第4節(jié)_離子晶體第1和2課時

1、第一課時第一課時回顧：三種晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的比較回顧：三種晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的比較晶體類型晶體類型原子晶體原子晶體分子晶體分子晶體金屬晶體金屬晶體概念概念作用力作用力構(gòu)成微粒構(gòu)成微粒物物理理性性質(zhì)質(zhì)熔沸點熔沸點硬度硬度導(dǎo)電性導(dǎo)電性 實例實例 相鄰原子之間以共價相鄰原子之間以共價鍵相結(jié)合而成具有空鍵相結(jié)合而成具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體分子間以范德分子間以范德華力相結(jié)合而華力相結(jié)合而成的晶體成的晶體通過金屬鍵通過金屬鍵形成的晶體形成的晶體共價鍵共價鍵范德華力范德華力金屬鍵金屬鍵原子原子分子分子金屬陽離子金屬陽離子和自由電子和自由電子很高很高很低很低差別較大差別較大差別較大差別較大很大很大很小

2、很小無無(硅為半導(dǎo)體硅為半導(dǎo)體)無無導(dǎo)體導(dǎo)體金剛石、二氧化硅、金剛石、二氧化硅、晶體硅、碳化硅晶體硅、碳化硅I2、干冰、干冰、冰等冰等Au、Fe、Cu、鋼鐵等、鋼鐵等物質(zhì)物質(zhì)銅銅干冰干冰金剛石金剛石氯化鈉氯化鈉晶體晶體類型類型金屬金屬晶體晶體分子分子晶體晶體原子原子晶體晶體思考并討論：思考并討論：氯化鈉晶體的構(gòu)成微粒是什么氯化鈉晶體的構(gòu)成微粒是什么?構(gòu)成晶體的微粒間的相互作用力是什構(gòu)成晶體的微粒間的相互作用力是什么？它是哪種晶體類型么？它是哪種晶體類型?2Na + Cl2 = 2NaCl +11+17+17+11Na+ Cl- -NaClCl-Na+1、定義：、定義：2、結(jié)構(gòu)特點：、結(jié)構(gòu)特點：

3、(1)成鍵粒子：成鍵粒子：(2)相互作用力：相互作用力：u常見的離子晶體：常見的離子晶體：強堿、活潑金屬氧化物、大部分的鹽類。強堿、活潑金屬氧化物、大部分的鹽類。NaClNaCl晶體晶體NaNa+ +ClCl- -由陽離子和陰離子通過離由陽離子和陰離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體。子鍵結(jié)合而成的晶體。陰、陽離子陰、陽離子離子鍵離子鍵一、離子晶體一、離子晶體根據(jù)前面的討論總結(jié)離子根據(jù)前面的討論總結(jié)離子晶體的理論知識晶體的理論知識? ?u有無單個分子存在有無單個分子存在?無單個分子存在無單個分子存在;NaCl不表示分子式。不表示分子式。晶體晶體氯化鈉氯化鈉干冰干冰金剛石金剛石熔熔 點點（）801801

4、-56.2-56.235503550晶體的硬度晶體的硬度(2) 硬度硬度 。3、離子晶體物理性質(zhì)的特點、離子晶體物理性質(zhì)的特點：(1) 熔沸點熔沸點 , 難揮發(fā)難壓縮。難揮發(fā)難壓縮。較高較高較大較大(3) 水溶性水溶性(4) 導(dǎo)電性導(dǎo)電性離子電荷越多離子電荷越多,半徑越小半徑越小,熔沸點升高。熔沸點升高。一般易溶于水一般易溶于水,而難溶于非極性溶劑。而難溶于非極性溶劑。固態(tài)不導(dǎo)電固態(tài)不導(dǎo)電,水溶液和者熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電。水溶液和者熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電。1.1.判斷下列物質(zhì)判斷下列物質(zhì) 屬于離子屬于離子晶體？晶體？ 1.SiO1.SiO2 2 2.CaCl 2.CaCl2 2 3.NaOH 3.NaO

5、H 4. 4.冰糖冰糖(C(C1212H H2222O O1111) 5.BaSO) 5.BaSO4 4 6.I 6.I2 2 7.P 7.P2 2O O5 5 8. NH 8. NH4 4NONO3 3 9. H9. H2 2O 10.HCl 11. NaHCOO 10.HCl 11. NaHCO3 3 12. Na12. Na2 2O O2 2、3 3、5 5、8 8、1111、1212隨堂練習隨堂練習:2.下列敘述錯誤的是（下列敘述錯誤的是（ ） A、帶相反電荷離子之間的相互吸引、帶相反電荷離子之間的相互吸引 稱為離子鍵稱為離子鍵 B、金屬元素與非金屬元素化合時，、金屬元素與非金屬元素化

6、合時， 不一定形成離子鍵不一定形成離子鍵 C、某元素的原子最外層只有、某元素的原子最外層只有1個電個電 子子,它跟鹵素相互結(jié)合時所形成的它跟鹵素相互結(jié)合時所形成的 化學鍵不一定是離子鍵化學鍵不一定是離子鍵 D、非金屬原子間不可能形成離子鍵、非金屬原子間不可能形成離子鍵AD3.下列有關(guān)離子化合物的說法正確的是下列有關(guān)離子化合物的說法正確的是( ) A、離子化合物中一定含有金屬元素，含金、離子化合物中一定含有金屬元素，含金 屬元素的化合物一定是離子化合物屬元素的化合物一定是離子化合物 B、離子鍵只存在于離子化合物中，離子化、離子鍵只存在于離子化合物中，離子化 合物中一定含有離子鍵合物中一定含有離子

7、鍵 C、離子化合物中不可能含有共價鍵、離子化合物中不可能含有共價鍵 D、離子化合物受熱熔化破壞化學鍵，吸收、離子化合物受熱熔化破壞化學鍵，吸收 熱量，屬于化學變化熱量，屬于化學變化4.離子晶體不可能具有的性質(zhì)是（離子晶體不可能具有的性質(zhì)是（ ） A、較高的熔、沸點、較高的熔、沸點 B、良好的導(dǎo)電性、良好的導(dǎo)電性 C、溶于極性溶劑、溶于極性溶劑 D、堅硬而易粉碎、堅硬而易粉碎B BB B5.下列性質(zhì)適合于離子晶體的是（下列性質(zhì)適合于離子晶體的是（ ） A、熔點、熔點1070，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電 B、熔點、熔點10.31，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液導(dǎo)電，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液導(dǎo)電

8、C、能溶于、能溶于CS2，熔點，熔點112.8，沸點，沸點444.6 D、熔點、熔點97.81，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度0.97g/cm3 6.離子晶體不導(dǎo)電，為什么熔化后或溶于水離子晶體不導(dǎo)電，為什么熔化后或溶于水 后能導(dǎo)電？后能導(dǎo)電？ A A提示提示:是否有自由移動的帶電微粒是否有自由移動的帶電微粒.鈉離子和氯離子在晶胞中的位置：鈉離子和氯離子在晶胞中的位置：4 4、幾種常見的離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)：、幾種常見的離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)：(1)(1)氯化鈉型晶胞氯化鈉型晶胞氯離子：體心和棱中點氯離子：體心和棱中點; ;鈉離子：面心和頂點鈉離子：面心和頂點. .NaNa+ +ClCl- -或

9、者反之或者反之;交錯排列交錯排列相同離子的位置：最小面對角線位置相同離子的位置：最小面對角線位置不同離子的位置：最小面相鄰位置不同離子的位置：最小面相鄰位置計算方法：均攤法計算方法：均攤法頂點占頂點占1/81/8；棱占；棱占1/41/4；面心占；面心占1/21/2；體心占；體心占1 1 每個每個NaClNaCl晶胞含晶胞含NaNa+ +、ClCl- -的個數(shù)的個數(shù)? ?Na+:4216818Cl-:414112NaNa+ +ClCl- -Cs+-Cl-CsClCsCl的晶體結(jié)構(gòu)及晶胞構(gòu)示意圖的晶體結(jié)構(gòu)及晶胞構(gòu)示意圖（2 2）CsClCsCl晶胞晶胞銫離子和氯離子的位置？銫離子和氯離子的位置？銫

10、離子：銫離子：氯離子：氯離子：個數(shù)個數(shù)1個；個；1個。個。ClCl- -CsCs+ +或者或者反之反之頂點頂點體心體心位置位置圖圖3 32727NaClNaCl晶胞晶胞CsClCsCl晶胞晶胞 在在NaClNaCl晶體中，與晶體中，與NaNa+ +(Cl(Cl- -) )等距離且最等距離且最近的近的ClCl- -(Na(Na+ +) )有幾個？有幾個？ 在在CsClCsCl晶體中，晶體中，與與CsCs+ +( (Cl-) )等距離且最等距離且最近的近的ClCl- -(Cs(Cs+ +) )有幾個？有幾個？ （1 1）定義：）定義：配位數(shù)配位數(shù)( (縮寫為縮寫為C.N.)C.N.) 指指離子晶體

11、中一個離子周圍最鄰近的異電離子晶體中一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目性離子的數(shù)目。5、晶體中的配位數(shù)、晶體中的配位數(shù):NaClNaCl和和CsClCsCl的晶胞的晶胞離子離子晶體晶體陰離子的陰離子的配位數(shù)配位數(shù)陽離子的陽離子的配位數(shù)配位數(shù)陰陽離子的陰陽離子的配位數(shù)比配位數(shù)比NaClCsCl-Cl- Na+NaCl的晶體結(jié)構(gòu)模型的晶體結(jié)構(gòu)模型NaClNaCl晶體中陰、陽離子的配位數(shù)晶體中陰、陽離子的配位數(shù)NaNa+ +的配位數(shù)為：的配位數(shù)為： ClCl- -的配位數(shù)為：的配位數(shù)為：66-Cs+-Cl-CsClCsCl的晶體結(jié)構(gòu)及晶胞構(gòu)示意圖的晶體結(jié)構(gòu)及晶胞構(gòu)示意圖CsCs+ +的配位數(shù)為：的

12、配位數(shù)為： ClCl- -的配位數(shù)為：的配位數(shù)為：88離子離子晶體晶體陰離子的陰離子的配位數(shù)配位數(shù)陽離子的陽離子的配位數(shù)配位數(shù)陰陽離子配陰陽離子配位數(shù)的比值位數(shù)的比值NaClCsCl661:1881:1科學探究科學探究1： 找出找出NaClNaCl、CsClCsCl兩種離子晶體中陽離子和陰兩種離子晶體中陽離子和陰離子的配位數(shù)：離子的配位數(shù)：結(jié)論：結(jié)論：AB型離子化合物中型離子化合物中陰離子的配位數(shù)陰離子的配位數(shù)=陰離子的配位數(shù)陰離子的配位數(shù)NaClNaCl、CsClCsCl都是同一主族的氯化都是同一主族的氯化物物, ,且都是且都是ABAB型，為什么它們的型，為什么它們的配位數(shù)卻不相同呢配位數(shù)卻

13、不相同呢(NaCl(NaCl的是的是6, 6, CsClCsCl的是的是8)?8)?離子晶體離子晶體陰離子的配位數(shù)陰離子的配位數(shù)陽離子的配位數(shù)陽離子的配位數(shù)陰陽離子配位數(shù)的比值陰陽離子配位數(shù)的比值NaCl661：1CsCl881：1根據(jù)表根據(jù)表35、表、表36分析分析,什么因素影響了什么因素影響了離子晶體中離子的配位數(shù)？利用相關(guān)數(shù)據(jù)計離子晶體中離子的配位數(shù)？利用相關(guān)數(shù)據(jù)計算，并填表：算，并填表：NaClNaClCsClCsClr rr r= =r rr r= =C.N=6C.N=6C.N=8C.N=8 離子離子 Na Cs Cl 離子半徑離子半徑pm 95 169 18lP79科學探究科學探究

14、2：離子晶體離子晶體陰離子的配位數(shù)陰離子的配位數(shù)陽離子的配位數(shù)陽離子的配位數(shù)NaClCsClNaClNaClCsClCsClr+/r- =r+/r- =r+/r- =r+/r- =C.N.=6C.N.=6C.N.=8C.N.=80.5250.934r+/r- r+/r- 越大，配位數(shù)越大越大，配位數(shù)越大規(guī)律：規(guī)律：配位數(shù)468半徑比0.20.20.40.4 0.40.40.70.7 0.70.71.01.0空間構(gòu)型ZnSNaClCsCl結(jié)論結(jié)論：晶體中正負離子的的半徑比晶體中正負離子的的半徑比( (r+/r-)是決定離子晶體結(jié)構(gòu)的重要因素,簡稱幾何因素。一般情況一般情況:正負離子的半徑比越大正

15、負離子的半徑比越大,配位數(shù)配位數(shù)越多越多.配位數(shù)配位數(shù)4 46 68 8半徑比半徑比0.20.40.20.40.40.70.40.70.71.00.71.0空間構(gòu)型空間構(gòu)型ZnSNaClNaClCsClCsClZnS晶胞晶胞（3 3）CaFCaF2 2 ( (螢石螢石) )型晶胞型晶胞 配位數(shù)配位數(shù)884 位置位置離子個數(shù)離子個數(shù)4CaF晶胞上面晶胞上面心心CaFCaF2 2的晶胞的晶胞例：例：CaF2的晶體中，的晶體中，Ca2和和F的的電荷數(shù)之比電荷數(shù)之比_，個數(shù)之比個數(shù)之比_，Ca2配位數(shù)是配位數(shù)是_，F(xiàn)的配位數(shù)是的配位數(shù)是_。1:22:184CaF晶胞上面心晶胞上面心（2）影響離子晶體中

16、離子配位數(shù)的因素還有：）影響離子晶體中離子配位數(shù)的因素還有： 正負離子正負離子電荷比電荷比正負離子的正負離子的配位數(shù)比配位數(shù)比=正負離子正負離子電電荷比荷比=正負正負離子的數(shù)目反比離子的數(shù)目反比6 6、決定離子晶體結(jié)構(gòu)（配位數(shù)）的因素、決定離子晶體結(jié)構(gòu)（配位數(shù)）的因素（1）幾何因素）幾何因素 （2）電荷因素）電荷因素 （3）鍵性因素）鍵性因素晶體中正負離子的半徑比晶體中正負離子的半徑比.晶體中正負離子的電荷比晶體中正負離子的電荷比.離子鍵的純粹因素離子鍵的純粹因素(本書不介紹本書不介紹)一般一般:正負離子的半徑比越大正負離子的半徑比越大,配位數(shù)越多配位數(shù)越多.正負離子的正負離子的配位數(shù)比配位數(shù)

17、比=正負離子正負離子電荷比電荷比 =正負正負離子的數(shù)目反比離子的數(shù)目反比1、下列各指定微粒的數(shù)目之比不是、下列各指定微粒的數(shù)目之比不是1:1的是的是 A、Na2O2晶體中的陰離子和陽離子晶體中的陰離子和陽離子 B、NaHCO3晶體中的鈉離子和碳酸氫根離子晶體中的鈉離子和碳酸氫根離子 C、 離子中的質(zhì)子和中子離子中的質(zhì)子和中子 D、NH4Cl溶液中銨根離子和氯離子溶液中銨根離子和氯離子2、CaF2 晶體中正離子的配位數(shù)晶體中正離子的配位數(shù)8,負離子的配負離子的配位數(shù)為位數(shù)為 。TiO2晶體中正離子的配位數(shù)為晶體中正離子的配位數(shù)為6，負離子的配，負離子的配位數(shù)為多少？位數(shù)為多少？ZnS晶體中負離子

18、的配位數(shù)是晶體中負離子的配位數(shù)是4,正離子正離子的配位的配位數(shù)為多少？數(shù)為多少？43422412MgADAD正負離子電荷比正負離子電荷比=正負離子的配位數(shù)比正負離子的配位數(shù)比3、如圖所示，在氯化鈉晶體中，與、如圖所示，在氯化鈉晶體中，與 每個每個Na+等距離且最近的幾個等距離且最近的幾個Cl- 所圍所圍 成的空間幾何構(gòu)型（成的空間幾何構(gòu)型（ ） A、十二面體、十二面體 B、正八面體、正八面體 C、正六面體、正六面體 D、正四面體、正四面體BNaClNaCl晶體中陰、陽離子的配位數(shù)晶體中陰、陽離子的配位數(shù)NaNa+ +的配位數(shù)為：的配位數(shù)為：ClCl- -的配位數(shù)為：的配位數(shù)為：66十四面體十四

19、面體 （1）如圖直線交點如圖直線交點處的圓圈為處的圓圈為NaCl晶晶體中體中Na+或或Cl-所處位所處位置，晶體中，每個置，晶體中，每個Na+周圍與它最接近周圍與它最接近的且距離相等的的且距離相等的Na+個數(shù)為：個數(shù)為：_12選做練習題選做練習題1:(2) 這些這些Na+離子中心離子中心圍成的空間幾何圖形是圍成的空間幾何圖形是_。干冰晶體結(jié)構(gòu)示意圖氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)示意圖氯離子氯離子氯離子氯離子 選練選練2：若已知若已知NaCl的摩爾質(zhì)量為的摩爾質(zhì)量為 M g/mol晶胞的邊長為晶胞的邊長為a cm，設(shè)阿伏加德常數(shù)，設(shè)阿伏加德常數(shù)為為NA，則，則NaCl晶體的密度為晶體的密度為: g/cm3 。

20、晶胞法：晶胞法：小立方體法：小立方體法： M ( a )3 NA12124M a3NAaa/2科學視野科學視野含復(fù)雜離子的離子晶體含復(fù)雜離子的離子晶體碳酸鹽在一定溫度下發(fā)生分解的規(guī)律？碳酸鹽在一定溫度下發(fā)生分解的規(guī)律？ 碳酸鹽的分解溫度與金屬陽離子所帶的碳酸鹽的分解溫度與金屬陽離子所帶的電荷及陽離子半徑有關(guān)電荷及陽離子半徑有關(guān) 金屬陽離子所帶的電荷越多、陽離子金屬陽離子所帶的電荷越多、陽離子半徑越小，金屬陽離子與碳酸根中的氧離半徑越小，金屬陽離子與碳酸根中的氧離子作用越強，碳酸鹽的分解溫度越低子作用越強，碳酸鹽的分解溫度越低rqq21晶格能二、晶格能 1 1、定義：、定義：氣態(tài)離子形成氣態(tài)離子

21、形成1mol1mol離子晶體時釋放離子晶體時釋放的能量，通常取正值。的能量，通常取正值。 晶格能的大小與陰、陽離子所帶電荷的乘積成晶格能的大小與陰、陽離子所帶電荷的乘積成正比，與陰、陽離子間的距離成反比。正比，與陰、陽離子間的距離成反比。 2 2、規(guī)律、規(guī)律：晶格能越大：晶格能越大：形成的離子晶體越穩(wěn)定（離子鍵越強）形成的離子晶體越穩(wěn)定（離子鍵越強）熔點越高；熔點越高；硬度越大。硬度越大。某些離子晶體的晶格能某些離子晶體的晶格能F-Cl-Br-I-Li+Na+K+Rb+Cs+103692382178574085378671568965980774768266063175770464963060

22、4問題：問題：1 1、什么是巖漿晶出？、什么是巖漿晶出？2 2、巖漿晶出順序與晶格能的關(guān)系？、巖漿晶出順序與晶格能的關(guān)系？閱讀：閱讀：科學視野科學視野巖漿晶出規(guī)則與晶格能巖漿晶出規(guī)則與晶格能 晶格能高的晶體熔點較高，更容易在晶格能高的晶體熔點較高，更容易在巖漿冷卻過程中冷卻下來，從而先結(jié)晶巖漿冷卻過程中冷卻下來，從而先結(jié)晶巖漿晶出規(guī)則與晶格能巖漿晶出規(guī)則與晶格能: :2、影響晶格能的大小的因素、影響晶格能的大小的因素 ：（1）陰、陽離子所帶電荷的越多晶格能越大。）陰、陽離子所帶電荷的越多晶格能越大。（2）陰、陽離子的半徑越小，晶格能越大。）陰、陽離子的半徑越小，晶格能越大。3 3、晶格能越大，形成的離子晶體的離子鍵越強，、晶格能越大，形成的離子晶體的離子鍵越強，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點越高、硬度