《離子晶體》PPT課件(新人教版-選修)

第四節(jié)離子晶體教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與能力：1．掌握離子晶體的概念，能識(shí)別氯化鈉、氯化銫、氟化鈣的晶胞結(jié)構(gòu)。2．學(xué)會(huì)離子晶體的性質(zhì)與晶胞結(jié)構(gòu)的關(guān)系。3．通過(guò)探究知道離子晶體的配位數(shù)與離子半徑比的關(guān)系。4、通過(guò)碳酸鹽的熱分解溫度與陽(yáng)離子半徑的自學(xué)，拓展學(xué)生視野。５、通過(guò)分析數(shù)據(jù)和信息，能說(shuō)明晶格能的大小與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系。物質(zhì)銅干冰金剛石氯化鈉晶體類型判斷下列晶體的類型?金屬晶體分子晶體原子晶體?思考并討論：

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么？它是哪種晶體類型?2Na+Cl2==2NaCl

+11+17+17+11Na+Cl-NaClCl-Na+一、離子晶體離子鍵強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物、大部分的鹽類。由陽(yáng)離子和陰離子通過(guò)離子鍵結(jié)合而成的晶體。1、概念：2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）、構(gòu)成粒子：陰、陽(yáng)離子（2）、粒子間的作用力：3、常見(jiàn)的離子晶體：離子晶的配位數(shù):一個(gè)離子周?chē)钹徑漠愲娦噪x子的數(shù)目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+可見(jiàn)：在NaCl晶體中，鈉離子、氯離子按一定的規(guī)律在空間排列成立方體。4、典型晶胞類型：（1）氯化鈉型晶胞一、離子晶體①鈉離子和氯離子的位置：鈉離子：（1）氯化鈉型晶胞4、晶胞類型：氯離子：鈉離子和氯離子交替排列；體心和棱心；面心和頂點(diǎn)，或者反之。一、離子晶體③與Na+等距離且最近的Na+

、Cl-

各有幾個(gè)？②每個(gè)晶胞含鈉離子、氯離子的個(gè)數(shù)與Na+等距離且最近的Cl-有：4、晶胞類型：（1）氯化鈉型晶胞與Na+等距離且最近的Na+

有：Na+和Cl-的配位數(shù)均為：

計(jì)算方法：均攤法頂點(diǎn)占1/8；棱占1/4；面心占1/2；體心占112個(gè)6個(gè)6一、離子晶體---Cl----Na+NaCl的晶體結(jié)構(gòu)模型（1）氯化鈉型晶胞4、晶胞類型一、離子晶體NaCl晶體中陰、陽(yáng)離子配位數(shù)4、晶胞類型（1）氯化鈉型晶胞正八面體正八面體Cl-配位數(shù)為6Na+配位數(shù)為6一、離子晶體（2）氯化銫型晶胞4、晶胞類型一、離子晶體---Cs+---Cl-CsCl的晶體結(jié)構(gòu)及晶胞構(gòu)示意圖（2）氯化銫型晶胞4、晶胞類型一、離子晶體①銫離子和氯離子的位置：銫離子：②每個(gè)晶胞含銫離子、氯離子的個(gè)數(shù)銫離子：1個(gè)；氯離子：1個(gè)③與銫離子等距離且最近的銫離子、氯離子各有幾個(gè)？銫離子：6個(gè)；氯離子：8個(gè)（2）氯化銫型晶胞4、晶胞類型氯離子：頂點(diǎn)；或者反之。體心一、離子晶體(3)CaF2型晶胞③

Ca2+的配位數(shù)：④F-的配位數(shù)：②一個(gè)CaF2晶胞中含：4、晶胞類型①鈣離子和氟離子的位置：鈣離子：844個(gè)Ca2+和8個(gè)F-氟離子：頂點(diǎn)、面心體內(nèi)。一、離子晶體(4)*ZnS型晶胞③鋅離子的配位數(shù)：④硫離子的配位數(shù)：②一個(gè)ZnS晶胞中含：4、晶胞類型①鋅離子和硫離子的位置：鋅離子：硫離子：444個(gè)鋅離子和4個(gè)硫離子頂點(diǎn)、面心。體內(nèi)一、離子晶體科學(xué)探究（P78）1.數(shù)出CsCl、NaCl兩種離子晶體中陽(yáng)離子和陰離子的配位數(shù)，它們是否相等？離子晶體陰離子的配位數(shù)陽(yáng)離子的配位數(shù)NaClCsCl6688NaClCsClr+/r-C.N.68科學(xué)探究（P79）2.你認(rèn)為是什么因素決定了離子晶體中離子的配位數(shù)？利用表3—5的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，把計(jì)算結(jié)果填入表3—6，分析影響離子晶體中離子配位數(shù)的因素。0.520.93決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素科學(xué)探究（P79）幾何因素晶體中正負(fù)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(jiǎn)稱幾何因素。一般決定配位數(shù)的多少。正負(fù)離子的半徑比越大,配位數(shù)越多.電荷因素正負(fù)離子電荷比=正負(fù)離子的配位數(shù)比

=正負(fù)離子的數(shù)目反比晶體中正負(fù)離子的電荷比鍵性因素離子鍵的純粹程度(2)硬度

。5.離子晶體物理性質(zhì)的特點(diǎn)：(1)熔沸點(diǎn)

,難揮發(fā)難壓縮。較高較大(3)水溶性(4)導(dǎo)電性離子電荷越多,核間距離越小,熔沸點(diǎn)升高。一般易溶于水,而難溶于非極性溶劑。固態(tài)不導(dǎo)電,水溶液或者熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電。一、離子晶體科學(xué)視野（P79）1.碳酸鹽熱分解的實(shí)質(zhì)是什么？

組成碳酸鹽的金屬的金屬性越弱，陽(yáng)離子的半徑越小，碳酸鹽的熱穩(wěn)定性越差，反之越好。2.表3-7的有關(guān)數(shù)值說(shuō)明了什么？晶體中的陽(yáng)離子結(jié)合碳酸根中的氧離子[閱讀思考]同周期金屬的碳酸鹽自左往右熱穩(wěn)定性減弱*碳酸鹽的熱穩(wěn)定性規(guī)律：同主族金屬的碳酸鹽，自上而下熱穩(wěn)定性增強(qiáng)；科學(xué)視野（P79）酸式碳酸鹽(碳酸氫鹽)的熱穩(wěn)定性規(guī)律與碳酸鹽相同同一金屬的碳酸鹽比其酸式碳酸鹽穩(wěn)定如：Li2CO3<Na2CO3<k2CO3<Rb2CO3<Cs2CO3如：Na2CO3>MgCO3>Al2(CO3)3如：Na2CO3>NaHCO3[知識(shí)拓展]二、晶格能一般,晶格能的大小與離子帶電量成正比,與離子半徑成反比.。仔細(xì)閱讀表3—8，分析晶格能的大小與離子晶體的熔點(diǎn)有什么關(guān)系？離子晶體的晶格能與哪些因素有關(guān)？晶格：可以將構(gòu)成晶體的粒子點(diǎn)，看成質(zhì)點(diǎn)，用假想的線將這些點(diǎn)連接起來(lái)，構(gòu)成有明顯規(guī)律性的空間格架。這種表示粒子在晶體中排列規(guī)律的空間格架叫做晶格,又稱晶架。晶格能：氣態(tài)離子形成1摩離子晶體時(shí)釋放的能量。晶格能越大：形成的離子晶體越穩(wěn)定（離子鍵越強(qiáng)）；熔點(diǎn)越高；硬度越大科學(xué)視野（P81）1.什么叫巖漿晶出？巖漿晶出的次序與晶格能的大小有關(guān)2.表3-9的有關(guān)數(shù)值說(shuō)明了什么？火山噴出的巖漿是一種復(fù)雜的混合物，冷卻時(shí)，許多礦物相繼析出，簡(jiǎn)稱“巖漿晶出”。巖漿晶出規(guī)則與晶格能3.什么是巖漿晶出規(guī)則？

晶格能高的晶體熔點(diǎn)較高，更容易在巖漿冷卻過(guò)程中先結(jié)晶。各類型離子晶體晶胞的比較晶體類型晶胞類型晶胞結(jié)構(gòu)示意圖配位數(shù)距離最近且相等的相反離子每個(gè)晶胞含有離子數(shù)實(shí)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、TlCl堿土金屬鹵化物、堿金屬氧化物。本節(jié)小結(jié)離子晶體有什么特點(diǎn)？無(wú)單個(gè)分子存在；NaCl不表示分子式。熔沸點(diǎn)較高，硬度較大，難揮發(fā)難壓縮。且隨著離子電荷的增加，核間距離的縮短，晶格能增大，熔點(diǎn)升高。一般易溶于水，而難溶于非極性溶劑。固態(tài)不導(dǎo)電，水溶液或者熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電。哪些物質(zhì)屬于離子晶體？強(qiáng)堿、部分金屬氧化物、部分鹽類。四種晶體比較表（《綠本》P39）晶體類型分子晶體離子晶體原子晶體金屬晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)成粒子分子陰、陽(yáng)離子原子金屬陽(yáng)離子和自由電子微粒間作用力分子間作用力(范德華力和氫鍵)離子鍵共價(jià)鍵金屬鍵物理性質(zhì)硬度小較硬而脆很大一般較大(差別較大)延展性差差差良好熔點(diǎn)低較高高一般較高(差別較大)溶解性“相似相溶”多易溶于水不溶難溶(Na與水反應(yīng))導(dǎo)電性不良固態(tài)不導(dǎo)電，熔化或溶于水導(dǎo)電不良良好導(dǎo)熱性不良不良不良良好1、若晶體類型不同，一般情況下：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體；2、若晶體類型相同，則有：⑴離子晶體中，結(jié)構(gòu)相似時(shí)，離子半徑越小，離子電荷越高，晶格能越大，離子鍵就越強(qiáng)，熔點(diǎn)就越高。⑵原子晶體中，結(jié)構(gòu)相似時(shí)，原子半徑越小，共價(jià)鍵鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，熔點(diǎn)越高；⑶分子晶體中（不含氫鍵時(shí)），分子組成和結(jié)構(gòu)相似時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力就越強(qiáng)，熔點(diǎn)就越高。分子間含氫鍵的分子晶體熔點(diǎn)高于不含氫鍵的；⑷金屬晶體中，離子半徑越小，離子電荷越高，金屬鍵就越強(qiáng)，熔點(diǎn)就越高。合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)低。【規(guī)律】比較物質(zhì)的熔點(diǎn)高低的規(guī)律1、下表列出了有關(guān)晶體的知識(shí)，其中錯(cuò)誤的是（）2、下列物質(zhì)的晶體，按其熔點(diǎn)由低到高的排列順序正確的是（）A．NａCｌ、SｉO2、CO2

B．NａCｌ、CO2、SｉO2C．NａCｌ、MｇO、SｉO2

D．NａCｌ、SｉO2、MｇO

3、用離子的電荷和半徑解釋下列離子晶體熔點(diǎn)高低的順序。（1）MｇO＞KCｌ（2）MｇO＞SｒS

（3）NａF＞NａCｌ＞NａBｒABCD晶體硫化鉀干冰金剛石碘組成晶體的微粒陰陽(yáng)離子分子原子分子晶體微粒間存在的作用力離子鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵范德華力BC課堂練習(xí)123456878*4.中學(xué)教材上圖示的NaCl晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸得到完美晶體。NiO晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相同，Ni2＋與鄰近的O2-核間距為a×10-8㎝，（1）計(jì)算NiO晶體密度（已知NiO摩爾質(zhì)量為74.7g·mol-1)解：在該晶體中最小正方體中所含的Ni2+、O2－個(gè)數(shù)均為:即晶體中每個(gè)小正方體中平均含有1/2個(gè)NiO.其質(zhì)量為:而此小正方體體積為(a×10-8㎝)3故NiO晶體密度為：課堂練習(xí)74.7g6.02×1023×12（個(gè)）124×

18=74.7g6.02×1023×12(a×10-8㎝)3g.㎝-362.0a3=(2)NiO晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相同，設(shè)NiO的摩爾質(zhì)量Mg/mol,密度為ρg/mL,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求晶胞中兩個(gè)距離最近的氧離子中心間的距離為多少cm?解題思路：晶胞中任一個(gè)面對(duì)角線長(zhǎng)度的一半(3)天然的和大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在某種NiO晶體中就存在以下缺陷：一個(gè)Ni2+空缺，另有兩個(gè)Ni2+被兩個(gè)Ni3+所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中N