第四节 离子晶体.ppt

1、第四节 离子晶体,2020年7月26日星期日,思考： 下列物质中哪些属于分子晶体？哪些属于原子晶体？哪些属于金属晶体？ H2O NH4Cl O2 金刚石 Na2SO4 NaCl HCl SiO2 CO2 Na CCl4 Cu KOH CaO Hg,三种晶体的熔点,金刚石,食 盐,干 冰,晶体的硬度,金刚石,食 盐,石 墨,思考： 为什么氯化钠的性质与干冰、金刚石、石墨的性质不同？,1、离子晶体定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体,（1）构成粒子：,（2）粒子间相互作用：,阴、阳离子,离子键,（3）融化时克服的作用力：,离子键,离子晶体中，阴阳离子所带电荷数越多，离子半径越小，离子键越

2、强，熔沸点越高。,一、离子晶体,例题1：下列物质的熔沸点顺序判断不正确的是（） A.Li晶体硅碳化硅 D.NaClKClCsCl,2、常见离子晶体：含离子键的化合物 即强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐等 （包括Na3N、Mg3N2等活泼金属氮化物）,思考：哪些晶体属于离子晶体？,思考： 离子晶体物理性质如何呢？,熔沸点较高,难挥发. 硬而脆，难压缩。 大多数易溶于水，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。,3、离子晶体的物理性质,思考： 离子晶体结构如何呢？,A、具有较高的熔点 B、固体不导电，水溶液导电 C、可溶于水 D、固体不导电，熔融状态能导电,D,3、下列性质中

3、，可以较充分说明某晶体是离子晶体的是：( ),NaCl晶体结构模型,1.根据小球大小判断哪种代表Na+,Cl-? 2.Na+和Cl-分别位于晶胞中哪些位置？ 每个晶胞中平均拥有几个Na+，几个Cl-？ 3.每个Na+周围同时吸引着几个Cl-? 每个Cl-周围同时吸引着几个Na+? 4.每个Na+周围等距且最近的Na+有几个？ 每个Cl-周围等距且最近的Cl-有几个？,NaCl的晶体结构模型,1.根据小球大小判断哪种代表Cs+,Cl-? 2.Cs+和Cl-分别位于晶胞中哪些位置？ 每个晶胞中平均拥有几个Cs+，几个Cl-？ 3.每个Cs+周围同时吸引着几个Cl-? 每个Cl-周围同时吸引着几个C

4、s+? 4.每个Cs+周围等距且最近的Cs+有几个？ 每个Cl-周围等距且最近的Cl-有几个？,CsCl的晶体结构示意图,CsCl的晶体结构示意图,返回原处,科学探究：,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。找出CsCl、NaCl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,NaCl晶体中阴、阳离子配位数,返回原处,CaF2的晶胞,一个CaF2晶胞中含： 4个Ca2+和8个F-, Ca2+的配位数：8,F-的配位数：4, Zn2+离子的配位数:4,S2-离子的配位数:4,一个ZnS晶胞中含：4个Zn2+离子和4个S2-离子,ZnS的晶胞,科学探

5、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。,0.525,0.934,晶体中正负离子的的半径比(r+/r- )是决定离子晶体结构的重要因素,简称几何因素。,5、决定离子晶体结构的因素,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 电荷因素： 晶体中正负离子的电荷比决定正负离子配位数是相等 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。,科学视野,思考：碳酸盐的稳定性与什么因素有关。,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,1.下列物质中，化学

6、式能准确表示该物质分子组成的是 A.NH4Cl B.SiO2 C.P4 D.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,例题：,2.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10个二氧化碳分子,3. 关于晶体的下列说法正确的是 A.在离子晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C.原子晶体的熔沸点一定比金属

7、晶体的高 D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低,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。 2、影响晶格能的大小的因素 ： （1）阴、阳离子所带电荷的越多晶格能越大。 （2）阴、阳离子的半径越小，晶格能越大。,仔细阅读表38，分析晶格能的大小与离子晶体的熔点有什么关系？离子晶体的晶格能与哪些因素有关？,（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,返回原处,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+(g) + Cl

8、- (g) = NaCl(s); H B、Na (s) + 1/2Cl2 (g) = NaCl(s); H1 C、Na (s)= Na (g) ; H2 D 、Na (g) -e- = Na+ (g) ; H3 E、1/2Cl2(g)=Cl(g); H4 F、Cl(g) + e- =Cl-(g); H5 写出H1与H 、H2、H3、H4、H5之间的关系式_,各类型离子晶体晶胞的比较,Na+：,6,Cl-：,6,Cs+：,Cl-：,8,8,Zn2+：,S2-：,4,4,Ca2+：,F-：,4,8,Na+：,Cl-：,Cs+：,Cl-：,Zn2+：,S2-：,Ca2+：,F-：,Na+：,Cl-：

9、,Cs+：,Cl-：,Zn2+：,S2-：,Ca2+：,F-：,6,6,8,8,4,4,4,8,4,4,1,1,4,4,8,4,Na+：,Cl-：,12,12,Cs+：,Cl-：,6,6,Zn2+：,S2-：,?,?,Ca2+：,F-：,?,?,各类型离子晶体晶胞的比较,Na+：,6,Cl-：,6,Cs+：,Cl-：,8,8,Zn2+：,S2-：,4,4,Ca2+：,F-：,4,8,Na+：,Cl-：,Cs+：,Cl-：,Zn2+：,S2-：,Ca2+：,F-：,Na+：,Cl-：,Cs+：,Cl-：,Zn2+：,S2-：,Ca2+：,F-：,6,6,8,8,4,4,4,8,4,4,1,1,4,4,8,4,KBr AgCl、MgO、CaS、BaSe,ZnS、AgI、 BeO,CsCl、CsBr、CsI、TlCl,碱土金属卤化物、碱金属氧化物。,【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： 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。 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。 分