离子晶体适用版

复习：三种晶体类型与性质的比较晶体类型原子晶体分子晶体金属晶体概念作用力构成微粒物理性质熔沸点硬度导电性实例金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅Ar、S、CO2等Au、Fe、Cu、钢铁等相邻原子之间以共价键相结合而成具有空间网状结构的晶体分子间以范德华力相结合而成的晶体通过金属键形成的晶体共价键分子间作用力金属键原子分子金属阳离子和“电子气”自由电子很高低差别较大

很大小差别较大

无（硅为半导体）无

导体第四节离子晶体

原子共价键分子分子晶体分子间作用力原子共价键原子晶体原子阳+电子金属晶体金属键非金属原子金属原子思考：金属原子和非金属原子间能形成什么化学键、得到什么晶体呢？一离子键

1.定义：阴、阳离子间的相互作用2.成键的微粒：阴、阳离子3.成键的本质：静电作用（引+斥）4.成键的元素：活泼金属（IA、IIA）铵根离子活泼非金属（VIA、VIIA）酸根离子5.特征：无方向性、饱和性6.存在：离子化合物（强碱、大多盐、活泼金属氧化物）7.影响因素：同种离子键，阴、阳离子带电荷越多、半径越小，键越强知识链接：原子/离子半径的比较三离子晶体阴、阳离子离子键3类离子化合物原子阳+阴离子晶体离子键5.物理性质：4.常见物质：3.微粒间相互作用：1.定义：由阳、阴离子通过离子键结合而成的晶体2.构成微粒：（2）硬度较大，难压缩（1）熔沸点较高,难挥发（4）大多数易溶于极性溶剂（如水），难溶于非极性溶剂（3）固态不导电，熔融和溶于水导电微粒间作用力为较强的离子键离子不能自由移动自由移动离子随堂练习: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ADNH4Cl2、下列有关离子化合物的说法正确的是()A、离子化合物中一定含有金属元素，含金属元素的化合物一定是离子化合物

B、离子键只存在于离子化合物中，离子化合物中一定含有离子键

C、离子化合物中不可能含有共价键

D、离子化合物受热熔化破坏化学键，吸收热量，属于化学变化3、离子晶体不可能具有的性质是（）

A、较高的熔、沸点B、良好的导电性

C、溶于极性溶剂D、坚硬而易粉碎BB只破坏或只形成化学键，不发生化学变化：食盐熔化破坏离子键，食盐结晶形成离子键，均不是化学变化固态不导电4、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、下列各指定微粒的数目之比不是1:1的是

A、Na2O2晶体中的阴离子和阳离子

B、NaHCO3晶体中的钠离子和碳酸氢根离子

C、离子中的质子和中子

D、NH4Cl溶液中铵根离子和氯离子AD分子晶体分子晶体金属晶体NH4+水解Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+可见：在NaCl晶体中，钠离子、氯离子按一定的规律在空间排列成立方体。5、晶胞类型：---Cl----Na+NaCl的晶体结构模型①Na+和Cl-的位置：Na+和Cl-交错排列，Na+在立方体的体心和棱中点，Cl-在面心和顶点，或者反之。5、晶胞类型：（1）NaCl型晶胞②每个晶胞含

个Na+

个Cl-44③与Na+等距离且最近的Cl-

有

个，围成

空间构型

与Cl-紧邻的Na+有

个，围成空间构型与Na+紧邻的Na+有

个与Cl-紧邻的Cl-有

个661212正八面体正八面体---Cs+---Cl-CsCl的晶体结构及晶胞①Cs+和Cl-的位置：铯离子：体心氯离子：顶点；或者反之。②每个晶胞含1个Cs+、1个Cl-③与Cs+紧邻的Cl-有

个，围成

空间构型

与Cl-紧邻的Cs+有

个，围成

构型

与Cs+紧邻的Cs+有

个与Cl-紧邻的Cs+有

个（2）CsCl型晶胞8866氯化铯化学式CsCl配位数：离子晶体中离子的配位数是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目（缩写C.N.）离子晶体阴离子的配位数阳离子的配位数NaClCsCl6688（3）CaF2型晶胞③Ca2+的配位数：8②F-的配位数：4①一个CaF2晶胞中含：

4个Ca2+和8个F-思考：F-围成

空间构型

Ca2+围成

空间构型(4)ZnS型晶胞①一个ZnS晶胞中含：

.

②Zn2+的配位数：

.

S2-的配位数：

.③Zn2+围成

空间构型

S2-围成

空间构型和金刚石相同离子在晶胞的位置：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。离子Na+Cs+Cl-离子半径/pm95169181NaClCsClr+/r-=r+/r-=C.N.=6C.N.=80.5250.9346、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决定正负离子的配位数（2）电荷因素：晶体中正负离子的电荷比（绝对值）决定正负离子配位数是否相等（3）键性因素：离子晶体的结构类型还与离子键的纯粹程度(简称键性因素)，即与晶体中正负离子的相互极化程度有关。配位数468半径比0.2~0.40.4~0.70.7~1.0空间构型ZnSNaClCsCl各类型离子晶体晶胞的比较晶体类型晶胞类型晶胞结构示意图配位数距离最近且相等的相反离子每个晶胞含有离子数实例NaCl型ABCsCl型ZnS型AB2CaF2型Na+：6Cl-：6Cs+：Cl-：88Zn2+：S2-：44Ca2+：F-：48Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：Ca2+：F-：Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：Ca2+：F-：6688444844114484KBrAgCl、MgO、CaS、BaSeZnS、AgI、

BeOCsCl、CsBr、CsI、碱土金属卤化物、碱金属氧化物。科学视野[阅读]

碳酸盐热分解的实质是什么？金属阳离子半径越小，碳酸盐的热稳定性越差结构：碳酸盐的分解温度与金属阳离子所带的电荷及阳离子半径有关思考：碳酸盐的稳定性与什么因素有关。NaClCsCl熔点℃沸点℃

801645

1413

1290

思考：为什么NaCl的熔沸点比CsCl高？（1）它们都是离子晶体，由阴阳离子构成，微粒间的作用力是离子键（2）阴离子相同，阳离子所带电荷数都为1，而Na+半径小于Cs+，所以NaCl中的离子键比CsCl的强（3）故NaCl的熔沸点高二、晶格能1、定义：气态离子形成1摩离子晶体时释放的能量。(晶格能是最能反映离子晶体稳定性的数据)2、影响晶格能的大小的因素：（1）阴、阳离子所带电荷越多晶格能越大。（2）阴、阳离子的半径越小，晶格能越大。刚才介绍的晶格能对解决这个问题有什么帮助？晶格能与离子晶体的熔沸点间什么关系？规律：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3、晶格能的作用晶格能越大：形成的离子晶体越稳定；（离子键越强）熔点越高；硬度越大。晶格能也影响了岩浆晶出的次序，晶格能越大，岩浆中的矿物越易结晶析出某些离子晶体的晶格能F-Cl-Br-I-Li+Na+K+Rb+Cs+1036923821785740853786715689659807747682660631757704649630604卤化钠及碱土金属离子晶体【总结归纳】物质的熔点与晶体类型的关系1、若晶体类型不同，一般情况下：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。2、若晶体类型相同，则有：⑴离子晶体中，结构相似时，离子半径越小，离子电荷越高，晶格能越大，离子键就越强，熔点就越高。⑵原子晶体中，结构相似时，原子半径越小，共价键键长越短，键能越大，熔点越高。⑶分子晶体中（不含氢键时），分子组成和结构相似时，相对分子质量越大，范德华力就越强，熔点就越高。⑷金属晶体中，离子半径越小，离子电荷越高，金属键就越强，熔点就越高。合金的熔点比它的各成分金属的熔点低。1.比较下列离子化合物的熔点

NaFNaClNaBrNaFMgF2AlF32.比较下列离子化合物的晶格能

(1)Na2OK2O(2)MgCl2MgO(3)NaFCsBr>>>><<<练习练习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．NａCｌ、SｉO2、CO2

B．NａCｌ、CO2、SｉO2C．NａCｌ、MｇO、SｉO2

D．NａCｌ、SｉO2、MｇO

3、用离子的电荷和半径解释下列离子晶体熔点高低的顺序。（1）MｇO＞KCｌ（2）MｇO＞SｒS

（3）NａF＞NａCｌ＞NａBｒABCD晶体硫化钾干冰金刚石碘组成晶体的微粒阴阳离子分子原子分子晶体微粒间存在的作用力离子键共价键共价键范德华力BC123456878

中学教材上图示的NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO晶体结构与NaCl相同，Ni2＋与邻近的O2-核间距为a×10-8㎝，计算NiO晶体密度（已知NiO摩尔质量为74.7g·mol-1)解：在该晶体中最小正方体中所含的Ni2+、O2－个数均为:即晶体中每个小正方体中平均含有1/2个NiO.其质量为:而此小正方体体积为(a×10-8㎝)3故NiO晶体密度为：总结课堂练习题74.7g6.02×1023×12（个）124×

18=74.7g6.02×1023×12(a×10-8㎝)3g.㎝-362.0a3=综合应用变式

(1)NiO晶体结构与NaCl相同，设NiO的摩尔质量Mg/mol,密度为ρg/mL,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞中两个距离最近的氧离子中心间的距离为多少cm?解题思路：（1）每个晶胞中含NiO的个数（2）一个晶胞的质量（3）一个晶胞的体积（4）晶胞的边长（5）晶胞中任一个面对角线长度的一半主页综合应用(2)天然的和大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在以下缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni0.97O,试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。

返回主菜单参考答案：Ni3+：Ni2+＝6：91

本题命题角度较新颖，实际上难度不大，第（2）题所提供的Ni0.97O信息，实际上是一种“平均化学式”。尽管题给示意图及题目叙述中提到了有“Ni2+”空缺，但“Ni0.97O”的平均化学式与所述的“空缺”无关，它只是遵循着电中性原则，即由于掺杂多带一个电荷的Ni3+代替了部分Ni2+

，才使“NiO”变成了“Ni0.97O”。一题多解：（1）由题意可得氧化镍中有许多由4个Ni2+和4个O2-相邻且占据顶点的小立方体构成，如图所示：此小立方体的每个Ni2+与O2-均为8个小立方体共用，因此小立方体拥有Ni2+与O2-均为：4×4/8=1/2，取1mol晶体，则含有6.02×1023/(1/2)个小立方体。晶体密度=m/V=74.7g÷［(a×10-8cm)3×6.02×1023/(1/2)］=62.0/a3g·cm-3。（2）0.97mol的镍离子的平均带电量为2，那么1mol镍离子的平均带电量为2/0.97，这是+2和+3价的镍离子的共同电量，由此可列方程式。不同于上解的是，这种做法将0.97mol镍离子化为1mol镍离子来计算。设1molNi中含Ni2+xmol，则含Ni3+（1-x）mol，根据电荷守恒：

2x+3(1-x)=2/0.97x=91