化学人教版（2019）选择性必修2 3.2.2 离子晶体（共22张ppt)
文档属性
| 名称 | 化学人教版（2019）选择性必修2 3.2.2 离子晶体（共22张ppt) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-03-28 08:44:22 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
NaCl的形成
+11
+17
+17
+11
Na+ Cl-
Na
Cl
Cl-
Na+
【知识回顾】 氯化钠的形成过程
胆矾
萤石
重晶石
烧碱
CuSO4·5H2O
CaF2
BaSO4
NaOH
下列晶体构成微粒有什么共同点？
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（阴、阳离子间的静电作用）
一、离子晶体
4、特征：
离子键没有方向性和饱和性。
离子晶体为不等径圆球（阴、阳离子半径不同）的密堆积。
5、常见的离子晶体：
强碱、活泼金属氧化物、绝大部分盐。
7、离子晶体中的配位数
指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目
6、离子晶体和离子化合物的关系：
含有离子键的化合物一定是离子化合物；离子化合物中一定含离子键，可能含有共价键、氢键、范德华力。
二、常见的离子晶体类型
1、NaCl型晶胞
(1) 钠离子和氯离子的位置
钠离子：体心和棱中点；
氯离子：面心和顶点，或者反之。
（2）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数
钠离子：4个 ； 氯离子：4个
（3）与钠离子等距离且最近的钠离子、氯离子个数
钠离子：12个 ；氯离子：6个
NaCl晶体中阴、阳离子配位数
离Na+最近的Na+数目____________。
12个
2、CsCl晶胞
（1）铯离子和氯离子的位置
铯离子：体心
氯离子：顶点；或者反之。
（2）每个晶胞含铯离子、氯离子的个数
铯离子：1个 ；氯离子：1个
（3）与铯离子等距离且最近的铯离子、氯离子的个数
铯离子：6个 ；氯离子：8个
（1）Ca2+的配位数：8
（2）F-的配位数：4
（3）每个CaF2晶胞中含：
4个Ca2+和8个F-
3、CaF2型晶胞
交流研讨
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？
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
离子键强弱
熔、沸点
影响
离子半径（间距）、所带电荷
影响
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。
交流研讨
离子晶体的熔点都很高吗？
晶体 熔点/℃ 晶体 熔点/℃
NaCl 801 NH4NO3 169.6
NaBr 750 Ca(H2PO4)2 109
MgO 2800 CH3COOCs 194
CaO 2576 C2H5NH3NO3 12
离子晶体的熔沸点相差很大，有的比共价（分子）晶体高，有的也比共价（分子）晶体低
有些离子组成的物质在常温下甚至以液态形式存在。
三、离子晶体的物理性质
①熔沸点较高（差异也大）、硬度较大
②离子晶体一般不导电、但在熔融状态和水溶液中能导电
③绝大多数离子晶体能溶于水、难溶于有机溶剂
共价晶体
晶体
分子晶体
离子晶体
金属晶体
氯化钠
雪花
金刚石
铜
晶体类型之间存在绝对的界限吗？
Na、Mg、Al、Si四种元素氧化物的化学键中离子键成分逐渐减少
氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2
离子键百分数% 62 50 41 33
过渡晶体
介于某两种晶体类型之间的晶体
Na2O MgO Al2O3 SiO2
离子晶体 共价晶体
事实上，大多数离子晶体中的化学键具有一定的共价键成分。
过渡晶体
离子键的百分数和什么因素有关？
过渡型晶体
化合物 键型 离子键的百分数 电负性差值
CsCl 离子键 75% 3.16 ― 0.79 ＝ 2.37
HCl 极性共价键 20% 3.16 ― 2.22 ＝ 0.94
Cl2 非极性共价键 0 3.16 ― 3.16 ＝ 0
电负性差值越大，离子键成分的百分数越高
混合型晶体
熔点均较高，金刚石硬度很高、不导电，石墨质软、能导电
同是碳单质的晶体，金刚石和石墨的性质存在着相似和不同。你认为是什么造成了这种差异？
思考交流
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
石墨性质特征
熔点高、质软、能导电
共价晶体特征
金属晶体特征
石墨结构特征
范德华力维系
分子晶体特征
混合型晶体
混合型晶体
石墨结构中未参与杂化的p轨道
层状结构
碳原子：sp2杂化
石墨晶体内既有共价键，又有类似金属键的非定域键(π键)，还有范德华力，因此称为混合型晶体，兼具共价晶体、分子晶体和金属晶体的特征。
二、混合型晶体
层内
石墨晶体
未杂化轨道上的电
子在层间自由移动
层间
共价键
范德华力
金属晶体的性质
熔点高
质软
导电
一种结晶形碳,灰黑色，成叶片状、鳞片状和致密块状。质软,具滑腻感，能导电。化学性质不活泼，耐腐蚀，在空气或氧气中强热可以燃烧生成CO2。石墨可用作润滑剂，可用于制造坩埚、电极、铅笔芯等。
石墨电极
石墨坩埚
二、混合型晶体
石墨的用途
思考与讨论
通过对过渡型晶体、混合型晶体的讨论，你对晶体类型有何认识？
对事物的简单分类，尽管条理鲜明，但可能只是概括了最典型的事实。
许多晶体不能被简单的归类到四种晶体的某一类。但是，四类晶体仍然是考察晶体化学结构的基础。
1、正误判断
(1)纯粹的典型晶体是没有的( )
(2)离子键成分的百分数是依据电负性的差值计算出来的，差值越大，离子键成分的百分数越小( )
(3)在共价晶体中可以认为共价键贯穿整个晶体，而在分子晶体中共价键仅局限于晶体微观空间的一个个分子中( )
(4)四类晶体都有过渡型( )
√
×
×
√
1、判断正误
(5)石墨的二维结构内，每个碳原子的配位数为3( )
(6)石墨的导电只能沿石墨平面的方向进行( )
(7)石墨晶体层与层之间距离较大，所以石墨的熔点不高( )
(8)Al2O3晶体中存在离子键，属于离子晶体( )
×
√
√
×
2.下列物质的晶体一定属于离子晶体的是( )
A.在水中能电离出离子的物质
B.在水中能电离出SO42-的化合物
C.在水中能电离出Na＋的化合物
D.熔化时化学键无变化的化合物
C
3.自然界中的CaF2又称萤石，是一种难溶于水的固体，属于典型的离子晶体。下列一定能说明CaF2是离子晶体的实验是( )
A.CaF2难溶于水，其水溶液的导电性极弱
B.CaF2的熔、沸点较高，硬度较大
C.CaF2固体不导电，但在熔融状态下可以导电
D.CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小
C
NaCl的形成
+11
+17
+17
+11
Na+ Cl-
Na
Cl
Cl-
Na+
【知识回顾】 氯化钠的形成过程
胆矾
萤石
重晶石
烧碱
CuSO4·5H2O
CaF2
BaSO4
NaOH
下列晶体构成微粒有什么共同点？
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（阴、阳离子间的静电作用）
一、离子晶体
4、特征：
离子键没有方向性和饱和性。
离子晶体为不等径圆球（阴、阳离子半径不同）的密堆积。
5、常见的离子晶体：
强碱、活泼金属氧化物、绝大部分盐。
7、离子晶体中的配位数
指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目
6、离子晶体和离子化合物的关系：
含有离子键的化合物一定是离子化合物；离子化合物中一定含离子键，可能含有共价键、氢键、范德华力。
二、常见的离子晶体类型
1、NaCl型晶胞
(1) 钠离子和氯离子的位置
钠离子：体心和棱中点；
氯离子：面心和顶点，或者反之。
（2）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数
钠离子：4个 ； 氯离子：4个
（3）与钠离子等距离且最近的钠离子、氯离子个数
钠离子：12个 ；氯离子：6个
NaCl晶体中阴、阳离子配位数
离Na+最近的Na+数目____________。
12个
2、CsCl晶胞
（1）铯离子和氯离子的位置
铯离子：体心
氯离子：顶点；或者反之。
（2）每个晶胞含铯离子、氯离子的个数
铯离子：1个 ；氯离子：1个
（3）与铯离子等距离且最近的铯离子、氯离子的个数
铯离子：6个 ；氯离子：8个
（1）Ca2+的配位数：8
（2）F-的配位数：4
（3）每个CaF2晶胞中含：
4个Ca2+和8个F-
3、CaF2型晶胞
交流研讨
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？
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
离子键强弱
熔、沸点
影响
离子半径（间距）、所带电荷
影响
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。
交流研讨
离子晶体的熔点都很高吗？
晶体 熔点/℃ 晶体 熔点/℃
NaCl 801 NH4NO3 169.6
NaBr 750 Ca(H2PO4)2 109
MgO 2800 CH3COOCs 194
CaO 2576 C2H5NH3NO3 12
离子晶体的熔沸点相差很大，有的比共价（分子）晶体高，有的也比共价（分子）晶体低
有些离子组成的物质在常温下甚至以液态形式存在。
三、离子晶体的物理性质
①熔沸点较高（差异也大）、硬度较大
②离子晶体一般不导电、但在熔融状态和水溶液中能导电
③绝大多数离子晶体能溶于水、难溶于有机溶剂
共价晶体
晶体
分子晶体
离子晶体
金属晶体
氯化钠
雪花
金刚石
铜
晶体类型之间存在绝对的界限吗？
Na、Mg、Al、Si四种元素氧化物的化学键中离子键成分逐渐减少
氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2
离子键百分数% 62 50 41 33
过渡晶体
介于某两种晶体类型之间的晶体
Na2O MgO Al2O3 SiO2
离子晶体 共价晶体
事实上，大多数离子晶体中的化学键具有一定的共价键成分。
过渡晶体
离子键的百分数和什么因素有关？
过渡型晶体
化合物 键型 离子键的百分数 电负性差值
CsCl 离子键 75% 3.16 ― 0.79 ＝ 2.37
HCl 极性共价键 20% 3.16 ― 2.22 ＝ 0.94
Cl2 非极性共价键 0 3.16 ― 3.16 ＝ 0
电负性差值越大，离子键成分的百分数越高
混合型晶体
熔点均较高，金刚石硬度很高、不导电，石墨质软、能导电
同是碳单质的晶体，金刚石和石墨的性质存在着相似和不同。你认为是什么造成了这种差异？
思考交流
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
石墨性质特征
熔点高、质软、能导电
共价晶体特征
金属晶体特征
石墨结构特征
范德华力维系
分子晶体特征
混合型晶体
混合型晶体
石墨结构中未参与杂化的p轨道
层状结构
碳原子：sp2杂化
石墨晶体内既有共价键，又有类似金属键的非定域键(π键)，还有范德华力，因此称为混合型晶体，兼具共价晶体、分子晶体和金属晶体的特征。
二、混合型晶体
层内
石墨晶体
未杂化轨道上的电
子在层间自由移动
层间
共价键
范德华力
金属晶体的性质
熔点高
质软
导电
一种结晶形碳,灰黑色，成叶片状、鳞片状和致密块状。质软,具滑腻感，能导电。化学性质不活泼，耐腐蚀，在空气或氧气中强热可以燃烧生成CO2。石墨可用作润滑剂，可用于制造坩埚、电极、铅笔芯等。
石墨电极
石墨坩埚
二、混合型晶体
石墨的用途
思考与讨论
通过对过渡型晶体、混合型晶体的讨论，你对晶体类型有何认识？
对事物的简单分类，尽管条理鲜明，但可能只是概括了最典型的事实。
许多晶体不能被简单的归类到四种晶体的某一类。但是，四类晶体仍然是考察晶体化学结构的基础。
1、正误判断
(1)纯粹的典型晶体是没有的( )
(2)离子键成分的百分数是依据电负性的差值计算出来的，差值越大，离子键成分的百分数越小( )
(3)在共价晶体中可以认为共价键贯穿整个晶体，而在分子晶体中共价键仅局限于晶体微观空间的一个个分子中( )
(4)四类晶体都有过渡型( )
√
×
×
√
1、判断正误
(5)石墨的二维结构内，每个碳原子的配位数为3( )
(6)石墨的导电只能沿石墨平面的方向进行( )
(7)石墨晶体层与层之间距离较大，所以石墨的熔点不高( )
(8)Al2O3晶体中存在离子键，属于离子晶体( )
×
√
√
×
2.下列物质的晶体一定属于离子晶体的是( )
A.在水中能电离出离子的物质
B.在水中能电离出SO42-的化合物
C.在水中能电离出Na＋的化合物
D.熔化时化学键无变化的化合物
C
3.自然界中的CaF2又称萤石，是一种难溶于水的固体，属于典型的离子晶体。下列一定能说明CaF2是离子晶体的实验是( )
A.CaF2难溶于水，其水溶液的导电性极弱
B.CaF2的熔、沸点较高，硬度较大
C.CaF2固体不导电，但在熔融状态下可以导电
D.CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小
C