離子晶體2課時(shí)

第四節(jié)離子晶體第一課時(shí)第一頁(yè)，共六十二頁(yè)。復(fù)習(xí)：三種晶體類型與性質(zhì)的比較晶體類型原子晶體分子晶體金屬晶體概念相鄰原子之間以共價(jià)鍵相結(jié)合而成具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體分子間以范德華力相結(jié)合而成的晶體通過(guò)金屬鍵形成的晶體作用力共價(jià)鍵范德華力金屬鍵構(gòu)成微粒原子分子金屬陽(yáng)離子和“電子氣”自由電子物理性質(zhì)熔沸點(diǎn)很高很低差別較大硬度很大很小差別較大導(dǎo)電性無(wú)（硅為半導(dǎo)體）無(wú)導(dǎo)體實(shí)例金剛石、二氧化硅、晶體硅、碳化硅Ar、S等Au、Fe、Cu、鋼鐵等第二頁(yè)，共六十二頁(yè)。晶體氯化鈉干冰金剛石熔點(diǎn)（℃）801-56.23550思考：為什么氯化鈉的性質(zhì)與干冰、金剛石的不同？第三頁(yè)，共六十二頁(yè)。一、離子晶體1、定義：由陽(yáng)離子和陰離子通過(guò)離子鍵結(jié)合而成的晶體2、結(jié)構(gòu)微粒：陰、陽(yáng)離子3、微粒間的作用力：離子鍵離子所帶的電荷越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，離子晶體的熔沸點(diǎn)越高。4、常見的離子晶體：含離子鍵的化合物：強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物、絕大多數(shù)鹽5、理論上，結(jié)構(gòu)粒子可向空間無(wú)限擴(kuò)展活動(dòng)一認(rèn)識(shí)離子晶體及其特征第四頁(yè)，共六十二頁(yè)。

判斷：下列物質(zhì)中哪些是離子化合物？哪些是只含離子鍵的離子化合物？Na2O、NH4Cl、O2、Na2SO4、NaCl、CsCl、CaF2AlCl3、CaH2離子化合物:Na2O、NH4Cl、Na2SO4、NaCl、

CsCl、CaF2、

CaH2只含離子鍵的離子化合物:Na2O、NaCl、CsCl、

CaF2﹑

CaH2第五頁(yè)，共六十二頁(yè)。判斷正誤：1、離子晶體一定是離子化合物。2、含有離子的晶體一定是離子晶體。3、離子晶體中只含離子鍵。4、離子晶體中一定含金屬陽(yáng)離子。5、由金屬元素與非金屬元素組成的晶體一定是離子晶體?！痢獭痢痢恋诹?yè)，共六十二頁(yè)。（1）氯化鈉型晶胞活動(dòng)二認(rèn)識(shí)NaClCsClCaF2

晶體結(jié)構(gòu)模型分析思考：1、Na＋配位數(shù)？Cl－配位數(shù)？第七頁(yè)，共六十二頁(yè)。離子晶體的配位數(shù)（縮寫為C.N.)

是指一個(gè)離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目。即：每個(gè)Na＋周圍最近的Cl-的個(gè)數(shù)，每個(gè)Na＋能同時(shí)吸引幾個(gè)氯離子每個(gè)Cl-周圍最近的Na＋的個(gè)數(shù)，每個(gè)Cl-能同時(shí)吸引幾個(gè)Na＋第八頁(yè)，共六十二頁(yè)。

每個(gè)Na+周圍有六個(gè)Cl-第九頁(yè)，共六十二頁(yè)。

每個(gè)Cl-周圍有六個(gè)Na+第十頁(yè)，共六十二頁(yè)。鈉離子：體心和棱中點(diǎn)氯離子：面心和頂點(diǎn)6①鈉離子和氯離子的位置：②每個(gè)晶胞含鈉離子、氯離子的個(gè)數(shù)：③

與Na+等距離且最近的Cl-有

個(gè),它們形成的空間幾何構(gòu)型是，與Cl-等距離且最近的Na+有個(gè)，它們形成的空間幾何構(gòu)型是。討論正八面體正八面體6配位數(shù)可調(diào)換位置第十一頁(yè)，共六十二頁(yè)。均攤法配位數(shù)法

在每個(gè)氯化鈉晶胞中，實(shí)際占有：Na+

個(gè)；Cl-

個(gè)。即Na+與Cl-個(gè)數(shù)比為

；故氯化鈉的化學(xué)式為:

。

在氯化鈉結(jié)構(gòu)中，Na+的配位數(shù)：

；Cl-的配位數(shù)：

。即Na+與Cl-個(gè)數(shù)比為

；故氯化鈉的化學(xué)式為:

。???為什么食鹽的化學(xué)式用“NaCl”表示441：1NaCl661：1NaCl第十二頁(yè)，共六十二頁(yè)。分析思考：4、NaCl晶體中每個(gè)Cl－周圍最近且等距離的Cl－有幾個(gè)？每個(gè)Na＋周圍最近且等距離的Na＋有幾個(gè)12第十三頁(yè)，共六十二頁(yè)。（2）氯化銫型晶胞第十四頁(yè)，共六十二頁(yè)。銫離子：頂點(diǎn)氯離子：體心銫離子：1個(gè)；氯離子：1個(gè)①銫離子和氯離子的位置：②每個(gè)晶胞含銫離子、氯離子的個(gè)數(shù)③銫離子配位數(shù)：

氯離子配位數(shù)：8個(gè)8個(gè)討論Cl－Cs＋第十五頁(yè)，共六十二頁(yè)。???為什么氯化銫的化學(xué)式用“CsCl”表示均攤法配位數(shù)法

在每個(gè)氯化銫晶胞中，實(shí)際占有：Cs+

個(gè)；Cl-

個(gè)。即Cs+與Cl-個(gè)數(shù)比為

；故氯化銫的化學(xué)式為:

。

在氯化銫結(jié)構(gòu)中，Cs+的配位數(shù)：

；Cl-的配位數(shù)：

。即Cs+與Cl-個(gè)數(shù)比為

；故氯化銫的化學(xué)式為:

。111：1CsCl881：1CsCl第十六頁(yè)，共六十二頁(yè)。Cl－Cs＋1．每個(gè)Cs+周圍最近的且等距離Cs+有多少個(gè)？拓展探究第十七頁(yè)，共六十二頁(yè)。拓展探究2．每個(gè)Cl-周圍最近的且等距離Cl-有多少個(gè)？

Cl－Cs＋第十八頁(yè)，共六十二頁(yè)。(3)CaF2型晶胞③

Ca2+的配位數(shù)：F-的配位數(shù)：②一個(gè)CaF2晶胞中含Ca2+

個(gè)，F(xiàn)-

個(gè)①Ca2+的位置：

F-的位置：

Ca2+F-頂點(diǎn)、面心體內(nèi)8448第十九頁(yè)，共六十二頁(yè)。4.右圖為ZnS晶胞結(jié)構(gòu)示意圖（1）在一個(gè)ZnS晶胞中，有個(gè)Zn2+，有個(gè)S2-。（2）Zn2+的配位數(shù)為，S2-的配位數(shù)為。

44請(qǐng)你來(lái)練練44第二十頁(yè)，共六十二頁(yè)。離子晶體陽(yáng)離子的配位數(shù)陰離子的配位數(shù)NaClCsClCaF2668848科學(xué)探究影響離子晶體結(jié)構(gòu)的因素思考：配位數(shù)與陰陽(yáng)離子的電荷數(shù)的關(guān)系？第二十一頁(yè)，共六十二頁(yè)。離子Na＋Cs＋Cl－離子半徑/pm95169181NaCl、CsCl中的正、負(fù)離子的半徑比和配位數(shù)的關(guān)系NaClCsClr＋/r－＝

r＋/r－＝C.N.＝6C.N.＝80.5240.934得出原因：不同，不同正、負(fù)離子半徑比配位數(shù)資料NaCl、CsCl、ZnS同為AB型離子晶體為什么配位數(shù)不同呢？決定離子晶體結(jié)構(gòu)還有哪些因素呢？第二十二頁(yè)，共六十二頁(yè)。5.影響離子晶體結(jié)構(gòu)的因素(1)幾何因素：晶體中正負(fù)離子的半徑比決定正負(fù)離子的配位數(shù)(2)電荷因素：晶體中正負(fù)離子的電荷比決定正負(fù)離子配位數(shù)是否相等(3)鍵性因素：離子晶體的結(jié)構(gòu)類型還與離子鍵的純粹程度(簡(jiǎn)稱鍵性因素)，即與晶體中正負(fù)離子的相互極化程度有關(guān)。第二十三頁(yè)，共六十二頁(yè)。

離子鍵的純粹程度，其中離子鍵的純粹程度簡(jiǎn)稱鍵性因素。

當(dāng)離子半徑大，受相反電荷離子的電場(chǎng)作用變成橢球形，不再維持原來(lái)的球形，離子鍵就向共價(jià)鍵過(guò)渡。沒有純粹的離子鍵離子鍵應(yīng)該看作共價(jià)鍵的一種極限。共價(jià)鍵與離子鍵之間沒有嚴(yán)格的界限，澤維爾在運(yùn)用激光技術(shù)研究氰化碘的分解時(shí)發(fā)現(xiàn)，用激光脈沖照射碘化鈉，當(dāng)兩核間距為1～1.5nm時(shí)，呈離子鍵；當(dāng)兩核靠近約0.28nm時(shí)，成共價(jià)健。通?？梢哉J(rèn)為，兩元素電負(fù)性差值遠(yuǎn)大于1.7時(shí)，成離子鍵；遠(yuǎn)小于1.7時(shí)，成共價(jià)鍵；如果兩元素電負(fù)性差值在1.7附近，則它們的成鍵具有離子鍵和共價(jià)鍵的雙重特性，碘化銀就是一個(gè)很好的例子，離子極化理論可以很好的解釋這種現(xiàn)象。第二十四頁(yè)，共六十二頁(yè)。1.下列物質(zhì)中，化學(xué)式能準(zhǔn)確表示該物質(zhì)分子組成的是A.NH4ClB.SiO2C.P4D.Na2SO4問(wèn)題反思——化學(xué)式能否表示分子，關(guān)鍵能判斷該物質(zhì)是否為分子晶體例題：Ｃ第二十五頁(yè)，共六十二頁(yè)。

2.下列有關(guān)晶體的敘述中不正確的是()A.

金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,由共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán)中,最小的環(huán)上有6個(gè)碳原子B.

氯化鈉晶體中,每個(gè)Na+周圍距離相等的Na+離子共有12個(gè)C.

氯化銫晶體中,每個(gè)銫離子周圍緊鄰8個(gè)氯離子D.

干冰晶體中,每個(gè)二氧化碳分子周圍緊鄰10個(gè)二氧化碳分子Ｄ第二十六頁(yè)，共六十二頁(yè)。3.關(guān)于晶體的下列說(shuō)法中正確的是（）A.在離子晶體中只要有陰離子就一定有陽(yáng)離子B.在晶體中只要有陽(yáng)離子就一定有陰離子C.原子晶體的熔沸點(diǎn)一定比金屬晶體的高D.分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的低Ａ第二十七頁(yè)，共六十二頁(yè)。第二課時(shí)第二十八頁(yè)，共六十二頁(yè)。4、典型離子晶體氯化鈉晶體②晶體中1個(gè)Na+周圍有

個(gè)與之距離最近且相等的Cl-，1個(gè)Cl-周圍有

個(gè)與之距離最近且相等的Na+，①1個(gè)晶胞中含有

個(gè)Na+和

個(gè)Cl-。44③離子的配位數(shù)是

；666考點(diǎn)2常見晶體的分析四、離子晶體Na+Cl_第二十九頁(yè)，共六十二頁(yè)。②晶體中1個(gè)Cs+周圍有

個(gè)與之距離最近且相等的Cl-，1個(gè)Cl-周圍有

個(gè)與之距離最近且相等的Cs+，①1個(gè)晶胞中含有

個(gè)Cs+和

個(gè)Cl-。③離子的配位數(shù)是

；118884、典型離子晶體氯化銫晶體考點(diǎn)2常見晶體的分析四、離子晶體Cs+Cl—第三十頁(yè)，共六十二頁(yè)。②Ca2+的配位數(shù)：F-的配位數(shù)：①一個(gè)CaF2晶胞中含：個(gè)Ca2+和個(gè)Fˉ84484、典型離子晶體氟化鈣晶體考點(diǎn)2常見晶體的分析四、離子晶體Ca2+F—第三十一頁(yè)，共六十二頁(yè)。②

Zn2+的配位數(shù)：

S2_的配位數(shù)：①一個(gè)ZnS晶胞中含：個(gè)Zn2+和個(gè)S2_44、典型離子晶體硫化鋅晶體考點(diǎn)2常見晶體的分析四、離子晶體Zn2+S2—444第三十二頁(yè)，共六十二頁(yè)。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AB2CaF2型Na+：6Cl-：6Na+：Cl-：Na+：Cl-：6644KBrAgCl、MgO、CaS、BaSeCs+：Cl-：88Cs+：Cl-：Cs+：Cl-：8811CsCl、CsBr、CsI、TlClCa2+：F-：48Ca2+：F-：Ca2+：F-：4884堿土金屬鹵化物、堿金屬氧化物。小結(jié)第三十三頁(yè)，共六十二頁(yè)。1、定義：氣態(tài)離子形成1摩離子晶體時(shí)釋放的能量。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)？活動(dòng)三認(rèn)識(shí)什么是晶格能第三十四頁(yè)，共六十二頁(yè)。某些離子晶體的晶格能F-Cl-Br-I-Li+Na+K+Rb+Cs+1036923821785740853786715689659807747682660631757704649630604第三十五頁(yè)，共六十二頁(yè)。二、晶格能1、定義：氣態(tài)離子形成1摩離子晶體時(shí)釋放的能量。2、影響晶格能的大小的因素：（1）陰、陽(yáng)離子所帶電荷的越多晶格能越大。（2）陰、陽(yáng)離子的半徑越小，晶格能越大。晶格能∝(q1*q2)/r第三十六頁(yè)，共六十二頁(yè)。（3）晶格能的作用晶格能越大：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。晶格能也影響了巖漿晶出的次序，晶格能越大，巖漿中的礦物越易結(jié)晶析出第三十七頁(yè)，共六十二頁(yè)。小結(jié)：

離子晶體的特點(diǎn)：（2）熔沸點(diǎn)較高，硬而脆，無(wú)延展性，

難揮發(fā)、難壓縮。（1）無(wú)單個(gè)分子存在；NaCl不表示分子式。（4）固態(tài)不導(dǎo)電，水溶液或者熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電。（3）一般易溶于水，而難溶于非極性溶劑第三十八頁(yè)，共六十二頁(yè)。

2．下列說(shuō)法正確的是(

)

A.含有陽(yáng)離子的晶體中一定有陰離子

B.離子晶體必含有離子鍵

C.離子晶體只含有離子鍵

D.共價(jià)化合物中也可含離子鍵B請(qǐng)你來(lái)練練第三十九頁(yè)，共六十二頁(yè)。3.下列物質(zhì)中，化學(xué)式能準(zhǔn)確表示該物質(zhì)分子組成的是()A.NH4ClB.SiO2C.P4D.Na2SO4問(wèn)題反思——化學(xué)式能否表示分子，關(guān)鍵能判斷該物質(zhì)是否分子晶體

離子晶體的化學(xué)式只表示晶體中陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比，而不是表示分子的組成。請(qǐng)你來(lái)練練C第四十頁(yè)，共六十二頁(yè)。1．下列物質(zhì)中，屬于含有極性共價(jià)鍵的離子晶體的是(

)

A．CsCl

B．KOHC．H2OD．Na2O2請(qǐng)你來(lái)練練B第四十一頁(yè)，共六十二頁(yè)。例：下列熱化學(xué)方程式中，能直接表示出氯化鈉晶格能的是()A、Na+(g)+Cl-(g)=NaCl(s);△H

B、Na(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s);△H1

C、Na(s)=Na(g);△H2D、Na(g)-e-=Na+(g);△H3E、1/2Cl2(g)=Cl(g);△H4F、Cl(g)+e-=Cl-(g);△H5寫出△H1與△H

、△H2、△H3、△H4、△H5之間的關(guān)系式

△H1=△H+△H2+△H3+△H4+△H5A第四十二頁(yè)，共六十二頁(yè)?？茖W(xué)視野思考：碳酸鹽的穩(wěn)定性與什么因素有關(guān)？分析：碳酸鹽的分解溫度與金屬陽(yáng)離子所帶的電荷及陽(yáng)離子半徑有關(guān)例：下表是幾種碳酸鹽的分解溫度和陽(yáng)離子半徑碳酸鹽MgCO3CaCO3SrO3BaCO3

熱分解溫度/℃40290011721360陽(yáng)離子半徑/pm6699112135分析上表可以得出

第四十三頁(yè)，共六十二頁(yè)。A．離子晶體中陽(yáng)離子的半徑越大，越易分解B．離子晶體中陽(yáng)離子的半徑越小，越易分解C．離子晶體中陽(yáng)離子的半徑越大，結(jié)合碳酸根中的氧離子越容易

D．離子晶體中陽(yáng)離子的半徑越小，結(jié)合碳酸根中的氧越容易BD說(shuō)明，在碳酸鹽中，陽(yáng)離子半徑越小，越容易從碳酸根中奪取O2-成為氧化物，同時(shí)放出二氧化碳，表現(xiàn)為碳酸鹽的熱穩(wěn)定性差，受熱容易分解第四十四頁(yè)，共六十二頁(yè)。重難點(diǎn)提升3晶胞的結(jié)構(gòu)與計(jì)算1、晶胞中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算體心：1面心：1/2頂點(diǎn)：1/8棱邊：1/4第四十五頁(yè)，共六十二頁(yè)。（1）面心立方：(2)體心立方：重難點(diǎn)提升3晶胞的結(jié)構(gòu)與計(jì)算1、晶胞中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算微粒數(shù)為：8×1/8+6×1/2=4微粒數(shù)為：8×1/8+1=2第四十六頁(yè)，共六十二頁(yè)。重難點(diǎn)提升3晶胞的結(jié)構(gòu)與計(jì)算2、晶體化學(xué)式的計(jì)算①Cu和N元素形成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，則該化合物的化學(xué)式是②Cu和Cl形成的一種化合物的立方晶胞如圖所示。該化合物的化學(xué)式為Cu3NCuCl第四十七頁(yè)，共六十二頁(yè)。③某晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，則該化合物的化學(xué)式是：④如圖是銅的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,該晶胞的化學(xué)式為：CuFeS2CuO第四十八頁(yè)，共六十二頁(yè)。重難點(diǎn)提升3晶胞的結(jié)構(gòu)與計(jì)算3、配位數(shù)的計(jì)算晶體分子晶體離子晶體干冰冰NaClCsCl配位數(shù)晶體金屬晶體簡(jiǎn)單立方體心立方六方最密面心立方配位數(shù)12468681212第四十九頁(yè)，共六十二頁(yè)。①Cu和N元素形成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，其中白色球?yàn)镹元素，其配位數(shù)為②Zn和S形成的一種化合物的晶胞如圖所示。該化合物中Zn（a）的配位數(shù)和S(b)的配位數(shù)是：64第五十頁(yè)，共六十二頁(yè)。重難點(diǎn)提升3晶胞的結(jié)構(gòu)與計(jì)算4、晶體密度或邊長(zhǎng)的計(jì)算ρ=MV(胞)?NA①Cu和N元素形成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中兩原子之間距離為acm,則該晶體的密度是Cu3N第五十一頁(yè)，共六十二頁(yè)。②Cu和Cl形成的一種化合物的立方晶胞如圖所示。該晶胞的邊長(zhǎng)為anm,該晶胞的密度為③如圖是銅的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,該晶體的密度為dg/cm3,則該晶胞的邊長(zhǎng)為cm：CuClCuO第五十二頁(yè)，共六十二頁(yè)。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㎝，計(jì)算NiO晶體密度（已知NiO摩爾質(zhì)量為74.7g·mol-1)解：在該晶體中正方體中所含的Ni2+、O2－個(gè)數(shù)均為:4個(gè)即晶體中每個(gè)小正方體中平均含有4個(gè)NiO.其質(zhì)量為:而此小正方體體積為(2a×10-8㎝)3故NiO晶體密度為：練習(xí)第五十三頁(yè)，共六十二頁(yè)。變式

(1)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?練習(xí)2M2ρNA3第五十四頁(yè)，共六十二頁(yè)。(2)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Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳樣品組成為Ni0.97O,試計(jì)算該晶體中Ni3+與Ni2+的離子數(shù)之比。參考答案：Ni3+