第三章第三節(jié)第2課時離子晶體過渡晶體與混合型晶體課件 【知識精講+能力提升】 下學(xué)期高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第2課時

離子晶體過渡晶體與混合型晶體第三節(jié)金屬晶體與離子晶體【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.掌握離子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2.能根據(jù)離子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)解釋其物理性質(zhì)?！締栴}導(dǎo)學(xué)】閱讀課本87-89頁的內(nèi)容，

思考回答下列問題：1.什么是離子晶體？2.如何判斷離子晶體？3.離子晶體中只有離子微粒構(gòu)成的嗎？螢石重晶石燒堿CaF2BaSO4NaOH以上這些晶體屬于哪種類型的晶體？為什么？（一）離子晶體強(qiáng)堿、活潑金屬的氧化物和過氧化物、大多數(shù)鹽1、定義：2、常見的離子晶體構(gòu)成粒子離子晶體陰陽離子粒子間的作用力離子鍵一、離子晶體無分子式，化學(xué)式表示離子最簡整數(shù)比還可能有共價鍵、氫鍵由陰離子和陽離子相互作用而形成的晶體，叫做離子晶體課本P873、離子晶體的性質(zhì)熔沸點(diǎn)較高，硬度較大而且脆，難揮發(fā)難壓縮。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)電離子晶體物理性質(zhì)需要克服離子鍵，離子鍵比分子間作用力強(qiáng)得多一般情況下，熔點(diǎn)：共價晶體＞離子晶體＞分子晶體（一）離子晶體練習(xí)1：判斷正誤1.MgF2晶體中存在共價鍵和離子鍵2.任何晶體中，若含有陽離子也一定含有陰離子3.離子晶體中一定存在離子鍵4.離子晶體的結(jié)構(gòu)中不可能存在電中性的分子×××√陰陽離子間通過靜電作用所形成的強(qiáng)烈的相互作用叫做離子鍵。成鍵粒子鍵的本質(zhì)靜電引力和斥力離子鍵沒有方向性和飽和性。

一般說來，陰、陽離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，離子晶體的熔、沸點(diǎn)越高，硬度越大（二）離子鍵練習(xí)2：分析NaF、MgF2、AlF3的熔點(diǎn)大小。離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，離子鍵越強(qiáng)，離子晶體熔點(diǎn)越高。Na+、Mg2+、Al3+離子的電荷數(shù)逐漸增多，離子半徑逐漸減小，與F-之間的離子鍵逐漸增強(qiáng)，所以熔點(diǎn):NaF<MgF2<AlF3【判斷題】離子晶體的熔點(diǎn)：√分析下表中離子化合物的數(shù)據(jù)，能得出什么結(jié)論？

結(jié)論：與金屬晶體類似，離子晶體由于離子鍵強(qiáng)弱不同，熔、沸點(diǎn)差異較大。引入有機(jī)基團(tuán)可降低離子化合物的熔點(diǎn)。（課本P88）【思考討論】P88NaCl晶胞（2）配位數(shù)一種離子周圍最鄰近的帶相反電荷的離子數(shù)目

每個Na＋周圍與之等距且距離最近的Cl－有____個。6它們所圍成的空間幾何構(gòu)是

。正八面體（三）常見離子晶體的結(jié)構(gòu)（1）每個晶胞含鈉離子、氯離子的個數(shù)：

NaCl晶胞（3）每個Na＋周圍與之等距且距離最近的Cl－有___個，Na＋有___個。每個Cl－周圍與之等距且距離最近的Na＋有____個，Cl－有____個。Cl－Na＋612612（三）常見離子晶體的結(jié)構(gòu)CsCl晶胞（三）常見離子晶體的結(jié)構(gòu)（2）陽離子配位數(shù)

，它們所圍成的空間幾何構(gòu)型是

。1（1）每個晶胞中，Cl—有

個，Cs

+有

個

陰離子配位數(shù)

。

8

81正六面體Cl-Cs+CsCl晶胞（3）每個Cs＋周圍與之等距且距離最近的Cl－有___個，Cs＋有___個。每個Cl－周圍與之等距且距離最近的Cs＋有____個，Cl－有____個。8686（三）常見離子晶體的結(jié)構(gòu)（四）影響離子晶體配位數(shù)的因素①幾何因素：晶體中正負(fù)離子的半徑比②電荷因素：正負(fù)離子的電荷比③鍵性因素：離子鍵的純粹程度陰離子配位數(shù)

（2）陽離子配位數(shù)

4

8螢石（CaF2）晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞邊長為acm,（1）小黑球代表的離子：

。Ca2+

（3）每個Ca2+周圍最近且等距離的Ca2+有

個

12

【習(xí)題鞏固】技巧小結(jié)：晶體熔沸點(diǎn)高低的比較方法不同類型晶體:1、常溫下的狀態(tài)熔沸點(diǎn)：固體>液體>氣體

2、一般情況下：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體(1)原子晶體：根據(jù)共價鍵強(qiáng)弱比較結(jié)構(gòu)相似時，原子半徑越小，鍵長越小、鍵能越大,熔沸點(diǎn)越高同種類型晶體(2)金屬晶體：根據(jù)金屬鍵強(qiáng)弱比較原子半徑越小，價電子數(shù)越高，金屬鍵就越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)就越高注意：合金的熔沸點(diǎn)低于其成分金屬(3)離子晶體：根據(jù)離子鍵強(qiáng)弱比較結(jié)構(gòu)相似時，離子半徑越小，離子電荷越高，離子鍵就越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)就越高(4)分子晶體：根據(jù)分子間作用力強(qiáng)弱比較①先看有無氫鍵：有分子間氫鍵的作用力強(qiáng)，熔沸點(diǎn)高，分子內(nèi)氫鍵熔沸點(diǎn)降低（沸點(diǎn)：對羥基苯甲醛熔＞鄰羥基苯甲醛）②組成和結(jié)構(gòu)相似，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高。③相對分子質(zhì)量相同或相近看分子極性越大，范德華力越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高。④烷烴的同分異構(gòu)體，支鏈越多，沸點(diǎn)越低離子晶體共價晶體分子晶體金屬晶體存在微粒微粒間作用離子鍵共價鍵分子間作用力金屬鍵主要性質(zhì)質(zhì)地硬，熔沸點(diǎn)很高;不溶于大多數(shù)溶劑;導(dǎo)電性差，硬度小，溶沸點(diǎn)低;水溶液能夠?qū)щ娊饘俟鉂?，是電和熱的良?dǎo)體，熔沸點(diǎn)高或低實(shí)例食鹽晶體金剛石NH3、HCl鎂、鋁【四種典型晶體的比較】陰陽離子原子分子金屬離子、自由電子硬而脆，熔沸點(diǎn)較高，難揮發(fā)難壓縮。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)電化學(xué)鍵既不是純粹的離子鍵，也不是純粹的共價鍵。晶體是離子晶體和共價晶體之間的過渡晶體。偏向離子晶體的過渡晶體當(dāng)做離子晶體處理，如Na2O；偏向共價晶體的過渡晶體當(dāng)做共價晶體處理，如Al2O3、SiO2。二、過渡晶體分析下表中數(shù)據(jù)，如何理解化學(xué)鍵的組成？如何理解晶體類型？

推測P2O5、SO3、Cl2O7的化學(xué)鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)的變化趨勢？結(jié)合元素周期律解釋這一變化趨勢產(chǎn)生的原因？

第三周期元素從左到右，電負(fù)性逐漸增強(qiáng)，與氧元素的電負(fù)性的差值逐漸減小，離子鍵成分逐漸減少，共價鍵成分逐漸增多。共價鍵不再貫穿整個晶體，而是局限于晶體微觀空間的一個個分子中，由此推斷P2O5、SO3、Cl2O7為分子晶體。純粹典型晶體是不多的，大多數(shù)晶體都是它們之間的過渡晶體。離子晶體共價晶體分子晶體

金剛石熔點(diǎn)高、質(zhì)地堅(jiān)硬、不能導(dǎo)電。而石墨熔點(diǎn)高，但質(zhì)地較軟、具有較好的導(dǎo)電性。請根據(jù)金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)模型分析它們性質(zhì)異同的原因？三、混合型晶體石墨晶體二維平面結(jié)構(gòu)sp2雜化平面六元并環(huán)結(jié)構(gòu)sp3雜化金剛石晶體結(jié)構(gòu)石墨的層狀結(jié)構(gòu)層與層之間靠范德華力維系

層與層之間易于斷開而滑動，石墨質(zhì)地較軟，常用作潤滑劑。觀察石墨晶體的結(jié)構(gòu)，圖中數(shù)據(jù)的意義是什么？決定了石墨的什么性質(zhì)？

碳原子的核間距層間距離

C-C共價鍵的鍵長很短，鍵能很大，石墨的熔點(diǎn)很高。石墨結(jié)構(gòu)中未參與雜化p軌道未參與雜化p軌道，且有一個電子。

p軌道中的電子能在整個碳原子平面運(yùn)動，因此石墨有類似金屬晶體的導(dǎo)電性，且導(dǎo)電性只能沿石墨平面的方向。層與層距離較遠(yuǎn)。石墨晶體｛分子晶體金屬晶體混合型晶體

由石墨晶體結(jié)構(gòu)以及物理性質(zhì)特點(diǎn)，判斷石墨晶體的類型？共價晶體【當(dāng)堂檢測】1．下列敘述正確的是(

)A．離子化合物受熱熔化破壞化學(xué)鍵，吸收熱量，屬于化學(xué)變化B．非金屬原子間不可能形成離子鍵C．金屬元素與非金屬元素化合時，一定形成離子鍵D．某元素的原子最外層只有一個電子，它跟鹵素結(jié)合時形成的化學(xué)鍵不一定是離子鍵DCC4．下列說法正確的是（

）A．MgF2晶體中存在共價鍵和離子鍵B.任何晶體中，若含有陽離子也一定含有陰離子C.離子晶體中一定存在離子鍵D.離子晶體的結(jié)構(gòu)中不可能存在電中性的分子C5.請回答下列問題:(1)氯酸鉀熔化時,粒子間克服了

;二氧化硅熔化時,粒子間克服了

;碘升華時,粒子間克服了

。三種晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序是

。

(2)在H2、(NH4)2SO4、SiC、CO2、HF中,由極性鍵形成的非極性分子有

,由非極性鍵形成的非極性分子有

,能形成分子晶體的物質(zhì)是