第四节离子晶体优秀课件.ppt

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1、第四节离子晶体第1页，本讲稿共25页2、晶体中存在的微粒：、晶体中存在的微粒：阴、阳离子阴、阳离子3、微粒间的作用力：、微粒间的作用力：离子键离子键4、哪些类物质属于离子晶体？、哪些类物质属于离子晶体？大多数盐、强碱、活泼金属氧化物大多数盐、强碱、活泼金属氧化物离子键无饱和性离子键无饱和性、无方向性、无方向性一、离子晶体一、离子晶体1、定义：、定义：由由阴、阳离子阴、阳离子通过通过离子键离子键结合而成的晶体。结合而成的晶体。离子键：离子键：阴、阳离子阴、阳离子间强烈的间强烈的静电作用静电作用。理论上，结构粒子可向空间无限扩展理论上，结构粒子可向空间无限扩展第2页，本讲稿共25页判断正误：判断正

2、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离子的的 数目。缩写为数目。缩写为C.N.。第3页，本讲稿共25页（2)CsCl2)CsCl2)CsCl2)CsCl型型型型（1)NaCl1)NaCl1)NaCl

3、1)NaCl型型型型5 5、几种典型的离子晶体、几种典型的离子晶体第4页，本讲稿共25页科学探究：科学探究：找出找出CsClCsCl、NaClNaCl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 阴离子的配位数 阳离子的配位数NaClCsCl6688第5页，本讲稿共25页 每个每个NaNa+周围有六个周围有六个ClCl-第6页，本讲稿共25页 每个每个Cl-周围有六个周围有六个Na+第7页，本讲稿共25页NaCl和和CsCl正负离子的配位数相同，是由于正负离子电荷正负离子的配位数相同，是由于正负离子电荷（绝对值）相同。（绝对值

4、）相同。电荷因素电荷因素：晶体中正负离子的电荷比决定正负离子配位数晶体中正负离子的电荷比决定正负离子配位数是否相等是否相等离子晶体阴离子的配位数阳离子的配位数NaClCsClZnS668844第8页，本讲稿共25页ZnS型离子晶体 返回原处返回原处第9页，本讲稿共25页科学探究：你认为是什么因素决定了离子晶体中离子你认为是什么因素决定了离子晶体中离子的配位数？根据表的配位数？根据表3 35 5、表、表3 36 6分析影响分析影响离子晶体中离子配位数的因素。离子晶体中离子配位数的因素。离子Na+Cs+Cl-离子半径/pm95169181NaClCsClr+/r-=r+/r-=C.N.=6C.N.

5、=80.5250.934第10页，本讲稿共25页配位数468半径比0.20.40.40.70.71.0空间构型ZnSNaClCsCl晶体中正负离子的的半径比晶体中正负离子的的半径比(r+/r-)r+/r-)是决定离子晶是决定离子晶体结构的重要因素体结构的重要因素,简称几何因素。简称几何因素。下面我们研究一下下面我们研究一下CaFCaF2 2的晶胞的晶胞第11页，本讲稿共25页(3)CaF(3)CaF2 2的晶胞的晶胞第12页，本讲稿共25页 找出下列离子晶体中阳离子和阴离子的配位找出下列离子晶体中阳离子和阴离子的配位数，它们是否相等？数，它们是否相等？离子晶体 阴离子的配位数 阳离子的配位数N

6、aClCsClZnSCaF266884484第13页，本讲稿共25页6 6、决定离子晶体结构的因素、决定离子晶体结构的因素几何因素几何因素：晶体中正负离子的半径比决定正负离子的晶体中正负离子的半径比决定正负离子的配位数配位数电荷因素电荷因素：晶体中正负离子的电荷比决定正负离子配晶体中正负离子的电荷比决定正负离子配位数是否相等位数是否相等键性因素：键性因素：离子晶体的结构类型还与离子键的纯粹程度离子晶体的结构类型还与离子键的纯粹程度(简称键性因素简称键性因素)，即与晶体中正负离子的，即与晶体中正负离子的相互极化程度有关。相互极化程度有关。第14页，本讲稿共25页（2）离子晶体硬而脆。）离子晶体硬

7、而脆。（3）离子晶体不导电，熔化或溶于水后能导电）离子晶体不导电，熔化或溶于水后能导电（4）大多数离子晶体易溶于极性溶剂（）大多数离子晶体易溶于极性溶剂（H2O),难溶于非极性难溶于非极性溶剂（如汽油，苯，溶剂（如汽油，苯，CCl4)7、离子晶体的物理性质、离子晶体的物理性质（1）离子晶体具有较高的熔点，沸点，难挥发。）离子晶体具有较高的熔点，沸点，难挥发。一般说来，阴阳离子的电荷数越大，离子半径越一般说来，阴阳离子的电荷数越大，离子半径越小，则离子键越强，离子晶体的熔沸点越高。小，则离子键越强，离子晶体的熔沸点越高。如：熔点如：熔点MgONaCl KFKClKBrKI第15页，本讲稿共25页

8、科学视野 思考：思考：碳酸盐的稳定性与什么因素有关。碳酸盐的稳定性与什么因素有关。碳酸盐的分解温度与金属阳离子所带的电荷及阳离子半径有关碳酸盐的分解温度与金属阳离子所带的电荷及阳离子半径有关第16页，本讲稿共25页二、晶格能二、晶格能1、晶格能的定义：、晶格能的定义：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的能量。量。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。晶格能也影响了岩浆晶出的次序，晶格能也影响了岩浆晶出的次序，晶格能越大，岩浆中的矿物越易结晶析出晶格能越大，岩

9、浆中的矿物越易结晶析出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。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第17页，本讲稿共25页某些离子晶体的晶格能F-Cl-Br-I-Li+Na+K+Rb+Cs+1036923821785740853786715689659807747682660631757704649630604第18页

10、，本讲稿共25页思考题：几种典型的离子晶体思考题：几种典型的离子晶体(1)NaCl(1)NaCl型型每个每个NaNa+周围最近且等距离的周围最近且等距离的ClCl-有有 个，每个个，每个ClCl-周围最近周围最近且等距离的且等距离的NaNa+有有 个；在每个个；在每个NaNa+周围最近且等距离的周围最近且等距离的NaNa+有有 个，在每个个，在每个ClCl-周围最近等距离的周围最近等距离的ClCl-有有 个。个。NaNa+和和ClCl-的配位数分别为的配位数分别为 、。一个。一个NaClNaCl晶胞中含晶胞中含 个个NaNa+和和 个个ClCl-。NaClNaCl晶体中晶体中 NaClNaCl

11、分子，化学式分子，化学式NaClNaCl表表 。6 66 612124 44 46 6无无12126 6NaNa+和和ClCl-的最简个数比的最简个数比第19页，本讲稿共25页(2)CsCl(2)CsCl型型每个每个CsCs+周围最近且等距离的周围最近且等距离的ClCl-有有 个，每个个，每个ClCl-周围最周围最近且等距离的近且等距离的CsCs+有有 个；在每个个；在每个CsCs+周围最近且等距离的周围最近且等距离的CsCs+有有 个，在每个个，在每个ClCl-周围最近等距离的周围最近等距离的ClCl-有有 个。一个个。一个CsClCsCl晶胞中含晶胞中含 个个CsCs+和和 个个ClCl-

12、。CsCs+和和ClCl-的配位数分的配位数分别为别为 、。8 88 86 66 61 11 18 88 8第20页，本讲稿共25页(3)CaF(3)CaF2 2型型每个每个CaCa2+2+周围最近且等距离的周围最近且等距离的F F-有有 个，每个个，每个F F-周围最近且周围最近且等距离的等距离的CaCa2+2+有有 个；在每个个；在每个CaCa2+2+周围最近且等距离的周围最近且等距离的CaCa2+2+有有 个，在每个个，在每个F F-周围最近等距离的周围最近等距离的F F-有有 个。一个个。一个CaFCaF2 2晶胞中晶胞中含含 个个CaCa2+2+和和 个个F F-；CaCa2+2+和

13、和F F-的配位数分别为的配位数分别为 、。8 84 412126 64 48 88 84 4Ca2+2+F-第21页，本讲稿共25页离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体存在微粒阴阳离子原子分子金属离子、自由电子微粒间作用离子键共价键范德华力金属键主要性质硬而脆，易溶于极性溶剂，熔化时能够导电，溶沸点高质地硬，不溶于大多数溶剂，导电性差，熔沸点很高硬度小，水溶液能够导电，溶沸点低金属光泽，是电和热的良导体，熔沸点高或低实例食盐晶体金刚石氨、氯化氢镁、铝各种晶体类型的比较规律总结规律总结第22页，本讲稿共25页物质的熔沸点与晶体类型的关系物质的熔沸点与晶体类型的关系1、常温下的状态：、常温下的状态：

14、熔点：固体液体熔点：固体液体沸点：液体气体沸点：液体气体2、若晶体类型不同，一般情况下：、若晶体类型不同，一般情况下：原子晶体离子晶体分子晶体原子晶体离子晶体分子晶体3、若晶体类型相同，、若晶体类型相同，构成晶体质点间的作用大，则熔沸点高，构成晶体质点间的作用大，则熔沸点高，反之则小。反之则小。离子晶体中，结构相似时，离子半径越小，离子晶体中，结构相似时，离子半径越小，离子电荷越高，离子键就越强，熔沸点就越高。离子电荷越高，离子键就越强，熔沸点就越高。原子晶体中，结构相似时，原子半径越小，原子晶体中，结构相似时，原子半径越小，键长越小、键能越大键长越小、键能越大,熔沸点越高。熔沸点越高。点击高

15、考第23页，本讲稿共25页分子晶体中（不含氢键时），分子组成和结构分子晶体中（不含氢键时），分子组成和结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力就相似时，相对分子质量越大，分子间作用力就越强，熔沸点就越高。越强，熔沸点就越高。(存在氢键时存在氢键时,熔沸点反常的高熔沸点反常的高)金属晶体中，离子半径越小，离子电荷越高，金属键就金属晶体中，离子半径越小，离子电荷越高，金属键就越强，熔沸点就越高。越强，熔沸点就越高。合金的熔沸点比它的各成分金属的熔合金的熔沸点比它的各成分金属的熔点低。点低。第24页，本讲稿共25页 1、了解羧酸、酯典型代表物的组成、结构特点、主要性质及重要应用。考点要求：祝同学们学习进步第25页，本讲稿共25页