高中化學(xué) 第3章 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì) 3.2 離子晶體（第2課時）課件 魯科版選修3[共40頁]

1、化化學(xué)學(xué)通往成功之路通往成功之路 路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索離離 子子 晶晶 體體物質(zhì)物質(zhì)銅銅干冰干冰金剛石金剛石氯化鈉氯化鈉晶體晶體類型類型金屬金屬晶體晶體分子分子晶體晶體原子原子晶體晶體思考問題：思考問題：氯化鈉晶體的構(gòu)成微粒是什么氯化鈉晶體的構(gòu)成微粒是什么?構(gòu)成晶體的微粒間的相互作用力是什構(gòu)成晶體的微粒間的相互作用力是什么？么？1、定義：、定義：由陽離子和陰離子通過離子由陽離子和陰離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體。鍵結(jié)合而成的晶體。陰離子、陽離子陰離子、陽離子離子鍵離子鍵離子晶體離子晶體 3 3、結(jié)構(gòu)特征：、結(jié)構(gòu)特征：根據(jù)前面的討論，閱讀教材總結(jié)離根據(jù)前面的討論，閱讀教材總結(jié)離子晶體的理

2、論知識子晶體的理論知識2 2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：(1)(1)成鍵的微粒：成鍵的微粒：(2)(2)相互作用力：相互作用力：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+離子晶體離子晶體可見：可見：在在NaClNaCl晶體中，鈉離子、氯離子晶體中，鈉離子、氯離子按一定的規(guī)律在空間排列成立方體。按一定的規(guī)律在空間排列成立方體。（1）離子鍵沒有飽和性和方向性，在晶體中陰陽離子離子鍵沒有飽和性和方向性，在晶體中陰陽離子盡可能采用最密堆積盡可能采用最密堆積強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物、大部分的鹽

3、類。強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物、大部分的鹽類。離子晶體離子晶體3、結(jié)構(gòu)特征：、結(jié)構(gòu)特征：4、常見的離子晶體：、常見的離子晶體：（2）離子晶體中不存在單獨(dú)的分子，化學(xué)式代表陰陽離離子晶體中不存在單獨(dú)的分子，化學(xué)式代表陰陽離子最簡個數(shù)比子最簡個數(shù)比【探究一探究一】氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu)氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu)離子晶體離子晶體5、離子晶體的空間結(jié)構(gòu)、離子晶體的空間結(jié)構(gòu) I . NaCl晶胞的確定晶胞的確定 I I.氯化鈉晶體氯化鈉晶體化學(xué)式化學(xué)式的確定的確定 I I I .氯化鈉晶體中，氯化鈉晶體中， Na+ 與與Cl-的具體的具體關(guān)系關(guān)系NaClNaCl晶體中的結(jié)構(gòu)微粒：晶體中的結(jié)構(gòu)微粒： （ClCl）（）（NaNa

4、+ +）第二層的離子第二層的離子NaClNaCl晶體的結(jié)構(gòu)示意圖晶體的結(jié)構(gòu)示意圖 I. .哪個是哪個是NaClNaCl晶胞？晶胞？不能重合！不能重合！能重合！能重合！為什么為什么大大的是晶胞呢？的是晶胞呢？氯化鈉晶胞結(jié)構(gòu)圖氯化鈉晶胞結(jié)構(gòu)圖I I.確定氯化鈉的化學(xué)式：Na+和Cl-的位置：氯化鈉晶胞中的氯骨架氯化鈉晶胞中的氯骨架思考思考：一個氯化鈉晶胞中氯一個氯化鈉晶胞中氯離子的位置離子的位置面心 頂點(diǎn)氯化鈉中晶胞中的鈉骨架氯化鈉中晶胞中的鈉骨架思考：一個氯化鈉晶胞中鈉離子的位置思考：一個氯化鈉晶胞中鈉離子的位置體心 棱中點(diǎn)I I.確定氯化鈉的化學(xué)式：Na+和Cl-的位置：鈉離子：體心 棱中點(diǎn)氯

5、離子：面心 頂點(diǎn)每個晶胞含鈉離子、氯離子的個數(shù)：Na+：Cl-：化學(xué)式為：NaCl氯化鈉晶胞結(jié)構(gòu)圖氯化鈉晶胞結(jié)構(gòu)圖每個每個Na+周圍最近且等距離的周圍最近且等距離的Cl-有幾個？有幾個？每個每個 Cl- 周圍最近且等距離的周圍最近且等距離的 Na+呢？呢？ I I I. .氯化鈉晶體中，氯化鈉晶體中，NaNa+ +與與ClCl- -的具體的具體關(guān)系關(guān)系-Cl- Na+正八面體正八面體 I I I. .氯化鈉晶體中，氯化鈉晶體中，NaNa+ +與與ClCl- -的具體的具體關(guān)系關(guān)系2 2、每個、每個NaNa+ +同時吸引同時吸引 個個 ClCl- -，每個，每個ClCl- -同時吸引同時吸引 個

6、個NaNa+ +，而，而6 6個個NaNa+ +相連形相連形成為成為 。 1 1、根據(jù)氯化鈉的結(jié)構(gòu)模型確定晶胞，并分、根據(jù)氯化鈉的結(jié)構(gòu)模型確定晶胞，并分析其構(gòu)成。每個晶胞中有析其構(gòu)成。每個晶胞中有 NaNa+，有有 個個ClCl- -6 6644 4正八面體正八面體與一個與一個氯離子氯離子相鄰相鄰最近且距最近且距離相等離相等的的氯離氯離子子有多少個？有多少個？氯化鈉的晶胞結(jié)構(gòu)圖 距離距離是多少？是多少？( (圖示距離為圖示距離為a)a)a12 個個2a123456789101112aa?-Cl- - Na+【探究二】氯化銫的晶體結(jié)構(gòu)氯化銫的晶體結(jié)構(gòu)離子晶體離子晶體5、離子晶體的空間結(jié)構(gòu)、離子晶

7、體的空間結(jié)構(gòu) I . CsCl晶胞的確定晶胞的確定 I I.氯化銫氯化銫晶體晶體化學(xué)式化學(xué)式的確定的確定 I I I .氯化銫晶體中，氯化銫晶體中， Cs+ 與與Cl-的具體的具體關(guān)系關(guān)系再請看再請看：CsClCsCl晶體的結(jié)構(gòu)示意圖晶體的結(jié)構(gòu)示意圖CsClCsCl的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖I. CsCl晶胞的確定銫離子和氯離子的位置？銫離子和氯離子的位置？銫離子：銫離子：氯離子：氯離子：每個晶胞含銫離子、氯離每個晶胞含銫離子、氯離子的個數(shù)？子的個數(shù)？或者反之或者反之體心體心頂點(diǎn)頂點(diǎn)ClCl- -CsCs+ +I I.氯化銫晶體化學(xué)式的確定Cl-：81/8=1Cs+ ：1化學(xué)式為：化學(xué)式

8、為： CsCl-Cs+-Cl-III.氯化銫晶體中氯化銫晶體中, ,CsCs+ +與與ClCl- -的具體的具體關(guān)系關(guān)系1 1、根根據(jù)據(jù)氯化氯化銫銫的結(jié)構(gòu)模型確定晶胞的結(jié)構(gòu)模型確定晶胞，分析，分析每個晶胞中有每個晶胞中有 個個CsCs+ +，有有 個個ClCl- -。2、每個每個CsCs+ +同時吸引同時吸引 個個 ClCl- -，每個每個ClCl- -同同時吸引時吸引 個個CsCs+ +，CsCs+ +與與ClCl- -數(shù)目之?dāng)?shù)目之比比為為 。1 11 18 88 811 11 1230465 5在每個在每個CsCs+ +周圍距離相等且最近的周圍距離相等且最近的CsCs+ +共有共有 ；這幾

9、個這幾個CsCs+ +在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型 。 6 6個個正八面體正八面體 【探究三探究三】決定離子晶體決定離子晶體配位數(shù)配位數(shù)的因素的因素離子晶體的配位離子晶體的配位數(shù)（數(shù)（C.N.）：是）：是指一個離子周圍指一個離子周圍最鄰近的異電性最鄰近的異電性離子的數(shù)目。離子的數(shù)目。NaNa+ +的配位數(shù)為：的配位數(shù)為：ClCl- -的配位數(shù)為：的配位數(shù)為：66NaClNaCl晶體中陰、陽離子的配位數(shù)晶體中陰、陽離子的配位數(shù)-Cs+-Cl-CsCs+ +的配位數(shù)為：的配位數(shù)為： ClCl- -的配位數(shù)為：的配位數(shù)為：88CsClCsCl的晶體結(jié)構(gòu)及晶胞構(gòu)示意圖的晶體結(jié)構(gòu)及晶胞構(gòu)示意

10、圖NaClNaCl、CsClCsCl都是同一主族的氯化都是同一主族的氯化物物, ,且都是且都是ABAB型，為什么它們的型，為什么它們的配位數(shù)卻不相同呢配位數(shù)卻不相同呢(NaCl(NaCl的是的是6, 6, CsClCsCl的是的是8)?8)?離子離子NaNa+ +CsCs+ +ClCl- -離子半徑離子半徑/pm/pm9595169169181181幾種離子的離子半徑幾種離子的離子半徑NaCl、 CsCl中正、負(fù)離子半徑比和配位數(shù)中正、負(fù)離子半徑比和配位數(shù)NaClNaClCsClCsCl r+/r- =0.525 r+/r- =0.525 r+/r- =0.933 r+/r- =0.933C.

11、N.= 6C.N.= 6C.N.= 8C.N.= 8晶體中正負(fù)離子的的半徑比晶體中正負(fù)離子的的半徑比(r+/r-)是決定離子晶體結(jié)構(gòu)的重要因素,簡稱幾何因素幾何因素。半徑比半徑比（r r+ +/r/r_ _）0.20.20.40.4 0.40.40.70.70.70.71.01.01.01.0配位數(shù)配位數(shù)4 46 68 81212代表物代表物ZnSZnSNaClNaClCsClCsClCsFCsF總結(jié)：總結(jié)：AB型離子晶體中，正、負(fù)離子的半徑型離子晶體中，正、負(fù)離子的半徑比越大，離子的配位數(shù)越大。比越大，離子的配位數(shù)越大。影響離子晶體配位數(shù)的因素影響離子晶體配位數(shù)的因素2 Zn2+離子的配位數(shù)

12、：離子的配位數(shù)： S2-離子的配位數(shù)：離子的配位數(shù)：1一個一個ZnS晶胞中含：晶胞中含： 個個Zn2+和和 個個S2-4ZnSZnS型晶胞型晶胞4444 NaCl、 CsCl陰陽離子配位數(shù)的比值都是陰陽離子配位數(shù)的比值都是1:1關(guān)系關(guān)系,原因是什么呢原因是什么呢?是否所有的離子晶體的是否所有的離子晶體的陰陽離子配位數(shù)的比值都是陰陽離子配位數(shù)的比值都是1:1關(guān)系呢關(guān)系呢? 請閱讀教材請閱讀教材,討論總結(jié)影響離子晶體中離子配討論總結(jié)影響離子晶體中離子配位數(shù)的因素還有哪些位數(shù)的因素還有哪些?CaF2晶胞晶胞例：例：CaFCaF2 2的晶體中，的晶體中，CaCa2 2和和F F- -的個數(shù)之比的個數(shù)之

13、比_，電荷數(shù)之比，電荷數(shù)之比_，CaCa2 2配位數(shù)是配位數(shù)是_，F(xiàn) F- -的配位數(shù)是的配位數(shù)是_。1:22:184由由陰陽陰陽離子的電荷比離子的電荷比影響離子晶體的配位數(shù)影響離子晶體的配位數(shù)的的因素，稱為因素，稱為電荷因素電荷因素。影響離子晶體配位數(shù)的因素影響離子晶體配位數(shù)的因素陰陽離子電荷比陰陽離子電荷比=陰陽離子的配位數(shù)比陰陽離子的配位數(shù)比 =陰陽離子的數(shù)目反比陰陽離子的數(shù)目反比影響離子晶體配位數(shù)的因素影響離子晶體配位數(shù)的因素（1）幾何因素）幾何因素 （2）電荷因素）電荷因素 （3）鍵性因素）鍵性因素晶體中正負(fù)離子的半徑比晶體中正負(fù)離子的半徑比.晶體中正負(fù)離子的電荷比晶體中正負(fù)離子的電

14、荷比. 離子鍵的純粹因素離子鍵的純粹因素 本書不予討論本書不予討論一般決定配位數(shù)的多少一般決定配位數(shù)的多少:正負(fù)離子的半正負(fù)離子的半徑比越大徑比越大,配位數(shù)越多配位數(shù)越多.正負(fù)離子電荷比正負(fù)離子電荷比=正負(fù)離子的配位數(shù)比正負(fù)離子的配位數(shù)比 =正負(fù)離子的數(shù)目反比正負(fù)離子的數(shù)目反比1、定義、定義2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3、結(jié)構(gòu)特征、結(jié)構(gòu)特征4、常見的離子晶體、常見的離子晶體5、離子晶體的空間結(jié)構(gòu)、離子晶體的空間結(jié)構(gòu) NaCl型型 CsCl型型 影響因素影響因素 幾何因素幾何因素 電荷因素電荷因素 鍵性因素鍵性因素離子晶體離子晶體A AB BC CD D晶體晶體硫化鉀硫化鉀干冰干冰金剛石金剛石碘碘組成晶體的微粒組成晶體的微粒 陰陽離子陰陽離子分子分子原子原子分子分子晶體微粒間存在晶體微粒間存在的作用力的作用力離子鍵離子鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵 共價(jià)鍵共價(jià)鍵 范德華力范德華力B1 1、下表列出了有關(guān)晶體的知識，其中、下表列出了有關(guān)晶體的知識，其中錯錯誤誤的是（）的是（）C