离子晶体()市公开课一等奖省赛课微课金奖

4、离子晶体

《晶体结构与性质》第三章第四节1/31知识回顾：离子键2.成键微粒：阴,阳离子。3.成键本质:阴阳离子间静电作用。4.成键条件:活泼金属元素原子和活泼非金属元素原子。1.定义:使阴、阳离子结合成离子化合物静电作用。(1).活泼金属元素(IA,IIA)和活泼非金属元素(VIA、VIIA）形成化合物。(2).活泼金属元素和酸根离子（或氢氧根离子）形成化合物。5.常见离子化合物(4).从物质类别角度来说,离子化合物通常包含强碱、大多数盐和活泼金属氧化物。(3).铵根和酸根离子（或活泼非金属元素离子）形成盐。2/316.离子键特征没有方向性:阴阳离子是球形对称,电荷分布也是球形对称,它们在空间各个方向上静电作用相同,都能够和带不一样电荷离子发生作用。没有饱和性:在静电作用能到达范围内,只要空间条件允许,一个离子能够多个离子发生作用。3/31

重晶石BaSO4莹石CaF2

胆矾CuSO4·5H2O明矾KAl(SO4)2·12H2O4/311、定义：2、结构特点：(1)成键粒子：(2)相互作用力：强碱、活泼金属氧化物、大部分盐类。NaCl晶体Na+Cl-由阳离子和阴离子经过离子键结合而成晶体。阴、阳离子离子键一、离子晶体常见离子晶体：无单个分子存在;NaCl不表示分子式。有没有单个分子存在?5/31(2)硬度

。3、离子晶体物理性质特点：(1)熔沸点

,难挥发难压缩。较高较大(3)水溶性(4)导电性阅读书本P79最终一段,结合氯化钠晶体结构,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。普通易溶于水,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。6/311、以下性质适合于离子晶体是（）

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

2、离子晶体不导电，为何熔化后或溶于水后能导电？A提醒:是否有自由移动带电微粒.主要考查:概念、结构、性质(物理性质)随堂练习:7/31钠离子和氯离子在晶胞中位置：4、几个常见离子晶体晶胞结构：(1)氯化钠型晶胞氯离子：体心和棱中点;钠离子：面心和顶点.离子晶体种类繁多,结构多样Na+Cl-或者反之;交织排列8/31计算方法：均摊法顶点占1/8；棱占1/4；面心占1/2；体心占1每个NaCl晶胞含Na+、Cl-个数?Na+:Cl-:Na+Cl-9/31（2）CsCl晶胞铯离子和氯离子位置？铯离子：氯离子：每个晶胞含铯离子、氯离子个数？铯离子：氯离子：或者反之1个；1个。体心顶点Cl-Cs+10/31NaCl和CsCl晶胞配位数:离子晶体中,一个离子周围最邻近异电性离子数目。缩写为C.N.。11/31离子晶体阴离子配位数阳离子配位数阴阳离子配位数比值NaClCsClP78科学探究1：找出NaCl、CsCl两种离子晶体中阳离子和阴离子配位数，它们是否相等？12/31NaCl晶体中阴、阳离子配位数Na+配位数为：Cl-配位数为：6613/31Na+Cl-315624154236每个Cl-

周围与之最靠近且距离相等Na+共有

个。6这几个Na+在空间组成几何构型为

。正八面体NaCl晶体中离子配位数14/31---Cs+---Cl-CsCl晶体结构及晶胞构示意图Cs+配位数为：Cl-配位数为：8815/31

在氯化铯晶体中，每个Cl-(或Cs+)周围与之最靠近且距离相等Cs+(或Cl-)共有

；这几个Cs+(或Cl-)在空间组成几何构型为

；在每个Cs+周围距离相等且最近Cs+共有

；这几个Cs+(或Cl-)在空间组成几何构型为

；CsCl晶体8个立方体6个正八面体16/31离子晶体阴离子配位数阳离子配位数阴阳离子配位数比值NaClCsCl661:1881:1科学探究1：找出NaCl、CsCl两种离子晶体中阳离子和阴离子配位数，它们是否相等？17/313.CaF2(萤石)型晶胞①Ca2+配位数:②F-配位数:（1）立方晶系，面心立方晶胞。（2）Ca2+立方最密堆积，F-填充在全部四面体空隙中。（3）配位数4个Ca2+和8个F-CaF2晶体中Ca2+

和F-位置关系怎样?一个CaF2晶胞中含Ca2+

、F-个数是多少?8418/31(4)ZnS型晶胞①阳离子配位数：②阴离子配位数：③一个ZnS晶胞中含：444个阳离子和4个阴离子19/31科学探究：你认为是什么原因决定了离子晶体中离子配位数？依据表3—5、表3—6分析影响离子晶体中离子配位数原因。配位数468半径比0.2~0.40.4~0.70.7~1.0空间构型ZnSNaClCsCl20/31P79科学探究2：依据表3—5、表3—6分析,你能得出影响离子晶体中离子配位数什么原因。结论：

晶体中正负离子半径比(r+/r-)是决定离子晶体结构主要原因,简称几何原因。普通决定配位数多少:正负离子半径比越大,配位数越多.

NaCl、CsCl阴阳离子配位数比值都是1:1关系,原因是什么呢?是否全部离子晶体阴阳离子配位数比值都是1:1关系呢?请阅读P79,影响离子晶体中离子配位数原因还有哪些?21/315、决定离子晶体结构原因（1）几何原因

（2）电荷原因

（3）键性原因晶体中正负离子半径比.晶体中正负离子电荷比.离子键纯粹原因普通决定配位数多少:正负离子半径比越大,配位数越多.正负离子电荷比=正负离子配位数比

=正负离子数目反比22/311、以下各指定微粒数目之比不是1:1是

A、Na2O2晶体中阴离子和阳离子

B、NaHCO3晶体中钠离子和碳酸氢根离子

C、离子中质子和中子

D、NH4Cl溶液中铵根离子和氯离子2、CaF2

晶体中正离子配位数8,负离子配位数为

。TiO2晶体中正离子配位数为6，负离子配位数为多少？ZnS晶体中负离子配位数是4,正离子配位数为多少？434AD23/31科学视野★复杂离子晶体——碳酸盐热分解温度高低规律以碱土金属碳酸盐为例（碱金属碳酸盐分解温度甚高，在此不予讨论）热分解机理——24/31试验数据——分析试验数据、结合分解机理可知——★阳离子半径越大，碱土金属碳酸盐分解温度越高25/31

1)若已知NaCl摩尔质量为Mg/mol晶胞边长为acm，设阿伏加德常数为NA，则NaCl晶体密度为:_______g/cm3晶胞法：小立方体法：

M(a)3•NA12124Ma3•NAaa/226/31二.晶格能1.定义：气态离子形成1摩尔离子晶体释放能量，通常取正值。27/312、影响晶格能大小原因：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。28/31(2)岩浆晶出规则与晶格能关系3.晶格能应用：(1)晶格能越大，离子晶体越稳定，离子晶体熔沸点越高，硬度越大。★晶格能高晶体熔点较高，更轻易在岩浆冷却过程中冷却下来，从而先结晶。29/311、若晶体类型不一样，普通情况下：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。【总结】物质熔点与晶体类型关系2、若晶体类型相同,则有:⑴离子晶体中，结构相同时，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,结构相同时,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),分子组成和结构相同时,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。合金熔点比它各成份金属熔点低。30/31各类型离子晶体晶胞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