1、第四节 离子晶体,教学目标,【教学目标】 1.熟知离子键、离子晶体的概念，知道离子晶体类型与性质的联系。 2.认识晶格能的概念和意义，能根据晶格能的大小，分析晶体的性质。 【教学重点】 1.离子晶体的物理性质的特点 2.离子晶体配位数及其影响因素 3.晶格能的定义与应用,1.什么是离子键，有什么特点？什么是离子化合物？,2.下列物质中属于离子化合物的有哪些？指出下列物质中所含有化学键类型,复习回顾,离子键：阴、阳离子间强烈的静电作用。离子键无饱和性 、无方向性,离子化合物：含有离子键的化合物,萤石CaF2,食盐NaCl,胆矾CuSO45H2O,明矾KAl(SO4)212H2O,一、离子晶体,1
2、.离子晶体的概念：,离子晶体是由_结合而形成的晶体。构成离子晶体的微粒是_，微粒间的作用力是_。,阴、阳离子通过离子键,阴、阳离子,离子键,2.常见的离子晶体类别：,大多数盐、强碱、活泼金属氧化物,注：离子晶体中不存在单独的分子，化学式表示的是阴阳离子的最简个数比；,结合已学知识和教材内容，填写下表：,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：,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，水溶液或熔融状态下能导电。,注：证明某种晶体是否为离子晶体，通常根据其熔融状态能否
3、导电进行判断。,4.离子晶体的结构,NaCl的晶胞,(1)NaCl晶体,回答以下问题：,氯化钠晶胞中氯离子和钠离子的位置,1个NaCl晶胞中含 个Na+和 个Cl-。,钠离子：体心和棱中点；氯离子：面心和顶点。,4,4,每个Na+周围最近且等距离的Cl-有 个，每个Cl-周围最近且等距离的Na+有 个；,离子的配位数：一个离子周围最邻近的异电性离子的数目,每个Na+周围有_个Cl-,6,即氯化钠晶胞中Na+的配位数为6,每个Cl-周围有_个Na+,6,即氯化钠晶胞中Cl-的配位数为6,NaCl晶体中阴、阳离子配位数,每个Na+周围最近且等距离的Na+有 个，每个Cl-周围最近且等距离的Cl-有
4、 个；,12,12,小组合作探究：CsCl、ZnS、CaF2的空间结构，回答学案上的问题,阴阳离子分别在晶胞中的什么位置？,1个晶胞中含有几阳离子、几个阴离子？,阴阳离子的配位数分别是多少？,CsCl的晶胞,S2- Zn2+,回答以下问题：,氯离子和铯离子的位置,1个CsCl晶胞中含 个Cs+和 个Cl-。,铯离子：体心；氯离子：顶点。,1,1,Cs+的配位数为 ，Cl-的配位数为 ；,CsCl的晶胞,(2)CsCl晶体,8,8,每个Cs+周围最近且等距离的Cs+有 个，每个Cl-周围最近且等距离的Cl-有 个；,6,6,(3)ZnS晶体,锌离子和硫离子的位置,锌离子：顶点，面心； 硫离子：内
5、部。,每个Zn2+周围最近且等距离的S2-有 个，每个S2-周围最近且等距离的Zn2+有 个；Zn2+和S2-的配位数分别为 、 。,4,4, 1个ZnS晶胞中含 个Zn2+和 个S2-。；,4,4,S2- Zn2+,Zn2+,S2-,4,4,(4)CaF2晶体,Ca2+,F-, 1个CaF2晶胞中含 个Ca2+和 个F-。 每个Ca2+周围最近且等距离的F-有 个，每个F-周围最近且等距离的Ca2+有 个；Ca2+和F-的配位数分别为 、 。,4,8,8,4,8,4,钙离子和氟离子的位置,钙离子：顶点，面心； 硫离子：填充在内部。,(1)在NaCl和CsCl两种晶体中，阴、阳离子的个数比都是
6、11，都属于AB型离子晶体，为什么二者的配位数不同、晶体结构不同？,问题解决,利用表3-5的数据进行计算，把计算结果填入表3-6，可能有助于你推测为什么NaCl、CsCl晶体中的配位数不同？,0.52,0.93,结论：由于正负离子的半径比值的不同，使晶体中离子的配位数不同，其晶体结构不同。且正负离子的半径比值越大，离子的配位数越高。,问题解决,(2)为什么在NaCl(或CsCl)晶体中，阳、阴离子的配位数相同；而在CaF2晶体中，阳、阴离子的配位数不相同？,结论：在NaCl、CsCl晶体中，阳、阴离子的配位数相同，是由于阳、阴离子电荷(绝对值)相同，因而阳、阴离子的个数相同，结果导致阳、阴离子
7、的配位数相同；若阳、阴离子的电荷数不相同，阳、阴离子的个数必定不相同，结果阳、阴离子的配位数就不会相同。如CaF2晶体中，Ca2的配位数为8，F的配位数为4，离子所带电荷越多，配位数越多。,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。,活学活用,1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，水溶液能导电 C能溶于CS2，熔点112.8，沸点444.6 D熔点97.81，质软，导
8、电，密度0.97gcm3,A,活学活用,2一种离子晶体的晶胞如图所示。其中阳离子A以 表示，阴离子B 以 表示。关于该离子晶体的说法正确的是( ) A阳离子的配位数为8，化学式为AB B阴离子的配位数为4，化学式为A2B C每个晶胞中含4个A D每个A周围有4个与它等距且最近的A,C,1.晶格能的定义：,气态离子形成1mol离子晶体释放的能量。,观察分析下表，回答下列问题：,二、晶 格 能,1.晶格能的定义：,气态离子形成1mol离子晶体释放的能量。,观察分析下表，回答下列问题：,二、晶 格 能,(1)影响晶格能大小的因素可能有哪些？,(2)晶格能与晶体的熔点、硬度有怎样的关系？,(3)工业上
9、如何冶炼金属镁、铝？为什么选用这种化合物？,1.晶格能的定义：,气态离子形成1mol离子晶体释放的能量。,2.影响晶格能大小的因素：,阴、阳离子的电荷数越多， 离子半径越小，晶格能越大。,3.晶格能的作用：,晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。,二、晶 格 能,拓展延伸,阅读79页科学视野回答：碳酸盐热分解的实质是什么？表3-7的有关数值说明了什么？,阅读81页科学视野回答：岩浆晶出规则与晶格能的关系,结论：组成碳酸盐中阳离子的金属的金属性越弱，金属阳离子的半径越小，碳酸盐的热稳定性越差，反之越好。,碳酸盐的热分解是由于晶体中的阳离子结合碳酸根离子中的氧离子，使碳酸根离子分解为二氧化碳分子的结果，可图解如下：,碳酸盐热分解的实质是什么？表3-7的有关数值说明了什么？,阅读81页科学视野回答：岩浆晶出规则与晶格能的关系,晶格能的大小影响岩浆晶出的次序，晶格能越大，形成的晶体熔点越_，岩浆中的矿物越_结晶析出。,高,先,活学活用,3下列关于晶格能的叙述中正确的是( ) A晶格能仅与形成晶体中的离子所带电荷数有关 B晶格能仅与形成晶体的离子半径有关 C晶格能是指相邻的离子间的静电作用 D晶格能越大的离子晶体，其熔点越高,D,总 结,离子晶体,基本概念,物理性质,晶体结构,晶 格 能,
