物质结构与性质离子晶体

物质结构与性质离子晶体第1页，共56页，2023年，2月20日，星期一氯化钠晶体第2页，共56页，2023年，2月20日，星期一粉末状氯化钠晶体第3页，共56页，2023年，2月20日，星期一2Na+Cl2==2NaCl

+11+17+17+11Na+Cl-NaClCl-Na+氯化钠的形成过程：知识回顾：离子键第4页，共56页，2023年，2月20日，星期一1、概念：

2、成键的粒子：阴、阳离子3、成键的本质：阴阳离子间的静电作用4、成键的条件：活泼金属元素的原子和活泼的非金属元素的原子使阴、阳离子结合成离子化合物的静电作用第5页，共56页，2023年，2月20日，星期一

（1）、活泼的金属元素（IA、IIA）和活泼的非金属元素（VIA、VIIA）形成的化合物。

（2）、活泼的金属元素和酸根离子（或氢氧根离子）形成的化合物

（3）3、铵根和酸根离子（或活泼非金属元素离子）形成的盐。强碱大多数盐活泼金属氧化物

即：5.离子化合物：凡是含有离子键的化合物第6页，共56页，2023年，2月20日，星期一6、影响离子键强弱的因素：离子半径和离子电荷

同种类型的离子晶体，通常离子半径越小、离子带电荷越高，离子键就越

强，熔点就越高。7、离子键的特征没有饱和性和方向性第7页，共56页，2023年，2月20日，星期一

重晶石BaSO4

莹石CaF2

胆矾CuSO4·5H2O

明矾KAl(SO4)2·12H2O第8页，共56页，2023年，2月20日，星期一强碱、大多数盐、活泼金属氧化物。1、概念：阴、阳离子间通过离子键结合而成的晶体。2、构成粒子：阴、阳离子3、相互作用：离子键5、常见的离子晶体：一、离子晶体4、熔化时破坏的作用力：离子键第9页，共56页，2023年，2月20日，星期一6.离子晶体物理性质：(1)熔沸点较高，难挥发。(2)硬而脆，难压缩。(3)晶体不导电，熔融状态能导电。(4)

大多易溶于水而难溶于有机溶剂。第10页，共56页，2023年，2月20日，星期一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+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。主页二、常见的离子晶体晶胞类型：1.氯化钠型晶胞第11页，共56页，2023年，2月20日，星期一（1）钠离子和氯离子的位置：钠离子：

体心和棱心；氯离子：

面心和角顶，或者反之。第12页，共56页，2023年，2月20日，星期一计算方法：均摊法顶点占1/8；棱占1/4；面心占1/2；体心占1（2）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数第13页，共56页，2023年，2月20日，星期一每个Na+周围最邻近的Cl-有6个构成正八面体（3）配位数：第14页，共56页，2023年，2月20日，星期一每个Cl-周围最邻近的Na+有6个构成正八面体第15页，共56页，2023年，2月20日，星期一每个Cl-周围与它最近且距离相等的Cl-共有几个？旋转的晶体模型第16页，共56页，2023年，2月20日，星期一与每个Cl-最邻近且等距离相的Cl-共有____个与每个Na+最邻近且等距离相的Na+共有___个1212（4）每个微粒最邻近同种微粒数第17页，共56页，2023年，2月20日，星期一晶胞

不是晶胞第18页，共56页，2023年，2月20日，星期一2.

CsCl型晶胞Cs＋Cl－第19页，共56页，2023年，2月20日，星期一---Cs+---Cl-CsCl的晶体结构示意图返回原处第20页，共56页，2023年，2月20日，星期一CsCl晶胞（1）粒子的位置：铯离子：体心氯离子：顶点；或者反之。（2）每个晶胞含粒子数：铯离子：1个；氯离子：1个。第21页，共56页，2023年，2月20日，星期一（3）配位数：每个Cs+周围同时吸引着8个Cl-每个Cl-周围同时吸引着8个Cs+第22页，共56页，2023年，2月20日，星期一

每个Cs+最邻近且等距离的Cs+共有___个

每个Cl-最邻近且等距离的Cl-共有____个66Cs＋123456（4）每个微粒最邻近同种微粒数：第23页，共56页，2023年，2月20日，星期一3.CaF2型晶胞（1）粒子的位置：钙离子：角顶、面心氟离子：八个小立方体中心。（2）每个晶胞含粒子数：钙离子：4个；氟离子：8个。第24页，共56页，2023年，2月20日，星期一（3）配位数：每个Ca2+周围同时吸引着8个F-构成立方体每个F-周围同时吸引着4个Ca2+构成正四面体第25页，共56页，2023年，2月20日，星期一Ca2+F-

每个Ca2+最邻近且等距离的Ca2+共有__个

每个F-最邻近且等距离的F-共有____个126（4）每个微粒最邻近同种微粒数：Ca2+立方最密堆积，F-填充在全部四面体空隙中。第26页，共56页，2023年，2月20日，星期一4.ZnS型晶胞（1）粒子的位置：锌离子：角顶、面心硫离子：四个不相邻小立方体中心。或者反之（2）每个晶胞含粒子数：锌离子：4个；硫离子：4个。第27页，共56页，2023年，2月20日，星期一（3）配位数：每个Zn2+周围同时吸引着4个S2-每个S2-周围同时吸引着4个Zn2+（4）每个微粒最邻近同种微粒数：

每个Zn2+最邻近且等距离的Zn2+共有__个

每个S2-

最邻近且等距离的S2-

共有____个1212第28页，共56页，2023年，2月20日，星期一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-：6688444844114484KBrAgCl、MgO、CaS、BaSeZnS、AgI、

BeOCsCl、CsBr、CsI、TlCl碱土金属卤化物、碱金属氧化物。第29页，共56页，2023年，2月20日，星期一科学探究：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3—5、表3—6分析影响离子晶体中离子配位数的因素。离子Na+Cs+Cl-离子半径/pm95169181NaClCsClr+/r-=r+/r-=C.N.=6C.N.=80.5250.934第30页，共56页，2023年，2月20日，星期一1、几何因素r+/r-越大，配位数越大：0.225——0.414 4配位0.414——0.732 6配位 0.732——1.000 8配位 NaCl:95/181=0.525CsCl:169/181=0.933决定离子晶体结构的因素晶体中正负离子的半径比第31页，共56页，2023年，2月20日，星期一2、电荷因素例：CaF2的晶体中，Ca2＋和F－的个数之比____，电荷数之比_____，Ca2＋配位数是_____，F－的配位数是_______。正负离子的电荷比1:22:184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第32页，共56页，2023年，2月20日，星期一3、键性因素

离子键的纯粹程度电负性差越小，共价键的成分越多，配位数越小第33页，共56页，2023年，2月20日，星期一科学视野

组成碳酸盐的金属金属性越弱、金属阳离子所带的电荷越高、半径越小分解温度越低碳酸盐的稳定性与什么因素有关？第34页，共56页，2023年，2月20日，星期一二、晶格能1、概念：气态离子形成1mol离子晶体释放的能量单位：KJ/mol。2、影响晶格能大小的因素：阴、阳离子的半径越小，晶格能越大。阴、阳离子所带电荷越多，晶格能越大。第35页，共56页，2023年，2月20日，星期一3、晶格能的作用：晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，而且熔点越高，硬度越大。第36页，共56页，2023年，2月20日，星期一NaClCsCl熔点℃沸点℃

801

645

1413

1290

为什么NaCl的熔沸点比CsCl高？交流与讨论练习：比较下列晶体熔沸点高低：(1)NaFKClNaCl(2)MgOAl2O3(1)NaF>NaCl>KCl(2)Al2O3>MgO第37页，共56页，2023年，2月20日，星期一第38页，共56页，2023年，2月20日，星期一岩浆晶出：岩浆冷却时，许多矿物相继析出晶出规则：晶格能越大，熔点越高，越早达到饱和，越先析出。第39页，共56页，2023年，2月20日，星期一离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体存在微粒阴阳离子原子分子金属离子、自由电子微粒间作用离子键共价键范德华力金属键主要性质硬而脆，易溶于极性溶剂，熔化时能够导电，溶沸点高质地硬，不溶于大多数溶剂，导电性差，熔沸点很高硬度小，水溶液能够导电，溶沸点低金属光泽，是电和热的良导体，熔沸点高或低实例食盐晶体金刚石氨、氯化氢镁、铝各种晶体类型的比较第40页，共56页，2023年，2月20日，星期一判断晶体类型的方法和依据1.依据构成晶体的粒子和粒子间的相互作用。2.依据物质的分类。3.根据物质的物理性质。（1）依据晶体的熔点（2)依据晶体的导电性（3）依据晶体的硬度和机械性质第41页，共56页，2023年，2月20日，星期一晶体熔沸点高低的判断(1)依据晶体类型：原子晶体>离子晶体>分子晶体；金属晶体变化幅度大(2)粒子间相互作用：①原子晶体：结构相似，半径越小，键长越短，键能越大，熔沸点越高。

②分子晶体：组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，熔沸点越高。(存在氢键时,熔沸点反常的高)③金属晶体：金属阳离子电荷数越高，半径越小，则金属键越强，熔沸点越高合金的熔沸点比它的各成分金属的熔点低。④离子晶体：离子所带电荷越多，半径越小，离子键越强，熔沸点越高第42页，共56页，2023年，2月20日，星期一例：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);△HB、Na(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s);△H1C、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_____第43页，共56页，2023年，2月20日，星期一试根据你学过的知识，判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序可能是 (

)。A．KCl＞NaCl＞BaO＞CaOB．NaCl＞KCl＞CaO＞BaOC．CaO＞BaO＞NaCl＞KClD．CaO＞BaO＞KCl＞NaCl解析

(1)离子晶体中阴、阳离子所带电荷越多，晶格能越大，阴、阳离子的离子半径越小，其间距越小，晶格能越大。(2)晶格能越大，晶体的熔点越高。答案

C练习1第44页，共56页，2023年，2月20日，星期一练习2.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第45页，共56页，2023年，2月20日，星期一练习3.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6个C.氯化铯晶体中,每个铯原子周围紧邻8个氯原子D.干冰晶体中,每个二氧化碳分子周围紧邻12个二氧化碳分子第46页，共56页，2023年，2月20日，星期一练习4.如图所示是某些晶体的结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一部分。

⑴其中代表金刚石的是（填编号字母，下同）_____，其中每个碳原子与____个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于____晶体。⑵其中代表石墨的是_______，其中每个正六边形占有的碳原子数平均为______个。⑶其中代表NaCl的是______。⑷代表CsCl的是___，它属于___晶体，每个Cs+与__个Cl—紧邻。⑸代表干冰的是_________，它属于______晶体，每个CO2分子与______个CO2分子紧邻。⑹上述五种物质熔点由高到低的顺序______________________。第47页，共56页，2023年，2月20日，星期一练习5.参照下表中物质的熔点，回答有关问题：物质NaFNaClNaBrNaINaClKClRbClCsCl熔点℃995801755651801776715646物质SiF4SiCl4SiBr4SiI4SiCl4GeCl4SnCl4PbCl4熔点℃－90.2－70.45.212.05－70.4－49.5－36.2－15.0①钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点高低取决于其________________，在这种情况下，____________越大，___________越弱，故熔点依次降低。②硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点高低取决于其________，________________越大，___________________越大，故熔点依次升高。③钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高得多，这是由______。zxxkw第48页，共56页，2023年，2月20日，星期一练习6、下表列出了有关晶体的知识，其中错误的是（）练习7.下列物质的晶体，按其熔点由低到高的排列顺序正确的是（）

A．NａCｌ、SｉO2、CO2

B．NａCｌ、CO2、SｉO2C．NａCｌ、MｇO、SｉO2

D．NａCｌ、SｉO2、MｇO

ABCD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BC学.科.网第49页，共56页，2023年，2月20日，星期一练习8.下列物质的熔沸点顺序判断不正确的是（）A.Li<Na<K<RuB.F2<Cl2<Br2<I2C.金刚石>晶体硅>碳化硅D.NaCl>KCl>CsClＡ第50页，共56页，2023年，2月20日，星期一判断正误：1、离子晶体一定是离子化合物。2、含有离子的晶体一定是离子晶体。3、离子晶体中只含离子键。4、离子晶体中一定含金属阳离子。5、由金属元素与非金属元素组成的晶体一定是离子晶体。×√×××配位数：离子晶体中，一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。缩写为C.N.。第51页，共56页，2023年，2月20日，星期一综合应用变式

(1)NiO晶体结构与NaCl相同，设NiO的摩尔质量Mg/mol,密度为ρg/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第52页，共56页，2023年，2月20日，星期一综合应用(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。某氧化镍样品组成为Ni0.