2、金屬晶體與離子晶體

離子晶體

主講教師：尤溪第一中學嚴良聚魯科版物質(zhì)結構與性質(zhì)（選修三）

膽礬CuSO4·5H2O

閃鋅礦

ZnS

食鹽NaCl請同學們展示自制的NaCl、CsCl、ZnS、CaF2晶胞。自制晶胞作品展示NaCl晶體是我們典型的離子晶體，同學們還記得NaCl是如何形成的嗎？提問請用電子式表示NaCl的形成過程。一、概念

離子晶體（1）定義：（2）構成微粒：（3）相互作用：（4）常見的離子晶體：陰離子、陽離子離子鍵

______和______通過_____結合、在空間呈現(xiàn)______的排列所形成的晶體。一般，固態(tài)的離子化合物是離子晶體。如：活潑金屬氧化物、強堿、大部分的鹽等。陽離子陰離子有規(guī)律離子鍵離子晶體中的陰、陽離子是如何有規(guī)律排列的呢？NaCl晶胞還呈電中性嗎？請同學們參考以下問題介紹制作的NaCl晶胞的結構。Na+在晶胞中的什么位置？Cl-在晶胞中的什么位置？晶胞中代表Na+的球有幾個？晶胞中代表Cl-的球有幾個？12條棱中間和體心八個頂點和六個面心13個14個Why?

活動探究一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+

晶胞不是孤立的，還向空間延伸。晶胞是從無限結構中剝離的一個重復單元!

活動探究一氯化鈉晶體各個微粒在晶胞中的位置相同嗎?它們對晶胞的貢獻相同嗎?二、立方晶胞中微粒的計算思考：處于晶胞頂點上、棱上、面上的離子分別被多少個晶胞共用？處于晶胞頂點上粒子被８個晶胞共用處于晶胞棱上粒子被４個晶胞共用處于晶胞面上粒子被2個晶胞共用切割法Cl-

Na+

在NaCl晶體的一個晶胞中，Cl-的個數(shù)等于___，Na+的個數(shù)等于___。8×=16×=3

活動探究一1×1=112×=344Na+:Cl-

=1:1，晶胞還呈電中性。由此可見，在離子晶體中，其實并不存在單獨的“NaCl”分子，只是在整個晶體中Na+與Cl-

的個數(shù)比為1:1，因此NaCl”這一化學式表示的只是氯化鈉的組成。8個頂點：6個面心：1個體心：12條棱上：

活動探究一NaCl晶體中：（1）每個Na+周圍最近且距離相等的Cl-有

個？（2）每個Cl-周圍最近且距離相等的Na+有

個？（3）每個Na+周圍最近且距離相等的Na+有

個？（4）每個Cl-周圍最近且距離相等的Cl-有

個？

活動探究一每個Na+周圍最近且距離相等的Cl-有___個。6個Cl-連線形成的空間幾何構型是______。配位數(shù)

一個離子周圍所鄰接的異電性離子的數(shù)目稱為離子晶體的配位數(shù)。6正八面體

活動探究一Na+Cl-每個Cl-周圍最近且距離相等的Na+有___個。6個Na+連線形成的空間幾何構型是_____。配位數(shù)6正八面體NaCl晶體中陰、陽離子配位數(shù)

活動探究一

每個Na+周圍最近且距離相等的Na+有___個

活動探究一12

每個Cl－周圍最近且距離相等的Cl－有__個

活動探究一12晶體類型晶胞類型晶胞結構示意圖配位數(shù)最近且距離相等的相反離子數(shù)最近且距離相等的同種離子數(shù)每個晶胞含有離子數(shù)ABNaCl型Na+：6Cl-：6Na+：Cl-：Na+：Cl-：6644小結Na+：Cl-：1212三、常見離子晶體結構

1、若已知NaCl的摩爾質(zhì)量為

M

g/mol晶胞的邊長為a

cm，設阿伏加德常數(shù)為NA，則NaCl晶體的密度為:_________g/cm3。晶胞法：a練習4M

a3?NAρ

==m

V立方晶胞的體積為a3CsCl晶胞還呈電中性嗎？請同學們以探究NaCl晶胞結構的方法來探究CsCl晶胞的結構。Cs+在晶胞中的什么位置？Cl-在晶胞中的什么位置？晶胞中代表Cs+的球有幾個？晶胞中代表Cl-的球有幾個？體心八個頂點1個8個Why?

活動探究二Cl-

Cs+

在CsCl晶體的一個晶胞中，Cl-的個數(shù)等于___，Cs+的個數(shù)等于___。

8×=1

1×1=111Cs+:Cl-=1:1，晶胞還呈電中性。由此可見，在離子晶體中，其實并不存在單獨的“CsCl”分子，只是在整個晶體中Cs+與Cl-的個數(shù)比為1:1，因此CsCl”這一化學式表示的只是氯化銫的組成。

活動探究二頂點：體心：Cl-Cs+CsCl晶體中：（1）每個Cs+周圍最近且距離相等的Cl-有

個？（2）每個Cl-周圍最近且距離相等的Cs+有

個？（3）每個Cs+周圍最近且距離相等的Cs+有

個？（4）每個Cl-周圍最近且距離相等的Cl-有

個？

活動探究二8866晶體類型晶胞類型晶胞結構示意圖配位數(shù)最近且距離相等的異種離子數(shù)最近且距離相等的同種離子數(shù)每個晶胞含有離子數(shù)NaCl型ABCsCl型Na+：6Cl-：6Na+：Cl-：Na+：Cl-：6644Na+：Cl-：1212Cs+：Cl-：88Cs+：Cl-：Cl-：8811Cs+：Cs+：Cl-：66小結三、常見離子晶體結構遷移.應用Zn2+S2-晶體類型晶胞類型晶胞結構示意圖最近且距離相等的異種離子數(shù)配位數(shù)每個晶胞含有離子數(shù)Ca2-F-2、某化合物的晶胞結構如下圖所示，則該化合物的化學式是_______，N原子的配位數(shù)是____．若相鄰N原子和Cu原子間的距離為acm，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，則該晶體的密度為______g/cm3（用含a、NA的符號表示）。NC