人教版高中化學(xué)選修三離子晶體、晶體計算(課堂PPT)課件

1、晶體的分類及依據(jù)分類依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒（離子、原子、分子）微粒間的作用力化學(xué)鍵分子間作用力離子鍵共價鍵金屬鍵常見晶體類型：分子晶體、原子晶體、 金屬晶體、離子晶體作用力越強，晶體的熔沸點越高，晶體的硬度越大。1第四節(jié)、離 子 晶 體1.定義：離子間通過離子鍵結(jié)合而成的晶體微粒間的作用力：構(gòu)成微粒：組成元素： 離子鍵 陰、陽離子一般由金屬元素和非金屬元素組成注意離子化合物在固態(tài)時都是離子晶體22.離子晶體的結(jié)構(gòu)1、在NaCl晶體中，每個Na+同時吸引( )個Cl-,每個Cl- 同時吸引( )個Na+。2、在NaCl晶體中，每個Na+周圍與它最接近且距離相等的Na+共有（ ）個。 (1) NaCl

2、晶體 66123NaCl的晶體結(jié)構(gòu)：在NaCl晶體中，每個Na+同時吸引( )個Cl-,每個Cl- 同時吸引( )個Na+。664選定中心的氯離子作為基準鈉離子與周圍最近的氯離子距離為a，與氯離子距離最近的氯離子 個，其距離為 。12baab=2a2a5 (2) CsCl晶體 在CsCl晶體中，每個Cs+同時吸引( )個Cl-,每個Cl- 同時吸引( )個Cs+。在CsCl晶體中，每個Cs+周圍與它最接近且距離相等的Cs+共有（ ）個。8866氯化銫晶體結(jié)構(gòu)在CsCl晶體中，每個Cs+同時吸引( )個Cl-,每個Cl- 同時吸引( )個Cs+。在CsCl晶體中，每個Cs+周圍與它最接近且距離相

3、等的Cs+是（ ）個。886配位數(shù)是87Na+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+NaCl和 CsCl是不是表示分子組成的的分子式？那么，它們表示的是什么？Na+Cl-每個NaCl晶胞,平均占有Na+：121/4+1=4Cl-：81/8+61/2=4離子化合物的化學(xué)式為離子最簡個數(shù)比8Na的配位數(shù)(等距離的Cl-)是6(上,下,左,右,前,后)，構(gòu)成 體；同樣，Cl的配位數(shù)也是6。每個Na周圍與它最近且等距離的Na有12個（三個平面各4個）。每個晶胞中含有Na和Cl的數(shù)目都是

4、 。3、常見離子晶體的總結(jié)正八面49密堆積的分子晶體結(jié)構(gòu)示意圖由此可見，每個分子周圍有12個分子。10Cs的配位數(shù)是8 ,構(gòu)成 體。Cl的配位數(shù)也是8。立方（正六面）正八面每個Cs 周圍最近且等距離的Cs有6個(上,下,左,右,前,后) 構(gòu)成 體。11CaF2型晶體結(jié)構(gòu)模型Ca2的配位數(shù)是8： Ca2 周圍8個F成立方體； F的配位數(shù)是4： F周圍4個Ca2成正四面體。每個 Ca2周圍與它最近且等距離的Ca2有12個,每個F周圍與它最近且等距離的F有6個。 晶胞中含有Ca2的數(shù)目是81/861/24， F的數(shù)目是188，晶體的化學(xué)式為CaF2。124、離子晶體的物理性質(zhì)：NaClCsCl熔點沸

5、點 801 645 1413 1290大多易溶于極性溶劑，難溶于非極性溶劑。固體不導(dǎo)電，水溶液或熔融狀態(tài)導(dǎo)電；硬度較大，難于壓縮，熔沸點較高；13請你想想 為什么NaCl的熔沸點比CsCl高？ 異：Na+半徑比Cs+ 小 同：Na+ 與Cs+ 均帶一個單位正電荷， 陰離子均為氯離子。 結(jié)果：NaCl晶體中的離子鍵較強，則熔沸點較高。一般來說：陰、陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，則離子鍵越強，離子晶體的晶格能越大。145、晶格能：.概念：離子晶體的晶格能是指_形成1摩離子晶體_的能量,通常取_,單位為 _。.晶格能對離子晶體性質(zhì)的影響：晶格能是最能反映離子晶體_的數(shù)據(jù)。晶格能越大，形成的離子晶

6、體越_，而且熔點_，硬度_。氣態(tài)離子釋放正值kJmol1穩(wěn)定性穩(wěn)定越高越大練習(xí)：NaCl與KCl， MgCl2與NaCl哪一個晶格能更大？晶格能：NaClKCl；MgCl2NaCl。15小結(jié)：各種晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的比較：溶解性導(dǎo)電性熔、沸點 硬 度粒子間的相互作用力構(gòu)成晶體粒子原子晶體分子晶體離子晶體晶體類型結(jié) 構(gòu)性 質(zhì) 離子分子原子范德華力離子鍵共價鍵較大較高熔融或水溶液中能導(dǎo)電一般易溶于水部分溶于水不導(dǎo)電，部分溶于水導(dǎo)電較低很高較小很大不導(dǎo)電，個別為半導(dǎo)體不溶于任何溶劑16 2.同種晶體離子晶體：電荷越多，離子半徑越小，物質(zhì)熔沸點的一般規(guī)律1、不同晶型的熔沸點： 原子晶體 離子晶體 分子

7、晶體 （金屬晶體熔沸點有的很高(鎢)；有的則很低(汞)。離子鍵強，熔沸點越高。 MgOMgCl2NaClKClKBr原子晶體：比較共價鍵強弱（看鍵長和鍵能） 金剛石(C) SiC Si分子晶體：金屬晶體：比較分子間作用力：比較金屬鍵：17 2.同種晶體分子晶體：比較分子間作用力： 1）結(jié)構(gòu)相似時，分子質(zhì)量大熔沸點高 F2Cl2Br2I2 ; HCl HBr 異戊烷新戊烷物質(zhì)熔沸點的一般規(guī)律金屬晶體：比較金屬鍵： 同主族從上到下熔沸點逐漸減小， 同周期從左到右熔沸點逐漸增大。 LiNaKRbCs ; NaMgAl18題型探究技法歸納題型1離子晶體的空間構(gòu)型 如圖是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)中分

8、割出來的部分結(jié)構(gòu),其中屬于NaCl晶體中分割出來的結(jié)構(gòu)圖是()例1A(1)和(3) B(2)和(3) C(1)和(4) D只有(4)C【解析】圖(1)中黑球的配位數(shù)為6，圖(4)應(yīng)為簡單立方結(jié)構(gòu)。 圖(2)中黑球的配位數(shù)為8，圖(3)為體心立方結(jié)構(gòu)。19題型2離子晶體的物理性質(zhì) 下列性質(zhì)適合于離子晶體的是()熔點1070 ，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電熔點10.31 ，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液導(dǎo)電熔點112.8 ，沸點444.6 ，能溶于CS2熔點97.81 ,質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度0.97 gcm3熔點218 ，難溶于水熔點3900 ，硬度很大，不導(dǎo)電難溶于水，固態(tài)時導(dǎo)電，升溫時導(dǎo)電能力減弱難溶于水，熔點高，

9、固體不導(dǎo)電，熔化時導(dǎo)電例2A B C DA20 如圖所示的是硼和鎂形成的某化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有1個鎂原子，6個硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg3B2Mg原子的數(shù)目：121/6+21/2=3B原子的數(shù)目：6故化學(xué)式可表示為MgB2題型3求晶體的化學(xué)式例3B21練習(xí)1.下圖為高溫超導(dǎo)領(lǐng)域中的一種化合物：鈣-鈦礦 (氧化物)晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復(fù)單元：該晶體中氧鈣鈦的微粒個數(shù)比為_ 該晶體的化學(xué)式為_ TiOCa3:1:1分析：Ti: 頂點：8O: 棱心：12Ca: 體心：11/8 =

10、11/4 =3CaTiO322練習(xí)2 、釔鋇銅氧化合物在90K溫度下具有超導(dǎo)性。若該化合物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該化合物的化學(xué)式是 。 AYBa2Cu3O3.75 BYBa2Cu2O7 CYBa2Cu3O5.5 DYBa2Cu4O7 BaOYCuC23 右圖為NaCl晶胞結(jié)構(gòu)示意圖。（1）用X射線衍射法測得晶胞的邊長為a cm，求該溫度下NaCl晶體的密度。（2）晶體的密度為g/cm3，則晶體中Na與Na之間的最短距離是多少？m/V題型4、 晶體密度、粒子間距離的計算例424練習(xí)3. 已知 NaCl 的摩爾質(zhì)量為 M gmol-1，食鹽晶體的密度為gcm-3，若下圖中Na+與最鄰近的Cl-

11、 的核間距離為 a cm，那么阿伏加德羅常數(shù)的值可表示為 A. 2Ma3 B. M/a3 C. 2M/a3 D.M/2a3D25練習(xí)4、 NiO晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相同，Ni2與鄰近的O2-核間距為a10-8 ，計算NiO晶體密度(NiO摩爾質(zhì)量:74.7gmol-1)即晶體中每個小正方體中平均含有1/2個NiO其質(zhì)量為:而此小正方體體積為：(a10-8)3故NiO晶體密度為：解：在該晶體中最小正方體中所含的Ni2+、O2個數(shù)均為:41/8=1/2(個)26練習(xí)5金是面心立方晶胞（如圖），金原子的直徑為d，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，M表示金的摩爾質(zhì)量。(1)金晶體中每個晶胞中含有 個金原子；(2) 一個晶胞的體積是多少？(3)金晶體的密度是多少？ 427 右圖為NaCl晶胞結(jié)構(gòu),已知FexO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型，由于晶體缺陷，x值小于1。測知FexO晶體的密度為5.71g/cm3，晶胞邊長為4.281010m。（1） FexO中的x值（精確至0.01）為；（2）晶體雖的Fen+