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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,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,*,离子晶体(ionic crystal),叶峰,常熟市王淦昌中学,第1页,共17页。,复习:,离子键的定义:,离子键的实质:,哪些元素之间易形成离子键?,写出下列物质的电子式:,MgCl,2,Na,2,O KBr K,2,S,使阴阳离子结合成化合物的静电作用,阴阳离子间的静电作用(静电引力和静电斥力),活泼的金属元素(IA IIA),活泼的非金属元素,(VIA VIIA),第2页,共17页。,离子晶体(ionic crystal),晶格能,影响因素,NaCl晶体,CsCl晶体,NaCl晶体,离子晶体,明矾晶体,第3页,共17页。,离子晶体(ionic crystal),离子晶体,晶格能,影响因素,1、定义:由阴阳离子通过离子键所形成的晶体。,2、构成微粒:,3、微粒之间的作用力:,4、物理性质:,5、常见的离子晶体,阴阳离子,离子键,a、具有较高的熔沸点,难挥发,b、硬度大,c、固态不导电,熔融状态或水溶液中能导电,大多数盐、强碱、活泼金属的氧化物,NaCl晶体,CsCl晶体,第4页,共17页。,离子晶体(ionic crystal),在离子晶体中阴阳离子之间存在强烈的相互作用(离子键),要克服离子间的相互作用力而使物质熔化或沸腾,就需要较多的能量,因而离子晶体有较高的熔沸点。,金属键,金属的原子化热,离子键,晶格能,晶格能,影响因素,离子晶体,NaCl晶体,CsCl晶体,第5页,共17页。,(VIA VIIA),Cl-:8(Cl-吸引8个Na+),电子层结构相同的离子:,离子晶体(ionic crystal),在一个晶胞中有 个X,_ 个Y,,Cl:8(1/8)=1 个,Cl:8(1/8)+6(1/2)=4 个,Cl:8(1/8)+6(1/2)=4 个,与一个钠离子距离相等且最近的钠离子有多少个,晶格能(U)衡量离子键强弱,使阴阳离子结合成化合物的静电作用,CsCl晶体(阴离子按简单立方堆积),MgCl2=Mg +Cl2,熔点:MgO CaO SrO BaO,AlCl3 电负性差=1.,离子晶体(ionic crystal),离子晶体在熔化时,温度升高,阴阳离子的运动加快,离子键断裂,产生自由移动的离子。,在水溶液中,由于水分子的作用,NaCl中的离子键断裂,形成水合钠离子和水合氯离子。,离子晶体固态不导电,熔融状态或水溶液中能导电,练习2,晶格能,影响因素,离子晶体,NaCl晶体,CsCl晶体,第6页,共17页。,离子晶体(ionic crystal),晶格能(U)衡量离子键强弱,1、定义:拆开1mol离子晶体使之形成气态阴阳,离子时所吸收的能量。,符号:U,单位:kJmol,-1,NaCl(s),Na,+,(g)+Cl,-,(g),H=U=786 kJmol,-1,晶格能越大,离子键越强,阴阳离子结合越牢,熔点越高,硬度越大,晶格能,影响因素,离子晶体,NaCl晶体,CsCl晶体,(正值),第7页,共17页。,离子晶体(ionic crystal),2、影响晶格能的因素,NaF NaCl NaBr,晶格能(kJmol,-1,)923 786 747,熔点(,)993 801 747,离子电荷数 1 1 1,核间距(pm)231 282 298,核间距越小 阴阳离子之间的相互作用越强 晶格能越大 离子键越强 熔点越高 硬度越大,核间距=r,阳,+r,阴,晶格能,影响因素,离子晶体,NaCl晶体,CsCl晶体,r,F,-r,Cl,-CaO SrO BaO,硬度:MgO CaO SrO BaO,电荷:+2,R,0,=R,阳,+R,阴,阴离子半径相同,主要取决于阳离子半径,阳离子半径:Mg,2+,Ca,2+,Sr,2+,CaO SrO BaO,思路:,熔点,晶格能核间距,,离子的电荷,LiCl NaCl KCl CsCl,熔点:,LiClNaCl KCl CsCl,半径的比较方法,第12页,共17页。,在水溶液中,由于水分子的作用,NaCl中的离子键断裂,形成水合钠离子和水合氯离子。,离子晶体(ionic crystal),使阴阳离子结合成化合物的静电作用,比较下列离子晶体的熔点高低:,2、工业上制取Al,为什么用电解熔融的Al2O3,而不用电解熔融的AlCl3?,AlCl3 电负性差=1.,LiCl NaCl KCl CsCl,Cl:8(1/8)=1 个,2Al2O3=4Al+3O2,属于NaCl型的有:KCl NaBr LiF CaO MgO NiO CaS,在一个晶胞中有 个X,_ 个Y,,离子的电荷数越多 阴阳离子之间的相互作用越强 晶格能越大 离子键越强 熔点越高 硬度越大,熔点:MgO CaO SrO BaO,阴阳离子半径的比较方法:,电子层结构相同的离子:,O,2-,F,-,Na,+,Mg,2+,Al,3+,S,2-,Cl,-,K,+,Ca,2+,同一周期中:阳离子半径:,阴离子半径:,Na,+,Mg,2+,Al,3+,N,3-,O,2-,F,-,同一主族:阴阳离子半径增大,Li,+,Na,+,K,+,Rb,+,Cs,+,F,-,Cl,-,Br,-,Fe,3+,第13页,共17页。,练习2:,1、工业上制取Mg,为什么用电解熔融的MgCl,2,,而不用电解熔融的MgO?(晶格能大小),O,2-,的半径小于Cl,-,的半径,核间距:,MgCl,2,MgO,O,2-,的电荷数大于Cl,-,的电荷数,所以MgO的晶格能大,离子键强,熔化MgO所需的温度高,需要消耗大量的能源。,下一题,MgCl,2,=Mg +Cl,2,通电,第14页,共17页。,2、工业上制取Al,为什么用电解熔融的Al,2,O,3,,而不用电解熔融的AlCl,3,?,Al O Cl,电负性 1.5 3.5 3.0,Al,2,O,3,电负性差=21.7,离子键,AlCl,3,电负性差=1.51.7,共价键不存在离子在熔融状态下不导电,所以工业上电解熔融的Al,2,O,3,制取Al,但是为了降低Al,2,O,3,的熔化温度经常加入冰晶石(Na,3,AlF,6,),Back,2Al,2,O,3,=4Al+3O,2,通电,Na,3,AlF,6,第15页,共17页。,在NaCl晶胞中,与一个钠离子距离相等且最近的钠离子有多少个,与一个氯离子距离相等且最近的氯离子有多少个,12个,12个,back,第16页,共17页。,某离子晶体晶胞结构如图所示,X位于立方体的顶点,Y位于立方体的中心。试分析:,在一个晶胞中有,个X,_,个Y,,所以,该晶体的化学式为_。,1/2,1,XY2,back,第17页,共17页。,
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