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CuSO45H2O,明矾KAl(SO4)212H2O,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,2Ca2+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35、表36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：0.2250.4144配位0.4140.7326配位0.7321.0008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（）ANC、SO2、CO2BNC、CO2、SO2CNC、MO、SO2DNC、SO2、MO,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