3-4-离子晶体 (2)(教育精品)

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,*,*,4,、离子晶体,知识回顾：,三种晶体类型与性质的比较,晶体类型,原子晶体,分子晶体,金属晶体,概念,相邻原子之间以共价键相结合而成具有空间网状结构的晶体,分子间以范德华力相结合而成的晶体,通过金属键形成的晶体,作用力,构成微粒,物,理,性,质,熔沸点,硬度,导电性,实例,金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅,Ar,、,S,等,Au,、,Fe,、,Cu,、钢铁等,共价键,范德华力,金属键,原子,分子,金属阳离子和自由电子,很高,很低,差别较大,很大,很小,差别较大,无（硅为半导体）,导体,1,、定义：,2,、结构特点：,(1),成键粒子：,(2),相互作用力：,常见的离子晶体：,强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。,NaCl,晶体,Na,+,Cl,-,由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。,阴、阳离子,离子键,一、离子晶体,有无单个分子存在,?,无单个分子存在,;NaCl,不表示分子式。,(2),硬度,。,3,、离子晶体物理性质的特点,：,(1),熔沸点,难挥发难压缩。,较高,较大,(3),水溶性,(4),导电性,阅读课本,P,79,最后一段,(,即科学视野之前的一段,),结合,氯化钠晶体的结构,你认为离子晶体物理性质有何特点,?,离子电荷越多,核间距离越小,熔沸点升高。,一般易溶于水,而难溶于非极性溶剂。,固态不导电,水溶液或者熔融状态下能导电。,随堂练习,:,1,、下列叙述错误的是（）,A,、带相反电荷离子之间的相互吸引,称为离子键,B,、金属元素与非金属元素化合时，,不一定形成离子键,C,、某元素的原子最外层只有,1,个电,子,它跟卤素相互结合时所形成的,化学键不一定是离子键,D,、非金属原子间不可能形成离子键,AD,3,、下列性质适合于离子晶体的是（）,A,、熔点,1070,，易溶于水，水溶液能导电,B,、熔点,10.31,，液态不导电，水溶液导电,C,、能溶于,CS,2,，熔点,112.8,，沸点,444.6,D,、熔点,97.81,，质软，导电，密度,0.97g/cm,3,4,、离子晶体不导电，为什么熔化后或溶于水,后能导电？,A,提示,:,是否有自由移动的带电微粒,.,主要考查,:,概念、结构、性质,(,物理性质,),钠离子和氯离子在晶胞中的位置：,4,、几种常见的离子晶体的晶胞结构：,(1),氯化钠型晶胞,氯离子：体心和棱中点,;,钠离子：面心和顶点,.,离子晶体种类繁多,结构多样,Na,+,Cl,-,或者反之,;,交错排列,计算方法：均摊法,顶点占,1/8,；棱占,1/4,；面心占,1/2,；体心占,1,每个,NaCl,晶胞含,Na,+,、,Cl,-,的个数,?,Na,+,:,Cl,-,:,Na,+,Cl,-,（,2,）,CsCl,晶胞,铯离子和氯离子的位置？,铯离子：,氯离子：,每个晶胞含铯离子、氯离子的个数？,铯离子：,氯离子：,或者反之,1,个；,1,个。,体心,顶点,Cl,-,Cs,+,图,3,27,NaCl,晶胞,CsCl,晶胞,在,NaCl,晶体中，与,Na,+,(Cl,-,),等距离且最近的,Cl,-,(Na,+,),有几个？,在,CsCl,晶体中，与,Cs,+,(Cl,-,),等距离且最近的,Cl,-,(Cs,+,),有几个？,我们来研究,晶体中的配位数,:,【,在离子晶体中离子的配位数,(,缩写为,C.N.),是,指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目,】,。,图,3,27,NaCl,晶胞,CsCl,晶胞,NaCl,和,CsCl,的晶胞,P,78,科学探究,1,离子晶体,阴离子的配位数,阳离子的配位数,阴阳离子的配位数比,NaCl,CsCl,-Cl,-,-Na,+,NaCl,的晶体结构模型,NaCl,晶体中阴、阳离子的配位数,Na,+,的配位数为：,Cl,-,的配位数为：,6,6,Na,+,Cl,-,3,1,5,6,2,4,1,5,4,2,3,6,每个,Cl,-,周围与之,最接近,且距离相等的,Na,+,共有,个。,6,这几个,Na,+,在空间构成的几何构型为,。,正八面体,NaCl,晶体中离子的,配位数,-Cs,+,-Cl,-,CsCl,的晶体结构及晶胞构示意图,Cs,+,的配位数为：,Cl,-,的配位数为：,8,8,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,；,CsCl,晶体,8,个,立方体,6,个,正八面体,3.CaF,2,(,萤石,),型晶胞,Ca,2+,的配位数,:,F,-,的配位数,:,（,1,）立方晶系，,面心,立方晶胞。,（,2,）,Ca,2+,立方最密堆积，,F,-,填充在全部 四面体空隙中。,（,3,）配位数,4,个,Ca,2+,和,8,个,F,-,CaF,2,晶体中,Ca,2+,和,F,-,的位置关系如何,?,一个,CaF,2,晶胞中含,Ca,2+,、,F,-,个数是多少,?,8,4,(4)ZnS,型晶胞,阳离子的配位数：,4,阴离子的配位数：,4,一个ZnS,晶胞中含：,4个阳离子和4个阴离子,离子晶体,阴离子的配位数,阳离子的配位数,阴阳离子配位数的比值,NaCl,CsCl,6,6,1:1,8,8,1:1,科学探究,1,：,找出,NaCl,、,CsCl,两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数，它们是否相等？,P,79,科学探究,2,：,根据表,3,5,、表,3,6,分析,你能得出影响离子晶体中离子配位数的什么因素。,结论,：,晶体中正负离子的的半径比,(,r+/r-),是决定离子晶体结构的重要因素,简称,几何因素,。,一般决定配位数的多少,:,正负离子的半径比越大,配位数越多,.,NaCl,、,CsCl,阴阳离子配位数的比值都是,1:1,关系,原因是什么呢,?,是否所有的离子晶体的阴阳离子配位数的比值都是,1:1,关系呢,?,请阅读,P,79,影响离子晶体中离子配位数的因素还有哪些,?,NaCl,、,CsCl,都是同一主族的氯化物,且都是,AB,型，为什么它们的配位数却不相同呢,(NaCl,的是,6,CsCl,的是,8)?,5,、决定离子晶体结构的因素,（,1,）几何因素,（,2,）电荷因素,（,3,）键性因素,晶体中正负离子的半径比,.,晶体中正负离子的电荷比,.,离子键的纯粹因素,一般决定配位数的多少,:,正负离子的半径比越大,配位数越多,.,正负离子电荷比,=,正负离子的配位数比,=,正负离子的数目反比,1,、下列各指定微粒的数目之比不是,1:1,的是,A,、,Na,2,O,2,晶体中的阴离子和阳离子,B,、,NaHCO,3,晶体中的钠离子和碳酸氢根离子,C,、离子中的质子和中子,D,、,NH,4,Cl,溶液中铵根离子和氯离子,2,、,CaF,2,晶体中正离子的配位数,8,负离子的配位数为,。,TiO,2,晶体中正离子的配位数为,6,，负离子的配位数为多少？,ZnS,晶体中负离子的配位数是,4,正离子的配位数为多少？,4,3,4,AD,3,、如图所示，在氯化钠晶体中，与,每个,Na,+,等距离且最近的几个,Cl,-,所围 成的空间几何构型（）,A,、十二面体,B,、正八面体,C,、正六面体,D,、正四面体,B,科学视野,复杂离子晶体,碳酸盐的热分解温度高低规律,以碱土金属碳酸盐为例（碱金属碳酸盐分解温度甚高，在此不予讨论）,热分解机理,实验数据,分析实验数据、结合分解机理可知,阳离子半径越大，碱土金属碳酸盐的分解温度越高,二,.,晶格能,气态离子形成,1,摩尔离子晶体释放的能量，通常取正值。,离子半径越小，离子所带的电荷数越多，晶格能越大，晶体越稳定，离子晶体的熔沸点越高，硬度越大,岩浆晶出规则与晶格能的关系,晶格能高的晶体熔点较高，更容易在岩浆冷却过程中冷却下来，从而先结晶,各类型离子晶体晶胞的比较,晶体类型,晶胞类型,晶胞结构示意图,配位数,距离最近且相等的相反离子,每个晶胞含有离子数,实例,NaCl,型,AB,CsCl,型,ZnS,型,AB,2,CaF,2,型,Na,+,：,6,Cl,-,：,6,Cs,+,：,Cl,-,：,8,8,Zn,2+,：,S,2-,：,4,4,Ca,2+,：,F,-,：,4,8,Na,+,：,Cl,-,：,Cs,+,：,Cl,-,：,Zn,2+,：,S,2-,：,Ca,2+,：,F,-,：,Na,+,：,Cl,-,：,Cs,+,：,Cl,-,：,Zn,2+,：,S,2-,：,Ca,2+,：,F,-,：,6,6,8,8,4,4,4,8,4,4,1,1,4,4,8,4,KBr AgCl,、,MgO,、,CaS,、,BaSe,ZnS,、,AgI,、,BeO,CsCl,、,CsBr,、,CsI,、,TlCl,碱土金属卤化物、碱金属氧化物。,