物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)離子晶體

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)離子晶體第1頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一氯化鈉晶體第2頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一粉末狀氯化鈉晶體第3頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一2Na+Cl2==2NaCl

+11+17+17+11Na+Cl-NaClCl-Na+氯化鈉的形成過程：知識回顧：離子鍵第4頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一1、概念：

2、成鍵的粒子：陰、陽離子3、成鍵的本質(zhì)：陰陽離子間的靜電作用4、成鍵的條件：活潑金屬元素的原子和活潑的非金屬元素的原子使陰、陽離子結(jié)合成離子化合物的靜電作用第5頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一

（1）、活潑的金屬元素（IA、IIA）和活潑的非金屬元素（VIA、VIIA）形成的化合物。

（2）、活潑的金屬元素和酸根離子（或氫氧根離子）形成的化合物

（3）3、銨根和酸根離子（或活潑非金屬元素離子）形成的鹽。強堿大多數(shù)鹽活潑金屬氧化物

即：5.離子化合物：凡是含有離子鍵的化合物第6頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一6、影響離子鍵強弱的因素：離子半徑和離子電荷

同種類型的離子晶體，通常離子半徑越小、離子帶電荷越高，離子鍵就越

強，熔點就越高。7、離子鍵的特征沒有飽和性和方向性第7頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一

重晶石BaSO4

瑩石CaF2

膽礬CuSO4·5H2O

明礬KAl(SO4)2·12H2O第8頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一強堿、大多數(shù)鹽、活潑金屬氧化物。1、概念：陰、陽離子間通過離子鍵結(jié)合而成的晶體。2、構(gòu)成粒子：陰、陽離子3、相互作用：離子鍵5、常見的離子晶體：一、離子晶體4、熔化時破壞的作用力：離子鍵第9頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一6.離子晶體物理性質(zhì)：(1)熔沸點較高，難揮發(fā)。(2)硬而脆，難壓縮。(3)晶體不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)能導(dǎo)電。(4)

大多易溶于水而難溶于有機溶劑。第10頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一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+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+可見：在NaCl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。主頁二、常見的離子晶體晶胞類型：1.氯化鈉型晶胞第11頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一（1）鈉離子和氯離子的位置：鈉離子：

體心和棱心；氯離子：

面心和角頂，或者反之。第12頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一計算方法：均攤法頂點占1/8；棱占1/4；面心占1/2；體心占1（2）每個晶胞含鈉離子、氯離子的個數(shù)第13頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一每個Na+周圍最鄰近的Cl-有6個構(gòu)成正八面體（3）配位數(shù)：第14頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一每個Cl-周圍最鄰近的Na+有6個構(gòu)成正八面體第15頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一每個Cl-周圍與它最近且距離相等的Cl-共有幾個？旋轉(zhuǎn)的晶體模型第16頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一與每個Cl-最鄰近且等距離相的Cl-共有____個與每個Na+最鄰近且等距離相的Na+共有___個1212（4）每個微粒最鄰近同種微粒數(shù)第17頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一晶胞

不是晶胞第18頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一2.

CsCl型晶胞Cs＋Cl－第19頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一---Cs+---Cl-CsCl的晶體結(jié)構(gòu)示意圖返回原處第20頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一CsCl晶胞（1）粒子的位置：銫離子：體心氯離子：頂點；或者反之。（2）每個晶胞含粒子數(shù)：銫離子：1個；氯離子：1個。第21頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一（3）配位數(shù)：每個Cs+周圍同時吸引著8個Cl-每個Cl-周圍同時吸引著8個Cs+第22頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一

每個Cs+最鄰近且等距離的Cs+共有___個

每個Cl-最鄰近且等距離的Cl-共有____個66Cs＋123456（4）每個微粒最鄰近同種微粒數(shù)：第23頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一3.CaF2型晶胞（1）粒子的位置：鈣離子：角頂、面心氟離子：八個小立方體中心。（2）每個晶胞含粒子數(shù)：鈣離子：4個；氟離子：8個。第24頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一（3）配位數(shù)：每個Ca2+周圍同時吸引著8個F-構(gòu)成立方體每個F-周圍同時吸引著4個Ca2+構(gòu)成正四面體第25頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一Ca2+F-

每個Ca2+最鄰近且等距離的Ca2+共有__個

每個F-最鄰近且等距離的F-共有____個126（4）每個微粒最鄰近同種微粒數(shù)：Ca2+立方最密堆積，F(xiàn)-填充在全部四面體空隙中。第26頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一4.ZnS型晶胞（1）粒子的位置：鋅離子：角頂、面心硫離子：四個不相鄰小立方體中心。或者反之（2）每個晶胞含粒子數(shù)：鋅離子：4個；硫離子：4個。第27頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一（3）配位數(shù)：每個Zn2+周圍同時吸引著4個S2-每個S2-周圍同時吸引著4個Zn2+（4）每個微粒最鄰近同種微粒數(shù)：

每個Zn2+最鄰近且等距離的Zn2+共有__個

每個S2-

最鄰近且等距離的S2-

共有____個1212第28頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一各類型離子晶體晶胞的比較晶體類型晶胞類型晶胞結(jié)構(gòu)示意圖配位數(shù)距離最近且相等的相反離子每個晶胞含有離子數(shù)實例NaCl型

ABCsCl型ZnS型AB2CaF2型Na+：6Cl-：6Cs+：Cl-：88Zn2+：S2-：44Ca2+：F-：48Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：Ca2+：F-：Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：Ca2+：F-：6688444844114484KBrAgCl、MgO、CaS、BaSeZnS、AgI、

BeOCsCl、CsBr、CsI、TlCl堿土金屬鹵化物、堿金屬氧化物。第29頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一科學(xué)探究：你認為是什么因素決定了離子晶體中離子的配位數(shù)？根據(jù)表3—5、表3—6分析影響離子晶體中離子配位數(shù)的因素。離子Na+Cs+Cl-離子半徑/pm95169181NaClCsClr+/r-=r+/r-=C.N.=6C.N.=80.5250.934第30頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一1、幾何因素r+/r-越大，配位數(shù)越大：0.225——0.414 4配位0.414——0.732 6配位 0.732——1.000 8配位 NaCl:95/181=0.525CsCl:169/181=0.933決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素晶體中正負離子的半徑比第31頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一2、電荷因素例：CaF2的晶體中，Ca2＋和F－的個數(shù)之比____，電荷數(shù)之比_____，Ca2＋配位數(shù)是_____，F(xiàn)－的配位數(shù)是_______。正負離子的電荷比1:22:184正負離子電荷比=正負離子的配位數(shù)比

=正負離子的數(shù)目反比第32頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一3、鍵性因素

離子鍵的純粹程度電負性差越小，共價鍵的成分越多，配位數(shù)越小第33頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一科學(xué)視野

組成碳酸鹽的金屬金屬性越弱、金屬陽離子所帶的電荷越高、半徑越小分解溫度越低碳酸鹽的穩(wěn)定性與什么因素有關(guān)？第34頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一二、晶格能1、概念：氣態(tài)離子形成1mol離子晶體釋放的能量單位：KJ/mol。2、影響晶格能大小的因素：陰、陽離子的半徑越小，晶格能越大。陰、陽離子所帶電荷越多，晶格能越大。第35頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一3、晶格能的作用：晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，而且熔點越高，硬度越大。第36頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一NaClCsCl熔點℃沸點℃

801

645

1413

1290

為什么NaCl的熔沸點比CsCl高？交流與討論練習(xí)：比較下列晶體熔沸點高低：(1)NaFKClNaCl(2)MgOAl2O3(1)NaF>NaCl>KCl(2)Al2O3>MgO第37頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一第38頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一巖漿晶出：巖漿冷卻時，許多礦物相繼析出晶出規(guī)則：晶格能越大，熔點越高，越早達到飽和，越先析出。第39頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體存在微粒陰陽離子原子分子金屬離子、自由電子微粒間作用離子鍵共價鍵范德華力金屬鍵主要性質(zhì)硬而脆，易溶于極性溶劑，熔化時能夠?qū)щ姡芊悬c高質(zhì)地硬，不溶于大多數(shù)溶劑，導(dǎo)電性差，熔沸點很高硬度小，水溶液能夠?qū)щ?，溶沸點低金屬光澤，是電和熱的良導(dǎo)體，熔沸點高或低實例食鹽晶體金剛石氨、氯化氫鎂、鋁各種晶體類型的比較第40頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一判斷晶體類型的方法和依據(jù)1.依據(jù)構(gòu)成晶體的粒子和粒子間的相互作用。2.依據(jù)物質(zhì)的分類。3.根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)。（1）依據(jù)晶體的熔點（2)依據(jù)晶體的導(dǎo)電性（3）依據(jù)晶體的硬度和機械性質(zhì)第41頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一晶體熔沸點高低的判斷(1)依據(jù)晶體類型：原子晶體>離子晶體>分子晶體；金屬晶體變化幅度大(2)粒子間相互作用：①原子晶體：結(jié)構(gòu)相似，半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，熔沸點越高。

②分子晶體：組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，相對分子質(zhì)量越大，熔沸點越高。(存在氫鍵時,熔沸點反常的高)③金屬晶體：金屬陽離子電荷數(shù)越高，半徑越小，則金屬鍵越強，熔沸點越高合金的熔沸點比它的各成分金屬的熔點低。④離子晶體：離子所帶電荷越多，半徑越小，離子鍵越強，熔沸點越高第42頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一例：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+(g)+Cl-(g)=NaCl(s);△HB、Na(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s);△H1C、Na(s)=Na(g);△H2D、Na(g)-e-=Na+(g);△H3E、1/2Cl2(g)=Cl(g);△H4F、Cl(g)+e-=Cl-(g);△H5

寫出△H1與△H、△H2、△H3、△H4、△H5之間的關(guān)系式_____第43頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一試根據(jù)你學(xué)過的知識，判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點的高低順序可能是 (

)。A．KCl＞NaCl＞BaO＞CaOB．NaCl＞KCl＞CaO＞BaOC．CaO＞BaO＞NaCl＞KClD．CaO＞BaO＞KCl＞NaCl解析

(1)離子晶體中陰、陽離子所帶電荷越多，晶格能越大，陰、陽離子的離子半徑越小，其間距越小，晶格能越大。(2)晶格能越大，晶體的熔點越高。答案

C練習(xí)1第44頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一練習(xí)2.下列物質(zhì)中，化學(xué)式能準確表示該物質(zhì)分子組成的是A.NH4ClB.SiO2C.P4D.Na2SO4第45頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一練習(xí)3.下列有關(guān)晶體的敘述中不正確的是()A.金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,由共價鍵形成的碳原子環(huán)中,最小的環(huán)上有6個碳原子B.氯化鈉晶體中,每個Na+周圍距離相等的Na+離子共有6個C.氯化銫晶體中,每個銫原子周圍緊鄰8個氯原子D.干冰晶體中,每個二氧化碳分子周圍緊鄰12個二氧化碳分子第46頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一練習(xí)4.如圖所示是某些晶體的結(jié)構(gòu)，它們分別是NaCl、CsCl、干冰、金剛石、石墨結(jié)構(gòu)中的某一部分。

⑴其中代表金剛石的是（填編號字母，下同）_____，其中每個碳原子與____個碳原子最接近且距離相等。金剛石屬于____晶體。⑵其中代表石墨的是_______，其中每個正六邊形占有的碳原子數(shù)平均為______個。⑶其中代表NaCl的是______。⑷代表CsCl的是___，它屬于___晶體，每個Cs+與__個Cl—緊鄰。⑸代表干冰的是_________，它屬于______晶體，每個CO2分子與______個CO2分子緊鄰。⑹上述五種物質(zhì)熔點由高到低的順序______________________。第47頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一練習(xí)5.參照下表中物質(zhì)的熔點，回答有關(guān)問題：物質(zhì)NaFNaClNaBrNaINaClKClRbClCsCl熔點℃995801755651801776715646物質(zhì)SiF4SiCl4SiBr4SiI4SiCl4GeCl4SnCl4PbCl4熔點℃－90.2－70.45.212.05－70.4－49.5－36.2－15.0①鈉的鹵化物及堿金屬的氯化物的熔點高低取決于其________________，在這種情況下，____________越大，___________越弱，故熔點依次降低。②硅的鹵化物及硅、鍺、錫、鉛的氯化物的熔點高低取決于其________，________________越大，___________________越大，故熔點依次升高。③鈉的鹵化物的熔點比相應(yīng)硅的鹵化物的熔點高得多，這是由______。zxxkw第48頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一練習(xí)6、下表列出了有關(guān)晶體的知識，其中錯誤的是（）練習(xí)7.下列物質(zhì)的晶體，按其熔點由低到高的排列順序正確的是（）

A．NａCｌ、SｉO2、CO2

B．NａCｌ、CO2、SｉO2C．NａCｌ、MｇO、SｉO2

D．NａCｌ、SｉO2、MｇO

ABCD晶體硫化鉀干冰金剛石碘組成晶體的微粒陰陽離子分子原子分子晶體微粒間存在的作用力離子鍵共價鍵共價鍵范德華力BC學(xué).科.網(wǎng)第49頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一練習(xí)8.下列物質(zhì)的熔沸點順序判斷不正確的是（）A.Li<Na<K<RuB.F2<Cl2<Br2<I2C.金剛石>晶體硅>碳化硅D.NaCl>KCl>CsClＡ第50頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一判斷正誤：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?！痢獭痢痢僚湮粩?shù)：離子晶體中，一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目?？s寫為C.N.。第51頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一綜合應(yīng)用變式

(1)NiO晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相同，設(shè)NiO的摩爾質(zhì)量Mg/mol,密度為ρg/mL,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求晶胞中兩個距離最近的氧離子中心間的距離為多少cm?解題思路：（1）每個晶胞中含NiO的個數(shù)（2）一個晶胞的質(zhì)量（3）一個晶胞的體積（4）晶胞的邊長（5）晶胞中任一個面對角線長度的一半主頁第52頁，共56頁，2023年，2月20日，星期一綜合應(yīng)用(2)天然的和大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在某種NiO晶體中就存在以下缺陷：一個Ni2+空缺，另有兩個Ni2+被兩個Ni3+所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳樣品組成為Ni0.