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1、4、离子晶体,晶体结构与性质第三章第四节,第一课时,回顾:三种晶体结构与性质的比较,相邻原子之间以共价键相结合而成具有空间网状结构的晶体,分子间以范德华力相结合而成的晶体,通过金属键形成的晶体,共价键,范德华力,金属键,原子,分子,金属阳离子和自由电子,很高,很低,差别较大,差别较大,很大,很小,无(硅为半导体),无,导体,金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅,I2、干冰、冰等,Au、Fe、Cu、钢铁等,判断下列晶体的类型?,金属 晶体,分子 晶体,原子 晶体,?,思考并讨论: 氯化钠晶体的构成微粒是什么?构成晶体的微粒间的相互作用力是什么?它是哪种晶体类型?,2Na + Cl2 = 2NaCl,
2、1、定义: 2、结构特点: (1)成键粒子: (2)相互作用力: 常见的离子晶体:,强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。,由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。,阴、阳离子,离子键,一、离子晶体,根据前面的讨论总结离子晶体的理论知识?,有无单个分子存在?,无单个分子存在;NaCl不表示分子式。,(2) 硬度 。,3、离子晶体物理性质的特点:,(1) 熔沸点 , 难挥发难压缩。,较高,较大,(3) 水溶性,(4) 导电性,阅读课本P79最后一段(即科学视野之前的一段),结合氯化钠晶体的结构,你认为离子晶体物理性质有何特点?,离子电荷越多,核间距离越小,熔沸点升高。,一般易溶于水,而难溶于非极
3、性溶剂。,固态不导电,水溶液或者熔融状态下能导电。,随堂练习:,1、下列叙述错误的是( ) A、带相反电荷离子之间的相互吸引 称为离子键 B、金属元素与非金属元素化合时, 不一定形成离子键 C、某元素的原子最外层只有1个电 子,它跟卤素相互结合时所形成的 化学键不一定是离子键 D、非金属原子间不可能形成离子键,AD,2、下列有关离子化合物的说法正确的是( ) A、离子化合物中一定含有金属元素,含金 属元素的化合物一定是离子化合物 B、离子键只存在于离子化合物中,离子化 合物中一定含有离子键 C、离子化合物中不可能含有共价键 D、离子化合物受热熔化破坏化学键,吸收 热量,属于化学变化,3、离子晶
4、体不可能具有的性质是( ) A、较高的熔、沸点 B、良好的导电性 C、溶于极性溶剂 D、坚硬而易粉碎,BD,B,4、下列性质适合于离子晶体的是( ) A、熔点1070,易溶于水,水溶液能导电 B、熔点10.31,液态不导电,水溶液导电 C、能溶于CS2,熔点112.8,沸点444.6 D、熔点97.81,质软,导电,密度0.97g/cm3,5、离子晶体不导电,为什么熔化后或溶于水 后能导电?,A,提示:是否有自由移动的带电微粒.,主要考查:,概念、结构、性质(物理性质),钠离子和氯离子在晶胞中的位置:,4、几种常见的离子晶体的晶胞结构:,(1)氯化钠型晶胞,氯离子:体心和棱中点; 钠离子:面心
5、和顶点.,离子晶体种类繁多,结构多样,Na+,Cl-,或者反之;,交错排列,计算方法:均摊法 顶点占1/8;棱占1/4;面心占1/2;体心占1,每个NaCl晶胞含Na+、Cl-的个数?,Na+:,Cl-:,Na+,Cl-,(2)CsCl晶胞,铯离子和氯离子的位置?,铯离子: 氯离子:,每个晶胞含铯离子、氯离子的个数?,铯离子: 氯离子:,或者反之,1个;,1个。,体心,顶点,Cl-,Cs+, 在NaCl晶体中,与Na+(Cl-)等距离且最近的Cl-(Na+)有几个?, 在CsCl晶体中,与Cs+(Cl-)等距离且最近的Cl-(Cs+)有几个?,我们来研究晶体中的配位数: 【在离子晶体中离子的配
6、位数(缩写为C.N.)是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目】。,NaCl和CsCl的晶胞,P78科学探究1,NaCl的晶体结构模型,NaCl晶体中阴、阳离子的配位数,Na+的配位数为:,Cl-的配位数为:,6,6,CsCl的晶体结构及晶胞构示意图,Cs+的配位数为:,Cl-的配位数为:,8,8,6,6,1:1,8,8,1:1,科学探究1:,找出NaCl、CsCl两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数,它们是否相等?,P79科学探究2:,根据表35、表36分析,你能得出影响离子晶体中离子配位数的什么因素。,结论: 晶体中正负离子的的半径比(r+/r-)是决定离子晶体结构的重要因素,简称几何因素
7、。 一般决定配位数的多少:正负离子的半径比越大,配位数越多.,NaCl、 CsCl阴阳离子配位数的比值都是1:1关系,原因是什么呢?是否所有的离子晶体的阴阳离子配位数的比值都是1:1关系呢?请阅读P79,影响离子晶体中离子配位数的因素还有哪些?,NaCl、CsCl都是同一主族的氯化物,且都是AB型,为什么它们的配位数却不相同呢(NaCl的是6, CsCl的是8)?,CaF2 (萤石)型晶胞,Ca2+的配位数:,F-的配位数:,(1)立方晶系,面心立方晶胞。,(2) Ca2+立方最密堆积,F-填充在全部 四面体空隙中。,(3)配位数,4个Ca2+和8个F-,CaF2晶体中Ca2+ 和F-的位置关
8、系如何?一个CaF2晶胞中含Ca2+ 、F-个数是多少?,8,4,5、决定离子晶体结构的因素,(1)几何因素 (2)电荷因素 (3)键性因素,晶体中正负离子的半径比.,晶体中正负离子的电荷比.,离子键的纯粹因素,一般决定配位数的多少:正负离子的半径比越大,配位数越多.,正负离子电荷比=正负离子的配位数比 =正负离子的数目反比,1、下列各指定微粒的数目之比不是1:1的是 A、Na2O2晶体中的阴离子和阳离子 B、NaHCO3晶体中的钠离子和碳酸氢根离子 C、 离子中的质子和中子 D、NH4Cl溶液中铵根离子和氯离子,2、CaF2 晶体中正离子的配位数8,负离子的配位数为 。 TiO2晶体中正离子
9、的配位数为6,负离子的配位数为多少? ZnS晶体中负离子的配位数是4,正离子的配位数为多少?,4,3,4,AD,3、如图所示,在氯化钠晶体中,与 每个Na+等距离且最近的几个Cl- 所围 成的空间几何构型( ) A、十二面体 B、正八面体 C、正六面体 D、正四面体,B,科学视野,含复杂离子的离子晶体,碳酸盐在一定温度下发生分解的规律?,课外活动: 完成 P83 第四点表格和练习册中的练习,课后小结:,作业:P82 Ex 5 6,选做练习题:,如右下图所示是NaCl晶胞结构示意图,请回答: (1) 与某个Na+离子距 离最近的Na+离子共有 个, (2) 这些Na+离子中心 围成的空间几何图形是 _。,12,十四面体,与Na+最近的Na+的个数及围成的几何图形,(3 ) 若已知NaCl的摩尔质量为 M g/mol 晶胞的边长为a cm,设阿伏加德常数为 NA,则NaCl晶体的密度为: g/cm3 。,晶胞法:,小立方体法:,如图直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+或Cl-所处位置,晶体中,每个Na+周围与它最接近的且距离相等的Na+个数为:_,12,返回原处,
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