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1、第三章第四节离子晶体第三章第四节离子晶体第1页，本讲稿共28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晶体晶体类类类类型型型型原子晶体原子晶体原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体分子晶体分子晶体金属晶体金属晶体金属晶体金属晶体概念概念概念概念相相相相邻邻邻邻原子之原子之原子之原子之间间间间以共价以共价以共价以共价键键键键相相相相结结结结合而成具有空合而成具有空合而成具有空合而成具有空间间间间网状网状网状网状结结结结构的晶体构的晶体构的晶体构的晶体分子分子分子分子间间间间以范德以范德以范德以范德华华华华力相力相力相力相结结结结合而合而合而合而成的晶体成的晶体成的晶体成的晶
2、体通通通通过过过过金属金属金属金属键键键键形成的形成的形成的形成的晶体晶体晶体晶体作用力作用力作用力作用力共价共价共价共价键键键键范德范德范德范德华华华华力力力力金属金属金属金属键键键键构成微粒构成微粒构成微粒构成微粒原子原子原子原子分子分子分子分子金属阳离子和金属阳离子和金属阳离子和金属阳离子和“电电电电子气子气子气子气”自由自由自由自由电电电电子子子子物物物物理理理理性性性性质质质质熔沸点熔沸点熔沸点熔沸点很高很高很高很高很低很低很低很低差差差差别较别较别较别较大大大大硬度硬度硬度硬度很大很大很大很大很小很小很小很小差差差差别较别较别较别较大大大大导电导电导电导电性性性性无（硅无（硅无（硅
3、无（硅为为为为半半半半导导导导体）体）体）体）无无无无导导导导体体体体实实实实例例例例金金金金刚刚刚刚石、二氧化硅、石、二氧化硅、石、二氧化硅、石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅晶体硅、碳化硅晶体硅、碳化硅晶体硅、碳化硅 Ar Ar、S S等等等等AuAu、FeFe、CuCu、钢钢钢钢铁铁铁铁等等等等第2页，本讲稿共28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（）801801-56.2-56.235503550n n思考：思考：n n为什么氯化钠的性质与干冰、金刚石为什么氯化钠的性质与干冰、金刚石的不同？的不同？第3页，本讲稿共28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
4、成离子晶体1、离子晶体定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合、离子晶体定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体而成的晶体注：注：（1）结构微粒：阴、阳离子）结构微粒：阴、阳离子（2）相互作用：离子键）相互作用：离子键（3）种类繁多：含离子键的化合物晶体：强碱、活泼）种类繁多：含离子键的化合物晶体：强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐金属氧化物、绝大多数盐（4）理论上，结构粒子可向空间无限扩展）理论上，结构粒子可向空间无限扩展第4页，本讲稿共28页下列物质中哪些是离子化合物？哪些是只含离子键下列物质中哪些是离子化合物？哪些是只含离子键的离子化合物？的离子化合物？Na2ONH4ClO2Na2SO4
5、NaClCsClCaF2NaClNaCl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表根据小球大小判断哪种代表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28页-Cl-Na+NaCl的晶体结构模型第6页，本讲稿共28页氯化铯的晶体结构第7页，本讲稿共28页第8页，本讲稿共28页-Cs+-Cl-CsCl的晶体结构示意图返回原处第9页，本讲稿共28页科学探究：n n找出找出CsClCs
6、Cl、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离子的配位数，它离子的配位数，它们是否相等？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10页，本讲稿共28页NaCl晶体中阴、阳离子配位数 返回原处第11页，本讲稿共28页CaF2的晶胞 返回原处ok第12页，本讲稿共28页ZnS型离子晶体 返回原处第13页，本讲稿共28页科学探究：n n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3535、表、表3636分析影响分析影响离子晶体中
7、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+/r-=C.N.=6C.N.=80.5250.934第14页，本讲稿共28页配位数配位数配位数配位数4 4 4 46 6 6 68 8 8 8半径比半径比半径比半径比0.20.40.20.40.20.40.20.40.40.70.40.70.40.70.40.70.71.00.71.00.71.00.71.0空间构型空间构型空间构型空间构型ZnSZnSZnSZnSNaClNaClNaClNaClCsClCsClCsClCsCl晶体中正负离子的的半径比晶体中正负离子的
8、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28页CaF2型（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，立方最密堆积，F-填充在全部填充在全部 四面体空隙中。四面体空隙中。第16页，本讲稿共28页3、决定离子晶体结构的因素n n几何因素几何因素：n n晶体中正负离子的半径比决定正负离子的配晶体中正负离子的半径比决定正负离子的配位数位数n n电荷因素电荷因素：n n晶体中正负离子的电荷比决定正负离子配晶体中正负离
9、子的电荷比决定正负离子配位数是相等位数是相等n n键性因素：键性因素：n n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(简称键性因素简称键性因素)，即与晶体中正负离子的相，即与晶体中正负离子的相互极化程度有关。互极化程度有关。第17页，本讲稿共28页科学视野n n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。结构：结构：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18页，本讲稿共28页1.下列物质中，化学式能准确表示该物质分子下列物质中，化学式能准确表示该物质分子组成的
10、是组成的是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例题：例题：第19页，本讲稿共28页 2.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,每个铯原子周围紧邻每个铯原子周围紧邻8个氯原个氯原子子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
11、碳分子周围紧邻10个二氧化碳分子个二氧化碳分子第20页，本讲稿共28页3.关于晶体的下列说法正确的是关于晶体的下列说法正确的是A.在离子晶体中只要有阴离子就一定有阳离在离子晶体中只要有阴离子就一定有阳离子子B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C.原子晶体的熔沸点一定比金属晶体的高原子晶体的熔沸点一定比金属晶体的高D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低分子晶体的熔点一定比金属晶体的低第21页，本讲稿共28页例题：例题：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 2B
12、rBr2 2I 晶体硅晶体硅 碳化硅碳化硅D.NaClKClCsClD.NaClKClCsCl第22页，本讲稿共28页二、晶格能n n1 1、定义：、定义：气态离子形成气态离子形成1 1摩离子晶体时释放摩离子晶体时释放的能量。的能量。n n2 2、影响晶格能的大小的因素、影响晶格能的大小的因素 ：（1 1）阴、阳离子所带电荷的越多晶格能越大。）阴、阳离子所带电荷的越多晶格能越大。（2 2）阴、阳离子的半径越小，晶格能越大。）阴、阳离子的半径越小，晶格能越大。仔细阅读仔细阅读表表3838，分析晶，分析晶格能的大小与离子晶体的格能的大小与离子晶体的熔点有什么关系？离子晶熔点有什么关系？离子晶体的晶
13、格能与哪些因素有体的晶格能与哪些因素有关？关？第23页，本讲稿共28页（3）晶格能的作用n n晶格能越大：晶格能越大：n n形成的离子晶体越稳定；（离子键越强）形成的离子晶体越稳定；（离子键越强）n n熔点越高；熔点越高；n n硬度越大。硬度越大。n n晶格能也影响了岩浆晶出的次序，晶格能越大，晶格能也影响了岩浆晶出的次序，晶格能越大，晶格能也影响了岩浆晶出的次序，晶格能越大，晶格能也影响了岩浆晶出的次序，晶格能越大，岩浆中的矿物越易结晶析出岩浆中的矿物越易结晶析出岩浆中的矿物越易结晶析出岩浆中的矿物越易结晶析出第24页，本讲稿共28页n n无单个分子存在；无单个分子存在；无单个分子存在；无单
14、个分子存在；NaClNaClNaClNaCl不表示分子式。不表示分子式。不表示分子式。不表示分子式。n n熔沸点较高熔沸点较高熔沸点较高熔沸点较高，硬度较大硬度较大，难挥发难压缩。且随，难挥发难压缩。且随着离子电荷的增加，核间距离的缩短，晶格着离子电荷的增加，核间距离的缩短，晶格能增大，熔点升高。能增大，熔点升高。n n一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。n n固态不导电，水溶液或者熔融状态下能导电。固态不导电，水溶液或者熔融状态下能导电。固态不导电，水溶液或者熔融状态下能导电。固态不导电，水溶
15、液或者熔融状态下能导电。小结：离子晶体的性质小结：离子晶体的性质第25页，本讲稿共28页思考：哪些晶体属于离子晶体？n n强碱、部分金属氧化物、部分盐类。强碱、部分金属氧化物、部分盐类。第26页，本讲稿共28页某些离子晶体的晶格能F-Cl-Br-I-Li+Na+K+Rb+Cs+1036923821785740853786715689659807747682660631757704649630604 返回原处第27页，本讲稿共28页例：例：下列热化学方程式中，能直接表示出氯化下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶格能的是钠晶格能的是_A、Na+(g)+Cl-(g)=NaCl(s);HB、Na(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s);H1C、Na(s)=Na(g);H2D、Na(g)-e-=Na+(g);H3E、1/2Cl2(g)=Cl(g);H4F、Cl(g)+e-=Cl-(g);H5写出写出H1与与H、H2、H3、H4、H5之间的关系式之间的关系式_第28页，本讲稿共28页