離子晶體課件

第四節(jié)離子晶體,學習目標：,1.了解離子晶體的結(jié)構模型及其性質(zhì)的一般特點；,2.了解離子晶體配位數(shù)及其影響因素；,知識回顧：離子鍵,2.成鍵的微粒：陰,陽離子。,3.成鍵的本質(zhì):陰陽離子間的靜電作用。,4.成鍵的條件:活潑金屬元素的原子和活潑的非金屬元素的原子。,1.定義:使陰、陽離子結(jié)合成離子化合物的靜電作用。,1.活潑的金屬元素(IA,IIA)和活潑的非金屬元素(VIA、VIIA）形成的化合物。,2.活潑的金屬元素和酸根離子（或氫氧根離子）形成的化合物。,5.常見的離子化合物,4.從物質(zhì)類別的角度來說,離子化合物通常包括強堿、大多數(shù)鹽和活潑金屬氧化物。,3.銨根和酸根離子（或活潑非金屬元素離子）形成的鹽。,氯化鈉的形成過程：,6.離子鍵的特征,沒有方向性:陰陽離子是球形對稱的,電荷的分布也是球形對稱的,它們在空間各個方向上的靜電作用相同,都可以和帶不同電荷的離子發(fā)生作用。沒有飽和性:在靜電作用能達到的范圍內(nèi),只要空間條件允許,一個離子可以多個離子發(fā)生作用。,重晶石BaSO4,瑩石CaF2,膽礬CuSO45H2O,明礬KAl(SO4)212H2O,1.定義:由陽離子和陰離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體。,2.成鍵粒子:陰、陽離子。,3.相互作用力：離子鍵。,一.離子晶體,4.常見的離子晶體:強堿,活潑金屬氧化物,大部分的鹽類。,判斷正誤：1.離子晶體一定是離子化合物。2.含有離子的晶體一定是離子晶體。3.離子晶體中只含離子鍵。4.離子晶體中一定含金屬陽離子。5.由金屬元素與非金屬元素組成的晶體一定是離子晶體。,NaCl和CsCl晶胞,配位數(shù):離子晶體中,一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目?？s寫為C.N.。,每個Cl-周圍與之最接近且距離相等的Na+共有個。,6,這幾個Na+在空間構成的幾何構型為。,正八面體,NaCl晶體中離子的配位數(shù),每個晶胞含鈉離子,氯離子數(shù)？,(1)NaCl晶體中每個Na+周圍最近且等距離的Cl-有個，每個Cl-周圍最近且等距離的Na+有個；在每個Na+周圍最近且等距離的Na+有個，在每個Cl-周圍最近等距離的Cl-有個。Na+和Cl-的配位數(shù)分別為、。一個NaCl晶胞中含個Na+和個Cl-。NaCl晶體中NaCl分子，化學式NaCl表示。,6,6,12,4,4,6,無,12,6,Na+和Cl-的最簡個數(shù)比,CsCl晶體中離子的配位數(shù),(1)每個晶胞含銫離子、氯離子的個數(shù)？,（2）在氯化銫晶體中,每個Cs+周圍與之最接近且距離相等的Cl-共有；這幾個Cl-在空間構成的幾何構型為。,(3)在每個Cl-周圍距離相等且最近的Cs+共有;這幾個Cs在空間構成的幾何構型。,8,立方體,8,立方體,(2)CsCl晶體每個Cs+周圍最近且等距離的Cl-有個,每個Cl-周圍最近且等距離的Cs+有個,在每個Cs+周圍最近且等距離的Cs+有個,在每個Cl-周圍最近等距離的Cl-有個，一個CsCl晶胞中含個Cs+和個Cl-。Cs+和Cl-的配位數(shù)分別為、。,8,8,6,6,1,1,8,8,CaF2晶胞,Ca2+的配位數(shù)：,F-的配位數(shù)：,一個CaF2晶胞中含:個Ca2+和個F-,8,4,4,8,(3)CaF2晶體每個Ca2+周圍最近且等距離的F-有個，每個F-周圍最近且等距離的Ca2+有個；在每個Ca2+周圍最近且等距離的Ca2+有個，在每個F-周圍最近等距離的F-有個。一個CaF2晶胞中含個Ca2+和個F-；Ca2+和F-的配位數(shù)分別為、。,8,4,12,6,4,8,8,4,(4)ZnS型晶胞,2.陽離子的配位數(shù)：陰離子的配位數(shù)：,1.一個ZnS晶胞中含：個陽離子和個陰離子,4,4,4,4,2.決定離子晶體結(jié)構的因素,幾何因素晶體中正負離子的半徑比電荷因素晶體中正負離子的電荷比鍵性因素離子鍵的純粹程度。,幾何因素,配位數(shù)與r+/r-之比相關：0.225-0.4144配位0.414-0.7326配位0.732-1.0008配位,返回,(2)硬度較大，難于壓縮。,3.離子晶體物理性質(zhì)的特點：,(1)熔沸點較高,難揮發(fā)。,(3)一般易溶于水,而難溶于非極性溶劑。,(4)固態(tài)不導電,水溶液或者熔融狀態(tài)下能導電。,學習目標：,1.了解晶格能的定義和應用；,2.知道晶格能的大小可以衡量離子晶體中離子鍵的強弱；,為什么NaCl的熔沸點比CsCl高？,交流與討論,結(jié)論:對于組成和結(jié)構相似的物質(zhì)，陰、陽離子半徑越小，離子所帶電荷數(shù)越多，離子鍵越強，熔沸點較高，晶體越穩(wěn)定。,二.晶格能,1.定義：氣態(tài)離子形成1摩離子晶體時釋放的能量，通常取正值。如下表：,某些離子晶體的晶格能/（KJ/mol）,仔細閱讀表38，分析晶格能的大小與離子晶體的熔點有什么關系？離子晶體的晶格能與哪些因素有關？,2、影響晶格能大小因素：,離子晶體中陰陽離子半徑越小，所帶電荷越多，離子鍵越強，晶格能越大。,(2)巖漿晶出規(guī)則與晶格能的關系,3.晶格能的應用：,(1)晶格能越大，離子晶體越穩(wěn)定，離子晶體的熔沸點越高，硬度越大。,晶格能高的晶體熔點較高，更容易在巖漿冷卻過程中冷卻下來，從而先結(jié)晶。,1、若晶體類型不同，一般情況下：原子晶體離子晶體分子晶體。,【總結(jié)】,物質(zhì)的熔點與晶體類型的關系,2,若晶體類型相同,則有:,離子晶體中，結(jié)構相似時，離子半徑越小，離子電荷越高，晶格能越大，離子鍵就越強，熔點就越高。,原子晶體中,結(jié)構相似時,原子半徑越小,共價鍵鍵長越短,鍵能越大,熔點越高。,分子晶體中(不含氫鍵時),分子組成和結(jié)構相似時,相對分子質(zhì)量越大,范德華力就越強,熔點就越高。,金屬晶體中，離子半徑越小，離子電荷越高，金屬鍵就越強，熔點就越高。合金的熔點比它的各成分金屬的熔點低。,練習1:下列物質(zhì)的晶體,按其熔點由低到高的排列順序正確的是（）A.NaCl、SiO2、CO2B.NaCl、CO2、SiO2C.NaCl、MgO、SiO2D.NaCl、SiO2、MgO,D,2.下列物質(zhì)中，化學式能準確表示該物質(zhì)分子組成的是()A.NH4ClB.SiO2C.P4D.Na2SO4,C,3.幾種離子的半徑如下表所示：,A.LaF3B.MgF2C.BeF2D.KF,下列各離子晶體中陽離子配位數(shù)與氯化鈉中鈉離子配位數(shù)相同的是(),B,4.溴化鈉、氯化鈉和氧化鎂等離子晶體的核間距和晶格能(部分)如下表所示。,NaBrNaClMgO離子的核間距/pm290276205晶格能/kJmo17873890,(1)溴化鈉晶體比氯化鈉晶體晶格能_(填”大”或“小”)，主要原因_。,(2)氧化鎂晶體比氯化鈉晶體晶格能大，主要原因_,小,NaBr比NaCl的核間距大,氧化鎂晶體中的陰、陽離子的電荷數(shù)