高中化學(xué)第三章第4節(jié)《離子晶體》參考課件新人教版選修3

1、第四節(jié)離子晶體第四節(jié)離子晶體 回顧：三種晶體類(lèi)型與性質(zhì)的比較回顧：三種晶體類(lèi)型與性質(zhì)的比較晶體類(lèi)型晶體類(lèi)型原子晶體原子晶體分子晶體分子晶體金屬晶體金屬晶體概念概念相鄰原子之間以共價(jià)相鄰原子之間以共價(jià)鍵相結(jié)合而成具有空鍵相結(jié)合而成具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體分子間以范分子間以范德華力相結(jié)德華力相結(jié)合而成的晶合而成的晶體體通過(guò)金屬鍵形成通過(guò)金屬鍵形成的晶體的晶體作用力作用力共價(jià)鍵共價(jià)鍵范德華力范德華力金屬鍵金屬鍵構(gòu)成微粒構(gòu)成微粒原子原子分子分子金屬陽(yáng)離子和自金屬陽(yáng)離子和自由電子由電子物物理理性性質(zhì)質(zhì)熔沸點(diǎn)熔沸點(diǎn)很高很高很低很低差別較大差別較大硬度硬度很大很大很小很小差差別較大別較大導(dǎo)電性

2、導(dǎo)電性無(wú)（硅為半導(dǎo)體）無(wú)（硅為半導(dǎo)體）無(wú)無(wú)導(dǎo)體導(dǎo)體實(shí)例實(shí)例金剛石、二氧化硅、金剛石、二氧化硅、晶體硅、碳化硅晶體硅、碳化硅 Ar、S等等Au、Fe、Cu、鋼鐵等鋼鐵等晶體晶體氯化鈉氯化鈉干冰干冰金剛石金剛石熔熔 點(diǎn)點(diǎn)（）801801-56.2-56.235503550材料：材料：思考：思考： 為什么氯化鈉的性質(zhì)與干冰、為什么氯化鈉的性質(zhì)與干冰、金剛石的不同？金剛石的不同？2Na + Cl2 = 2NaCl +11+17+17+11Na+ Cl- -NaClCl-Na+強(qiáng)堿、活潑金屬氧化強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物、大部分的鹽類(lèi)。物、大部分的鹽類(lèi)。1 1、定義：、定義：由陽(yáng)離子和陰離子通過(guò)離子鍵由陽(yáng)離子

3、和陰離子通過(guò)離子鍵結(jié)合而成的晶體。結(jié)合而成的晶體。2 2、成鍵粒子：、成鍵粒子： 陰、陽(yáng)離子陰、陽(yáng)離子3 3、相互作用力：、相互作用力： 離子鍵離子鍵4 4、常見(jiàn)的離子晶體：、常見(jiàn)的離子晶體：一、離子晶體一、離子晶體（1 1）氯化鈉型晶胞）氯化鈉型晶胞1.1.鈉離子和氯離子的位置：鈉離子和氯離子的位置：鈉離子和氯離子位于立方體的頂鈉離子和氯離子位于立方體的頂角上，并交錯(cuò)排列。角上，并交錯(cuò)排列。鈉離子：體心和棱中點(diǎn)；鈉離子：體心和棱中點(diǎn)； 氯離子：面心和頂點(diǎn)，氯離子：面心和頂點(diǎn)，或反之?；蚍粗?。2.2.每個(gè)晶胞含鈉離子、氯離子的個(gè)數(shù)：每個(gè)晶胞含鈉離子、氯離子的個(gè)數(shù)：3.與與Na+等距離且最近的等

4、距離且最近的Na+ 有：有：12個(gè)個(gè)-Cl- Na+NaClNaCl的晶體結(jié)構(gòu)模型的晶體結(jié)構(gòu)模型4.與與Na+等距離且最近的等距離且最近的Cl有：有：6個(gè)個(gè) （配位數(shù)）（配位數(shù)）NaClNaCl晶體中陰、陽(yáng)離子配位數(shù)晶體中陰、陽(yáng)離子配位數(shù)（2 2）氯化銫型晶胞）氯化銫型晶胞1.1.銫離子和氯離子的位置：銫離子和氯離子的位置：銫離子：體心銫離子：體心氯離子：頂點(diǎn)；或者反之。氯離子：頂點(diǎn)；或者反之。2.2.每個(gè)晶胞含銫離子、氯離每個(gè)晶胞含銫離子、氯離子的個(gè)數(shù)：子的個(gè)數(shù)：3.3.與銫離子等距離且最近的與銫離子等距離且最近的銫離子、氯離子各有幾個(gè)？銫離子、氯離子各有幾個(gè)？銫離子：銫離子：6 6個(gè)；氯離

5、子：個(gè)；氯離子：8 8個(gè)個(gè) ( (配位數(shù)配位數(shù)) )1個(gè)個(gè)-Cs+-Cl-CsClCsCl晶體及晶胞結(jié)構(gòu)示意圖晶體及晶胞結(jié)構(gòu)示意圖(3)CaF(3)CaF2 2型晶胞型晶胞2.Ca2.Ca2+2+的配位數(shù)：的配位數(shù)：F F- -的配位數(shù)：的配位數(shù)：1.1.一個(gè)一個(gè)CaFCaF2 2晶胞中含：晶胞中含：4個(gè)個(gè)Ca2+和和8個(gè)個(gè)F84(4)ZnS型晶胞型晶胞2.陽(yáng)離子的配位數(shù)：陽(yáng)離子的配位數(shù)： 陰離子的配位數(shù)：陰離子的配位數(shù)：1.一個(gè)一個(gè)ZnS晶胞中含：晶胞中含：4個(gè)陽(yáng)離子和個(gè)陽(yáng)離子和4個(gè)陰離子個(gè)陰離子44科學(xué)探究：科學(xué)探究：v找出找出NaCl、CsCl兩種離子晶體中陽(yáng)離子和兩種離子晶體中陽(yáng)離子和

6、陰離子的配位數(shù)，它們是否相等？陰離子的配位數(shù)，它們是否相等？離子晶體離子晶體陰離子的配位數(shù)陰離子的配位數(shù)陽(yáng)離子的配位數(shù)陽(yáng)離子的配位數(shù)NaClNaClCsClCsCl6 66 68 88 8科學(xué)探究：科學(xué)探究：v你認(rèn)為是什么因素決定了離子晶體中離子你認(rèn)為是什么因素決定了離子晶體中離子的配位數(shù)？根據(jù)表的配位數(shù)？根據(jù)表3 35 5、表、表3 36 6分析影響分析影響離子晶體中離子配位數(shù)的因素。離子晶體中離子配位數(shù)的因素。配位數(shù)配位數(shù)4 46 68 8半徑比半徑比0.20.2 0.40.40.40.4 0.70.70.70.7 1.01.0空間構(gòu)型空間構(gòu)型ZnSZnSNaClNaClCsClCsCl6

7、、決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素、決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素（1）幾何因素）幾何因素 晶體中正負(fù)離子的半徑比晶體中正負(fù)離子的半徑比（2）電荷因素）電荷因素 晶體中正負(fù)離子的電荷比晶體中正負(fù)離子的電荷比（3）鍵性因素）鍵性因素 離子鍵的純粹因素離子鍵的純粹因素 7 7、離子晶體的特點(diǎn)：、離子晶體的特點(diǎn)：無(wú)單個(gè)分子存在；無(wú)單個(gè)分子存在；NaClNaCl不表示分子式。不表示分子式。熔沸點(diǎn)較高，硬度較大，難揮發(fā)難壓縮。熔沸點(diǎn)較高，硬度較大，難揮發(fā)難壓縮。且隨著離子電荷的增加，核間距離的縮短，且隨著離子電荷的增加，核間距離的縮短，熔點(diǎn)升高。熔點(diǎn)升高。一般易溶于水，而難溶于非極性溶劑。一般易溶于水，而難溶于非極性溶劑

8、。固態(tài)不導(dǎo)電，水溶液或者熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電。固態(tài)不導(dǎo)電，水溶液或者熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電。二、晶格能二、晶格能1 1、定義：氣態(tài)離子形成、定義：氣態(tài)離子形成1 1摩離子晶體時(shí)釋放摩離子晶體時(shí)釋放的能量。的能量。2 2、晶格能的大小的影響因素、晶格能的大小的影響因素 仔細(xì)閱讀課本仔細(xì)閱讀課本P P8080表表3 38 8及下表，分析晶格及下表，分析晶格能的大小與離子晶體的熔點(diǎn)有什么關(guān)系？離子能的大小與離子晶體的熔點(diǎn)有什么關(guān)系？離子晶體的晶格能與哪些因素有關(guān)？晶體的晶格能與哪些因素有關(guān)？氟化物氟化物晶格能晶格能/kJmol- -1NaF923MgF22957AlF35492晶格能的大小晶格能的大小: 離子電荷越大離子電荷越大 ，陰、陽(yáng)離子半徑越小，陰、陽(yáng)離子半徑越小 ，即陰、陽(yáng)離子間的距離越小即陰、陽(yáng)離子間的距離越小 ，則晶格能越大，則晶格能越大 。簡(jiǎn)言之簡(jiǎn)言之,晶格能的大小與離子帶電量成正比晶格能的大小與離子帶電