课件标人教版化学选修三第三章离子晶体.ppt

4 4、离子晶体、离子晶体 回顾：三种晶体类型与性质的比较回顾：三种晶体类型与性质的比较晶体晶体类类型型原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体金属晶体金属晶体概念概念作用力作用力构成微粒构成微粒物物理理性性质质熔沸点熔沸点硬度硬度导电导电性性实实例例回顾：三种晶体类型与性质的比较回顾：三种晶体类型与性质的比较晶体晶体类类型型原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体金属晶体金属晶体概念概念相相邻邻原子之原子之间间以共价以共价键键相相结结合而成具有空合而成具有空间间网状网状结结构的晶体构的晶体分子分子间间以范德以范德华华力相力相结结合而合而成的晶体成的晶体通通过过金属金属键键形成的形成的晶体晶体作用力作用力共价共价键键范德范德华华力力金属金属键键构成微粒构成微粒原子原子分子分子金属阳离子和自由金属阳离子和自由电电子子物物理理性性质质熔沸点熔沸点很高很高很低很低差差别较别较大大硬度硬度很大很大很小很小差差别别较较大大导电导电性性无（硅无（硅为为半半导导体）体）无无导导体体实实例例金金刚刚石、二氧化硅、石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅晶体硅、碳化硅 Ar、S等等Au、Fe、Cu、钢钢铁铁等等晶体晶体氯化钠氯化钠干冰干冰金刚石金刚石熔熔 点点（）801801-56.2-56.235503550材料：材料：材料：材料：思考：思考：为什么氯化钠的性质与干冰、为什么氯化钠的性质与干冰、金刚石的不同？金刚石的不同？2Na+Cl2=2NaCl +11+17+17+11Na+Cl-NaClCl-Na+强碱、活泼金属氧化强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。物、大部分的盐类。1 1、定义：、定义：由阳离子和阴离子通过离子键由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。结合而成的晶体。2 2、成键粒子：、成键粒子：阴、阳离子阴、阳离子3 3、相互作用力：、相互作用力：离子键离子键4 4、常见的离子晶体：、常见的离子晶体：一、离子晶体一、离子晶体5 5、晶胞类型：、晶胞类型：（1 1）氯化钠型晶胞）氯化钠型晶胞11钠离子和氯离子的位置：钠离子和氯离子的位置：钠离子和氯离子位于立方体的顶钠离子和氯离子位于立方体的顶钠离子和氯离子位于立方体的顶钠离子和氯离子位于立方体的顶角上，并交错排列。角上，并交错排列。角上，并交错排列。角上，并交错排列。钠离子：体心和棱中点；钠离子：体心和棱中点；钠离子：体心和棱中点；钠离子：体心和棱中点；氯离子：面心和顶点，氯离子：面心和顶点，氯离子：面心和顶点，氯离子：面心和顶点，或反之。或反之。2 2每个晶胞含钠离子、氯离子的个数：每个晶胞含钠离子、氯离子的个数：3与与Na+等距离且最近的等距离且最近的Na+有：有：12个个-Cl-Na+NaClNaCl的晶体结构模型的晶体结构模型4与与Na+等距离且最近的等距离且最近的Cl有：有：6个个 （配位数）（配位数）NaClNaCl晶体中阴、阳离子配位数晶体中阴、阳离子配位数（2 2）氯化铯型晶胞）氯化铯型晶胞11铯离子和氯离子的位置：铯离子和氯离子的位置：铯离子：体心铯离子：体心氯离子：顶点；或者氯离子：顶点；或者反之反之。22每个晶胞含铯离子、氯每个晶胞含铯离子、氯离子的个数：离子的个数：33与铯离子等距离且最近的铯离与铯离子等距离且最近的铯离子、氯离子各有几个？子、氯离子各有几个？铯铯离子：离子：6 6个；氯离子：个；氯离子：8 8个个 (配位数配位数)1个个-Cs+-Cl-CsClCsCl晶体及晶胞结构示意图晶体及晶胞结构示意图(3)CaF(3)CaF2 2型晶胞型晶胞2 2CaCa2+2+的配位数：的配位数：F F-的配位数：的配位数：1 1一个一个CaFCaF2 2晶胞中含：晶胞中含：4个个Ca2+和和8个个F84(4)ZnS型晶胞型晶胞2阳离子的配位数：阳离子的配位数：阴离子的配位数：阴离子的配位数：1一个一个ZnS晶胞中含：晶胞中含：4个阳离子和个阳离子和4个阴离子个阴离子44科学探究：科学探究：n找出找出NaCl、CsCl两种离子晶体中阳离子和阴两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数，它们是否相等？离子的配位数，它们是否相等？离子晶体离子晶体阴离子的配位数阴离子的配位数阳离子的配位数阳离子的配位数NaClNaClCsClCsCl6 66 68 88 8科学探究：科学探究：n你认为是什么因素决定了离子晶体中离子的你认为是什么因素决定了离子晶体中离子的配位数？根据表配位数？根据表3535、表、表3636分析影响离分析影响离子晶体中离子配位数的因素。子晶体中离子配位数的因素。配位数配位数4 46 68 8半径比半径比0.20.2 0.40.40.40.4 0.70.70.70.7 1.01.0空间构型空间构型ZnSZnSNaClNaClCsClCsCl这些数据是这些数据是怎么得出的怎么得出的？准确值是：准确值是：0.2250.4140.732 正四面体、正八面体、和立方体模型中阳离子正四面体、正八面体、和立方体模型中阳离子在中心，阴离子在顶点，对应的配位数分别是在中心，阴离子在顶点，对应的配位数分别是4、6、8。中心的离子应与周围的离子相切，而周围的带。中心的离子应与周围的离子相切，而周围的带同种电荷的离子不能相切，阳、阴离子半径比减小同种电荷的离子不能相切，阳、阴离子半径比减小时，周围离子的距离会变近，当周围离子达到相切时，周围离子的距离会变近，当周围离子达到相切时是一种极端情况，此时为阳、阴离子半径比的极时是一种极端情况，此时为阳、阴离子半径比的极小值。小值。ABCE6、决定离子晶体结构的因素、决定离子晶体结构的因素（1）几何因素几何因素 晶体中正负离子的半径比晶体中正负离子的半径比（2）电荷因素电荷因素 晶体中正负离子的电荷比晶体中正负离子的电荷比（3）键性因素）键性因素 离子键的纯粹因素离子键的纯粹因素 7 7、离子晶体的特点：、离子晶体的特点：（1 1）无单个分子存在；）无单个分子存在；NaClNaCl不表示分子式。不表示分子式。（2 2）熔沸点较高，硬度较大熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。，难挥发难压缩。且随着离子电荷的增加，核间距离的缩短，且随着离子电荷的增加，核间距离的缩短，熔点升高。熔点升高。（3 3）一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。）一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。（4 4）固态不导电，水溶液或者熔融状态下能）固态不导电，水溶液或者熔融状态下能导电。导电。二、晶格能二、晶格能1 1、定义：气态离子形成、定义：气态离子形成1 1摩离子晶体时释放的摩离子晶体时释放的 能量。能量。2 2、晶格能的大小的影响因素、晶格能的大小的影响因素 仔细阅读课本仔细阅读课本仔细阅读课本仔细阅读课本P P P P80808080表表表表3 3 3 38 8 8 8及下表，分析晶格及下表，分析晶格及下表，分析晶格及下表，分析晶格能的大小与离子晶体的熔点有什么关系？离子能的大小与离子晶体的熔点有什么关系？离子能的大小与离子晶体的熔点有什么关系？离子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？晶体的晶格能与哪些因素有关？晶体的晶格能与哪些因素有关？晶体的晶格能与哪些因素有关？氟化物氟化物晶格能晶格能/kJmol-1NaF923MgF22957AlF354923、晶格能对离子晶体性质的影响、晶格能对离子晶体性质的影响:晶格能越大晶格能越大（1）形成的离子晶体越稳定；（离子键越强）形成的离子晶体越稳定；（离子键越强）（2）熔点越高；）熔点越高；（3）硬度越大。）硬度越大。晶格能的大小晶格能的大小:离子电荷越大离子电荷越大，阴、阳离子半径越小，阴、阳离子半径越小 ，即，即阴、阳离子间的距离越小阴、阳离子间的距离越小，则晶格能越大，则晶格能越大。简。简言之言之,晶格能的大小与离子带电量成正比晶格能的大小与离子带电量成正比,与离与离子半径成反比子半径成反比.碳酸盐MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3热分解温度/40290011721360阳离子半径/pm6699112135科学视野科学视野几种碳酸盐的热分解温度和阳离子半径几种碳酸盐的热分解温度和阳离子半径如何解释？碳酸盐分解规律碳酸盐分解规律碳酸盐的热分解是由于晶体中阳离子结合碳酸碳酸盐的热分解是由于晶体中阳离子结合碳酸根中的氧离子，阳离子半径越小生成氧化物晶根中的氧离子，阳离子半径越小生成氧化物晶格能越大，越容易分解，故分解温度越低。格能越大，越容易分解，故分解温度越低。科学视野科学视野P81岩浆出晶规则与晶格能岩浆出晶规则与晶格能晶格能高的晶体熔点高，更易晶格能高的晶体熔点高，更易在在岩浆冷却过程中先晶出。在在岩浆冷却过程中先晶出。