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1、第四节 离子晶体第1页，本讲稿共23页复习：三种晶体类型与性质的比较复习：三种晶体类型与性质的比较晶体晶体类类型型原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体金属晶体金属晶体概念概念相相邻邻原子之原子之间间以共价以共价键键相相结结合而成具有空合而成具有空间间网状网状结结构的晶体构的晶体分子分子间间以范德以范德华华力相力相结结合而合而成的晶体成的晶体通通过过金属金属键键形成的形成的晶体晶体作用力作用力共价共价键键范德范德华华力力金属金属键键构成微粒构成微粒原子原子分子分子金属阳离子和金属阳离子和“电电子气子气”自由自由电电子子物物理理性性质质熔沸点熔沸点很高很高很低很低差差别较别较大大硬度硬度很大很大很小很
2、小差差别较别较大大导电导电性性无（硅无（硅为为半半导导体）体）无无导导体体实实例例金金刚刚石、二氧化硅、石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅晶体硅、碳化硅 Ar、S等等Au、Fe、Cu、钢钢铁铁等等第2页，本讲稿共23页晶体晶体氯化钠氯化钠干冰干冰金刚石金刚石熔熔 点点（）801801-56.2-56.235503550思考：思考：为什么氯化钠的性质与干冰、金刚为什么氯化钠的性质与干冰、金刚石的不同？石的不同？第3页，本讲稿共23页阴、阳离子通过离子键形成离子晶体阴、阳离子通过离子键形成离子晶体1、离子晶体定义：、离子晶体定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体而成
3、的晶体（1）构成微粒：）构成微粒：阴、阳离子阴、阳离子（2）相互作用：）相互作用：离子键离子键（3）种类繁多：含离子键的化合物晶体：）种类繁多：含离子键的化合物晶体：强碱、活泼金强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐属氧化物、绝大多数盐（4）配位离子：与）配位离子：与异电性异电性离子直接成键的离子称为配离子直接成键的离子称为配位离子。理论上结构粒子可向空间无限扩展。位离子。理论上结构粒子可向空间无限扩展。离子晶体离子晶体中离子的配位数中离子的配位数是指一个离子周围是指一个离子周围最邻近最邻近的异电性离的异电性离子的数目。子的数目。第4页，本讲稿共23页下列物质中哪些是离子化合物？哪些是只含离子下列物
4、质中哪些是离子化合物？哪些是只含离子键的离子化合物？键的离子化合物？Na2ONH4ClO2Na2SO4NaClCsClCaF2NaClNaCl晶体结构模型晶体结构模型1.1.根据小球大小判断哪种代根据小球大小判断哪种代表表NaNa+,Cl,Cl-?2.2.该结构中该结构中,Na,Na+与与ClCl-排列有排列有什么规律什么规律?3.3.每个每个Na+Na+周围吸引着几个周围吸引着几个ClCl-?每个每个ClCl-周围吸引着几个周围吸引着几个NaNa+?第5页，本讲稿共23页（3）晶体中，每个晶体中，每个Na+周围与它接近且距离相周围与它接近且距离相等的等的Na+共有共有 个，每个个，每个Cl-
5、周围与它接近且周围与它接近且距离相等的距离相等的Cl-共有共有 个。个。第6页，本讲稿共23页-Cl-Na+NaCl的晶体结构模型的晶体结构模型第7页，本讲稿共23页氯化铯的晶体结构氯化铯的晶体结构第8页，本讲稿共23页第9页，本讲稿共23页在CSCl晶体中，每个Cs+周围与它最接近且距离相等的Cs+共有 个，同理，每个Cl-周围与它最接近且距离相等的Cl-共有 个。第10页，本讲稿共23页-Cs+-Cl-CsClCsCl的晶体结构示意图的晶体结构示意图返回原处第11页，本讲稿共23页科学探究：科学探究：找出找出CsClCsCl、NaClNaCl两种离子晶体中阳离子和阴两种离子晶体中阳离子和阴
6、离子的配位数，它们是否相等？离子的配位数，它们是否相等？离子晶体离子晶体 阴离子的配位数阴离子的配位数 阳离子的配位数阳离子的配位数NaClNaClCsClCsCl6688第12页，本讲稿共23页NaClNaCl晶体中阴、阳离子配位数晶体中阴、阳离子配位数 返回原处第13页，本讲稿共23页科学探究：科学探究：你认为是什么因素决定了离子晶体中离子你认为是什么因素决定了离子晶体中离子的配位数？根据表的配位数？根据表3 35 5、表、表3 36 6分析影响分析影响离子晶体中离子配位数的因素。离子晶体中离子配位数的因素。离子Na+Cs+Cl-离子半径/pm95169181NaClCsClr+/r-=r
7、+/r-=C.N.=6C.N.=80.5250.934第14页，本讲稿共23页配位数配位数4 46 68 8半径比半径比0.20.40.20.40.40.70.40.70.71.00.71.0空间构型空间构型ZnSZnSNaClNaClCsClCsCl晶体中正负离子的的半径比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。下面我们研究一下CaF2的晶胞第15页，本讲稿共23页CaF2型型（萤石）（萤石）（1）立方晶系，面心立方晶胞。）立方晶系，面心立方晶胞。（2）配位数）配位数8：4。（3）Ca2+，F-，离子键。，离子键。（4）Ca2+立方最密堆积，立方最密
8、堆积，F-填充在全部四面体空隙中。填充在全部四面体空隙中。F-Ca2+第16页，本讲稿共23页3、决定离子晶体结构的因素、决定离子晶体结构的因素几何因素几何因素：晶体中正负离子的半径比决定正负离子的配位晶体中正负离子的半径比决定正负离子的配位数数电荷因素电荷因素：晶体中正负离子的电荷比决定正负离子配位数晶体中正负离子的电荷比决定正负离子配位数是否相等是否相等键性因素：键性因素：离子晶体的结构类型还与离子键的纯粹程度离子晶体的结构类型还与离子键的纯粹程度(简简称键性因素称键性因素)，即与晶体中正负离子的相互极化，即与晶体中正负离子的相互极化程度有关。程度有关。第17页，本讲稿共23页离子晶体特点
9、离子晶体特点(1)较高的熔点和沸点，难挥发、难于压缩。较高的熔点和沸点，难挥发、难于压缩。(2)硬而脆硬而脆(3)不导电，但熔化后或溶于水后能导电。不导电，但熔化后或溶于水后能导电。(4)大多数离子晶体易溶于极性溶剂中，难溶大多数离子晶体易溶于极性溶剂中，难溶于非极性溶剂中。于非极性溶剂中。第18页，本讲稿共23页科学视野科学视野思考：思考：碳酸盐的稳定性与什么因素有关。碳酸盐的稳定性与什么因素有关。结论：结论：碳酸盐的分解温度与金属阳离子所碳酸盐的分解温度与金属阳离子所带的电荷及阳离子半径有关带的电荷及阳离子半径有关第19页，本讲稿共23页作业反馈1下列含有极性键的离子晶体是（）醋酸钠 氢氧
10、化钾 金刚石 乙醇 过氧化钙 A B C D2下列说法正确的是（）A一种金属元素和一种非金属元素一定能形成离子化合物 B离子键只存在于离子化合物中 C共价键只存在于共价化合物中 D离子化合物中必定含有金属元素第20页，本讲稿共23页3.下列物质中，化学式能准确表示该物质下列物质中，化学式能准确表示该物质分子组成的是分子组成的是A.NH4ClB.SiO2C.P4D.Na2SO4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第21页，本讲稿共23页 4.下列有关晶体的叙述中不正确的是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金刚石的网状结构中,由共价键形成的碳原由共价键形成
11、的碳原子环中子环中,最小的环上有最小的环上有6个碳原子个碳原子B.氯化钠晶体中氯化钠晶体中,每个每个Na+周围距离相等的周围距离相等的Na+离子共有离子共有6个个C.氯化铯晶体中氯化铯晶体中,每个铯离子周围紧邻每个铯离子周围紧邻8个氯离个氯离子子D.干冰晶体中干冰晶体中,每个二氧化碳分子周围紧邻每个二氧化碳分子周围紧邻10个个二氧化碳分子二氧化碳分子第22页，本讲稿共23页5、下列物质的熔沸点顺序判断不正确的是下列物质的熔沸点顺序判断不正确的是（）（）A.LiNaKRuA.LiNaKRuB.FB.F2 2ClCl2 2BrBr2 2I 晶体硅晶体硅 碳化硅碳化硅D.NaClKClCsClD.NaClKClCsCl第23页，本讲稿共23页