3.3.2离子晶体课件高二下学期化学人教版选择性必修2

第四节离子晶体第三章晶体结构和性质第二课时离子晶体离子键概念：成键微粒：成键实质：成键元素一般指：活泼金属（ⅠA、ⅡA）和活泼非金属（ⅥA、ⅦA）离子化合物概念：常见类型绝大多数盐（包括铵盐）：KCl

、[NH4]2SO4等所有强碱：NaOH、KOH等活泼金属氧化物、过氧化物、氢化物：Na2O、

CaO、Na2O2、NaH等【复习回顾】带相反电荷离子间的相互作用叫～。阴、阳离子（一般金属与非金属电负性之差>1.7)静电作用（吸引、排斥）含有离子键的化合物。一：离子键

离子键的实质：离子键的特征：

影响因素：是静电作用。没有方向性和饱和性。

因此，以离子键结合的化合物倾向于形成紧密堆积，使每个离子周围尽可能多地排列异性电荷的离子，从而达到稳定的目的。一般说来，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，离子键越强。P87-88胆矾萤石重晶石烧碱CuSO4·5H2OCaF2BaSO4NaOH二、离子晶体什么是离子晶体呢？1.离子晶体强碱、活泼金属的氧化物和过氧化物、大多数盐→常见的离子晶体→离子晶体无单个分子存在；如NaCl不表示分子式二、离子晶体:阴、阳离子通过离子键结合、在空间呈现规则几何外形的晶体。均为离子化合物NaCl晶胞NaCl晶体活泼碳化物(CaC2)及氮化物(Mg3N2)等无分子式，化学式表示离子最简整数比。胆矾CuSO4·5H2O萤石CaF2重晶石BaSO4烧碱NaOH实际上，大量离子晶体的阴离子或阳离子不是单原子离子，有的还存在电中性分子（如H2O、NH3）。例如CuSO4·5H2O、

Cu（NH3）4SO4·H2O等，在这些晶体中还存在共价键、氢键等。晶体中也存在范德华力，只是当能量份额很低时不提及。

【思考与讨论】CaCO3

、(NH4)2SO4

、CuSO4·5H2O、

Cu(NH3)4SO4·H2O观察以上离子晶体中都含有哪些微观粒子？晶体内部存在哪些类型的化学键？离子晶体阴、阳离子(单原子或多原子)电中性分子构成微粒离子键、共价键氢键、范德华力作用力注意：贯穿整个晶体的主要作用力仍是阴、阳离子之间的作用力。离子晶体①阴、阳离子(单原子或多原子)②电中性分子构成微粒离子键共价键氢键范德华力作用力小结概括板书离子晶体定义：成键粒子：粒子间作用：常见离子晶体：绝大多数盐、所有强碱、活泼金属氧化物由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体阴、阳离子离子键离子键特征：没有饱和性、方向性影响因素阳离子半径--越小离子所带电荷数---越多离子键越强离子晶体的性质1、熔沸点较高，硬度较大。

一般说来，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，离子晶体的熔、沸点越高，硬度越大。

离子晶体中，阴、阳离子间有强烈的相互作用（离子键），要克服离子间的相互作用使物质熔化和沸腾，就需要较多的能量。因此，离子晶体具有较高的熔、沸点和较大的硬度。2、溶解性

大多数离子晶体易溶于极性溶剂（如H2O），难溶于非极性溶剂（如汽油、苯等），遵循“相似相溶”规律。3、难挥发难压缩离子晶体的性质：离子晶体的硬度较大，难于压缩。

阴阳离子间有较强的离子键，使离子晶体的硬度较大，当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎。发生滑动施加外力阳离子阴离子同种电荷相互排斥，使晶面裂开4.离子晶体不导电，水溶液或熔融状态能导电熔融或水溶液的NaCl离子键较强离子不能自由移动离子键被破坏离子能自由移动注：判断离子晶体，可根据其熔融状态能否导电进行阴、阳离子间有较强的离子键，使离子晶体的硬度较大。当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎。宝石，主要成分Al2O3坚硬，但易碎。④大多数离子晶体易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂当把离子晶体放入水中时，极性水分子对离子晶体中的离子产生吸引作用，使晶体中的离子克服了离子间的作用而电离，变成在水中自由移动的离子。⑤离子晶体无延展性离子晶体中阴阳离子交替出现，层与层之间如果出现滑动，同性离子相邻而使斥力增大，导致不稳定。板书离子晶体定义：成键粒子：粒子间作用：常见离子晶体：绝大多数盐、所有强碱、活泼金属氧化物由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体阴、阳离子离子键物性熔沸点较高，硬度较大溶解性：相似相溶难挥发难压缩晶体不导电，水溶液或熔融状态下导电离子键1.据所学知识判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种离子晶体熔点的高低顺序是A.KCl＞NaCl＞BaO＞CaOB.NaCl＞KCl＞CaO＞BaOC.CaO＞BaO＞KCl＞NaClD.CaO＞BaO＞NaCl＞KClDNa+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+→晶胞不是孤立的，还向空间延伸。晶胞是从无限结构中剥离的一个重复单元!晶胞二、离子晶体3.常见离子晶体的结构①NaCl晶体NaCl晶胞Na+：体心和棱中点Cl-：面心和顶点或者反之;交错排列二、离子晶体3.常见离子晶体的结构Cl−Na+(1)每个晶胞含Na+、Cl-的个数：Cl-:8×+6×=4(个)1812Na+:1412×+1=4(个)化学式：“NaCl”晶胞中各离子的位置分布？Cl−Na+(2)配位数→每个Na＋周围与之最接近且距离相等的Cl－有____个。6NaCl晶胞二、离子晶体3.常见离子晶体的结构指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目(2)配位数→每个Na＋周围与之最接近且距离相等的Cl－有____个。NaCl晶胞二、离子晶体3.常见离子晶体的结构指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目→每个Cl－周围与之最接近且距离相等的Na＋有____个。6→6个Na+连线形成的空间几何构型是__________。正八面体

Na+的配位数：Cl-的配位数：666Cl－Na＋NaCl晶胞二、离子晶体3.常见离子晶体的结构(3)Na+周围最近的Na+数：Cl-周围最近的Cl-数：1212Cl－Na＋小结NaCl的微观结构特征(1)每个NaCl晶胞含4个Na+、4个Cl-

(2)Na+的配位数：Cl-的配位数：66(3)Na+周围最近的Na+数：Cl-周围最近的Cl-数：1212每个Na＋周围与之最接近且距离相等的Cl－有6个，Na＋有12个。每个Cl－周围与之最接近且距离相等的Na＋有6个，Cl－有12个。NaCl型还有LiF、LiCl、NaF、NaBr、CaO、MgO八面体空隙填入正离子小结NaCl的微观结构特征面心立方最密堆积CsCl晶胞二、离子晶体3.常见离子晶体的结构Cl-Cs+(1)粒子位置Cl-Cs+CsCl晶胞二、离子晶体3.常见离子晶体的结构(1)粒子位置Cl-位于顶点Cs+位于体心或者反之;交错排列Cl-Cs+Cl-Cs+CsCl晶胞二、离子晶体3.常见离子晶体的结构Cl-Cs+(1)粒子位置Cl-位于顶点Cs+位于体心(2)每个晶胞含Cs+、Cl-的个数：Cl-:Cs+:1个188×=1(个)或者反之;交错排列“CsCl”仅表示物质组成，不表示分子式Cl-Cs+→8个离子所围成的的空间几何构型是__________。CsCl晶胞二、离子晶体3.常见离子晶体的结构Cl-Cs+(3)配位数每个Cs+同时吸引着

个Cl−每个Cl−同时吸引着

个Cs+88正六面体(立方体)Cl-Cs+1243765以Cs+在晶胞的顶点为例8CsCl晶胞二、离子晶体3.常见离子晶体的结构(4)Cs+周围最近的Cs+数：Cl-周围最近的Cl-数：66→6个离子连线形成的空间几何构型是__________。正八面体小结CsCl的微观结构特征(1)每个CsCl晶胞含1个Cs+、1个Cl-

(2)Cs+的配位数：Cl-的配位数：88(3)Cs+周围最近的Cs+数：Cl-周围最近的Cl-数：66Cl-Cs+每个Cs＋周围与之最接近且距离相等的Cl－有8个，Cs＋有6个。每个Cl－周围与之最接近且距离相等的Cs＋有8个，Cl－有6个。Cl-Cs+1.粒子位置：2.晶胞中的离子数：3.Ca2+、F-离子配位数比：CaF2晶胞Ca2+位于顶点和面心F-位于立方体内Ca2+F-

个Ca2+，

个F-Ca2+F-F-配位数：配位多面体：8:4Ca2+配位数：配位多面体：8立方体迁移应用认识晶胞488×+6×=4(个)1812Ca2+:正四面体4S2-周围最近的S2-数______(3)晶胞中含有的离子数：Zn2+___;S2-___(4)Zn2+配位数___;S2-配位数__(1)粒子位置：Zn2+_____；S2-

.或者反之。体内顶点、面心4444(2)晶体堆积方式：可类比金刚石的晶胞S2-成面心立方密堆积，内部4个Zn2+交错排列在4个小立方体的中心。(5)若晶胞边长为a,最近阴阳离子间距为:

.ZnS晶胞迁移应用认识晶胞(体对角线的1/4)(6)Zn2+周围最近的Zn2+数____1212【思考】CaF2晶胞与ZnS晶胞类似，为什么CaF2晶胞Ca2＋的配位数为8个，【提示】F－与Ca2＋电荷比为1：2，而ZnS中，S2－与Zn2＋电荷比为1：1CaF2型晶胞晶体中正负离子的电荷相同，配位数就相同，晶体中正负离子的电荷数不同，配位数就不相同。思考与讨论而ZnS晶胞中Zn2＋配位数为4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同种离子每个晶胞含有离子数实例NaCl型

ABCsCl型ZnS型AB2CaF2型Na+：6Cl-：6Cs+：8Cl-：8Zn2+：4S2-：4Ca2+：8F-：4Na+：12Cl-：12Cs+：6Cl-：6Na+：4Cl-：4Cs+：1Cl-：1Zn2+：4S2-：4Ca2+：4F-：8碱金属的卤化物（除Cs）、银的卤化物（除AgI）、碱土金属（ⅡA)氧化物（除BeO）、硫化物（除ZnS)、硒化物ZnS、AgI、BeO等Cs的卤化物（除氟化物）ThO2、UO2、CeO2、BaF2、PbF2、SrF2等归纳小结

课堂小结离子液体

离子晶体的熔点，有的很高，如CaO的熔点为2613℃，有的较低，如NH4NO3、Ca(H2PO4)2的熔点分别为170℃、109℃。P88科学•技术•社会到20世纪90年代，随着室温或稍高于室温时呈液态的离子化合物的优异性质不断被开发利用，才意识到它们的巨大价值，并将它们定义为离子液体。早在1914年就有人发现，引入有机基团可降低离子化合物的熔点，如C2H5NH3NO3的熔点只有12℃，比NH4NO3低了158℃!

应用：作溶剂。用作电化学研究的电解质、有机合成的溶剂和催化剂等离子液体：室温或稍高于室温时呈液态的离子化合物成分：常见的阴离子如四氯铝酸根（AlCl4-)、六氟磷酸根（PF6-)、四氟硼酸根（BF4-

）等，常见的阳离子如季铵离子(R4N+

，即NH4+的H被烃基R取代）、带烃基侧链的咪唑、嘧啶等有环状含氮结构的有机胺正离子等。性质：难挥发、有良好的导电性。离子液体

P88科学•技术•社会形成离子液体的阴、阳离子半径较大，离子间的作用力较弱。四类晶体的结构和性质对比

晶体类型共价晶体分子晶体金属晶体离子晶体构成粒子原子分子金属阳离子和自由电子阳离子和阴离子相互作用共价键范德华力金属键离子键熔、沸点高低一般较高、部分较低熔沸点较高硬度高硬度硬度较小一般较高，部分较低硬而脆延展性不良不良良好不良导电性差差良好固态不导电．熔化状态和溶液导电典型实例金刚石冰、干冰Nａ、Fｅ等NaOH、NaCl【规律方法】判断晶体类型的方法④金属单质或合金在固态时大多为金属晶体。③有很高的熔、沸点，硬度大，并且难溶于水的物质大多为共价晶体，

如晶体硅、二氧化硅、金刚石等。②在熔融状态下能导电的晶体(化合物)是离子晶体。

如：NaCl熔融后电离出Na＋和Cl－，能自由移动，所以能导电。①在常温下呈气态或液态或易升华的物质，其晶体应属于分子晶体(Hg除外)。如H2O、H2、稀有气体等。一般是根据物质的物理性质：比较不同晶体熔、沸点的基本思路首先看物质的状态，一般情况下是固体>液体>气体；

再看物质所属类型，一般是共价晶体>离子晶体>分子晶体(注意：不是绝对的，如氧化铝的熔点大于晶体硅)金属晶体→金属键强弱→金属阳离子所带电荷、离子半径。结构类型相同时再根据相应规律进行判断:共价晶体→共价键键能→键长→原子半径；分子晶体→分子间作用力→相对分子质量；离子晶体→离子键强弱→离子所带电荷数、离子半径；分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型。(1)碳化铝，黄色晶体，熔点2200℃，熔融态不导电：________。(2)AlBr3，无色晶体，熔点98℃，熔融态不导电：________。(3)VF5，无色晶体，熔点19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮等：______。(4)KBr，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电：________。(5)SiI4：熔点120.5℃，沸点287.4℃，易水解：________。(6)硼：熔点2300℃，沸点2550℃，硬度大：________。(7)硒：熔点217℃，沸点685℃，溶于氯仿：________。(8)锑：熔点630.74℃，沸点1750℃，导电：________。共价晶体分子晶体分子晶体离子晶体分子晶体共价晶体分子晶体金属晶体对点训练

1、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

A2．下列物质中属于含有非极性键的离子晶体的是(

)①氢氧化钾②过氧化钠③金刚石④乙醇⑤碳化钙A．①②③⑤

B．②⑤C．①③④⑤ D．①②⑤B