人教版化学选修三离子晶体课件.pptx

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1、离子晶体,一、离子晶体,1、定义:由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。2、成键粒子:阴、阳离子3、相互作用力:离子键,4、常见的离子晶体:强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。,离子晶体,(2)离子晶体硬而脆。,(3)离子晶体不导电,熔化或溶于水后能导电.,(4)大多数离子晶体易溶于极性溶剂(H2O),难溶于非极性溶剂(如汽油,苯,CCl4).,5、离子晶体的物理性质,(1)离子晶体具有较高的熔点,沸点,难挥发。一般说来,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则晶格能越大,离子晶体的熔沸点越高。如:熔MgONaCl;KFKClKBrKI;CaOCaCl2,离子晶体,判断正误:1、离子晶体一定

2、是离子化合物。2、含有离子的晶体一定是离子晶体。3、离子晶体中只含离子键。4、离子晶体中一定含金属阳离子。5、由金属元素与非金属元素组成的晶体一定是离子晶体。,离子晶体,钠离子和氯离子的位置:,钠离子:体心和棱中点;氯离子:面心和顶点,或者反之。,6、晶胞类型:,(1)氯化钠型晶胞,NaCl的晶体结构:,每个Na+离子周围有6个Cl-离子,Cl-配位数:6,Na+配位数:6,Cl-,Na+,每个Cl-离子周围有6个Na+离子,NaCl晶体中阴、阳离子配位数:6,离子晶体,正八面体,与Na+等距离且最近的Na+、Cl-各有几个?,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

3、,每个晶胞含钠离子、氯离子的个数,与Na+等距离且最近的Na+有:12个与Na+等距离且最近的Cl-有:6个(Na+配位数为6),与Cl-等距离且最近的Cl-有:12个与Cl-等距离且最近的Na+有:6个(Cl-配位数为6),Na+,Cl-,在氯化钠晶体中,假若钠离子与周围最近的氯离子的距离为a,每个钠离子周围最近且等距离的氯离子有 个,每个钠离子周围最近且等距离的钠离子有_个,最近的两个钠离子之间的距离为_。,12,b,离子晶体,6,Na+,Cl-,Cl-,Na+,Cl-,(2)CsCl的晶体结构:,每个氯离子周围有8个铯离子 每个铯离子周围有8个氯离子,CsCl晶胞,铯离子和氯离子的位置:

4、,铯离子:体心氯离子:顶点;或者反之。,与铯离子等距离且最近的铯离子、氯离子各有几个?,铯离子:6个;氯离子:8个,与氯离子等距离且最近的氯离子、铯离子各有几个?,氯离子:6个;铯离子:8个,(3)CaF2型晶胞,Ca2+(绿球,占据顶点和面心)的配位数:,F-(蓝球,占据体内)的配位数:,一个CaF2晶胞中含:,图示为CaF2晶胞的1/8,8,4,4个Ca2+和8个F-,在1/8晶胞中钙离子占据4个顶点(四个顶点占异面面对角线)氟离子占体心,它们构成正四面体,键角10928,这八个F离子围成正方体,这4个钙离子成正四面体,(4)ZnS型晶胞,阳离子的配位数:,阴离子的配位数:,一个ZnS晶胞

5、中含:,离子晶体,Zn2+,S2-,4,4,4个阳离子和4个阴离子,6,6,8,8,离子晶体,离子的电荷数之比=它们的配位数之比,CaF2,8,4,科学探究:,你认为是什么因素决定了离子晶体中离子的配位数?根据表35、表36分析影响离子晶体中离子配位数的因素。,4,6,8,半径比是影响配位数的重要因素,(2)影响阴、阳离子的配位数的因素:,6、离子晶体中离子键的配位数(C.N.),(1)定义:是指一个离子周围邻近的异电性离子的数目。,三、晶格能,1、定义:,气态离子形成1mol离子晶体释放的能量。如1mol气态钠离子和1mol气态氯离子结 合生成1mol氯化钠晶体释放的能量为氯 化钠晶体的晶格

6、能。,Na+(g)+Cl(g)=NaCl(s)H=-786kJ/mol,如:晶格能NaFNaClNaBrNaI 晶格能NaCl晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,熔点越高,硬度越大。晶格能的应用:晶格能高的晶体,熔点较高,更容易在岩浆冷却过程中先结晶析出。,2、规律:,晶格能的大小比较:离子电荷越多,阴、阳离子半径越小(即阴、阳离子间的距离越小),则晶格能越大。简言之,晶格能的大小与离子带电量成正比,与离子半径成反比.,【总结归纳】物质的熔点与晶体类型的关系1、若晶体类型不同,一般情况下:原子晶体离子晶体分子晶体(金属晶体差别很大)。2、若晶体类型相同,则有:离子晶体中,结构相似时,离子电荷越多

7、,离子半径越小,晶格能越大,熔点就越高。原子晶体中,结构相似时,原子半径越小,共价键键长越短,键能越大,熔点越高。分子晶体中(不含氢键时),分子组成和结构相似时,相对分子质量越大,分子间作用力就越强,熔点就越高。金属晶体中,离子半径越小,离子电荷越高,金属键就越强,熔点就越高。合金的熔点比它的各成分金属的熔点低。,练习,1、下表列出了有关晶体的知识,其中错误的是()2、下列物质的晶体,按其熔点由低到高的排列顺序正确的是()ANC、SO2、CO2BNC、CO2、SO2CNC、MO、SO2DNC、SO2、MO,B,C,活动:归纳四类晶体的结构和性质,各类型离子晶体晶胞的比较,Na+:,6,Cl-:,6,Cs+:,Cl-:,8,8,Zn2+:,S2-:,4,4,Ca2+:,F-:,4,8,Na+:,Cl-:,Cs+:,Cl-:,Zn2+:,S2-:,Ca2+:,F-:,Na+:,Cl-:,Cs+:,Cl-:,Zn2+:,S2-:,Ca2+:,F-:,6,6,8,8,4,4,4,8,4,4,1,1,4,4,8,4,KBr AgCl、MgO、CaS、BaSe,ZnS、AgI、BeO,CsCl、CsBr、CsI、TlCl,碱土金属卤化物、碱金属氧化物。,

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