离子晶体选修三(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四节 离子晶体,第一课时,1,干冰,水晶,明矾,雪花,氯化钠,金刚石,常见,晶,体,2,1.NaCl晶体是典型的离子化合物,其中存在哪些微粒?试写出NaCl的电子式.,2.上述离子是通过怎样的相互作用结合成晶体的呢?,你知道吗？,3,知识回顾：离子键,1、,称为离子键。,2、成键的微粒：,阴、阳离子,3、成键的本质：,阴阳离子间的静电作用,4、成键的条件：,活泼金属元素的原子和活泼的非金属元素的原子,使阴、阳离子结合成离子化合物的静电作用,4,思考,哪些物质中含有离子键？,1、活泼的,金属元素,（IA、IIA）和活泼的,非金属元素,（VIA、VIIA）形成的化合物。,2、活泼的,金属元素,和,酸根离子（或氢氧根离子）,形成的化合物,3、,铵根,和,酸根,离子（或活泼,非金属元素离子,）形成的盐。,强碱,大多数盐,活泼金属氧化物,4、从物质类别的角度来说，离子化合物通常包括_、_和_。,5.常见的离子化合物,5,6、影响离子键强弱的因素：,离子半径和 离子电荷,同种类型的离子晶体，通常离子半径越,、离子带电荷越,，离子键就越,。离子键越强，破坏它所需能量就越,。熔点就越,。,小,多,强,大,高,6,7、离子键的特征,没有方向性：,阴阳离子是球形对称的，电荷的分布也是球形对称的，它们在空间各个方向上的静电作用相同，都可以和带不同电荷的离子发生作用,没有饱和性,：,在静电作用能达到的范围内，只要空间条件允许，,一个离子可以多个离子发生作用,7,重晶石 BaSO,4,莹石,CaF,2,胆矾 CuSO,4,5H,2,O,明矾 KAl(SO,4,),2,12H,2,O,8,强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。,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：,一、离子晶体,9,(2)硬度,。,5.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P,79,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,而难溶于非极性溶剂。,固态不导电,水溶液或者熔融状态下能导电。,10,5、晶胞类型：,11,思考：氯化钠晶体中钠离子和氯离子分别处于晶胞的什么位置？,顶点和面心是,钠,离子,棱上和体心是,氯,离子,晶体的微观结构,NaCl,(1)氯化钠晶体,12,Na,+,Cl,-,3,1,5,6,2,4,1,5,4,2,3,6,每个Cl,-,周围与之,最接近,且距离相等的Na,+,共有,个。,6,这几个Na,+,在空间构成的几何构型为,。,正八面体,NaCl晶体中离子的,配位数,13,CsCl晶体的结构,14,铯离子,氯离子,氯化铯晶体中氯离子和铯离子分别处于晶胞的什么位置？,氯离子位于顶点，铯离子位于体心。,(2)氯化铯晶体,15,CsCl晶体中离子的配位数,（1）每个晶胞含铯离子、氯离子的个数？,（2）,在氯化铯晶体中，每个Cs,+,周围与之最接近且距离相等的Cl,-,共有,；这几个Cl,-,在空间构成的几何构型为,。,（3）在每个Cl,-,周围距离相等且最近的Cs,+,共有,；这几个Cs,在空间构成的几何构型,。,16,(3)CaF,2,型晶胞,2Ca,2+,的配位数：,F,-,的配位数：,1一个CaF,2,晶胞中含：,4个Ca,2+,和8个F,8,4,17,Ca,F,Ca,2,配位数是_，F,的配位数是_。,8,4,图示为CaF,2,晶胞的1/8,观察点为上左前方,晶胞上面心,18,(4)ZnS型晶胞,2阳离子的配位数：,阴离子的配位数：,1一个ZnS晶胞中含：,4个阳离子和4个阴离子,4,4,19,科学探究：,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？,离子晶体,阴离子的配位数,阳离子的配位数,NaCl,CsCl,6,6,8,8,20,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。,配位数,4,6,8,半径比,0.2,0.4,0.4,0.7,0.7,1.0,空间构型,ZnS,NaCl,CsCl,21,6、决定离子晶体结构的因素,（1）几何因素,晶体中正负离子的半径比,（2）电荷因素,晶体中正负离子的电荷比,（3）键性因素,离子键的纯粹因素,22,1、几何因素,配位数与 r+/r 之比相关：,0.225 0.414 4 配位,0.414 0.732 6 配位,0.732 1.000 8 配位,NaCl:95/181=0.525 CsCl:169/181=0.933,23,2、电荷因素,CaF,2,的晶胞,例：CaF,2,的晶体中，Ca,2,和F,的个数之比_，电荷数之比_，Ca,2,配位数是_，F,的配位数是_。,由,正负离子的电荷比,影响,离子晶体的配位数的因素，,称为电荷因素。,1:2,2:1,8,4,24,NaCl,CsCl,熔点,沸点,801,645,1413,1290,为什么NaCl的熔沸点比CsCl高？,交流与讨论,25,结论:,对于组成和结构相似的物质，,阴、阳离子半径,越,小，,离子键越强，熔沸点较高，晶体越稳定。,离子键的强弱在一定程度上可以用离子晶体的晶格能来衡量。,26,1.概念：,气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量，通常取正值。或,指拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子和气态阳离子所吸收的能量,（二）、离子晶体的晶格能,27,2.表示：符号为U 单位是KJ/mol,取正值,3、影响晶格能大小因素,离子晶体中阴阳离子半径越小，所带电荷越多，离子键越强，晶格能越大,28,4,晶格能的作用：,（1）,晶格能越大，离子晶体越稳定，离子晶体的熔沸点越高，硬度越大,。,（2）岩浆晶出规则与晶格能的关系,晶格能高的晶体熔点较高，更容易在岩浆冷却过程中冷却下来，从而先结晶,29,例：下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶格能的是_,A、Na(s)+1/2Cl,2,(g)=NaCl(s);H,B、Na,+,(g)+Cl,-,(g)=NaCl(s);H,1,C、Na(s)=Na(g);H,2,D、Na(g)-e-=Na+(g);H,3,E、1/2Cl,2,(g)=Cl(g);H,4,F、Cl(g)+e-=Cl-(g);H,5,写出H,1,与H、H,2,、H,3,、H,4,、H,5,之间的关系式_,H=H1+H,2,+H,3,+H,4,+H,5,B,30,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、SO,2,、CO,2,BNC、CO,2,、SO,2,CNC、MO、SO,2,DNC、SO,2,、MO,A,B,C,D,晶体,硫化钾,干冰,金刚石,碘,组成晶体的微粒,阴阳离子,分子,原子,分子,晶体微粒间存在的作用力,离子键,共价键,共价键,范德华力,B,C,31,3.,下列物质中，化学式能准确表示该物质分子组成的是,A.NH,4,Cl B.SiO,2,C.P,4,D.Na,2,SO,4,问题反思化学式能否表示分子，关键能判断该物质是否分子晶体,32,4,.,下列有关晶体的叙述中不正确的是(),A.金刚石的网状结构中,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子,B.氯化钠晶体中,每个Na,+,周围距离相等的Na,+,离子共有6个,C.氯化铯晶体中,每个铯原子周围紧邻8个氯原子,D.干冰晶体中,每个二氧化碳分子周围紧邻12个二氧化碳分子,33,5.如图所示是某些晶体的结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一部分。,其中代表金刚石的是（填编号字母，下同）_，其中每个碳原子与_个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于_晶体。,其中代表石墨的是_，其中每个正六边形占有的碳原子数平均为_个。,其中代表NaCl的是_。代表CsCl的是_，它属于_晶体，每个Cs,+,与_个Cl,紧邻。,代表干冰的是_，它属于_晶体，每个CO,2,分子与_个CO,2,分子紧邻。,上述五种物质熔点由高到低的顺序_。,34,21参照下表中物质的熔点，回答有关问题：,物质,NaF,NaCl,NaBr,NaI,NaCl,KCl,RbCl,CsCl,熔点,995,801,755,651,801,776,715,646,物质,SiF,4,SiCl,4,SiBr,4,SiI,4,SiCl,4,GeCl,4,SnCl,4,PbCl,4,熔点,90.2,70.4,5.2,12.05,70.4,49.5,36.2,15.0,钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点高低取决于其_，在这种情况下，_越大，_越弱，故熔点依次降低。,硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点高低取决于其_，_越大，_越大，故熔点依次升高。,钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高得多，这是由_,。,35,