物质结构与性质离子晶体word版本.ppt

物物质结构与性构与性质离子晶体离子晶体 1、概念：2、成键的粒子：阴、阳离子阴、阳离子3、成键的本质：阴阳离子间的静电作用阴阳离子间的静电作用4、成键的条件：活泼金属元素的原子和活泼的非金属活泼金属元素的原子和活泼的非金属元素的原子元素的原子使阴、阳离子结合成离子化合物的静电作用使阴、阳离子结合成离子化合物的静电作用（1）、活泼的金属元素（IA、IIA）和活泼的非金 属元素（VIA、VIIA）形成的化合物。（2）、活泼的金属元素和酸根离子（或氢氧根离子）形成的化合物 （3）3、铵根和酸根离子（或活泼非金属元素离子）形成的盐。强碱大多数盐活泼金属氧化物 即：5.5.离子化合物离子化合物：凡是含有离子键的化合物6、影响离子键强弱的因素：离子半径和 离子电荷 同种类型的离子晶体，通常离子半径越小、离子带电荷越高，离子键就越 强，熔点就越高。7 7、离子键的特征、离子键的特征没有饱和性和方向性没有饱和性和方向性 重晶石重晶石 BaSO4 莹石 CaF2 胆矾 CuSO45H2O 明矾 KAl(SO4)212H2O强碱、大多数盐、活泼金属氧化物。1、概念：阴、阳离子间通过离子键结合而成的晶体。2、构成粒子：阴、阳离子3、相互作用：离子键5、常见的离子晶体：一、离子晶体4、熔化时破坏的作用力：离子键6.离子晶体物理性质：(1 1)熔沸点较高，难挥发。熔沸点较高，难挥发。(2 2)硬而脆，难压缩。硬而脆，难压缩。(3 3)晶体不导电，熔融状态能导电。晶体不导电，熔融状态能导电。(4 4)大多易溶于水而难溶于有机溶剂。大多易溶于水而难溶于有机溶剂。Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+可见：在NaCl晶体中，钠离子、氯离子按一定的规律在空间排列成立方体。主页主页二、常见的离子晶体晶胞类型：1.1.氯化钠型晶胞氯化钠型晶胞（1）钠离子和氯离子的位置：钠离子：体心和棱心；氯离子：面心和角顶，或者反之。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 （2）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数每个每个NaNa+周围最邻近的周围最邻近的ClCl-有有6 6个构成正八面体个构成正八面体（3）配位数：）配位数：每个每个ClCl-周围最邻近的周围最邻近的NaNa+有有6 6个构成正八面体个构成正八面体每个每个ClCl-周围与它最近且距离相等的周围与它最近且距离相等的ClCl-共有几个？共有几个？旋转的晶体模型与每个Cl-最邻近且等距离相的Cl-共有_个 与每个Na+最邻近且等距离相的Na+共有_个12121212（4）每个微粒最邻近同种微粒数）每个微粒最邻近同种微粒数 晶胞晶胞 不是晶胞不是晶胞2.CsCl 型晶胞CsCsClCl-Cs+-Cl-CsClCsCl的晶体结构示意图的晶体结构示意图 返回原处返回原处CsCl晶胞（1）粒子的位置：铯离子：体心氯离子：顶点；或者反之。（2）每个晶胞含粒子数：铯离子：1个；氯离子：1个。（3）配位数：每个Cs+周围同时吸引着8个Cl-每个Cl-周围同时吸引着8个Cs+每个Cs+最邻近且等距离的Cs+共有_个 每个Cl-最邻近且等距离的Cl-共有_个6 66 6CsCs1 12 23 34 45 56 6（4）每个微粒最邻近同种微粒数：）每个微粒最邻近同种微粒数：3.3.CaFCaF2 2型晶胞型晶胞（1）粒子的位置：钙离子：角顶、面心氟离子：八个小立方体中心。（2）每个晶胞含粒子数：钙离子：4个；氟离子：8个。（3）配位数：）配位数：每个Ca2+周围同时吸引着8个F-构成立方体每个F-周围同时吸引着4个Ca2+构成正四面体Ca2+2+F-每个Ca2+最邻近且等距离的Ca2+共有_个 每个F-最邻近且等距离的F-共有_个1 12 26 6（4）每个微粒最邻近同种微粒数：）每个微粒最邻近同种微粒数：Ca2+立方最密堆积，F-填充在全部 四面体空隙中。4.4.ZnSZnS型晶胞型晶胞（1）粒子的位置：锌离子：角顶、面心硫离子：四个不相邻小立方体中心。或者反之（2）每个晶胞含粒子数：锌离子：4个；硫离子：4个。（3）配位数：每个Zn2+周围同时吸引着4个S2-每个S2-周围同时吸引着4个Zn2+（4）每个微粒最邻近同种微粒数：）每个微粒最邻近同种微粒数：每个Zn2+最邻近且等距离的Zn2+共有_个 每个S2-最邻近且等距离的S2-共有_个1 12 21212各类型离子晶体晶胞的比较各类型离子晶体晶胞的比较晶体晶体类型类型晶胞类晶胞类型型晶胞结构示晶胞结构示意图意图配位数配位数距离最近且距离最近且相等的相反相等的相反离子离子每个晶每个晶胞含有胞含有离子数离子数实例实例NaCl型型 ABCsCl型型ZnS型型AB2CaF2型型Na+：6Cl-：6Cs+：Cl-：88Zn2+：S2-：44Ca2+：F-：48Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：Ca2+：F-：Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：Ca2+：F-：6688444844114484KBr AgCl、MgO、CaS、BaSeZnS、AgI、BeOCsCl、CsBr、CsI、TlCl碱土金属卤化碱土金属卤化物、碱金属氧物、碱金属氧化物。化物。科学探究：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？你认为是什么因素决定了离子晶体中离子的配位数？根据表根据表3535、表、表3636分析影响离子晶体中离子配位数分析影响离子晶体中离子配位数的因素。的因素。离子离子NaNa+CsCs+ClCl-离子半径离子半径/pm/pm9595169169181181NaClNaClCsClCsClr+/r-=r+/r-=r+/r-=r+/r-=C.N.=6C.N.=6C.N.=8C.N.=80.5250.9341、几何因素 r+/r-越大，配位数越大：0.225 0.414 4 配位 0.414 0.732 6 配位0.732 1.000 8 配位NaCl:95/181=0.525 CsCl:169/181=0.933决定离子晶体结构的因素决定离子晶体结构的因素晶体中正负离子的半径比2、电荷因素例：CaF2的晶体中，Ca2和F的个数之比_，电荷数之比_，Ca2配位数是_，F的配位数是_。正负离子的电荷比1:22:184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3 3、键性因素、键性因素 离子键的纯粹程度离子键的纯粹程度电负性差越小，共价键的成分越多，配位数越小科学视野科学视野 组成碳酸盐的金属金属性越弱、金属阳离子所带的电组成碳酸盐的金属金属性越弱、金属阳离子所带的电荷越高、半径越小分解温度越低荷越高、半径越小分解温度越低碳酸盐的稳定性与什么因素有关？二、晶格能二、晶格能1 1、概念：、概念：气态气态离子形成离子形成1mol离子晶体离子晶体释放释放的能量的能量单位：单位：KJ/mol。2、影响晶格能大小的因素：、影响晶格能大小的因素：阴、阳离子的半径越小，晶格能越大。阴、阳离子的半径越小，晶格能越大。阴、阳离子所带电荷越多，晶格能越大。阴、阳离子所带电荷越多，晶格能越大。3、晶格能的作用：、晶格能的作用：晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，而且熔点越晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，而且熔点越高，硬度越大。高，硬度越大。NaClCsCl熔点沸点 801 645 1413 1290 为什么NaCl的熔沸点比CsCl高？练习：比较下列晶体熔沸点高低：练习：比较下列晶体熔沸点高低：(1)NaF KCl NaCl (2)MgO Al2O3(1)NaFNaClKCl(2)Al2O3 MgO岩浆晶出：岩浆晶出：岩浆冷却时，许多矿物相继析出岩浆冷却时，许多矿物相继析出晶出规则：晶出规则：晶格能越大，熔点越高，越早达到饱和，越先析出。离子晶体离子晶体原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体金属晶体金属晶体存在微粒存在微粒阴阳离子阴阳离子原子原子分子分子金属离子、金属离子、自由自由电电子子微粒微粒间间作用作用离子离子键键共价共价键键范德范德华华力力金属金属键键主要性主要性质质硬而脆，易溶于硬而脆，易溶于极性溶极性溶剂剂，熔化，熔化时时能能够导电够导电，溶，溶沸点高沸点高质质地硬，不溶于地硬，不溶于大多数溶大多数溶剂剂，导导电电性差，熔沸点性差，熔沸点很高很高硬度小，水硬度小，水溶液能溶液能够导够导电电，溶沸点，溶沸点低低金属光金属光泽泽，是是电电和和热热的的良良导导体，熔体，熔沸点高或低沸点高或低实实例例食食盐盐晶体晶体金金刚刚石石氨、氨、氯氯化化氢氢镁镁、铝铝各种晶体类型的比较判断晶体类型的方法和依据1.1.依据构成晶体的粒子和粒子间的相互作用。依据构成晶体的粒子和粒子间的相互作用。2.2.依据物质的分类。依据物质的分类。3.3.根据物质的物理性质根据物质的物理性质。（1 1）依据晶体的熔点）依据晶体的熔点（2)2)依据晶体的导电性依据晶体的导电性（3 3）依据晶体的硬度和机械性质）依据晶体的硬度和机械性质晶体熔沸点高低的判断晶体熔沸点高低的判断(1)(1)依据依据晶体晶体类型类型：原子晶体原子晶体离子晶体离子晶体分子晶体；金属晶体分子晶体；金属晶体变化幅度大变化幅度大(2)(2)粒子间相互作用粒子间相互作用：原子晶体：原子晶体：结构相似，半径越小，键长越短，键能越大，熔沸点越高。结构相似，半径越小，键长越短，键能越大，熔沸点越高。分子晶体：分子晶体：组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，熔沸点越高。组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，熔沸点越高。(存在氢键时存在氢键时,熔沸点反常的高熔沸点反常的高)金属晶体：金属晶体：金金属属阳阳离离子子电电荷荷数数越越高高，半半径径越越小小，则则金金属属键键越越强强，熔熔沸沸点点越越高高 合金的熔沸点比它的各成分金属的熔点低。合金的熔沸点比它的各成分金属的熔点低。离子晶体：离子晶体：离子所带电荷越多，半径越小，离子键越强，熔沸点越高离子所带电荷越多，半径越小，离子键越强，熔沸点越高例：下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶例：下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶格能的是格能的是_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 写出写出H1与与H、H2、H3、H4、H5之之间的关系式间的关系式_试试根据你学根据你学过过的知的知识识，判断，判断KCl、NaCl、CaO、BaO四四种晶体熔点的高低种晶体熔点的高低顺顺序可能是序可能是()。AKClNaClBaOCaOBNaClKClCaOBaOCCaOBaONaClKClDCaOBaOKClNaCl解析解析(1)离子晶体中阴、阳离子所带电荷越多，晶格能越大，离子晶体中阴、阳离子所带电荷越多，晶格能越大，阴、阳离子的离子半径越小，其间距越小，晶格能越大。阴、阳离子的离子半径越小，其间距越小，晶格能越大。(2)晶格能越大，晶体的熔点越高。晶格能越大，晶体的熔点越高。答案答案C练习1练习练习2 2.下列物质中，化学式能准确表示该物质下列物质中，化学式能准确表示该物质分子组成的是分子组成的是A.NHA.NH4 4Cl B.SiOCl B.SiO2 2 C.P C.P4 4 D.Na D.Na2 2SOSO4 4练习练习3 3.下列有关晶体的叙述中不正确的是下列有关晶体的叙述中不正确的是()()A.A.金刚石的网状结构中金刚石的网状结构中,由共价键形成的碳原子环由共价键形成的碳原子环中中,最小的环上有最小的环上有6 6个碳原子个碳原子B.B.氯化钠晶体中氯化钠晶体中,每个每个NaNa+周围距离相等的周围距离相等的NaNa+离离子共有子共有6 6个个C.C.氯化铯晶体中氯化铯晶体中,每个铯原子周围紧邻每个铯原子周围紧邻8 8个氯原子个氯原子D.D.干冰晶体中干冰晶体中,每个二氧化碳分子周围紧邻每个二氧化碳分子周围紧邻1212个二个二氧化碳分子氧化碳分子练习4.如图所示是某些晶体的结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一部分。其中代表金刚石的是（填编号字母，下同）_，其中每个碳原子与_个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于_晶体。其中代表石墨的是_，其中每个正六边形占有的碳原子数平均为_个。其中代表NaCl的是_。代表CsCl的是_，它属于_晶体，每个Cs+与_个Cl紧邻。代表干冰的是_，它属于_晶体，每个CO2分子与_个CO2分子紧邻。上述五种物质熔点由高到低的顺序_。练习练习5.5.参照下表中物质的熔点，回答有关问题：参照下表中物质的熔点，回答有关问题：物物质质NaFNaClNaBrNaINaClKClRbClCsCl熔点熔点 995801755651801776715646物物质质SiF4SiCl4SiBr4SiI4SiCl4GeCl4SnCl4PbCl4熔点熔点 90.2 70.4 5.212.0570.4 49.5 36.2 15.0 钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点高低取决于其_，在这种情况下，_越大，_越弱，故熔点依次降低。硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点高低取决于其_，_越大，_越大，故熔点依次升高。钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高得多，这是由_。zxxkw练习练习6 6、下表列出了有关晶体的知识，其中错误的是（）、下表列出了有关晶体的知识，其中错误的是（）练习练习7.7.下列物质的晶体，按其熔点由低到高的排列顺序正确的是（）下列物质的晶体，按其熔点由低到高的排列顺序正确的是（）A AN NC C、S SO O2 2、COCO2 2 B BN NC C、COCO2 2、S SO O2 2 C CN NC C、M MO O、S SO O2 2 D DN NC C、S SO O2 2、M MO OA AB BC CD D晶体晶体硫化钾硫化钾干冰干冰金刚石金刚石碘碘组成晶体的微粒组成晶体的微粒阴阳离子阴阳离子分子分子原子原子分子分子晶体微粒间存在的晶体微粒间存在的作用力作用力离子键离子键共价键共价键共价键共价键范德华力范德华力BC学学.科科.网网练习8.下列物质的熔沸点顺序判断不正确的是 （）A.LiNaKRuB.F2Cl2Br2晶体硅碳化硅D.NaClKClCsCl判断正误：判断正误：1、离子晶体一定是离子化合物。、离子晶体一定是离子化合物。2、含有离子的晶体一定是离子晶体。、含有离子的晶体一定是离子晶体。3、离子晶体中只含离子键。、离子晶体中只含离子键。4、离子晶体中一定含金属阳离子。、离子晶体中一定含金属阳离子。5、由金属元素与非金属元素组成的晶体一定是、由金属元素与非金属元素组成的晶体一定是离子晶体。离子晶体。配位数：配位数：离子晶体中，一个离子周围最邻近的离子晶体中，一个离子周围最邻近的异电性异电性离子的离子的 数目。缩写为数目。缩写为C.N.。综合应用综合应用变式(1)NiO晶体结构与NaCl相同，设NiO的摩尔质量M g/mol,密度为g/mL,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞中两个距离最近的氧离子中心间的距离为多少cm?解题思路：（1）每个晶胞中含NiO的个数（2）一个晶胞的质量（3）一个晶胞的体积（4）晶胞的边长（5）晶胞中任一个面对角线长度的一半主页主页综合应用综合应用(2)天然的和大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在以下缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni0.97O,试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比 返回主菜单返回主菜单参考答案：Ni3+：Ni2+6：91此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢