第四节 离子晶体

第四节离子晶体第一页，共三十二页，2022年，8月28日

1.NaCl晶体是典型的离子化合物,其中存在哪些微粒?试写出NaCl的电子式.

2.上述离子是通过怎样的相互作用结合成晶体的呢?你知道吗？3.离子晶体中微粒间的作用是什么？第二页，共三十二页，2022年，8月28日一、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.组成微粒：阴、阳离子3.相互作用：离子键4.种类繁多

强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐第三页，共三十二页，2022年，8月28日钠离子和氯离子在晶胞中的位置：6.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Na+Cl-或者反之;交错排列第四页，共三十二页，2022年，8月28日计算方法：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-第五页，共三十二页，2022年，8月28日交流与讨论请根据刚才学习氯化钠结构的方法研究氯化铯的空间结构第六页，共三十二页，2022年，8月28日（2）CsCl晶胞每个晶胞含铯离子、氯离子的个数？铯离子：氯离子：1个1个Cl-Cs+铯离子和氯离子的位置？铯离子：氯离子：或者反之体心顶点第七页，共三十二页，2022年，8月28日图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？第八页，共三十二页，2022年，8月28日

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晶胞第九页，共三十二页，2022年，8月28日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第十页，共三十二页，2022年，8月28日---Cl----Na+NaCl的晶体结构模型第十一页，共三十二页，2022年，8月28日NaCl晶体中阴、阳离子的配位数Na+的配位数为：Cl-的配位数为：66第十二页，共三十二页，2022年，8月28日第十三页，共三十二页，2022年，8月28日---Cs+---Cl-CsCl的晶体结构示意图第十四页，共三十二页，2022年，8月28日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？第十五页，共三十二页，2022年，8月28日

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)?第十六页，共三十二页，2022年，8月28日根据表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。第十七页，共三十二页，2022年，8月28日

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?第十八页，共三十二页，2022年，8月28日CaF2(萤石)型晶胞（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?①Ca2+的配位数:②F-的配位数:84第十九页，共三十二页，2022年，8月28日ZnS型离子晶体第二十页，共三十二页，2022年，8月28日配位数468半径比0.2～0.40.4～0.70.7～1.0空间构型ZnSNaClCsCl半径比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。第二十一页，共三十二页，2022年，8月28日7.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，决定正负离子配位数是否相等离子键的纯粹程度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第二十二页，共三十二页，2022年，8月28日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______。ZnS晶体中负离子的配位数是4,正离子的配位数为多少______。4341.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AD第二十三页，共三十二页，2022年，8月28日3.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为（）A.十二面体B.正八面体C.正六面体D.正四面体B第二十四页，共三十二页，2022年，8月28日

2.

如图直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+或Cl-所处位置，晶体中，每个Na+周围与它最接近的且距离相等的Na+个数为：____12第二十五页，共三十二页，2022年，8月28日科学视野含复杂离子的离子晶体碳酸盐在一定温度下发生分解的规律结论：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第二十六页，共三十二页，2022年，8月28日NaClCsCl熔点℃沸点℃

801

645

1413

1290

为什么NaCl的熔沸点比CsCl高？交流与讨论第二十七页，共三十二页，2022年，8月28日结论:

对于组成和结构相似的物质，阴、阳离子半径越小，离子键越强，熔沸点较高，晶体越稳定。

离子键的强弱在一定程度上可以用离子晶体的晶格能来衡量。第二十八页，共三十二页，2022年，8月28日二、晶格能1、定义：气态离子形成1摩离子晶体释放的能量。2、影响晶格能大小的因素：（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。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？氟化物晶格能/kJ·mol-1NaF923MgF22957AlF35492第二十九页，共三十二页，2022年，8月28日（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。第三十页，共三十二页，2022年，8月28日离子晶体的特点:●无单个分子存在。如NaCl和CsCl不是表示分子式。●一般易溶于水，难溶于非极性溶剂。●熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。●固态时不导电，水溶液或者熔融状态下均导电。第三十一页，共三十二页，2022年，8月28日小结：四种晶体的比较晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体晶体粒子阴、阳离子原子分子金属阳离子、自