化学人教版（2019）选择性必修2 3.3.2离子晶体（共25张ppt）
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）选择性必修2 3.3.2离子晶体（共25张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 15.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-01-17 13:35:33 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
第三章 晶体结构与性质
第三节 金属晶体与离子晶体
第2课时
导入新课
交流讨论
熔融的NaCl或者NaCl的水溶液能够导电，而NaCl晶体却不能导电，这是为什么呢？
没有自由移动的Na＋和Cl
NaCl晶体中微粒是怎样分布的，NaCl晶体模型又是怎样的呢？
资料卡片
1913年布拉格用X射线衍射法测定出NaCl晶体的结构
氯化钠晶体的微观结构
X射线衍射仪
二、离子晶体
观察思考
观察NaCl的微观结构示意图，如何截取其晶胞？
二、离子晶体→NaCl晶体的结构模型
(1) 每个晶胞中含有的Na＋和Cl 的数目各是多少？
(2) 氯化钠的化学式用“NaCl”表示，原因何在？
观察
思考
二、离子晶体→NaCl晶体的结构模型
(3) 与Na＋等距离且最近的Na＋的个数有_____个。
(4) 与Na＋等距离且最近的Cl 的个数有_____个。
观察思考
12
同理：与Cl 等距离且最近的Cl 个数也是 12 个
配位数 (缩写C.N.) ：一个离子周围最临近的异电性离子数目
6
结论：钠离子、氯离子的配位数均为 6
二、离子晶体→CsCl晶体的结构模型
(1) 与Cs＋等距离且最近的Cs＋的个数为______；
(2) Cs＋的配位数为_____，Cl 的配位数为______。
观察
思考
Cl
Cs＋
6
8
8
二、离子晶体
活动
探究
(1) 揉捏食盐晶体，你的感受？
(2) 盐焗时，发现食盐都未熔融，说明了什么？
硬度较大，难以压缩
熔点高
离子晶体
离子键
结构
决定
性质
决定
用途
构成微粒
相互作用
晶体类型
阴、阳离子
思考交流
离子晶体这些物理性质与离子间的相互作用是否有一定的关系？
离子键：阴、阳离子间的强烈的相互作用 (静电作用)
二、离子晶体
归纳总结
请根据离子晶体的微观结构描述离子键的特征？
离子键特征：无方向性和饱和性
离子晶体：是阴、阳离子在空间呈现周期性重复排列所形成的晶体
共价键特征：有方向性和饱和性
二、离子晶体
晶体 离子间距/pm 电荷数 熔点/℃
NaCl 276 1 801
NaBr 290 1 750
MgO 205 2 2800
CaO 239 2 2576
交流讨论
请根据表格分析，离子晶体的熔点与哪些因素有关？
根据数据，你能总结出什么规律？
离子半径
所带电荷
影响
离子键强弱
熔点
影响
二、离子晶体
晶体 离子间距/pm 电荷数 熔点/℃
NaCl 276 1 801
NaBr 290 1 750
MgO 205 2 2800
CaO 239 2 2576
规律：离子半径越小、所带电荷越多，离子键越强，熔点就越高，硬度也越大。
耐火材料
思考
离子晶体的熔点都很高吗？你的依据是什么吗？
交流讨论
请根据表格分析，离子晶体的熔点与哪些因素有关？
根据数据，你能总结出什么规律？
二、离子晶体
拓展视野
实际上，大量离子晶体中的阴离子或阳离子不是单原子离子
化合物 熔点/℃
NH4NO3 169.6
Ca(H2PO4)2 109
CH3COOCs 194
有的还存在电中性分子( H2O、NH3等)。
CuSO4·5H2O
KAl (SO4 )2·12H2O
有些离子组成的物质在常温下甚至以液态形式存在。
C2H5NH3NO3 12
离子液体：熔点低、稳定性强、是优良的绿色溶剂等优点。
1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐
二、离子晶体
归纳整理
根据构成微粒和微粒间相互作用不同分为四种类型
晶体类型 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
微粒种类
微粒间 相互作用
典型晶体
金属阳离子和自由电子
金属键
原子
离子键
共价键
分子
分子间作用力
阴、阳离子
金属Cu
NaCl
CO2
课堂检测
练2、萤石( 氟化钙CaF2 )晶体属于立方晶系，在氟化钙的晶胞中每个Ca2＋被8个F 所包围，则每个F-周围最近距离的Ca2＋数目为( )
2 B. 4
C. 6 D. 8
练1、下列判断正确的是( )
A. 该晶体属于分子晶体
B. 该晶胞中Zn2＋和S2 数目不相等
C. Zn2＋周围等距离且最近的S2 为6
D. 氧化锌的熔点高于硫化锌
课堂检测
二、离子晶体→萤石(CaF2)型晶胞
Ca2＋: 面心立方最密堆积
F : 填充在整个四面体空隙中
Ca2＋
F
二、离子晶体→萤石(CaF2)型晶胞
(1) Ca2＋配位数为____，F 配位数为_____；
(2) 每个F 周围最近且等距离的F 有____个；
每个Ca2＋周围最近且等距离的Ca2＋有_____个。
8
4
6
12
二、离子晶体→立方ZnS型晶胞
Zn2＋
Zn2＋:面心立方最密堆积
S2 :填充在部分四面体空隙中
二、离子晶体→立方ZnS型晶胞
(1) Zn2＋配位数为____， S2 配位数为______；
(2) 每个Zn2＋周围最近且等距离的Zn2＋有____个；
每个S2 周围最近且等距离的S2 有_____个。
4
4
12
12
二、离子晶体
晶体 类型 晶胞 类型 晶胞结构示意图 每个晶胞含 有离子数 配位数 实例
AB NaCl型 Na＋ Na＋ KBr、AgCl、MgO、CaS、BaSe
Cl Cl
CsCl型 Cs＋ Cs＋ CsCl、CsBr、
CsI、TlCl
Cl Cl
ZnS型 Zn2＋ Zn2＋
ZnS、AgI、BeO
S2 S2
AB2 CaF2型 Ca2＋ Ca2＋ 碱土金属卤化物
碱金属氧化物
F F
4
4
6
6
1
1
8
8
4
4
4
4
4
8
4
8
导入新课
交流讨论
已知氯化亚铜(CuCl)的晶胞结构如图所示，试分析：
Cu
Cl
(1) Cu＋周围等距离且最近的Cl 有____个；
Cl 周围等距离且最近的Cu＋有____个。
4
4
(2) 试根据NaCl 和CuCl中Na＋和Cu＋半径推测两种晶体熔点高低？
离子 r/pm
Na＋ 102
Cu＋ 60
晶体 熔点/℃
NaCl 801
CuCl 426
事实上，纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是它们之间的过渡晶体。
三、过渡晶体与混合型晶体→过渡晶体
思考交流
晶体类型之间存在绝对的界限吗？
表 3 4 几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数
氧化物
离子键的
百分数/%
Na2O
62
MgO
50
Al2O3
41
SiO2
33
离子晶体 共价晶体
1、过渡晶体：介于某两种晶体类型之间的晶体
四种元素氧化物的化学键中离子键成分逐渐减少
结论：四种典型晶体类型都存在过渡晶体
结论：晶体性质偏向某一晶体类型的过渡晶体通常当作该晶体类型处理
三、过渡晶体与混合型晶体→过渡晶体
思考
Na2O、MgO、Al2O3、SiO2中离子键成分为何逐渐减少？
推测
请推测P2O5、SO3、Cl2O7的离子键成分变化趋势？
原因：与氧元素的电负性的差值逐渐减小
变化趋势：百分数小于33，且逐渐减少
元素性质
成因分析
电负性差值
化学键类型
成键微粒
Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7
离子晶体 共价晶体 分子晶体
三、过渡晶体与混合型晶体→ 混合型晶体
金刚石部分物理性质
熔点 莫氏硬度 电导率/(s·m 1)
3550℃ 10 2.11×10 13
石墨部分物理性质
熔点 莫氏硬度 电导率/(s·m 1)
3850℃ 1 2.5×103
同是碳单质的晶体，金刚石和石墨的性质存在哪
些异同？
你认为是什么造成了这种差异？
思考交流
同：熔点均较高
异：金刚石硬度很高、不导电，石墨质软、能导电
结构决定性质
三、过渡晶体与混合型晶体→ 混合型晶体 (石墨)
石墨性质特征
石墨结构特征
熔点高、 质软、 能导电
共价晶体特征
分子晶体特征
层状结构
层内碳原子之间形成共价键
未参与杂化电子可在层内运动
(层之间)范德华力维系
分子晶体特征
共价晶体特征
混合型晶体
金属晶体特征
金属晶体特征
课堂检测
练、石墨能与熔融金属钾作用，形成石墨间隙化合物，钾原子填充在石墨各层原子中。比较常见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物，其化学式可写为CxK，其平面图形如图所示。x的值为( )
A. 8 B. 12 C. 24 D. 60
第三章 晶体结构与性质
第三节 金属晶体与离子晶体
第2课时
导入新课
交流讨论
熔融的NaCl或者NaCl的水溶液能够导电，而NaCl晶体却不能导电，这是为什么呢？
没有自由移动的Na＋和Cl
NaCl晶体中微粒是怎样分布的，NaCl晶体模型又是怎样的呢？
资料卡片
1913年布拉格用X射线衍射法测定出NaCl晶体的结构
氯化钠晶体的微观结构
X射线衍射仪
二、离子晶体
观察思考
观察NaCl的微观结构示意图，如何截取其晶胞？
二、离子晶体→NaCl晶体的结构模型
(1) 每个晶胞中含有的Na＋和Cl 的数目各是多少？
(2) 氯化钠的化学式用“NaCl”表示，原因何在？
观察
思考
二、离子晶体→NaCl晶体的结构模型
(3) 与Na＋等距离且最近的Na＋的个数有_____个。
(4) 与Na＋等距离且最近的Cl 的个数有_____个。
观察思考
12
同理：与Cl 等距离且最近的Cl 个数也是 12 个
配位数 (缩写C.N.) ：一个离子周围最临近的异电性离子数目
6
结论：钠离子、氯离子的配位数均为 6
二、离子晶体→CsCl晶体的结构模型
(1) 与Cs＋等距离且最近的Cs＋的个数为______；
(2) Cs＋的配位数为_____，Cl 的配位数为______。
观察
思考
Cl
Cs＋
6
8
8
二、离子晶体
活动
探究
(1) 揉捏食盐晶体，你的感受？
(2) 盐焗时，发现食盐都未熔融，说明了什么？
硬度较大，难以压缩
熔点高
离子晶体
离子键
结构
决定
性质
决定
用途
构成微粒
相互作用
晶体类型
阴、阳离子
思考交流
离子晶体这些物理性质与离子间的相互作用是否有一定的关系？
离子键：阴、阳离子间的强烈的相互作用 (静电作用)
二、离子晶体
归纳总结
请根据离子晶体的微观结构描述离子键的特征？
离子键特征：无方向性和饱和性
离子晶体：是阴、阳离子在空间呈现周期性重复排列所形成的晶体
共价键特征：有方向性和饱和性
二、离子晶体
晶体 离子间距/pm 电荷数 熔点/℃
NaCl 276 1 801
NaBr 290 1 750
MgO 205 2 2800
CaO 239 2 2576
交流讨论
请根据表格分析，离子晶体的熔点与哪些因素有关？
根据数据，你能总结出什么规律？
离子半径
所带电荷
影响
离子键强弱
熔点
影响
二、离子晶体
晶体 离子间距/pm 电荷数 熔点/℃
NaCl 276 1 801
NaBr 290 1 750
MgO 205 2 2800
CaO 239 2 2576
规律：离子半径越小、所带电荷越多，离子键越强，熔点就越高，硬度也越大。
耐火材料
思考
离子晶体的熔点都很高吗？你的依据是什么吗？
交流讨论
请根据表格分析，离子晶体的熔点与哪些因素有关？
根据数据，你能总结出什么规律？
二、离子晶体
拓展视野
实际上，大量离子晶体中的阴离子或阳离子不是单原子离子
化合物 熔点/℃
NH4NO3 169.6
Ca(H2PO4)2 109
CH3COOCs 194
有的还存在电中性分子( H2O、NH3等)。
CuSO4·5H2O
KAl (SO4 )2·12H2O
有些离子组成的物质在常温下甚至以液态形式存在。
C2H5NH3NO3 12
离子液体：熔点低、稳定性强、是优良的绿色溶剂等优点。
1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐
二、离子晶体
归纳整理
根据构成微粒和微粒间相互作用不同分为四种类型
晶体类型 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
微粒种类
微粒间 相互作用
典型晶体
金属阳离子和自由电子
金属键
原子
离子键
共价键
分子
分子间作用力
阴、阳离子
金属Cu
NaCl
CO2
课堂检测
练2、萤石( 氟化钙CaF2 )晶体属于立方晶系，在氟化钙的晶胞中每个Ca2＋被8个F 所包围，则每个F-周围最近距离的Ca2＋数目为( )
2 B. 4
C. 6 D. 8
练1、下列判断正确的是( )
A. 该晶体属于分子晶体
B. 该晶胞中Zn2＋和S2 数目不相等
C. Zn2＋周围等距离且最近的S2 为6
D. 氧化锌的熔点高于硫化锌
课堂检测
二、离子晶体→萤石(CaF2)型晶胞
Ca2＋: 面心立方最密堆积
F : 填充在整个四面体空隙中
Ca2＋
F
二、离子晶体→萤石(CaF2)型晶胞
(1) Ca2＋配位数为____，F 配位数为_____；
(2) 每个F 周围最近且等距离的F 有____个；
每个Ca2＋周围最近且等距离的Ca2＋有_____个。
8
4
6
12
二、离子晶体→立方ZnS型晶胞
Zn2＋
Zn2＋:面心立方最密堆积
S2 :填充在部分四面体空隙中
二、离子晶体→立方ZnS型晶胞
(1) Zn2＋配位数为____， S2 配位数为______；
(2) 每个Zn2＋周围最近且等距离的Zn2＋有____个；
每个S2 周围最近且等距离的S2 有_____个。
4
4
12
12
二、离子晶体
晶体 类型 晶胞 类型 晶胞结构示意图 每个晶胞含 有离子数 配位数 实例
AB NaCl型 Na＋ Na＋ KBr、AgCl、MgO、CaS、BaSe
Cl Cl
CsCl型 Cs＋ Cs＋ CsCl、CsBr、
CsI、TlCl
Cl Cl
ZnS型 Zn2＋ Zn2＋
ZnS、AgI、BeO
S2 S2
AB2 CaF2型 Ca2＋ Ca2＋ 碱土金属卤化物
碱金属氧化物
F F
4
4
6
6
1
1
8
8
4
4
4
4
4
8
4
8
导入新课
交流讨论
已知氯化亚铜(CuCl)的晶胞结构如图所示，试分析：
Cu
Cl
(1) Cu＋周围等距离且最近的Cl 有____个；
Cl 周围等距离且最近的Cu＋有____个。
4
4
(2) 试根据NaCl 和CuCl中Na＋和Cu＋半径推测两种晶体熔点高低？
离子 r/pm
Na＋ 102
Cu＋ 60
晶体 熔点/℃
NaCl 801
CuCl 426
事实上，纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是它们之间的过渡晶体。
三、过渡晶体与混合型晶体→过渡晶体
思考交流
晶体类型之间存在绝对的界限吗？
表 3 4 几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数
氧化物
离子键的
百分数/%
Na2O
62
MgO
50
Al2O3
41
SiO2
33
离子晶体 共价晶体
1、过渡晶体：介于某两种晶体类型之间的晶体
四种元素氧化物的化学键中离子键成分逐渐减少
结论：四种典型晶体类型都存在过渡晶体
结论：晶体性质偏向某一晶体类型的过渡晶体通常当作该晶体类型处理
三、过渡晶体与混合型晶体→过渡晶体
思考
Na2O、MgO、Al2O3、SiO2中离子键成分为何逐渐减少？
推测
请推测P2O5、SO3、Cl2O7的离子键成分变化趋势？
原因：与氧元素的电负性的差值逐渐减小
变化趋势：百分数小于33，且逐渐减少
元素性质
成因分析
电负性差值
化学键类型
成键微粒
Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7
离子晶体 共价晶体 分子晶体
三、过渡晶体与混合型晶体→ 混合型晶体
金刚石部分物理性质
熔点 莫氏硬度 电导率/(s·m 1)
3550℃ 10 2.11×10 13
石墨部分物理性质
熔点 莫氏硬度 电导率/(s·m 1)
3850℃ 1 2.5×103
同是碳单质的晶体，金刚石和石墨的性质存在哪
些异同？
你认为是什么造成了这种差异？
思考交流
同：熔点均较高
异：金刚石硬度很高、不导电，石墨质软、能导电
结构决定性质
三、过渡晶体与混合型晶体→ 混合型晶体 (石墨)
石墨性质特征
石墨结构特征
熔点高、 质软、 能导电
共价晶体特征
分子晶体特征
层状结构
层内碳原子之间形成共价键
未参与杂化电子可在层内运动
(层之间)范德华力维系
分子晶体特征
共价晶体特征
混合型晶体
金属晶体特征
金属晶体特征
课堂检测
练、石墨能与熔融金属钾作用，形成石墨间隙化合物，钾原子填充在石墨各层原子中。比较常见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物，其化学式可写为CxK，其平面图形如图所示。x的值为( )
A. 8 B. 12 C. 24 D. 60