人教版选修3 第三章 第四节 离子晶体 课件（31张）.pptx

第三章晶体结构与性质 第四节离子晶体 学习目标定位 1 熟知离子键 离子晶体的概念 知道离子晶体类型与性质的联系 2 认识晶格能的概念和意义 能根据晶格能的大小 分析晶体的性质 新知导学 达标检测 内容索引 新知导学 一 离子晶体 1 概念及结构特点 1 概念 阴 阳离子通过结合而形成的晶体 2 结构特点 构成微粒 和 离子晶体中不存在单个分子 微粒间的作用力 离子键 阴离子 阳离子 离子键 2 典型离子晶体的结构类型 1 配位数 一个离子周围最邻近的的数目 叫做离子晶体中离子的配位数 2 典型离子晶体的结构模型 异电性离子 3 在nacl晶体中 每个na 周围最近且等距离的na 有个 每个cl 周围最近且等距离的cl 也有个 在cscl晶体中 每个cs 周围最近且等距离的cs 有个 每个cl 周围最近且等距离的cl 也有个 4 4 1 1 4 8 12 12 6 6 3 决定晶体结构的因素 1 思考讨论 在nacl和cscl两种晶体中 阴 阳离子的个数比都是1 1 都属于ab型离子晶体 为什么二者的配位数不同 晶体结构不同 答案 为什么在nacl 或cscl 晶体中 阳 阴离子的配位数相同 而在caf2晶体中 阳 阴离子的配位数不相同 答案在nacl cscl晶体中 阳 阴离子的配位数相同 是由于阳 阴离子电荷 绝对值 相同 因而阳 阴离子的个数相同 结果导致阳 阴离子的配位数相同 若阳 阴离子的电荷不相同 阳 阴离子的个数必定不相同 结果阳 阴离子的配位数就不会相同 如caf2晶体中 ca2 的配位数为8 f 的配位数为4 离子所带电荷越多 配位数越多 答案 2 归纳总结 决定晶体结构的因素 4 离子晶体的性质 1 熔 沸点较 硬度较 2 离子晶体不导电 但或后能导电 3 大多数离子晶体能溶于水 难溶于有机溶剂 半径比 电荷比 离子键 高 大 熔化 溶于水 归纳总结 例1下列性质适合于离子晶体的是a 熔点1070 易溶于水 水溶液能导电b 熔点10 31 液态不导电 水溶液能导电c 能溶于cs2 熔点112 8 沸点444 6 d 熔点97 81 质软 导电 密度0 97g cm 3 解析离子晶体在液态 即熔融态 导电 b项错误 cs2是非极性溶剂 根据相似相溶规律 c项错误 离子晶体质硬易碎 且固态不导电 d项错误 答案 解析 例2一种离子晶体的晶胞如图所示 其中阳离子a以表示 阴离子b以表示 关于该离子晶体的说法正确的是a 阳离子的配位数为8 化学式为abb 阴离子的配位数为4 化学式为a2bc 每个晶胞中含4个ad 每个a周围有4个与它等距且最近的a 解析用均摊法可知 晶胞中含有阳离子数为 4 阴离子显然是8个 故化学式为ab2 a b项错误 每个a周围最近且等距离的a有12个 类似于干冰晶体 d项错误 答案 解析 二 晶格能 1 概念 气态离子形成1mol释放的能量 晶格能通常取 单位 2 影响因素及与离子晶体性质的关系 离子晶体 正值 kj mol 1 根据上表中的数据 回答下列问题 1 影响因素 2 晶格能与晶体的熔点 硬度的关系 晶格能越大 形成的离子晶体越 晶体的熔点越 硬度越 越多 越小 稳定 高 大 归纳总结 晶格能的几点应用 1 一般情况下 离子化合物都有较高的熔点和沸点 这和它们的离子晶体有很大的晶格能有关 由于晶格能 mgo naf mgo的熔点 2852 比naf的熔点 993 高得多 2 晶格能的大小决定离子晶体的稳定性 晶格能越大 表示离子键越强 晶体越稳定 熔化和破坏离子晶体时消耗的能量就越多 即相应的离子晶体的熔点就越高 硬度就越大 3 晶格能的大小影响岩浆晶出的次序 晶格能越大 形成的晶体越稳定 岩浆中的矿物越容易结晶析出 例3下列关于晶格能的叙述中正确的是a 晶格能仅与形成晶体中的离子所带电荷数有关b 晶格能仅与形成晶体的离子半径有关c 晶格能是指相邻的离子间的静电作用d 晶格能越大的离子晶体 其熔点越高 解析晶格能与离子所带电荷数的乘积成正比 与阴 阳离子半径的大小成反比 a b项错误 晶格能越大 晶体的熔 沸点越高 硬度也越大 d项正确 答案 解析 例4碱金属卤化物是典型的离子晶体 它的晶格能与成正比 d0是晶体中最邻近的导电性离子的核间距 下面说法错误的是 a 晶格能的大小与离子半径成反比b 阳离子相同 阴离子不同的离子晶体 阴离子半径越大 晶格能越小c 阳离子不同 阴离子相同的离子晶体 阳离子半径越小 晶格能越大d 金属卤化物晶体中 晶格能越小 氧化性越强 解析由表中数据可知晶格能的大小与离子半径成反比 a项正确 由naf nacl nabr nai晶格能的大小即可确定b项正确 由lif naf kf晶格能的大小即可确定c项正确 表中晶格能最小的是碘化物 因还原性 f cl br i 可知d项错误 答案 解析 学习小结 四种晶体物理性质的比较 达标检测 1 仅由下列各组元素所构成的化合物 不可能形成离子晶体的是a h o sb na h oc k cl od h n cl 解析强碱 活泼金属氧化物 绝大多数盐等是离子晶体 b项如naoh c项如kclo d项如nh4cl 答案 解析 1 2 3 4 5 2 下列说法中正确的是a 固态时能导电的物质一定是金属晶体b 熔融状态能导电的晶体一定是离子晶体c 水溶液能导电的晶体一定是离子晶体d 固态不导电而熔融态导电的晶体一定是离子晶体 解析四种晶体在不同状态下的导电性区别如下 1 2 3 4 5 答案 解析 3 下列关于caf2的表述正确的是a ca2 与f 间仅存在静电吸引作用b f 的离子半径小于cl 则caf2的熔点低于cacl2c 阴 阳离子比为2 1的物质 均与caf2晶体构型相同d caf2中的化学键为离子键 因此caf2在熔融状态下能导电 1 2 3 4 5 答案 解析 解析ca2 与f 间既有静电吸引作用 也有静电排斥作用 a错误 离子所带电荷相同 f 的离子半径小于cl 所以caf2晶体的晶格能大 则caf2的熔点高于cacl2 b错误 晶体构型还与离子的大小有关 所以阴 阳离子比为2 1的物质 不一定与caf2晶体构型相同 c错误 caf2中的化学键为离子键 caf2在熔融状态下发生电离 因此caf2在熔融状态下能导电 d正确 1 2 3 4 5 4 氧化钙在2887k时熔化 而氯化钠在1074k时熔化 两者的离子间距离和晶体结构都类似 有关它们熔点差别较大的原因叙述不正确的是a 氧化钙晶体中阴 阳离子所带的电荷数多b 氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大c 氧化钙晶体的结构类型与氯化钠晶体的结构类型不同d 在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下 晶格能主要由阴 阳离子所带电荷的多少决定 答案 解析 1 2 3 4 5 解析cao和nacl都属于离子晶体 熔点的高低可根据晶格能的大小判断 晶格能大小与离子所带电荷多少 离子间距离 晶体结构类型等因素有关 cao和nacl的离子间距离和晶体结构都类似 故晶格能主要由阴 阳离子所带电荷的多少决定 1 2 3 4 5 5 同类晶体物质熔 沸点的变化是有规律的 试分析右列两组物质熔点规律性变化的原因 晶体熔 沸点的高低 取决于组成晶体微粒间的作用力的大小 a组是 晶体 晶体微粒之间通过 相连 粒子之间的作用力由大到小的顺序是 b组晶体属于 晶体 价电子数由少到多的顺序是 离子半径由大到小的顺序是 金属键强弱由小到大的顺序为 离子 离子键 nacl kcl cscl 金属 na mg al na mg2 al3 na mg al 1 2 3 4 5 答案 解析 解析a组nacl kcl cscl为同一主族的氯化物且为离子化合物 故熔点与离子键的强弱有