高中化学《离子晶体》课件4 新人教版选修3.ppt

第四节离子晶体 学习目标 1 掌握离子晶体的物理性质的特点2 知道离子晶体配位数及其影响因素3 知道晶格能的定义和应用重点 难点 1 离子晶体配位数及其影响因素2 晶格能的定义和应用 强碱 活泼金属氧化物 大部分的盐类 1 定义 由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体 2 成键粒子 阴 阳离子 3 相互作用力 离子键 4 常见的离子晶体 一 离子晶体 预习展示 2 硬度 5 离子晶体物理性质的特点 1 熔沸点 难挥发难压缩 较高 较大 3 水溶性 4 导电性 阅读课本p79最后一段 即科学视野之前的一段 结合氯化钠晶体的结构 你认为离子晶体物理性质有何特点 离子电荷越多 核间距离越小 熔沸点升高 一般易溶于水 而难溶于非极性溶剂 固态不导电 水溶液或者熔融状态下能导电 二 晶胞类型 模型展示小组探究 nacl cscl caf2 每个cl 周围与之最接近且距离相等的na 共有个 6 这几个na 在空间构成的几何构型为 正八面体 nacl晶体中离子的配位数 cscl晶体中离子的配位数 1 在氯化铯晶体中 每个cs 周围与之最接近且距离相等的cl 共有 这几个cl 在空间构成的几何构型为 2 在每个cl 周围距离相等且最近的cs 共有 这几个cs 在空间构成的几何构型 8 正六面体 8 正六面体 模型展示小组探究 cscl晶体的结构 模型展示小组探究 3 caf2型晶胞 2 ca2 的配位数 f 的配位数 1 一个caf2晶胞中含 4个ca2 和8个f 8 4 ca2 f 模型展示小组探究 科学探究 找出nacl cscl两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数 它们是否相等 6 6 8 8 科学探究 你认为是什么因素决定了离子晶体中离子的配位数 根据表3 5 表3 6分析影响离子晶体中离子配位数的因素 决定离子晶体结构的因素 1 几何因素晶体中正负离子的半径比 2 电荷因素晶体中正负离子的电荷比 3 键性因素 本书不予讨论 离子键的纯粹因素 结论 对于组成和结构相似的物质 阴 阳离子半径越小 离子键越强 熔沸点较高 晶体越稳定 离子键的强弱在一定程度上可以用离子晶体的晶格能来衡量 1 概念 气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量 通常取正值 单位是kj mol 三 离子晶体的晶格能 2 影响晶格能大小因素离子晶体中阴阳离子半径越小 所带电荷越多 离子键越强 晶格能 熔沸点 硬度 越大 越高 越大 基础性 1 下列含有极性键的离子晶体是 醋酸钠 氢氧化钾 金刚石 乙醇 氯化钙a b c d 2 下列说法正确的是 a 一种金属元素和一种非金属元素一定能形成离子化合物b 离子键只存在于离子化合物中c 共价键只存在于共价化合物中d 离子化合物中必定含有金属元素3 cscl晶体中cs 的c n 是 cl 的c n 是 caf2晶体中ca2 的c n 是 f 的c n 是 已知kcl的晶体结构与nacl的相似 则kcl晶体中k 的c n 是 cl 的c n 是 4 下列大小关系正确的是 a 晶格能 naclcaoc 熔点 nai nabrd 熔沸点 co2 nacl 高考热点 b b b 8 8 8 4 6 6 若已知nacl的摩尔质量为mg mol晶胞的边长为acm 设阿伏加德常数为na 则nacl晶体的密度为 g cm3 晶胞法 小立方体法 能力型 高考热点 4晶格能的作用 1 晶格能越大 离子晶体越稳定 离子晶体的熔沸点越高 硬度越大 2 岩浆晶出规则与晶格能的关系 晶格能高的晶体熔点较高 更容易在岩浆冷却过程中冷却下来 从而先结晶 例 下列热化学方程式中 能直接表示出氯化钠晶格能的是 a na s 1 2cl2 g nacl s hb na g cl g nacl s h1c na s na g h2d na g e na g h3e 1 2cl2 g cl g h4f cl g e cl g h5写出 h1与 h h2 h3 h4 h5之间的关系式 h h1 h2 h3 h4 h5 b 练习 1 下表列出了有关晶体的知识 其中错误的是 2 下列物质的晶体 按其熔点由低到高的排列顺序正确的是 a n c s o2 co2b n c co2 s o2c n c m o s o2d n c s o2 m o b c 3 下列物质中 化学式能准确表示该物质分子组成的是a nh4clb sio2c p4d na2so4 问题反思 化学式能否表示分子 关键能判断该物质是否分子晶体 4 下列有关晶体的叙述中不正确的是 a 金刚石的网状结构中 由共价键形成的碳原子环中 最小的环上有6个碳原子b 氯化钠晶体中 每个na 周围距离相等的na 离子共有6个c 氯化铯晶体中 每个铯原子周围紧邻8个氯原子d 干冰晶体中 每个二氧化碳分子周围紧邻12个二氧化碳分子 5 如图所示是某些晶体的结构 它们分别是nacl cscl 干冰 金刚石 石墨结构中的某一部分 其中代表金刚石的是 填编号字母 下同 其中每个碳原子与 个碳原子最接近且距离相等 金刚石属于 晶体 其中代表石墨的是 其中每个正六边形占有的碳原子数平均为 个 其中代表nacl的是 代表cscl的是 它属于 晶体 每个cs 与 个cl 紧邻 代表干冰的是 它属于 晶体 每个co2分子与 个co2分子紧邻 上述五种物质熔点由高到低的顺序 21参照下表中物质的熔点 回答有关问题 钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点高低取决于其 在这种情况下 越大 越弱 故熔点依次降低 硅的卤化物及硅 锗 锡 铅的氯化物的熔点高低取决于其 越大 越大 故熔点依次升高 钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高得多 这是由 干冰 水晶 明矾 雪花 氯化钠 金刚石 常见晶体 1 nacl晶体是典型的离子化合物 其中存在哪些微粒 试写出nacl的电子式 2 上述离子是通过怎样的相互作用结合成晶体的呢 你知道吗 知识回顾 离子键 1 称为离子键 2 成键的微粒 阴 阳离子 3 成键的本质 阴阳离子间的静电作用 4 成键的条件 活泼金属元素的原子和活泼的非金属元素的原子 使阴 阳离子结合成离子化合物的静电作用 思考 哪些物质中含有离子键 1 活泼的金属元素 ia iia 和活泼的非金属元素 via viia 形成的化合物 2 活泼的金属元素和酸根离子 或氢氧根离子 形成的化合物 3 铵根和酸根离子 或活泼非金属元素离子 形成的盐 强碱 大多数盐 活泼金属氧化物 4 从物质类别的角度来说 离子化合物通常包括 和 5 常见的离子化合物 6 影响离子键强弱的因素 离子半径和离子电荷 同种类型的离子晶体 通常离子半径越 离子带电荷越 离子键就越 离子键越强 破坏它所需能量就越 熔点就越 小 多 强 大 高 7 离子键的特征 没有方向性 阴阳离子是球形对称的 电荷的分布也是球形对称的 它们在空间各个方向上的静电作用相同 都可以和带不同电荷的离子发生作用没有饱和性 在静电作用能达到的范围内 只要空间条件允许 一个离子可以多个离子发生作用 重晶石baso4 莹石caf2 胆矾cuso4 5h2o 明矾kal so4 2 12h2o 4 zns型晶胞 2 阳离子的配位数 阴离子的配位数 1 一个zns晶胞中含 4个阳离子和4个阴离子 4 4 氯化铯晶体中氯离子和铯离子分别处于晶胞的什么位置 氯离子位于顶点 铯离子位于体心 2 氯化铯晶体 ca f ca2 配位数是 f 的配位数是 8 4 图示为caf2晶胞的1 8 观察点为上左前方 晶胞上面心 1 几何因素 配位数与r r 之比相关 0 225 0 4144配位0 414 0 7326配位0 732 1 0008配位 nacl 95 181 0 525cscl 169 181 0 933 2 电荷因素 caf2的晶胞 例 caf2的晶体中 ca2 和f 的个数之比 电荷数之比 ca2 配位数是 f 的配位数是 由正负离子的