《化学 第3章 物质的聚集状态与物质性质 3.2 离子晶体（第1课时） 鲁科版选修3 .ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学 第3章 物质的聚集状态与物质性质 3.2 离子晶体（第1课时） 鲁科版选修3 .ppt（27页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、一、有关晶体的知识点回顾一、有关晶体的知识点回顾 1、晶体：晶体：内部微粒（原子、离子或分子）内部微粒（原子、离子或分子）在在空间按一定规律做周期性重复排列构成空间按一定规律做周期性重复排列构成的的固体固体物质物质。2 2、晶体的种类、晶体的种类微粒间相微粒间相互作用互作用微粒种类微粒种类原子晶体原子晶体分子晶体分子晶体离子晶体离子晶体金属晶体金属晶体晶体类型晶体类型根据构成晶体根据构成晶体微粒的种类微粒的种类和和微粒微粒间相间相互作用互作用不同分为四种类型：不同分为四种类型：金属阳离子与金属阳离子与自由电子自由电子金属键金属键原子原子离子键离子键共价键共价键分子分子分子间分子间作用力作用力阴
2、阳离子阴阳离子金属晶体、离子晶体、分子晶体的结构中，金属晶体、离子晶体、分子晶体的结构中，金属键、离子键、分子间作用力金属键、离子键、分子间作用力均没有方向性均没有方向性，都趋向于使原子、离子或分子吸引尽可能多的微粒分布于周围，都趋向于使原子、离子或分子吸引尽可能多的微粒分布于周围，并以并以密堆积密堆积的方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定的方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定（2 2）离子晶体的密堆积结构）离子晶体的密堆积结构）离子晶体的密堆积结构）离子晶体的密堆积结构非等径圆球的密堆积非等径圆球的密堆积非等径圆球的密堆积非等径圆球的密堆积 由于阴阳离子的半径不相同，故离子晶体可以视由于
3、阴阳离子的半径不相同，故离子晶体可以视为不等径圆球的密堆积。为不等径圆球的密堆积。即：即：大球先按一定方式做等径圆球的密堆积，大球先按一定方式做等径圆球的密堆积，小球再填充在大球所形成的空隙中。小球再填充在大球所形成的空隙中。3 3、晶体的堆积方式、晶体的堆积方式（1 1）金属晶体做等径圆球密堆积）金属晶体做等径圆球密堆积）金属晶体做等径圆球密堆积）金属晶体做等径圆球密堆积(A(A1 1,A,A2 2,A,A3 3)离子晶体中，离子晶体中，阴、阳离子交错排列阴、阳离子交错排列二、离子晶体二、离子晶体强碱、大多数盐、强碱、大多数盐、活泼金属氧化物。活泼金属氧化物。、定义：、定义：由由阳离子和阴离
4、子阳离子和阴离子通过离子键通过离子键结合而成的晶体。结合而成的晶体。、构成粒子：、构成粒子：阴、阳离子阴、阳离子、粒子间的作用力：、粒子间的作用力：离子键离子键、常见的离子晶体：、常见的离子晶体：问题组一：问题组一：1、离子晶体的定义及性质、离子晶体的定义及性质(无饱和性、方向性无饱和性、方向性)(2)硬度硬度 。.物理特性：物理特性：(1)熔沸点熔沸点 。较高较高较大较大(3)水溶水溶性性(4)导电性导电性一般易溶于水一般易溶于水,而难溶于非极性溶剂。而难溶于非极性溶剂。固态不导电，固态不导电，水溶液水溶液或者或者熔融状态下熔融状态下能导电。能导电。下列性质可以证明下列性质可以证明NaClN
5、aCl是离子化合物的是（是离子化合物的是（）A A可溶于水可溶于水 B B具有较高的熔点具有较高的熔点 C C水溶液能导电水溶液能导电 D D熔融状态下能导电熔融状态下能导电 D可用于区别可用于区别离子化合物和共价化合物离子化合物和共价化合物（1）离子半径：）离子半径：（2）离子所带电荷数：）离子所带电荷数：离子键的强弱在一定程度上可以用离子晶体离子键的强弱在一定程度上可以用离子晶体的的晶格能晶格能来衡量。来衡量。F=kq+q-r2问题组一：问题组一：2、影响离子键强弱的因素、影响离子键强弱的因素问题组一：问题组一：3、晶格能的定义及影响因素、晶格能的定义及影响因素P82P82（1 1）晶格能
6、）晶格能 (在一定程度上可以用来在一定程度上可以用来衡量离子键的强弱衡量离子键的强弱)将将1mol 1mol 离子晶体中的阴、阳离子离子晶体中的阴、阳离子完全气化完全气化而远离所吸收而远离所吸收的能量的能量.用用U U表示。表示。（2 2）意义：）意义：一般而言，一般而言，晶格能越大，离子键越强，晶格能越大，离子键越强，晶体的晶体的熔沸点熔沸点越高，越高，硬度硬度越大。越大。从表中数据可以看出从表中数据可以看出:（1 1）离子晶体的晶格能愈大离子晶体的晶格能愈大,晶体的熔点就愈高。晶体的熔点就愈高。（2 2）离子晶体的晶格能）离子晶体的晶格能与阴、阳离子间的距离成与阴、阳离子间的距离成反比反比
7、。r r增大增大U U减小减小熔点熔点降低降低（3 3）晶格能的大小）晶格能的大小与阴、阳离子所带电荷的乘积成与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比正比。晶格能晶格能1、下列关系正确的是（、下列关系正确的是（）A、熔点：、熔点：NaINaBrB、硬度：、硬度：MgOCaOC、晶格能：、晶格能：NaClNaCl当堂检测：当堂检测：B三三.AB.AB型离子晶体的结构型式型离子晶体的结构型式（1 1）NaClNaCl 型型（2 2）CsClCsCl 型型（3 3）ZnSZnS 型型课本课本P83P83：晶格能的大小还与：晶格能的大小还与离子晶体的结构型式离子晶体的结构型式有关有关Na+Cl-Cl-Na+N
8、a+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+食盐（晶体）的形成：食盐（晶体）的形成：阴、阳阴、阳离子间通过离子键结合形成离子晶体。离子间通过离子键结合形成离子晶体。问题组二：问题组二：1、NaClNaCl晶体是如何形成的晶体是如何形成的？P80P80思考：氯化钠晶体中思考：氯化钠晶体中钠离子和氯离子分别处于晶钠离子和氯离子分别处于晶胞的什么位置？胞的什么位置？每个晶胞含钠离子、氯离子每个晶胞含钠离子、氯离子的个数是多少？的个数是多少？能否把能否把“NaCl”称为分子式称为分子式？(1)(1)氯化钠氯化钠
9、的的晶胞晶胞问题组二：问题组二：2、NaClNaCl晶胞的研究晶胞的研究？氯离子：面心和顶点；氯离子：面心和顶点；钠离子：体心和棱中点。钠离子：体心和棱中点。-Cl-Na+NaCl晶体结构示意图：晶体结构示意图：钠离子和氯离子的位置：钠离子和氯离子的位置：氯离子：面心和顶点；氯离子：面心和顶点；钠离子：体心和棱中点。钠离子：体心和棱中点。ClCl-NaNa+反之亦可。回答时看实际所给的晶胞图反之亦可。回答时看实际所给的晶胞图每个晶胞含钠离子、氯离子的个数：每个晶胞含钠离子、氯离子的个数：见见P81P81表中的晶胞表中的晶胞立方晶胞立方晶胞切割法切割法微粒位置微粒位置 顶顶点点 棱棱边边 面心面
10、心 体内体内 贡贡献献1814121由由晶胞构成晶胞构成的离子晶体的离子晶体:其化学式是各类离子的最简个数比。其化学式是各类离子的最简个数比。离子晶体的特点：无单个分子存在；离子晶体的特点：无单个分子存在；“NaCl”不表示分子式，而是化学式。不表示分子式，而是化学式。与与NaNa+等距离且最近的等距离且最近的ClCl-有有 个个，与与ClCl-等距离且最近的等距离且最近的NaNa+有有 个个问题组二：问题组二：2、NaClNaCl晶胞的研究晶胞的研究？这几个这几个ClCl-（或或 Na+）在空间构成的几何）在空间构成的几何构型为构型为 。-Cl-Na+NaCl晶体结构示意图：晶体结构示意图：
11、上、下上、下左、右左、右前、后前、后 与与Na+Na+等距离且最近的等距离且最近的Cl-Cl-有有 个个，与与ClCl-等距离且最近的等距离且最近的NaNa+有有 个个配位数：配位数：一个离子周围所一个离子周围所邻接邻接的的带异性电荷带异性电荷离子的数目。离子的数目。6 66 6问题组二：问题组二：2、NaClNaCl晶胞的研究晶胞的研究？这这6个个Na+（或或ClCl-）在空间构成的几何构在空间构成的几何构型为型为 。正八面体正八面体 每个每个ClCl-周围与它最近且距离相等的周围与它最近且距离相等的ClCl-共有共有_个个 每个每个NaNa+周围与它最近且距离相等的周围与它最近且距离相等的
12、NaNa+共有共有_个个1212问题组二：问题组二：2、NaClNaCl晶胞的研究晶胞的研究？(2)CsCl型晶型晶胞胞思考：氯化铯晶体中思考：氯化铯晶体中.Cs+和和Cl-分别处于晶胞的分别处于晶胞的什么位置？什么位置？.每个晶胞含每个晶胞含Cs+、Cl-的个的个数是多少？数是多少？.每个每个Cs+周围有几个周围有几个Cl-每个每个Cl-周围有几个周围有几个Cs+？问题组三：问题组三：CsCsClCl晶体的晶体的研究？研究？-Cs+-Cl-CsClCsCl的晶体结构及晶胞构示的晶体结构及晶胞构示意图意图铯铯离子和氯离子的位置：离子和氯离子的位置：铯离子：体心铯离子：体心氯离子：顶点氯离子：顶
13、点每个晶胞含铯离子、氯离子的个数：每个晶胞含铯离子、氯离子的个数：88 Cs+的配位数为：的配位数为：Cl-的配位数为：的配位数为：Cl-：1；Cs+：1小结：各类型离子晶体晶胞的比较小结：各类型离子晶体晶胞的比较晶胞类型晶胞类型晶胞结构晶胞结构示意图示意图配位数配位数距离最近距离最近且相等的且相等的相反离子相反离子每个晶每个晶胞含有胞含有离子数离子数实例实例NaCl型型CsCl型型ZnS型型Na+：6Cl-：6Cs+：Cl-：88Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Na+：Cl-：Cs+：Cl-：66884411Li、Na、K和和Rb的卤化物，的卤化物，AgF、MgO等等BeS、BeO等等CsB
14、r、CsI、NH4Cl等等小结小结(P83)：离子晶体的结构型式不同，配位数不同，离子晶体的结构型式不同，配位数不同，晶格能不同，性质有所不同晶格能不同，性质有所不同1、晶格能的定义、意义及影响因素晶格能的定义、意义及影响因素P82P82（1 1）晶格能）晶格能 (在一定程度上可以用来在一定程度上可以用来衡量离子键的强弱衡量离子键的强弱)将将1mol 1mol 离子晶体中的阴、阳离子离子晶体中的阴、阳离子完全气化完全气化而远离所吸收而远离所吸收的能量的能量.用用U U表示。表示。（2 2）离子晶体的晶格能离子晶体的晶格能与阴、阳离子间的距离成与阴、阳离子间的距离成反比反比晶格能的大小晶格能的大
15、小与阴、阳离子所带电荷的乘积成与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比正比。晶格能的大小还与晶格能的大小还与离子晶体的结构型式离子晶体的结构型式有关有关2 2、ABAB型离子晶体的结构型式型离子晶体的结构型式（1 1）NaClNaCl 型型（2 2）CsClCsCl 型型（3 3）ZnSZnS 型型(3)ZnS(3)ZnS型晶胞型晶胞Zn2+的配位数：的配位数：S2-的配位数：的配位数：一个一个ZnS晶胞中含：晶胞中含：Zn2+和和 S2-问题组四：问题组四：ZnSZnS晶体的晶体的研究？研究？Zn2+S2-4 4个个4 4个个44小结：各类型离子晶体晶胞的比较小结：各类型离子晶体晶胞的比较晶胞类型晶
16、胞类型晶胞结构晶胞结构示意图示意图距离最近距离最近且相等的且相等的相反离子相反离子配位数配位数每个晶每个晶胞含有胞含有离子数离子数实例实例NaCl型型CsCl型型ZnS型型Na+：6Cl-：6Cs+：Cl-：88Zn2+：S2-：44Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：668844441144Li、Na、K和和Rb的卤化物，的卤化物，AgF、MgO等等BeS、BeO等等CsBr、CsI、NH4Cl等等小结：小结：离子晶体的结构型式不同，配位数不同，离子晶体的结构型式不同，配位数不同，晶格能不同，性质有所不同晶格能不同，性质有所不同
17、 1 1、在在NaClNaCl的一个晶胞中，的一个晶胞中，完全完全拥有拥有NaNa+、ClCl的数目是多少？若棱边上两个的数目是多少？若棱边上两个ClCl之间的距离为之间的距离为acmacm，则该晶体的密度为多少？则该晶体的密度为多少？(g/cm(g/cm-3-3)NaNaNaNa+数数数数=1+12=1+12=1+12=1+12 1/4=4;1/4=4;1/4=4;1/4=4;ClClClCl-数数数数=8=8=8=8 1/8+61/8+61/8+61/8+6 1/2=4 1/2=4 1/2=4 1/2=4 四、有关晶胞密度的计算四、有关晶胞密度的计算一个晶胞的质量为一个晶胞的质量为 m,m,晶胞中含有的晶胞中含有的“分子分子”数为数为N N m=V=MNN NA Aa cm2 2、已已知知CsClCsCl晶晶体体的的密密度度为为 g gcmcm3 3，N NA A为为阿阿伏伏加加德德罗罗常常数数，相相邻邻的的两两个个CsCs的的核核间间距距为为a a cmcm，如如图图所所示示，则则CsClCsCl的的相相对对分分子子质质量量可可以以表示表示为为N NA Aa a3 3一个晶胞的质量为一个晶胞的质量为 m,m,晶胞中含有的晶胞中含有的“分子分子”数为数为N N m=V=MNN NA A