【高中化学】离子晶体 2022-2023学年高二化学同步课堂（人教版2019选择性必修2）.pptx

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1、走进奇妙的化学世界走进奇妙的化学世界2022-2023选择性必修选择性必修2第三章晶体结构与性质第二节 金属晶体与离子晶体胆矾萤石重晶石烧碱CuSO45H2OCaF2BaSO4NaOH 下列晶体构成微粒有什么共同点？下列晶体构成微粒有什么共同点？微粒之间存在哪种相同微粒之间存在哪种相同的作用力的作用力？学习学习目标目标第第2课时课时离子晶体PART01PART02理解离子晶体中的粒子及粒子间的相互作用，以及对晶体性质的影响。掌握氯化钠、氯化铯离子晶体的结构特点1、离子键阴阳离子间通过静电作用所形成的强烈的相互作用叫做离子键。成键粒子键的本质静电引力和斥力（2）特征：（3）影响因素：离子键没有方

2、向性和饱和性。一般说来，阴、阳离子的电荷数越，离子半径越，(1)概念：多小离子键越强，离子晶体的熔、沸点越高，硬度越大2、离子晶体强碱、活泼金属的氧化物和过氧化物、大多数盐由阴离子和阳离子相互作用而形成的晶体（3）常见的离子晶体（2）离子晶体的物理性质熔沸点较高，硬度较大；(1)概念：水溶液或者熔融状态下导电。无单个分子存在；(1)NaCl等离子晶体在熔融状态下导电、水溶液导电与金属导电有什么不同?运动的微粒 过程中发生的变化温度的影响金属导电自由电子物理变化升温，导电性减弱电解质溶液导电 阴、阳离子化学变化升温，导电性增强离子晶体的性质探究离子晶体的性质探究（2）离子晶体是否具有较好的延展性

3、？发生滑动发生滑动施加外力施加外力阳离子阳离子阴离子阴离子同种电荷相互排斥，同种电荷相互排斥，使晶面裂开使晶面裂开离子晶体的性质探究离子晶体的性质探究（3）离子晶体的熔点是否都较高？分析下表中的数据，能得出什么结论？离子键的强弱离子键的强弱离子半径离子半径阴、阳离子的电荷数阴、阳离子的电荷数离子晶体的性质探究离子晶体的性质探究离子晶体的物理性质 具有较高的熔、沸点，难挥发，硬度大，不导电，易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂具有较高的熔、沸点，难挥发离子晶体中，阴、阳离子间有强烈的相互作用（离子键），要克服离子间的相互作用使物质熔化和沸腾，就需要较多的能量。因此，离子晶体具有较高的熔、沸较高的熔、

4、沸点点和难挥发难挥发的性质。一般说来，阴、阳离子的电荷数越多多，离子半径越小小，离子键越强强，离子晶体的熔、沸点越高高。离子晶体的物理性质 具有较高的熔、沸点，难挥发，硬度大，不导电，易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂硬度离子晶体的硬度较大，难于压缩。阴阳离子间有较强的离子键，使离子晶体的硬度较大，当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎。离子晶体的物理性质 具有较高的熔、沸点，难挥发，硬度大，不导电，易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂溶解性大多数离子晶体易溶于极性溶剂（如水），难溶于非极性溶剂（如汽油、苯等），遵循“相似相溶相似相溶”规律。当把离子晶体放入水中时，极性水分子对离子

5、晶体中的离子产生吸引作用，使晶体中的离子克服了离子间的作用而电离，变成在水中自由移动的离子。离子晶体的物理性质 具有较高的熔、沸点，难挥发，硬度大，不导电，易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂导电性离子晶体中，离子键较强，离子不能自由移动，即晶体中无自由移动的离子，因此，离子晶体不导电不导电。当升高温度时，阴、阳离子获得足够能量克服离子间的相互作用，成为自由移动的离子（熔融状态），在外界电场作用下，离子定向移动而形成电流。离子化合物溶于水溶于水时，阴、阳离子受到水分子作用变成了自由移动的离子（实质上是水合离子），在外界电场作用下，阴、阳离子定向移动而导电。ClNa+ClNa+ClNa+3、常见离子

6、晶体的结构NaClNaCl晶体晶体NaCl晶胞晶胞钠离子钠离子：体心和棱中点：体心和棱中点氯离子氯离子：面心和顶点：面心和顶点或者反之或者反之;交错排列交错排列（1）每个晶胞含钠离子、氯离子）每个晶胞含钠离子、氯离子 的的 个数：个数：每个晶胞含钠离子和氯离子的个数：钠离子和氯离子的个数比为4、41:1NaClNaCl不表示分子式。配位数：一个离子周围最邻近的异电性离子的数目（2）配位数）配位数每个Na周围与之等距且距离最近的Cl有6个。每个Cl周围与之等距且距离最近的Na有6个。它们所围成的空间几何构型它们所围成的空间几何构型是是正正八面体八面体。Na+的配位数为：6；Cl-的配位数为：6。

7、(3)每个Na周围与之等距且距离最近的Cl有6个，Na有12个。每个Cl周围与之等距且距离最近的Na有6个，Cl有12个。ClNa氯化铯氯化铯晶体晶体铯离子：1个氯离子：1个Cl-Cs+CsCl晶体铯离子铯离子：体心：体心氯离子氯离子：顶点：顶点或者反之或者反之;交错排列交错排列Cs：1（2）配位数每个Cs周围与之等距且距离最近的Cl有8个。它们所围成的空间几何构型是正六面体。每个Cl周围与之等距且距离最近的Cs有8个。Cs的配位数为：8；Cl-的配位数为：8。（3）每个Cs周围与之等距且距离最近的Cl有8个，Cs有6个。每个Cl周围与之等距且距离最近的Cs有8个，Cl有6个。CsCl晶胞晶胞

8、萤石萤石CaF2立方晶系，立方晶系，CaCa2+2+成面心立方，成面心立方，F F-在在8 8个小立方体的中心。晶胞中个小立方体的中心。晶胞中含有含有4 4个个CaCa2+2+，配位数为，配位数为8 8，8 8个个F F-，配位数为配位数为4 4CaCOCaCO3 3 (NHNH4 4)2 2SOSO4 4 CuSO CuSO4 45H5H2 2O O Cu(NHCu(NH3 3)4 4SOSO4 4HH2 2O O离离子子晶晶体体阴、阳离子阴、阳离子(单原子或多原子单原子或多原子)电中性分子电中性分子构成微粒构成微粒离子键离子键共价键共价键氢键氢键范德华力范德华力作用力作用力问题问题 1 1

9、观察以上离子晶体中都含有哪些微观粒子？晶体内部存在哪些类观察以上离子晶体中都含有哪些微观粒子？晶体内部存在哪些类型的化学键？型的化学键？思考与讨论思考与讨论 NaCl、CsCl 的熔、沸点比的熔、沸点比 HCl 的明显高很多，结合的明显高很多，结合晶体类型，你能推测其原因吗？晶体类型，你能推测其原因吗？HClHClNaClNaClCsClCsCl熔点熔点 /114.18114.18801801645645沸点沸点 /85851413141312901290问题问题 2 2离子键强度较大，破坏它需要较多的能量离子键强度较大，破坏它需要较多的能量NaCl NaCl 和和 CsCl CsCl 的晶体

10、硬度较大，难以压缩，熔点和沸点较高的晶体硬度较大，难以压缩，熔点和沸点较高结论：结论：离子晶体的熔点差距也较大离子晶体的熔点差距也较大思考思考 P 88P 88化合物化合物熔点熔点/化合物化合物熔点熔点/CaO2613Na2SO4884CuCl21326Ca2SiO42130NH4NO3169.6Na3PO4340BaSO41580CH3COOCs194LiPF6200分解温度分解温度NaNO2270 我们我们知道，金属的熔点差异很大，如钨的熔点为知道，金属的熔点差异很大，如钨的熔点为 3410 3410。而常温下，汞却是液体。离子晶体的熔点是不是也差异很大呢？请从而常温下，汞却是液体。离子晶

11、体的熔点是不是也差异很大呢？请从理化手册或互联网查找下列离子晶体的熔点数据，得出结论。理化手册或互联网查找下列离子晶体的熔点数据，得出结论。形成离子液体的阴、阳离子半径较大，形成离子液体的阴、阳离子半径较大，离子间的作用力较弱。离子间的作用力较弱。离子液体离子液体 离子晶体的熔点，有的很高，如离子晶体的熔点，有的很高，如CaO的熔点为的熔点为2613，有的较低，如，有的较低，如NH4NO3、Ca(H2PO4)2的熔点分别为的熔点分别为170、109。早在早在1914年就有人发现，引入有机基团可降低离子化合物的熔点，如年就有人发现，引入有机基团可降低离子化合物的熔点，如C2H5NH3NO3的熔点只有的熔点只有12，比，比NH4NO3低了低了158!到到20世纪世纪90年代，随着室温或稍高于室温时呈液态的离子化合物的优异性质不断被开年代，随着室温或稍高于室温时呈液态的离子化合物的优异性质不断被开发利用，才意识到它们的巨大价值，并将它们定义为离子液体。发利用，才意识到它们的巨大价值，并将它们定义为离子液体。能力拓展小结：离子晶体的认知模型构成的微粒微粒间相互作用物质的性质物质的聚集状态阳离子阴离子离子键离子晶体性质差异较大