1、第四节离子晶体,学习目标：,1.了解离子晶体的结构模型及其性质的一般特点；,2.了解离子晶体配位数及其影响因素；,知识回顾：离子键,2.成键的微粒：阴,阳离子。,3.成键的本质: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元素的原子。,1.定义: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。,5.常见的离子化合物,4.从物质类别的角度来说,离子化合物通常包括强碱、大多数盐和活泼金属氧化物。,3.铵根和酸根离子（或活泼非金属元素
2、离子）形成的盐。,氯化钠的形成过程：,6.离子键的特征,没有方向性:阴阳离子是球形对称的,电荷的分布也是球形对称的,它们在空间各个方向上的静电作用相同,都可以和带不同电荷的离子发生作用。 没有饱和性:在静电作用能达到的范围内,只要空间条件允许,一个离子可以多个离子发生作用。,重晶石 BaSO4,莹石 CaF2,胆矾 CuSO45H2O,明矾 KAl(SO4)212H2O,1.定义:由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。,2.成键粒子:阴、阳离子。,3.相互作用力：离子键。,一.离子晶体,4.常见的离子晶体:强碱,活泼金属氧化物,大部分的盐类。,判断正误： 1.离子晶体一定是离子化合物。 2
3、.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。 4.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离子晶体。,NaCl 和 CsCl 晶胞,配位数:离子晶体中,一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。缩写为C. N.。,每个Cl- 周围与之最接近且距离相等的Na+共有 个。,6,这几个Na+在空间构成的几何构型为 。,正八面体,NaCl晶体中离子的配位数,每个晶胞含钠离子,氯离子数？,(1)NaCl晶体中 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；在每个Na+周围最近且等距离的Na+有 个，在每个Cl-周围最近等距
4、离的Cl-有 个。 Na+和Cl-的配位数分别为 、 。一个NaCl晶胞中含 个Na+和 个Cl-。 NaCl晶体中 NaCl分子，化学式NaCl表示 。,6,6,12,4,4,6,无,12,6,Na+和Cl-的最简个数比,CsCl晶体中离子的配位数,(1)每个晶胞含铯离子、氯离子的个数？,（2）在氯化铯晶体中,每个Cs+周围与之最接近且距离相等的Cl-共有 ；这几个Cl-在空间构成的几何构型为 。,(3)在每个Cl-周围距离相等且最近的Cs+共有 ;这几个Cs 在空间构成的几何构型 。,8,立方体,8,立方体,(2)CsCl晶体每个Cs+周围最近且等距离的Cl-有 个,每个Cl-周围最近且等
5、距离的Cs+有 个,在每个Cs+周围最近且等距离的Cs+有 个,在每个Cl-周围最近等距离的Cl- 有 个，一个CsCl晶胞中含 个Cs+和 个Cl-。 Cs+和Cl-的配位数分别为 、 。,8,8,6,6,1,1,8,8,CaF2晶胞,Ca2+的配位数：,F-的配位数：,一个CaF2晶胞中含: 个Ca2+和 个F-,8,4,4,8,(3)CaF2晶体每个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 ； 在每个Ca2+周围最近且等距离的Ca2+有 个，在每个F-周围最近等距离的F-有 个。一个CaF2晶胞中含 个Ca2+和 个F-； Ca2+和F-的配位数分别
6、为 、 。,8,4,12,6,4,8,8,4,(4)ZnS型晶胞,2.阳离子的配位数： 阴离子的配位数：,1.一个ZnS晶胞中含：个阳离子和 个阴离子,4,4,4,4,2.决定离子晶体结构的因素,几何因素 晶体中正负离子的半径比 电荷因素 晶体中正负离子的电荷比 键性因素 离子键的纯粹程度。,几何因素,配位数与 r+/r-之比相关： 0.225 - 0.414 4 配位 0.414 - 0.732 6 配位 0.732 - 1.000 8 配位,返回,(2) 硬度较大，难于压缩。,3. 离子晶体物理性质的特点：,(1) 熔沸点较高, 难挥发。,(3)一般易溶于水,而难溶于非极性溶剂。,(4)固
7、态不导电,水溶液或者熔融状态下能导电。,学习目标：,1.了解晶格能的定义和应用；,2.知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱；,为什么NaCl的熔沸点比CsCl高？,交流与讨论,结论:对于组成和结构相似的物质，阴、阳离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子键越强，熔沸点较高，晶体越稳定。,二.晶格能,1.定义：气态离子形成1摩离子晶体时释放的能量，通常取正值。如下表：,某些离子晶体的晶格能/（KJ/mol）,仔细阅读表38，分析晶格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？,2、影响晶格能大小因素：,离子晶体中阴阳离子半径越小，所带电荷越多，离子键越强，晶格能越
8、大。,(2)岩浆晶出规则与晶格能的关系,3.晶格能的应用：,(1)晶格能越大，离子晶体越稳定，离子晶体的熔沸点越高，硬度越大。,晶格能高的晶体熔点较高，更容易在岩浆冷却过程中冷却下来，从而先结晶。,1、若晶体类型不同，一般情况下： 原子晶体离子晶体分子晶体。,【总结】,物质的熔点与晶体类型的关系,2,若晶体类型相同,则有:,离子晶体中，结构相似时，离子半径越小，离子电荷越高，晶格能越大，离子键就越强，熔点就越高。,原子晶体中,结构相似时,原子半径越小,共价键键长越短,键能越大,熔点越高。,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,范德华力就越强,熔点就越高。,金属晶体中
9、，离子半径越小，离子电荷越高，金属键就越强，熔点就越高。合金的熔点比它的各成分金属的熔点低。,练习1: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.NaCl、SiO2、CO2 B.NaCl、CO2、SiO2 C.NaCl、MgO、SiO2 D.NaCl、SiO2、MgO,D,2.下列物质中，化学式能准确表示该物质分子组成的是( ) A.NH4Cl B.SiO2 C.P4 D.Na2SO4,C,3.几种离子的半径如下表所示：,A.LaF3 B.MgF2 C.BeF2 D.KF,下列各离子晶体中阳离子配位数与氯化钠中钠离子配位数相同的是 ( ),B,4.溴化钠、氯化钠和氧化镁等离子晶体的核间距和晶格能(部分)如下表所示。,NaBr NaCl MgO 离子的核间距/pm 290 276 205 晶格能/kJmo1 787 3890,(1)溴化钠晶体比氯化钠晶体晶格能_(填”大”或“小”)，主要原因 _。,(2)氧化镁晶体比氯化钠晶体晶格能大，主要原因_,小,NaBr比NaCl的核间距大,氧化镁晶体中的阴、阳离子的电荷数绝对值大，并且半径小,(3)溴化钠、氯化钠和氧化镁晶体中，硬度最大的是 _。 工业制取单质镁时，往往电解的是氯化镁而不是氧化镁，主要原因是,氧化镁,氧化镁晶体比氯化镁晶体晶格能大，熔点高，电解时消耗电能多。,
