第4节 离子晶体zhou

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,复习：三种晶体类型与性质的比较,晶体类型,概念,作用力,共价键,分子间作用力,金属键,构成微粒,原子,分子,金属阳离子和自由电子,物,理,性,质,熔沸点,很高,很低,差别较大,硬度,很大,很小,差,别,较,大,导电性,无（硅为半导体）,无,导体,实例,金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅等,7,种,Ar,、,S,等,Au,、,Fe,、,Cu,、,钢铁等,原子晶体,分子晶体,金属晶体,相邻原子间以共价键结合成具有空间网状结构的晶体,分子间以分子间作用力结合成的晶体,通过金属键形成的晶体,离 子,晶 体,物质结构与性质第三章第四节,晶体,氯化钠,干冰,金刚石,熔 点,（）,801,-56.2,3550,材料,：,思考,：,为什么氯化钠的性质与干冰、金刚石的不同？,2Na+Cl,2,=2NaCl,+11,+17,+17,+11,Na,+,Cl,-,Na,Cl,Cl,-,Na,+,一,:,离子晶体,1,.,概念,:,由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。,构成粒子：阴、阳离子,相互作用力：离子键,(,无方向性,无饱和性,),2.,物理特性,(,课本,P82):,离子晶体具有较高的熔,沸点和硬度,难于压缩,固态时不导电,溶于水或者熔化状态下可以导电,一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。,(,原因,:,离子间存在较强的离子键,),3,、典型离子晶体类型,强碱、活泼金属氧化物、大部分盐类。,科学探究：,找出,CsCl,、,NaCl,两种离子晶体中阳离子和阴离子的,配位数,（,C.N,）,，,它们是否相等？,离子晶体,阴离子的配位数,阳离子的配位数,NaCl,CsCl,6,6,8,8,4.,常见离子晶体的结构模型,仔细观察,NaCl,晶胞,(P81),，计算一个晶胞实际拥有的,Na,+,和,Cl,-,各是多少个？,每个,Na,+,周围有几个紧邻且距离最近的,Na,+,、几个,Cl,-,?,讨 论,(1),氯化钠的晶体结构,返回原处,-,Cl,-,-Na,+,NaCl,的晶体结构模型,每个,Na,+,同时吸引,6,个,Cl,-,每个,Cl,-,同时吸引,6,个,Na,+,每个晶胞实际拥有,4,个,Na,+,和,Cl,-,每个,Na,+,同时吸引,12,个,Na,+,(2),氯化铯的晶体结构,返回原处,-Cl,-,-Cs,+,CsCl,的晶体结构示意图,返回原处,CsCl,的晶体结构模型,在氯化铯晶体中，每个,Cl,-,(,或,Cs,+,),周围与之最接近且距离相等的,Cs,+,(,或,Cl,-,),共有,；这几个,Cs,+,(,或,Cl,-,),在空间构成的几何构型为,；在每个,Cs,+,周围距离相等且最近的,Cs,+,共有,；这几个,Cs,+,(,或,Cl,-,),在空间构成的几何构型为,；,8,个,立方体,6,个,正八面体,(3),ZnS,的晶体结构,在硫化锌晶体中，阴离子和阳离子的,配位数都是,4,，硫离子位于晶胞的,8,个顶点和,6,个面心，锌离子位于大平行六面体内的,4,个共棱不共面的平行六面体内，与金刚石晶胞类似。,常见此类型的晶体有硫化锌、碘化银、氧化铍等,(4),CaF,2,的晶体结构,Ca,2,+,的配位数为,8,，,F,-,的配位数为,4,，,Ca,2,+,和,F,-,的个数比为,1:2,Ca,2+,F,-,科学探究：,你认为是什么因素决定了离子晶体中离子的配位数？根据表,35,、表,36,分析,影响离子晶体中离子配位数的因素,。,配位数,4,6,8,半径比,0.20.4,0.40.7,0.71.0,空间构型,ZnS,NaCl,CsCl,(1),几何因素,-,正负离子的半径比,(,r,+,/r,-,),(2),电荷因素,-,正负离子的电荷比,CaF,2,晶体中正离子配位数,8,负离子配位数为,?,TiO,2,晶体中正离子的配位数为,6,，负离子的配位数为,？,(3),键性因素,-,离子键的纯粹程度,r,+,/r,-,0.2250.414,0.4140.732,0.7321.00,配位数,4.,决定离子晶体结构的因素,NaCl,晶体：每个晶胞均占,_,个,Na,+,、,Cl,-,，每个,Na,+,周围有,_,个,Na,+,(,构成,_),、,_,个,Cl,-,(,构成,_),，,Na,+,的配位数是,_,CsCl,晶体：每个晶胞均占,_,个,Cs,+,、,Cl,-,，每个,Cs,+,周围有,_,个,Cs,+,(,构成,_),、,_,个,Cl,-,(,构成,_),，,Cs,+,的配位数是,_,ZnS,晶体：每个晶胞均占,_,个,Zn,2+,、,S,2-,，,Zn,2+,的配位数是,_,课堂练习,8,4,12,立方体,6,正八面体,1,6,正八面体,8,立方体,4,4,四面体,6,CaF,2,晶体：每个晶胞均占,_ Ca,2+,_F,-,，每个,Ca,2+,周围有,_,个,Ca,2+,(,构成,_),、,_,个,F,-,(,构成,_),，,Ca,2+,的配位数是,_,。,影响,MgO,、,CsCl,、,AgI,离子晶体结构的主要因素是,_,，而影响,Na,2,O,这类离子晶体结构的主要因素是,_,。,几何因素,电荷因素,Na,2,O,晶体中正离子的,C.N,为,a,，负离子的,C.N,为,_,，正、负离子个数比为,_,。,若,AgI,晶体中正负离子半径比为,0.52,，正离子的,C.N,为,_,负离子的,C.N,为,_,。,4,8,12,8,立方体,立方体,8,6,6,2a,2:1,二、晶格能,定义：,气态离子,形成,1,摩离子晶体,时,释放,的能量，通常取正值。,晶格能的大小,与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子间的距离成反比。,晶格能越大，离子键越强,形成的离子晶体越稳定；（离子键越强）,熔点越高，硬度越大；,一般,晶格能越大,岩浆中离子晶体越先析出,仔细阅读,表,38,，分析晶格能的大小与离子晶体的熔点有什么关系？离子晶体的晶格能与哪些因素有关？,晶格能大小比较,:,MgO,CaO,NaCl,NaBr,NaI,LiCl,NaCl,KCl,CsCl,RbCl,课堂练习,总 结,离子晶体有什么特点？,离子晶体中无单个分子存在；,NaCl,不表示分子式,只能叫化学式。,熔沸点较高,，,硬度较大,，难挥发难压缩。且随着离子电荷的增加，核间距离的缩短，晶格能增大，熔点升高。,一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。,离子键没有饱和性和方向性,但离子的配位数并不是任意的。,类型,金属晶体,离子晶体,结构,微粒,作用力,物理性质,硬度,导电性,溶解性,化学式能否表示分子组成,分子,阴阳离子,金属阳离子和自由电子,原子,分子间作用力,离子键,金属键,共价键,较高,差别较大,高,较低,较大,差别较大,大,较小,非导体,溶于水可能导电,一般不导电,个别为半导体,良好的导体,水溶液或熔融状态下导电,难溶,可能溶,可能溶,难溶,良好的延展性,导热性,密度较小,易升华,易挥发,难挥发硬而脆,分子晶体,原子晶体,熔沸点,其他,能,不能,不能,不能,请对下列晶体的熔点大小排序，并说明理由：,A,、,O,2,，,I,2,，,Hg,C,、,SiC,，,NaCl,，,SO,2,D,、,Na,，,K,，,Rb,B,、,CO,，,KCl,，,SiO,2,课堂练习,晶体熔沸点高低的判断,不同,类型,晶体的熔沸点比较,:,一般：原子晶体,离子晶体,分子晶体（有例外）,同种晶体类型物质的熔沸点比较,:,离子晶体：,阴、阳离子,电荷数越大，半径越小,熔沸点越高,原子晶体：,原子半径越小,键长越短,键能越大,熔沸点越高,分子晶体：,相对分子质量越大，,分子的极性越大,熔沸点越高,组成和结构相似的分子晶体,金属晶体：,金属阳离子电荷数越高，半径越小,熔沸点越高,三种晶体的熔点,金刚石,食 盐,干 冰,结束,返回原处,晶体的硬度,金刚石,食 盐,石 墨,结束,返回原处,