。

当离子半径大，受相反电荷离子的电场作用变成椭球形，不再维持原来的球形，离子键就向共价键过渡。没有纯粹的离子键离子键应该看作共价键的一种极限。共价键与离子键之间没有严格的界限，泽维尔在运用激光技术研究氰化碘的分解时发现，用激光脉冲照射碘化钠，当两核间距为1～1.5nm时，呈离子键；当两核靠近约0.28nm时，成共价健。通常可以认为，两元素电负性差值远大于1.7时，成离子键；远小于1.7时，成共价键；如果两元素电负性差值在1.7附近，则它们的成键具有离子键和共价键的双重特性，碘化银就是一个很好的例子，离子极化理论可以很好的解释这种现象。科学视野思考：碳酸盐的稳定性与什么因素有关？分析：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例：下表是几种碳酸盐的分解温度和阳离子半径碳酸盐MgCO3CaCO3SrO3BaCO3

热分解温度/℃40290011721360阳离子半径/pm6699112135分析上表可以得出

A．离子晶体中阳离子的半径越大，越易分解

B．离子晶体中阳离子的半径越小，越易分解C．离子晶体中阳离子的半径越大，结合碳酸根中的氧离子越容易

D．离子晶体中阳离子的半径越小，结合碳酸根中的氧越容易BD可以用离子极化来说明，在碳酸盐中，阳离子半径越小，即z/r越大，极化力越强，越容易从碳酸根中夺取O2-成为氧化物，同时放出二氧化碳，表现为碳酸盐的热稳定性差，受热容易分解1.下列物质中，化学式能准确表示该物质分子组成的是A.NH4ClB.SiO2C.P4D.Na2SO4问题反思——化学式能否表示分子，关键能判断该物质是否为分子晶体例题：Ｃ

2.下列有关晶体的叙述中不正确的是()A.

金刚石的网状结构中,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子B.

氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等的Na+离子共有12个C.

氯化铯晶体中,每个铯离子周围紧邻8个氯离子D.

干冰晶体中,每个二氧化碳分子周围紧邻10个二氧化碳分子Ｄ3.关于晶体的下列说法中正确的是（）A.在离子晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C.原子晶体的熔沸点一定比金属晶体的高D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低Ａ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。仔细阅读表3—8，分析晶格能的大小与离子晶体的熔点有什么关系？离子晶体的晶格能与哪些因素有关？某些离子晶体的晶格能F-Cl-Br-I-Li+Na+K+Rb+Cs+1036923821785740853786715689659807747682660631757704649630604二、晶格能1、定义：气态离子形成1摩离子晶体时释放的能量。2、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。（2）阴、阳离子的半径越小，晶格能越大。晶格能∝(q1*q2)/r（3）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无单个分子存在；NaCl不表示分子式。熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。且随着离子电荷的增加，核间距离的缩短，晶格能增大，熔点升高。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。(熔融时一般只破坏离子键，不破坏共价键。但NaHCO3等例外）小结：离子晶体的性质例：下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶格能的是()A、Na+(g)+Cl-(g)=NaCl(s);△H

B、Na(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s);△H1

C、Na(s)=Na(g);△H2D、Na(g)-e-=Na+(g);△H3E、1/2Cl2(g)=Cl(g);△H4F、Cl(g)+e-=Cl-(g);△H5写出△H1与△H

、△H2、△H3、△H4、△H5之间的关系式

△H1=△H+△H2+△H3+△H4+△H5A1

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784、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a×10-8㎝，计算NiO晶体密度（已知NiO摩尔质量为74.7g·mol-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(a×10-8㎝)3故NiO晶体密度为：74.7g6.02×1023×12（个）124×

18=74.7g6.02×1023×12(a×10-8㎝)3g.㎝-362.0a3=练习变式

(1)NiO晶体结构与NaCl相同，设NiO的摩尔质量Mg/mo