课件3-2金属晶体与离子晶体

1、选修选修物质结构与性质物质结构与性质第第3章章 物质的聚集状态与物质的性质物质的聚集状态与物质的性质第第 2 2 节节 金属晶体与离子晶体金属晶体与离子晶体一、金属晶体一、金属晶体三种典型三种典型结构型式结构型式面心立方最密面心立方最密堆积堆积A1体心立方密堆体心立方密堆积积A2六方最密堆积六方最密堆积A3常见金属常见金属Ca、Al、Cu、Ag、Au、Pd、PtLi、Na、K、Ba、W、FeMg、Zn、Ti结构结构示意图示意图配位数配位数12812二、离子晶体二、离子晶体阴、阳离子通过离子键结合，在空间呈现有规律的阴、阳离子通过离子键结合，在空间呈现有规律的排列所形成的晶体。排列所形成的晶体。

2、金属氧化物金属氧化物(如如K2O、Na2O2等等)、强碱、强碱(NaOH、KOH等等)和绝大多数的盐类是离子晶体。和绝大多数的盐类是离子晶体。NaCl型晶体型晶体负离子（绿球）呈面心立方最密负离子（绿球）呈面心立方最密堆积，相当于金属单质的堆积，相当于金属单质的A1型。型。正离子所占空隙种类正离子所占空隙种类: 正八面体正八面体顶点占顶点占1/8；棱占；棱占1/4；面心占；面心占1/2；体心占；体心占1 每个每个NaCl晶胞含晶胞含Na+、Cl-的个数的个数?Na+:4216818Cl-:414112均摊法：均摊法：顶点、棱、顶点、棱、面心、体心面心、体心Cl-的配位数的配位数6Na+的配位数

3、的配位数6NaCl晶体中阴、阳离子配位数？晶体中阴、阳离子配位数？CsCl型晶体型晶体每个每个CsCl晶胞含晶胞含Cs+、Cl-的个数的个数?CsCl晶体中阴、阳离子配位数？晶体中阴、阳离子配位数？Cl-的配位数的配位数8Cs+的配位数的配位数8Cs+: 1 Cl-: 1结构型式结构型式化学组成比化学组成比 n+/n-负离子堆积方式负离子堆积方式正负离子配位数比正负离子配位数比CN+/CN-正离子所占空隙种类正离子所占空隙种类CsCl型型1:1简单立方堆积简单立方堆积8:8立方体立方体离子堆积描述离子堆积描述立方立方ZnS型晶体型晶体结构型式结构型式化学组成比化学组成比 n+/n-负离子堆积方

4、式负离子堆积方式正负离子配位数比正负离子配位数比CN+/CN-正离子所占空隙种类正离子所占空隙种类立方立方ZnS型型1:1立方最密堆积立方最密堆积4:4正四面体正四面体离离子子堆堆积积描描述述六方六方ZnS型晶体型晶体结构型式结构型式化学组成比化学组成比 n+/n-负离子堆积方式负离子堆积方式正负离子配位数比正负离子配位数比CN+/CN-正离子所占空隙种类正离子所占空隙种类六方六方ZnS型型1:1六方最密堆积六方最密堆积4:4正四面体正四面体离离子子堆堆积积描描述述CaF2型晶体型晶体结构型式结构型式化学组成比化学组成比 n+/n-负离子堆积方式负离子堆积方式正负离子配位数比正负离子配位数比C

5、N+/CN-正离子所占空隙种类正离子所占空隙种类CaF2型型1:2简单立方堆积简单立方堆积8:4立方体立方体离子堆积描述离子堆积描述晶格能晶格能 (可以用来衡量离子键的强弱可以用来衡量离子键的强弱)（1）概念：）概念：将将1mol离子晶体中的阴、阳离子离子晶体中的阴、阳离子完全气化完全气化而远离所而远离所吸收的能量。吸收的能量。（2）意义：）意义：一般而言，一般而言，晶格能越大，离子晶体的离子键越强，晶格能越大，离子晶体的离子键越强，离子晶体越稳定。离子晶体越稳定。（3）影响因素：）影响因素：晶格能与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，晶格能与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子间的距离成

6、反比与阴、阳离子间的距离成反比 ； 晶格能晶格能q1. q2r离子晶体的特性：离子晶体的特性： （1）熔点、沸点较高，而且随着）熔点、沸点较高，而且随着离子电荷的增加、离子间距离子电荷的增加、离子间距的缩短的缩短，晶格能增大，熔点升高。晶格能增大，熔点升高。 （2）一般易溶与水，难溶于非极性溶剂。）一般易溶与水，难溶于非极性溶剂。 （3）固态时不导电，）固态时不导电，熔融状态或在水溶液熔融状态或在水溶液中能导电中能导电各类型离子晶体晶胞的比较各类型离子晶体晶胞的比较晶体晶体类型类型晶胞晶胞类型类型晶胞结构晶胞结构示意图示意图配位数配位数距离最近距离最近且相等的且相等的相反离子相反离子每个晶每个晶胞含有胞含有离子数离子数实例实例NaCl型型 ABCsCl型型ZnS型型AB2CaF2型型Na+：6Cl-：6Cs+：Cl-： 88Zn2+：S2-：44Ca2+：F-： 48Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：Ca2+：F-：Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：Ca2