离子晶体选修三课件.ppt

第四节离子晶体 第一课时 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 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 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 5 晶胞类型 思考 氯化钠晶体中钠离子和氯离子分别处于晶胞的什么位置 1 氯化钠晶体 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晶体的结构 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 CsCl晶体中离子的配位数 1 每个晶胞含铯离子 氯离子的个数 2 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 3 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 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 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 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 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 6 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 键性因素离子键的纯粹因素 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 由正负离子的电荷比影响离子晶体的配位数的因素 称为电荷因素 1 2 2 1 8 4 为什么NaCl的熔沸点比CsCl高 交流与讨论 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 或指拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子和气态阳离子所吸收的能量 二 离子晶体的晶格能 2 表示 符号为U单位是KJ mol 取正值3 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 晶格能越大 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