《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》完美ppt人教版

第四節(jié)離子晶體2023/4/91氯化鈉氯化銫氟化鈣2023/4/92[學(xué)習(xí)目標(biāo)]

1.通過(guò)模型了解離子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并利用其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)解釋物理性質(zhì)。2．結(jié)合圖片了解常見(jiàn)的離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)。3．了解晶格能的概念、意義及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。

重晶石BaSO4

瑩石CaF2

膽礬CuSO4·5H2O明礬KAl(SO4)2·12H2O2023/4/93一、離子晶體1、離子晶體:由陽(yáng)離子和陰離子通過(guò)離子鍵結(jié)合而成的晶體叫做離子晶體。

組成微粒：陰陽(yáng)離子粒子間作用力：離子鍵化學(xué)式表示離子最簡(jiǎn)整數(shù)比

常見(jiàn)的離子晶體：強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物、大部分的鹽類2023/4/942、離子鍵的特征沒(méi)有方向性：陰陽(yáng)離子是球形對(duì)稱的，電荷的分布也是球形對(duì)稱的，它們?cè)诳臻g各個(gè)方向上的靜電作用相同，都可以和帶不同電荷的離子發(fā)生作用沒(méi)有飽和性：在靜電作用能達(dá)到的范圍內(nèi)，只要空間條件允許，一個(gè)離子可以多個(gè)離子發(fā)生作用2023/4/95練習(xí)1.下列物質(zhì)中，化學(xué)式能準(zhǔn)確表示該物質(zhì)分子組成的是（

）A.NH4ClB.SiO2C.P4

D.Na2SO4化學(xué)式能否表示分子，關(guān)鍵能判斷該物質(zhì)是否分子晶體C2023/4/96練習(xí)2.判斷正誤：1、離子晶體一定是離子化合物。2、含有離子的晶體一定是離子晶體。3、離子晶體中只含離子鍵。4、離子晶體中一定含金屬陽(yáng)離子。5、由金屬元素與非金屬元素組成的晶體一定是離子晶體。6、原子晶體的熔點(diǎn)一定比離子晶體的高。×√×××不一定，如MgO的熔點(diǎn)為2852℃，石英的熔點(diǎn)為1710℃?！?023/4/97(2)硬度

。3.離子晶體物理性質(zhì)的特點(diǎn)：(1)熔沸點(diǎn)

,難揮發(fā)，難壓縮。較高較大(3)水溶性：(4)導(dǎo)電性：

閱讀課本P79最后一段(即科學(xué)視野之前的一段),結(jié)合氯化鈉晶體的結(jié)構(gòu),你認(rèn)為離子晶體物理性質(zhì)有何特點(diǎn)?一般離子電荷越多,半徑越小,熔沸點(diǎn)越高一般易溶于水,而難溶于非極性溶劑。固態(tài)不導(dǎo)電,水溶液或者熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電。2023/4/98晶體類型構(gòu)成的微粒微粒間的作用含化學(xué)鍵情況熔化需克服導(dǎo)電情況熔沸點(diǎn)硬度離子晶體（NaCl）原子晶體（SiO2）分子晶體（HCl）金屬晶體（Cu）陰、陽(yáng)離子原子分子金屬陽(yáng)離子、自由電子離子鍵共價(jià)鍵分子間作用力金屬鍵一定有離子鍵，可能有共價(jià)鍵含有極性鍵或非極性鍵含有共價(jià)鍵或不含任何化學(xué)鍵金屬鍵離子鍵共價(jià)鍵分子間作用力金屬鍵除半導(dǎo)體外不導(dǎo)電小結(jié)：1、四種晶體的比較飽和性、方向性2023/4/99固體不導(dǎo)電，熔化或溶于水導(dǎo)電一般不導(dǎo)電，部分溶于水導(dǎo)電固體、熔化都導(dǎo)電

較高較硬

1000℃以上很硬幾百度以下一般較軟一般較高，少部分低,一般較硬，少部分軟小結(jié)2

：晶體熔沸點(diǎn)高低的判斷一般：原子晶體>離子晶體>金屬晶體>分子晶體（有例外）①離子晶體：陰、陽(yáng)離子電荷數(shù)越大，半徑越小，熔沸點(diǎn)越高⑴不同晶體類型的熔沸點(diǎn)比較⑵同種晶體類型物質(zhì)的熔沸點(diǎn)比較②原子晶體：原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大熔沸點(diǎn)越高③分子晶體：組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子的極性越大，含有氫鍵，熔沸點(diǎn)越高④金屬晶體：金屬陽(yáng)離子電荷數(shù)越大，半徑越小，熔沸點(diǎn)越高2023/4/9104.影響離子晶體中離子配位數(shù)的因素。離子晶體正、負(fù)離子半徑比(r＋/r－)配位數(shù)(C.N.)NaClr＋/r－＝0.52(0.414～0.732)6CsClr＋/r－＝0.93(0.732～1.00)8ZnSr＋/r－＝0.27(0.225～0.414)4（1）離子的半徑：離子半徑比值越大，配位數(shù)就越大2023/4/911(2)電荷因素：是指正電荷總數(shù)=負(fù)電荷總數(shù)。如在NaCl晶體中，每個(gè)Na＋周圍有

____個(gè)Cl－，每個(gè)Cl－周圍有_____個(gè)Na＋。在CsCl晶體中，每個(gè)Cs＋周圍有______個(gè)Cl－，每個(gè)Cl－周圍有

_____個(gè)Cs＋。如在CaF2晶體中，Ca2＋的配位數(shù)為_______，F(xiàn)－的配位數(shù)為_________。2023/4/912888664（3）鍵性因素：離子鍵的純粹因素高中不考慮2023/4/9135.晶格能（1）概念：____________形成____________離子晶體____________的能量，通常取正值。氣態(tài)離子1摩爾釋放（2）離子所帶電荷_______，離子的半徑越________，晶格能越大。（3）晶格能越大，形成的離子晶體越_______，而且熔點(diǎn)越_______，硬度越_______。越多小穩(wěn)定高大2023/4/914例1.比較MgO晶體和NaCl晶體的熔點(diǎn)大小。Mg2＋和O2－都是二價(jià)離子，而Na＋和Cl－都是一價(jià)離子；Mg2＋半徑小于Na＋，O2－半徑小于Cl－，故Mg2＋和O2－的核間距小于Na＋和Cl－的核間距，所以MgO晶體的晶格能大于NaCl晶體的晶格能，熔點(diǎn)MgO>

NaCl。2023/4/9152019全國(guó)1.氧化物（3）一些氧化物的熔點(diǎn)如上表所示：解釋表中氧化物之間熔點(diǎn)差異的原因____________________________________________________

。

練習(xí)4.下列熱化學(xué)方程式中，能直接表示出氯化鈉晶格能的是______A、Na(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s);△HB、Na+(g)+Cl-(g)=NaCl(s);△H1C、Na(s)=Na(g);△H2D、Na(g)-e-=Na+(g);△H3B2023/4/9162023/4/917

(2018·全國(guó)卷Ⅰ)Li2O是離子晶體，其晶格能可通過(guò)圖(a)的Born-Haber循環(huán)計(jì)算得到?？芍琇i原子的第一電離能為_____kJ·mol－1，O=O鍵鍵能為_____kJ·mol－1，Li2O晶格能為________kJ·mol－1。5204982908(2)Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖(b)所示。已知晶胞參數(shù)為0.4665nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Li2O的密度為_______________________g·cm－3(列出計(jì)算式)。2023/4/9182023/4/9192023/4/920氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇...易溶強(qiáng)堿加熱很難分解P80~81

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+NaCl晶體的結(jié)構(gòu)——無(wú)方向性，無(wú)飽和性2023/4/921（1）根據(jù)小球大小判斷哪種代表Na+,Cl-?（2）在NaCl晶體的一個(gè)晶胞中，Cl-的個(gè)數(shù)等于

，Na+的個(gè)數(shù)等于

。（3）Na+

數(shù)目與Cl-數(shù)目之比為

。Na+Cl-441:11.NaCl晶胞2023/4/922（4）Na+的配位數(shù)：；

Cl-

的配位數(shù)：

。

123456662023/4/923--Cl---Na+NaCl的晶體結(jié)構(gòu)模型2023/4/9245.下圖是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)圖中分割出來(lái)的部分結(jié)構(gòu)圖，其中屬于從NaCl晶體中分割出來(lái)的結(jié)構(gòu)圖是(

)A．圖①和圖③ B．圖②和圖③C．圖①和圖④ D．只有圖④C2023/4/925

（5）與Na+等距離且最近的Cl-有6個(gè)，它們所圍成的空間幾何構(gòu)型是

。正八面體2023/4/926每個(gè)Na+

周圍最近的等距離的Na+

有

個(gè)；每個(gè)Cl-

周圍最近的等距離的Cl-

有

個(gè)。1212單看Cl-：面心立方最密堆積2023/4/927NaCl晶胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①Cl-占據(jù)立方體的8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心，Na+占據(jù)體心和12個(gè)棱的中點(diǎn)；（位置可互換）②陰、陽(yáng)離子配位數(shù)均為

。

③每個(gè)Na+

周圍最近的等距離的Na+

有

個(gè)，

每個(gè)Cl-

周圍最近的等距離的Cl-

有

個(gè)；

④每個(gè)晶胞平均含Na+

和Cl-各4個(gè)?；瘜W(xué)式NaCl表示該離子晶體中陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比為

.612121：12023/4/9282.CsCl晶胞2023/4/9292.CsCl晶體的結(jié)構(gòu)2023/4/930（1）根據(jù)小球大小判斷哪種代表Cl-?（2）在CsCl晶體的一個(gè)晶胞中，Cl-的個(gè)數(shù)等于

，Cs+的個(gè)數(shù)等于

。（3）Cs+數(shù)目與Cl-數(shù)目之比為

。111:12023/4/9312.CsCl晶體的結(jié)構(gòu)--Cs+--Cl-（4）Cs+的配位數(shù)是：

,

Cl-的配位數(shù)是：

；（5）這幾個(gè)Cs+(或Cl-)在空間構(gòu)成的幾何構(gòu)型

為

；88立方體2023/4/9322.CsCl晶體的結(jié)構(gòu)（6）每個(gè)Cs+

周圍最近的距離相等的Cs+

有

個(gè).

每個(gè)Cl-

周圍最近的距離相等的Cl-有

個(gè)；662023/4/933CsCl晶胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①每8個(gè)Cs+

、8個(gè)Cl-

各自構(gòu)成一個(gè)立方體（頂點(diǎn)），在每個(gè)立方體的中心有一個(gè)異種類離子；（位置可互換）②陰、陽(yáng)離子配位數(shù)均為

。③每個(gè)Cs+

周圍最近的等距離的Cs+

有

個(gè)，

每個(gè)Cl-

周圍最近的等距離的Cl-

有

個(gè)；④每個(gè)晶胞平均含Cs+

和Cl-各1個(gè)?；瘜W(xué)式CsCl表示該離子晶體中陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比為

.8661：12023/4/9343.CaF2型晶胞①一個(gè)CaF2晶胞中含：

個(gè)Ca2+和

個(gè)FˉCa2+F-482023/4/935Ca2+配位數(shù)：

,

配位多面體：

。Ca2+F-8立方體2023/4/9363.CaF2型晶胞F-配位數(shù)：配位多面體：Ca2+F-3.CaF2型晶胞4正四面體2023/4/937CaF2晶胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①8個(gè)Ca2+

占據(jù)立方體8個(gè)頂點(diǎn)，6個(gè)Ca2+占據(jù)立方體的6個(gè)面心，8個(gè)F-在立方體內(nèi)；②Ca2+的配位數(shù)為8，F(xiàn)-的配位數(shù)為4；③每個(gè)晶胞平均含4個(gè)Ca2+

和8個(gè)F-。化學(xué)式CaF2

僅表示該離子晶體中陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比為2:1。2023/4/938碳化鈣的結(jié)構(gòu)模型動(dòng)畫演示（1）一個(gè)ZnS晶胞中含：

個(gè)陽(yáng)離子和

個(gè)陰離子；（2）陽(yáng)離子的配位數(shù)：

；陰離子的配位數(shù)：

。4.ZnS型晶胞44S2-442023/4/939ZnS晶胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①8個(gè)Zn2+

占據(jù)立方體8個(gè)頂點(diǎn)，6個(gè)Zn2+占據(jù)立方體的6個(gè)面心，4個(gè)S2-在立方體內(nèi)；（位置可交換）②陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)均為4；③每個(gè)晶胞平均含Zn2+

和S2-各4個(gè)?；瘜W(xué)式ZnS

僅表示該離子晶體中陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比為1:1。2023/4/9402023/4/9412019江蘇.（4）一個(gè)Cu2O晶胞（見(jiàn)圖2）中，Cu原子的數(shù)目為_____________。4《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》完美ppt人教版（精品系列PPT）《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》完美ppt人教版（精品系列PPT）［2014全國(guó)Ⅰ］早期發(fā)現(xiàn)的一種天然二十面體準(zhǔn)晶顆粒由

Al、Cu、Fe三種金屬元素組成。回答下列問(wèn)題：(1)準(zhǔn)晶是一種無(wú)平移周期序，但有嚴(yán)格準(zhǔn)周期位置序的獨(dú)特晶體，可通過(guò)

方法區(qū)分晶體、準(zhǔn)晶體和非晶體。(2)

基態(tài)

Fe原子有____個(gè)未成對(duì)電子，F(xiàn)e3+的電子排布式為___________?？捎昧蚯杌洐z驗(yàn)Fe3+，形成的配合物的顏色為_________。(3)

新制備的

Cu(OH)2

可將CH3CHO氧化成乙酸，而自身還原成

Cu2O。乙醛中碳原子的雜化軌道類型為________。1mol乙醛分子中含有的

σ

鍵的數(shù)目為_____。乙酸的沸點(diǎn)明顯高于乙醛，其主要原因是________________________。Cu2O為半導(dǎo)體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有

4個(gè)氧原子，其余氧原子位于面心和頂點(diǎn)，則該晶胞中有_____個(gè)銅原子。(4)Al單質(zhì)為面心立方晶體，其晶胞參數(shù)

a=0.405nm，晶胞中鋁原子的配位數(shù)為______，列式表示

Al單質(zhì)的密度__________________g·cm-3

(不必計(jì)算出結(jié)果)。X-射線衍射4[Ar]3d5

血紅色sp3、sp26NA乙酸存在分子間氫鍵

16122023/4/942《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》完美ppt人教版（精品系列PPT）《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》完美ppt人教版（精品系列PPT）(1)

晶體會(huì)對(duì)

X-射線發(fā)生衍射，而非晶體不會(huì)對(duì)

X-射線發(fā)生衍射，準(zhǔn)晶體介于二者之間，因此通過(guò)有無(wú)衍射現(xiàn)象即可確定。(2)26號(hào)元素

Fe基態(tài)原子核外電子排布式為

1s22s22p63s23p63d64s2，即可知在基態(tài)

Fe原子上有

4個(gè)未成對(duì)的電子，當(dāng)

Fe原子失去

4s的

2個(gè)電子后，再失去1個(gè)

3d電子就得到

Fe3+，因此

Fe3+的電子排布式是

1s22s22p63s23p63d5，F(xiàn)e3+與

SCN-

形成的配位化合物的顏色是血紅色，可利用這一性質(zhì)來(lái)檢驗(yàn)

Fe3+。(3)

乙醛分子中甲基上的碳原子形成四個(gè)單鍵，雜化軌道類型為

sp3；醛基上的碳原子形成兩個(gè)單鍵和一個(gè)雙鍵，雜化軌道類型為

sp2。1個(gè)乙醛分子中有

6個(gè)

σ

鍵和

1個(gè)

π

鍵，故

1molCH3CHO分子中含有6molσ

鍵，σ

鍵數(shù)目為

6NA。乙酸分子間能形成氫鍵而乙醛分子間不能形成氫鍵，是乙酸沸點(diǎn)明顯高于乙醛沸點(diǎn)的原因。

Cu2O晶胞中含氧原子的個(gè)數(shù)為4＋6×1/2＋8×1/8＝8，由化學(xué)式知銅、氧原子個(gè)數(shù)比為2∶1，則晶胞中有16個(gè)銅原子(4)

用一個(gè)晶胞的質(zhì)量除以一個(gè)晶胞的體積（或是晶體的摩爾質(zhì)量除以晶體的摩爾體積）就可以求出鋁單質(zhì)的密度。2023/4/943《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》完美ppt人教版（精品系列PPT）《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》完美ppt人教版（精品系列PPT）2023/4/9442019全國(guó)3.（5）NH4H2PO4和LiFePO4屬于簡(jiǎn)單磷酸鹽，而直鏈的多磷酸鹽則是一種復(fù)雜磷酸鹽，如：焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如下圖所示：這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為

，（用n代表P原子數(shù)）。(PnO3n+1)(n+2)-《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》完美ppt人教版（精品系列PPT）《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》完美ppt人教版（精品系列PPT）2023/4/945

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《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》完美ppt人教版（精品系列PPT）《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》完美ppt人教版（精品系列PPT）2023/4/947(2018·全國(guó)卷Ⅱ)FeS2晶體的晶胞如圖所示，晶胞邊長(zhǎng)為anm，F(xiàn)eS2相對(duì)式量為M，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為___g·cm－3；晶胞中Fe2＋位于S22-所形成的正八面體的體心，