离子晶体 课件 高二化学人教版选修3物质结构与性质

第四节离子晶体

1.NaCl晶体是典型的离子化合物,其中存在哪些微粒?

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1.活泼的金属元素（IA，IIA）和活泼的非金属元素（VIA，VIIA）之间的化合物。如：KCl、Na2O、Na2S、MgCl2等3.铵盐。NH4Cl、（NH4）2SO4

、（NH4）2S等

2.强碱、大部分金属氧化物(金属过氧化物)、大部分盐：如：NaOH、KOH、MgO、Na2O2、K2SO4、Na2CO3、Mg(NO3)2、Mg3N24.很活泼的金属如Na、K、Ca等于氢气反应生成固态氢化物，如：NaH、KH、CaH25.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)溶解性(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,熔沸点越高。一般易溶于极性溶剂,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。6、晶胞类型：离子晶体中离子的配位数指一个离子周围最邻近带相反电荷的离子数目。Na+Cl-315624154236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

每个Na+周围有六个Cl-

每个Cl-周围有六个Na+与一个钠离子相邻最近且距离相等的钠离子有多少个？食盐的晶体结构图思考：a12个123456789101112aa?(1)NaCl晶体每个Na+周围最近且等距离的Cl-有

个，每个Cl-周围最近且等距离的Na+有

个,几个Na+在空间构成的几何构型为

。在每个Na+周围最近且等距离的Na+有

个，在每个Cl-周围最近等距离的Cl-有

个。Na+和Cl-的配位数分别为

、

。一个NaCl晶胞中含

个Na+和

个Cl-。NaCl晶体中

NaCl分子，化学式NaCl表示

。6612446无126Na+和Cl-的最简个数比正八面体CsCl晶体的结构

CsCl晶体中离子的配位数

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

。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

。

(2)CsCl晶体每个Cs+周围最近且等距离的Cl-有

个，每个Cl-周围最近且等距离的Cs+有

个，这几个CS+在空间构成的几何构型为

。在每个Cs+周围最近且等距离的Cs+有

个，在每个Cl-周围最近等距离的Cl-有

个。一个CsCl晶胞中含

个Cs+和

个Cl-。Cs+和Cl-的配位数分别为

、

。88661188正六面体(3)CaF2晶体每个Ca2+周围最近且等距离的F-有

个，每个F-周围最近且等距离的Ca2+有

个；在每个Ca2+周围最近且等距离的Ca2+有

个，在每个F-周围最近等距离的F-有

个。一个CaF2晶胞中含

个Ca2+和

个F-；Ca2+和F-的配位数分别为

、

。841264884Ca2+F-（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Zn2+和4个S2-44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？离子晶体阴离子的配位数阳离子的配位数NaClCsCl6688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。配位数468半径比0.2~0.40.4~0.70.7~1.0空间构型ZnSNaClCsCl7、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——0.414 4配位0.414——0.732 6配位 0.732——1.000 8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。1:22:1841、定义：2、最小微粒：3、微粒之间的作用关系：

阴阳离子一、离子晶体知识要点小结4、融化和沸腾时破坏的作用：——离子键5、离子晶体的共性

离子晶体具有熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩的特点。离子晶体在固态时不导电，而在熔融状态和水溶液中都能导电。——

离子键二、离子晶体的判定最小微粒：阴阳离子典型物质：3、活泼金属氧化物、过氧化物、活泼碳化物（CaC2）及氮化物（Mg3N2）一般300℃~1000℃之间熔点：导电性：固态时不导电，而在熔融状态和水溶液中都能导电。1、强碱2、绝大多数盐（常见的除AlCl3、HgCl2外）离子晶体高考考你1、下列物质中：

Na2O2NaOHNaClH2SO4CH3COONa（1）只含有离子键的离子晶体？（2）属于离子晶体的是？（3）既含有离子键又有非极性键的离子晶体的是？（4）溶于水只破坏离子键，但不发生化学反应的是？（5）溶于水既破坏了离子键，又了发生化学反应的是？NaCl除H2SO4外Na2O2

NaOHNa2O2、CH3COONaNaCl2、晶体中的一个微粒周围有6个微粒，这种晶体是（）

A.金刚石B.石墨

C.干冰D.氯化钠3、萤石（CａF2）晶体属于立方晶系，萤石中每个Cａ2＋被8个F－所包围，则每个F－周围最近距离的Cａ2＋数目为（）

A．2

B．4

C．6

D．8DB4、碱金属和卤素形成的化合物大多具有的性质是（）①高沸点②能溶于水③水溶液能导电④低熔点⑤熔融状态不导电

A．①②③B．③④⑤

C．①④⑤D．②③⑤A5、下列说法正确的是(

)A．金属元素与非金属元素化合时一定形成离子键B．非金属元素的原子间不可能形成离子键C．HCl溶于水时，H—Cl键断开，产生H＋与Cl－，该变化为化学变化D．化学变化中一定伴随着旧键的断裂和新键的形成D6、下列叙述中正确的是(

)A．熔化状态下能导电的物质一定是离子化合物B．P4和NO2都是共价化合物C．在氧化钙和二氧化硅晶体中都不存在单个小分子D．离子化合物中一定不存在共价键C7、如下图，在氯化钠晶胞中，与每个Na＋等距离且最近的几个Cl－所围成的立构构型为(

)A．十二面体B．正八面体C．正六面体D．正四面体B8、如图所示的离子晶体的空间结构，以M代表阳离子，以N代表阴离子，•代表阳离子，代表阴离子，化学式为MN2的晶体结构为(

)B9、氯化铯晶胞(晶体重复的结构单位)如图甲所示，该晶体中Cs＋与Cl－的个数比为1∶1，化学式为CsCl。若某晶体晶胞结构如图乙所示，其中含有A、B、C三种元素的粒子，则该晶体中的A、B、C的粒子个数比为(

)A．8∶6∶1B．4∶3∶1C．1∶6∶1D．1∶3∶1D10、下列化学式既能表示物质的组成，又能表示物质的一个分子的是(

)A．NaOHB．SiO2C．FeD．C3H8D11、下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是(

)A．可溶于水

B．具有较高的熔点

C．水溶液能导电

D．晶体不导电熔融状态能导电D12、下列说法中正确的是(

)A．离子晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子B．金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子，电子定向运动C．分子晶体的熔、沸点很低，常温下都呈液态或气态D．原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合DNaClCsCl熔点℃沸点℃

801

645

1413

1290

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

练习：NaCl与KCl，NaCl与MgCl2哪一个晶格能更大？并说明原因。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，从而先结晶小结：四种晶体熔沸点高低的判断1、不同晶体类型的熔沸点比较一般：原子晶体>离子晶体>分子晶体金属晶体熔沸点变化较大，具体问题具体分析。2、同种晶体类型物质的熔沸点比较(1)离子晶体：阴、阳离子电荷数越大，半径越小，晶格能越大，离子键越稳定，熔沸点越高。(2)原子晶体：原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定，熔沸点越高。(3)分子晶体：存在分子间氢键，增大分子晶体的熔沸点。(4)金属晶体：金属阳离子电荷数越高，半径越小，金属键越强，熔沸点越高。无分子间氢键，组成和结构相似的分子晶体,

相对分子质量越大，分子的极性越大熔沸点越高。随堂练习:1.下列叙述错误的是（）

A.带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键

B.金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键

C.某元素的原子最外层只有1个电子,它跟卤素相互结合时所形成的化学键不一定是离子键

D.非金属原子间不可能形成离子键AD2：自然界中的CaF2又称萤石，是一种难溶于水的固体。下列事实能说明CaF2一定是离子晶体的是（）A.难溶于水，其水溶液的导电性极弱B.熔点较高，硬度较大C.固体不导电，但在融化状态下可以导电D.在有机溶剂的溶解度极小C3：下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关的是（）A.F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱C.金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低BC4.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/cm3

A5.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.P4.D.Na2SO4C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6.下列有关离子化合物