離子晶體 課件 高二化學(xué)人教版選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第四節(jié)離子晶體

1.NaCl晶體是典型的離子化合物,其中存在哪些微粒?

2.上述離子是通過怎樣的相互作用結(jié)合成晶體的呢?你知道嗎？知識回顧：離子鍵

1、

稱為離子鍵。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）之間的化合物。如：KCl、Na2O、Na2S、MgCl2等3.銨鹽。NH4Cl、（NH4）2SO4

、（NH4）2S等

2.強堿、大部分金屬氧化物(金屬過氧化物)、大部分鹽：如：NaOH、KOH、MgO、Na2O2、K2SO4、Na2CO3、Mg(NO3)2、Mg3N24.很活潑的金屬如Na、K、Ca等于氫氣反應(yīng)生成固態(tài)氫化物，如：NaH、KH、CaH25.常見的離子化合物6、影響離子鍵強弱的因素：離子半徑和離子電荷同種類型的離子晶體，通常離子半徑越

、離子帶電荷越

，離子鍵就越

。離子鍵越強，破壞它所需能量就越

。熔點就越

。小多強大高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4、常見的離子晶體：一、離子晶體(2)硬度

。5.離子晶體物理性質(zhì)的特點：(1)熔沸點

,難揮發(fā)難壓縮。較高較大(3)溶解性(4)導(dǎo)電性

閱讀課本P79最后一段(即科學(xué)視野之前的一段),結(jié)合氯化鈉晶體的結(jié)構(gòu),你認為離子晶體物理性質(zhì)有何特點?離子電荷越多,核間距離越小,熔沸點越高。一般易溶于極性溶劑,而難溶于非極性溶劑。固態(tài)不導(dǎo)電,水溶液或者熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電。6、晶胞類型：離子晶體中離子的配位數(shù)指一個離子周圍最鄰近帶相反電荷的離子數(shù)目。Na+Cl-315624154236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(gòu)成的幾何構(gòu)型為

。正八面體NaCl晶體中離子的配位數(shù)

每個Na+周圍有六個Cl-

每個Cl-周圍有六個Na+與一個鈉離子相鄰最近且距離相等的鈉離子有多少個？食鹽的晶體結(jié)構(gòu)圖思考：a12個123456789101112aa?(1)NaCl晶體每個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,幾個Na+在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為

。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(xué)式NaCl表示

。6612446無126Na+和Cl-的最簡個數(shù)比正八面體CsCl晶體的結(jié)構(gòu)

CsCl晶體中離子的配位數(shù)

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(gòu)成的幾何構(gòu)型為

。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(gòu)成的幾何構(gòu)型

。

(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，這幾個CS+在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型為

。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

、

。88661188正六面體(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

、

。841264884Ca2+F-（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：4個Zn2+和4個S2-44科學(xué)探究：找出NaCl、CsCl兩種離子晶體中陽離子和陰離子的配位數(shù)，它們是否相等？離子晶體陰離子的配位數(shù)陽離子的配位數(shù)NaClCsCl6688科學(xué)探究：你認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3—5、表3—6分析影響離子晶體中離子配位數(shù)的因素。配位數(shù)468半徑比0.2~0.40.4~0.70.7~1.0空間構(gòu)型ZnSNaClCsCl7、決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素（1）幾何因素晶體中正負離子的半徑比（2）電荷因素晶體中正負離子的電荷比（3）鍵性因素離子鍵的純粹因素（1）幾何因素配位數(shù)與r+/r－之比相關(guān)：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（2）電荷因素CaF2的晶胞例：CaF2的晶體中，Ca2＋和F－的個數(shù)之比____，電荷數(shù)之比_____，Ca2＋配位數(shù)是_____，F(xiàn)－的配位數(shù)是_______。由正負離子的電荷比影響離子晶體的配位數(shù)的因素，稱為電荷因素。1:22:1841、定義：2、最小微粒：3、微粒之間的作用關(guān)系：

陰陽離子一、離子晶體知識要點小結(jié)4、融化和沸騰時破壞的作用：——離子鍵5、離子晶體的共性

離子晶體具有熔沸點較高，硬度較大，難揮發(fā)難壓縮的特點。離子晶體在固態(tài)時不導(dǎo)電，而在熔融狀態(tài)和水溶液中都能導(dǎo)電。——

離子鍵二、離子晶體的判定最小微粒：陰陽離子典型物質(zhì)：3、活潑金屬氧化物、過氧化物、活潑碳化物（CaC2）及氮化物（Mg3N2）一般300℃~1000℃之間熔點：導(dǎo)電性：固態(tài)時不導(dǎo)電，而在熔融狀態(tài)和水溶液中都能導(dǎo)電。1、強堿2、絕大多數(shù)鹽（常見的除AlCl3、HgCl2外）離子晶體高考考你1、下列物質(zhì)中：

Na2O2NaOHNaClH2SO4CH3COONa（1）只含有離子鍵的離子晶體？（2）屬于離子晶體的是？（3）既含有離子鍵又有非極性鍵的離子晶體的是？（4）溶于水只破壞離子鍵，但不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是？（5）溶于水既破壞了離子鍵，又了發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是？NaCl除H2SO4外Na2O2

NaOHNa2O2、CH3COONaNaCl2、晶體中的一個微粒周圍有6個微粒，這種晶體是（）

A.金剛石B.石墨

C.干冰D.氯化鈉3、螢石（CａF2）晶體屬于立方晶系，螢石中每個Cａ2＋被8個F－所包圍，則每個F－周圍最近距離的Cａ2＋數(shù)目為（）

A．2

B．4

C．6

D．8DB4、堿金屬和鹵素形成的化合物大多具有的性質(zhì)是（）①高沸點②能溶于水③水溶液能導(dǎo)電④低熔點⑤熔融狀態(tài)不導(dǎo)電

A．①②③B．③④⑤

C．①④⑤D．②③⑤A5、下列說法正確的是(

)A．金屬元素與非金屬元素化合時一定形成離子鍵B．非金屬元素的原子間不可能形成離子鍵C．HCl溶于水時，H—Cl鍵斷開，產(chǎn)生H＋與Cl－，該變化為化學(xué)變化D．化學(xué)變化中一定伴隨著舊鍵的斷裂和新鍵的形成D6、下列敘述中正確的是(

)A．熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的物質(zhì)一定是離子化合物B．P4和NO2都是共價化合物C．在氧化鈣和二氧化硅晶體中都不存在單個小分子D．離子化合物中一定不存在共價鍵C7、如下圖，在氯化鈉晶胞中，與每個Na＋等距離且最近的幾個Cl－所圍成的立構(gòu)構(gòu)型為(

)A．十二面體B．正八面體C．正六面體D．正四面體B8、如圖所示的離子晶體的空間結(jié)構(gòu)，以M代表陽離子，以N代表陰離子，?代表陽離子，代表陰離子，化學(xué)式為MN2的晶體結(jié)構(gòu)為(

)B9、氯化銫晶胞(晶體重復(fù)的結(jié)構(gòu)單位)如圖甲所示，該晶體中Cs＋與Cl－的個數(shù)比為1∶1，化學(xué)式為CsCl。若某晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示，其中含有A、B、C三種元素的粒子，則該晶體中的A、B、C的粒子個數(shù)比為(

)A．8∶6∶1B．4∶3∶1C．1∶6∶1D．1∶3∶1D10、下列化學(xué)式既能表示物質(zhì)的組成，又能表示物質(zhì)的一個分子的是(

)A．NaOHB．SiO2C．FeD．C3H8D11、下列性質(zhì)中，可以證明某化合物內(nèi)一定存在離子鍵的是(

)A．可溶于水

B．具有較高的熔點

C．水溶液能導(dǎo)電

D．晶體不導(dǎo)電熔融狀態(tài)能導(dǎo)電D12、下列說法中正確的是(

)A．離子晶體中每個離子周圍均吸引著6個帶相反電荷的離子B．金屬導(dǎo)電的原因是在外電場作用下金屬產(chǎn)生自由電子，電子定向運動C．分子晶體的熔、沸點很低，常溫下都呈液態(tài)或氣態(tài)D．原子晶體中的各相鄰原子都以共價鍵相結(jié)合DNaClCsCl熔點℃沸點℃

801

645

1413

1290

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(gòu)相似的物質(zhì)，陰、陽離子半徑越小，離子鍵越強，熔沸點較高，晶體越穩(wěn)定。

離子鍵的強弱在一定程度上可以用離子晶體的晶格能來衡量。

1.概念：氣態(tài)離子形成1摩爾離子晶體釋放的能量，通常取正值?；蛑覆痖_1mol離子晶體使之形成氣態(tài)陰離子和氣態(tài)陽離子所吸收的能量二、離子晶體的晶格能2.表示：符號為U單位是KJ/mol,取正值

3、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

練習(xí)：NaCl與KCl，NaCl與MgCl2哪一個晶格能更大？并說明原因。4、

晶格能的作用：（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。（2）巖漿晶出規(guī)則與晶格能的關(guān)系★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)晶小結(jié)：四種晶體熔沸點高低的判斷1、不同晶體類型的熔沸點比較一般：原子晶體>離子晶體>分子晶體金屬晶體熔沸點變化較大，具體問題具體分析。2、同種晶體類型物質(zhì)的熔沸點比較(1)離子晶體：陰、陽離子電荷數(shù)越大，半徑越小，晶格能越大，離子鍵越穩(wěn)定，熔沸點越高。(2)原子晶體：原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定，熔沸點越高。(3)分子晶體：存在分子間氫鍵，增大分子晶體的熔沸點。(4)金屬晶體：金屬陽離子電荷數(shù)越高，半徑越小，金屬鍵越強，熔沸點越高。無分子間氫鍵，組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,

相對分子質(zhì)量越大，分子的極性越大熔沸點越高。隨堂練習(xí):1.下列敘述錯誤的是（）

A.帶相反電荷離子之間的相互吸引稱為離子鍵

B.金屬元素與非金屬元素化合時，不一定形成離子鍵

C.某元素的原子最外層只有1個電子,它跟鹵素相互結(jié)合時所形成的化學(xué)鍵不一定是離子鍵

D.非金屬原子間不可能形成離子鍵AD2：自然界中的CaF2又稱螢石，是一種難溶于水的固體。下列事實能說明CaF2一定是離子晶體的是（）A.難溶于水，其水溶液的導(dǎo)電性極弱B.熔點較高，硬度較大C.固體不導(dǎo)電，但在融化狀態(tài)下可以導(dǎo)電D.在有機溶劑的溶解度極小C3：下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律，與共價鍵的鍵能大小有關(guān)的是（）A.F2、Cl2、Br2、I2的熔點、沸點逐漸升高B.HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱C.金剛石的硬度、熔點、沸點都高于晶體硅D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點依次降低BC4.下列性質(zhì)適合于離子晶體的是（）

A.熔點1070℃，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電

B.熔點10.31℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液導(dǎo)電

C.能溶于CS2，熔點112.8℃，沸點444.6℃D.熔點97.81℃，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度0.97g/cm3

A5.下列物質(zhì)中，化學(xué)式能準確表示該物質(zhì)分子組成的是A.NH4ClB.SiO2C.P4.D.Na2SO4C問題反思——化學(xué)式能否表示分子，關(guān)鍵能判斷該物質(zhì)是否分子晶體6.下列有關(guān)離子化合物