離子晶體(講)

1、干冰干冰水水晶晶明礬明礬雪花雪花氯氯化化鈉鈉金剛石金剛石常見常見 1.NaCl1.NaCl晶體是典型的離子化合物晶體是典型的離子化合物, ,其中其中存在哪些微粒存在哪些微粒? ? 2.2.上述離子是通過怎樣的相互作用結合上述離子是通過怎樣的相互作用結合成晶體的呢成晶體的呢? ?知識回顧：離子鍵知識回顧：離子鍵 1 1、 稱稱為離子鍵。為離子鍵。2 2、成鍵的微粒：、成鍵的微粒：陰、陽離子陰、陽離子3 3、成鍵的本質(zhì)：、成鍵的本質(zhì)：陰陽離子間的靜電作用陰陽離子間的靜電作用4 4、成鍵的條件：、成鍵的條件：活潑金屬元素的原子和活活潑金屬元素的原子和活潑的非金屬元素的原子潑的非金屬元素的原子使陰、陽

2、離子結合成離子化合物的靜電作用使陰、陽離子結合成離子化合物的靜電作用思考思考u 哪些物質(zhì)中含有離子鍵？哪些物質(zhì)中含有離子鍵？1、活潑的、活潑的金屬元素金屬元素（IA、IIA）和活潑的）和活潑的非金非金屬元素屬元素（VIA、VIIA）形成的化合物。）形成的化合物。 2、活潑的、活潑的金屬元素金屬元素和和酸根離子（或氫氧根離子）酸根離子（或氫氧根離子）形成的化合物形成的化合物 3、銨根銨根和和酸根酸根離子（或活潑離子（或活潑非金屬元素離子非金屬元素離子）形成的鹽。形成的鹽。 4、從物質(zhì)類別的角度來說，離子化合物通常包、從物質(zhì)類別的角度來說，離子化合物通常包括括_、_和和_。5.常見的離子化合物常見

3、的離子化合物6 6、影響離子鍵強弱的因素：、影響離子鍵強弱的因素：離子半徑和離子電荷離子半徑和離子電荷 同種類型的離子晶體，通常離子半同種類型的離子晶體，通常離子半徑越徑越 、離子帶電荷越、離子帶電荷越 ，離子鍵就，離子鍵就越越 。離子鍵越強，破壞它所需能量。離子鍵越強，破壞它所需能量就越就越 。熔點就越。熔點就越 。小小多多強強大大高高強堿、活潑金屬氧化強堿、活潑金屬氧化物、大部分的鹽類。物、大部分的鹽類。1 1、定義：、定義： 由陽離子和陰離子通過離子鍵由陽離子和陰離子通過離子鍵結合而成的晶體。結合而成的晶體。2 2、成鍵粒子：、成鍵粒子： 陰、陽離子陰、陽離子3 3、相互作用力：、相互作

4、用力： 離子鍵離子鍵4 4、常見的離子晶體：、常見的離子晶體：一、離子晶體一、離子晶體(2) 硬度硬度 。5. 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) 溶解性溶解性(4) 導電性導電性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)不導電固態(tài)不導電,水溶液或者熔融狀態(tài)下能導電。水溶液或者熔融狀態(tài)下能導電。Na+Cl-315624154236每個每個ClCl- 周圍周圍與之與之最接近最接近且且距離相等的距離相等的NaNa+共有共有 個。個。 6這幾個這幾個NaNa+在空間在空間構成的幾何構型

5、構成的幾何構型為為 。正八面體正八面體NaCl晶體中離子的晶體中離子的配位數(shù)配位數(shù)(1)NaCl晶體氯化鈉型晶胞氯化鈉型晶胞1 1鈉離子和氯離子的位置：鈉離子和氯離子的位置：鈉離子和氯離子位于立方體的頂鈉離子和氯離子位于立方體的頂角上，并交錯排列。角上，并交錯排列。鈉離子：體心和棱中點；鈉離子：體心和棱中點； 氯離子：面心和頂點，或反之。氯離子：面心和頂點，或反之。2 2每個晶胞含鈉離子、氯離子的個數(shù)：每個晶胞含鈉離子、氯離子的個數(shù)：3與與Na+等距離且最近的等距離且最近的Na+ 有：有：12個個思考思考1.NaCl1.NaCl晶體中，每個晶體中，每個NaNa+ +周圍最近距離的周圍最近距離的

6、ClCl- -有有 個？個？每個每個ClCl- -周圍最近距離周圍最近距離的的NaNa+ +有有 個？個？2.2.在在NaClNaCl晶體中，每晶體中，每個個NaNa+ +周圍最近距離的周圍最近距離的NaNa+ +有有 個？個？6 66 612122 21 13 34 4銫銫離子離子 氯氯離子離子 氯化銫晶體中氯化銫晶體中氯離子和銫離氯離子和銫離子分別處于晶子分別處于晶胞的什么位置？胞的什么位置？氯離子位于頂點，氯離子位于頂點，銫離子位于體心。銫離子位于體心。氯化銫晶體氯化銫晶體 CsClCsCl晶體中離子的配位數(shù)晶體中離子的配位數(shù)（1 1）每個晶胞含銫離子、）每個晶胞含銫離子、氯離子的個數(shù)？

7、氯離子的個數(shù)？8立方體立方體8立方體立方體氯化銫型晶胞氯化銫型晶胞1 1銫離子和氯離子的位置：銫離子和氯離子的位置：銫離子：體心銫離子：體心氯離子：頂點；或者反之。氯離子：頂點；或者反之。2 2每個晶胞含銫離子、氯每個晶胞含銫離子、氯離子的個數(shù)：離子的個數(shù)：3 3與銫離子等距離且最近的銫離與銫離子等距離且最近的銫離子、氯離子各有幾個？子、氯離子各有幾個？銫離子：銫離子：6 6個；氯離子：個；氯離子：8 8個個1個個-Cs+-Cl-CsClCsCl晶體及晶胞結構示意圖晶體及晶胞結構示意圖4 CsCl晶體中陰、陽離子配位數(shù)Cs+的配位數(shù)Cl-的配位數(shù)88NaCl，CsCl晶體中的配位數(shù)晶體中的配位

8、數(shù)離子晶體離子晶體陰離子陰離子配位數(shù)配位數(shù)陽離子陽離子配位數(shù)配位數(shù) NaCl CsCl6688決定離子晶體配位數(shù)的因素決定離子晶體配位數(shù)的因素（1 1）幾何因素）幾何因素 晶體中正負離子的半徑比晶體中正負離子的半徑比（2 2）電荷因素）電荷因素 晶體中正負離子的電荷比晶體中正負離子的電荷比（3 3）鍵性因素）鍵性因素 離子鍵的純粹因素離子鍵的純粹因素1 1、幾何因素、幾何因素NaCl:95/181=0.525 CsCl:169/181=0.933配位數(shù)配位數(shù)4 46 68 8半徑比半徑比0.20.2 0.40.40.40.4 0.70.70.70.7 1.01.0空間構型空間構型ZnSZnSN

9、aClNaClCsClCsCl2 2、電荷因素、電荷因素CaF2的晶胞的晶胞例：例：CaF2的晶體中，的晶體中，Ca2和和F的個數(shù)之比的個數(shù)之比_，電，電荷數(shù)之比荷數(shù)之比_，Ca2配位配位數(shù)是數(shù)是_，F(xiàn)的配位數(shù)是的配位數(shù)是_。由正負離子的電荷比影響由正負離子的電荷比影響離子晶體的配位數(shù)的因素，離子晶體的配位數(shù)的因素，稱為電荷因素。稱為電荷因素。1:22:184CaFCa2配位數(shù)是配位數(shù)是_，F(xiàn)的配位數(shù)是的配位數(shù)是_。84圖示為圖示為CaF2晶胞的晶胞的1/8,觀察點為上左前方觀察點為上左前方晶胞上面心晶胞上面心ZnS型晶胞型晶胞2陽離子的配位數(shù)： 陰離子的配位數(shù)：1一個ZnS晶胞中含：4個陽離

10、子和4個陰離子44NaClCsCl熔點熔點沸點沸點 801 645 1413 1290 為什么為什么NaCl的熔沸點比的熔沸點比CsCl高？高？結論: 對于組成和結構相似的物質(zhì)，對于組成和結構相似的物質(zhì)，陰、陽離子半徑越小，離子鍵越強，陰、陽離子半徑越小，離子鍵越強，熔沸點較高，晶體越穩(wěn)定。熔沸點較高，晶體越穩(wěn)定。 離子鍵的強弱在一定程度上可以離子鍵的強弱在一定程度上可以用離子晶體的晶格能來衡量。用離子晶體的晶格能來衡量。 1.1.概念：概念：氣態(tài)離子形成氣態(tài)離子形成1 1摩爾離子晶體摩爾離子晶體釋放的能量，通常取正值?；蜥尫诺哪芰?，通常取正值?；蛑覆痖_指拆開1mol1mol離子離子晶體使之形

11、成氣態(tài)陰離子和氣態(tài)陽離子所吸收的能量晶體使之形成氣態(tài)陰離子和氣態(tài)陽離子所吸收的能量（二）、離子晶體的晶格能（二）、離子晶體的晶格能離子半徑越小，離子所帶的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子所帶的電荷數(shù)越多，晶格能越大，晶體越穩(wěn)定，離子晶體的熔晶格能越大，晶體越穩(wěn)定，離子晶體的熔沸點越高，硬度越大沸點越高，硬度越大分析實驗數(shù)據(jù)、結合分解機理可知分析實驗數(shù)據(jù)、結合分解機理可知陽離子半徑越大，堿土金屬碳酸鹽的分陽離子半徑越大，堿土金屬碳酸鹽的分解溫度越高解溫度越高復雜離子晶體復雜離子晶體碳酸鹽的熱分解溫度碳酸鹽的熱分解溫度高低規(guī)律高低規(guī)律科學視野科學視野巖漿晶出規(guī)則與晶格能的關系巖漿晶出規(guī)則與晶格能的關

12、系晶格能高的晶體熔點較高，更容易在巖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，從而先結晶漿冷卻過程中冷卻下來，從而先結晶練習 1、下表列出了有關晶體的知識，其中錯誤的是（）、下表列出了有關晶體的知識，其中錯誤的是（）2、下列物質(zhì)的晶體，按其熔點由低到高的排列順序正確的是、下列物質(zhì)的晶體，按其熔點由低到高的排列順序正確的是（）（）ANC、SO2、CO2BNC、CO2、SO2CNC、MO、SO2DNC、SO2、MOABCD晶體晶體硫化鉀硫化鉀干冰干冰金剛石金剛石碘碘組成晶體的微粒組成晶體的微粒陰陽離子陰陽離子分子分子原子原子分子分子晶體微粒間存在的作晶體微粒間存在的作用力用力離子鍵離

13、子鍵共價鍵共價鍵共價鍵共價鍵范德華力范德華力BC4.下列物質(zhì)中，化學式能準確表示該物質(zhì)分子組成的是A.NH4Cl B.SiO2 C.P4 D.Na2SO4問題反思化學式能否表示分子，關化學式能否表示分子，關鍵能判斷該物質(zhì)是否分子晶體鍵能判斷該物質(zhì)是否分子晶體C3、用離子的電荷和半徑解釋下列離子晶體熔點高低的、用離子的電荷和半徑解釋下列離子晶體熔點高低的順序。順序。（1）MOKC（2）MOSS（3）NFNCNB問題反思離子半徑越小，離子所帶的電荷數(shù)離子半徑越小，離子所帶的電荷數(shù)越多，晶格能越大，晶體越穩(wěn)定，離子晶體的熔越多，晶格能越大，晶體越穩(wěn)定，離子晶體的熔沸點越高，硬度越大沸點越高，硬度越大 5.下列有關晶體的敘述中不正確的是 ( )A. 金剛石的網(wǎng)狀結構中,由共價鍵形成的碳原子環(huán)中,最小的環(huán)上有6個碳原子B. 氯化鈉晶體中,每個Na+周圍距離相等的Na+離子共有6個C. 氯化銫晶體中,每個銫原子周圍緊鄰8