化学人教版（2019）选择性必修2 3.3.2离子晶体（共18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18张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-08-23 11:49:41 | ||
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文档简介
(共18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 离子晶体
胆矾
萤石
重晶石
烧碱
CuSO4·5H2O
CaF2
BaSO4
NaOH
离子晶体
下列晶体构成微粒有什么共同点？微粒之间存在哪种相同的作用力？
离子晶体
1.离子晶体
强碱、活泼金属的氧化物和过氧化物、大多数盐
（1）定义：
（3）常见的离子晶体
构成粒子
离子晶体
阴阳离子
粒子间的作用力
离子键
（2）离子晶体中的粒子及粒子间的相互作用
无分子式，化学式表示离子最简整数比 。
还可能有共价键、氢键
由阴离子和阳离子相互作用而形成的晶体，叫做离子晶体。
离子晶体无单个分子存在；如NaCl不表示分子式
离子晶体
2.离子晶体的性质——导电性
运动的微粒 过程中发生的变化 温度的影响
金属导电 自由电子 物理变化 升温，导电性减弱
电解质溶液导电 阴、阳离子 化学变化 升温，导电性增强
离子晶体中，离子键较强，离子不能自由移动，即晶体中无自由移动的离子，因此，离子晶体不导电。
离子晶体
2.离子晶体的性质——水溶性
大多数离子晶体易溶于极性溶剂（如水），难溶于非极性溶剂（如汽油、苯等），遵循“相似相溶”规律。
当把离子晶体放入水中时，极性水分子对离子晶体中的离子产生吸引作用，使晶体中的离子克服了离子间的作用而电离，变成在水中自由移动的离子。
离子晶体
2.离子晶体的性质——硬度
离子晶体的硬度较大，难于压缩。阴阳离子间有较强的离子键，使离子晶体的硬度较大，当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎。
发生滑动
施加外力
同种电荷相互排斥，使晶面裂开
离子晶体的延展性差
离子晶体
2.离子晶体的性质——熔沸点
离子晶体一般具有较高的熔、沸点和难挥发的性质。
离子晶体的熔点差距也较大
化合物 熔点 /℃ 化合物 熔点 /℃
CaO 2613 Na2SO4 884
CuCl2 1326 Ca2SiO4 2130
NH4NO3 169.6 Na3PO4 340
BaSO4 1580 CH3COOCs 194
LiPF6 200分解温度 NaNO2 270
P88【思考与讨论】 我们知道，金属的熔点差异很大，如钨的熔点为 3410 ℃。而常温下，汞却是液体。离子晶体的熔点是不是也差异很大呢？
阴阳离子间通过静电作用所形成的强烈的相互作用叫做离子键。
成键粒子
键的本质
静电引力和斥力
（1）特征：离子键没有方向性和饱和性。
（2）影响因素：一般说来，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，离子晶体的熔、沸点越高，硬度越大。
3.离子键
离子晶体
硬度 熔点 沸点
NaCl 大 801℃ 1413℃
CsCl 645℃ 645℃
NaCl晶胞
（1）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数：
Na＋：12×＋1＝4
Cl－：8×＋6×＝4
离子晶体
4.常见离子晶体的结构
Cl
Na+
（2）配位数
一种离子周围最邻近的带相反电荷的离子数目
每个Na＋周围与之等距且距离最近的Cl－有____个。
6
它们所围成的空间几何构型是 。
正八面体
（3）每个Na＋周围与之等距且距离最近的Cl－有___个，Na＋有___个。
每个Cl－周围与之等距且距离最近的Na＋有____个，Cl－有____个。
Cl－
Na＋
6
12
6
12
NaCl晶胞
离子晶体
4.常见离子晶体的结构
Na+：体心和棱心。 Cl ：顶点和面心
CsCl晶胞
离子晶体
4.常见离子晶体的结构
（1）每个晶胞含铯离子、氯离子的个数：
Cs＋：1
Cl－：8×＝1
（2）配位数
每个Cs＋周围与之等距且距离最近的Cl－有____个。
它们所围成的空间几何构型是 。
CsCl晶胞
8
正六面体
离子晶体
4.常见离子晶体的结构
（3）每个Cs＋周围与之等距且距离最近的Cl－有___个，Cs＋有___个。
每个Cl－周围与之等距且距离最近的Cs＋有____个，Cl－有____个。
8
6
8
6
Cl-
Cs+
离子晶体
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。有的还存在电中性分子( H2O、NH3等)。
如CuSO4 5H2O中还存在共价键、分子间作用力，有些还有氢键等，但主体是离子键。
有些离子组成的物质在常温下甚至以液态形式存在。
化合物 熔点/℃
NH4NO3 169.6
Ca(H2PO4)2 109
C2H5NH3NO3 12
离子液体:熔点低、稳定性强、是优良的绿色溶剂等优点
离子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体
存在微粒 阴阳离子 原子 分子 金属离子、自由电子
微粒间作用 离子键 共价键 分子间作用力 金属键
主要性质 硬而脆，易溶于极性溶剂，熔化时能够导电，溶沸点高 质地硬，不溶于大多数溶剂，导电性差，熔沸点很高 硬度小，水溶液能够导电，溶沸点低 金属光泽，是电和热的良导体，熔沸点高或低
实例 食盐晶体 金刚石 NH3、HCl 镁、铝
课堂小结
明辨是非
(1) 离子晶体中一定含有金属元素( )
(2) 由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体( )
(3) 有些离子晶体中除含离子键外还存在共价键( )
(4) 离子晶体的熔点一定低于共价晶体的熔点( )
(5) 离子晶体受热熔化，破坏化学键，吸收能量，属于化学变化( )
(6) 某些离子晶体受热失去结晶水，属于物理变化( )
(7)任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子( )
(8)离子晶体的结构中不可能存在电中性的分子( )
(9)离子晶体中一定存在离子键( )
×
×
√
×
×
×
×
×
√
1.为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物，进行下列实验。其中合理、可靠的是( )
A.观察常温下的状态，SbCl5是苍黄色液体，SnCl4为无色液体。结论:SbCl5和SnCl4都是离子化合物
B.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点依次为73.5 ℃、2.8 ℃、-33 ℃。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物
C.将SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中，滴入HNO3酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
D.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4水溶液的导电性，发现它们都可以导电。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
B
课堂练习
晶体 熔点/℃
NaCl 801
CuCl 426
2.已知氯化亚铜（CuCl）的晶胞结构如图所示，试分析：
② Cu+和Cl-的空间位置关系？
① Cu+周围等距离且最近的Cl-？ Cl-周围等距离且最近的Cu+ ？
离子 r/pm
Na+ 102
Cu+ 60
③ 试根据NaCl 和CuCl中Na+和Cu+半径推测两种晶体熔点高低？
4
课堂练习
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。
首先看物质的状态，一般情况下是固体>液体>气体；再看物质所属类型，一般是共价晶体>离子晶体>分子晶体(注意：不是绝对的，如氧化铝的熔点大于晶体硅)，结构类型相同时再根据相应规律进行判断。同类晶体熔、沸点比较思路：共价晶体→共价键键能→键长→原子半径；分子晶体→分子间作用力→相对分子质量；离子晶体→离子键强弱→离子所带电荷数、离子半径；金属晶体→金属键强弱→金属阳离子所带电荷、金属阳离子半径。
比较不同晶体熔、沸点的基本思路
归纳小结
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 离子晶体
胆矾
萤石
重晶石
烧碱
CuSO4·5H2O
CaF2
BaSO4
NaOH
离子晶体
下列晶体构成微粒有什么共同点？微粒之间存在哪种相同的作用力？
离子晶体
1.离子晶体
强碱、活泼金属的氧化物和过氧化物、大多数盐
（1）定义：
（3）常见的离子晶体
构成粒子
离子晶体
阴阳离子
粒子间的作用力
离子键
（2）离子晶体中的粒子及粒子间的相互作用
无分子式，化学式表示离子最简整数比 。
还可能有共价键、氢键
由阴离子和阳离子相互作用而形成的晶体，叫做离子晶体。
离子晶体无单个分子存在；如NaCl不表示分子式
离子晶体
2.离子晶体的性质——导电性
运动的微粒 过程中发生的变化 温度的影响
金属导电 自由电子 物理变化 升温，导电性减弱
电解质溶液导电 阴、阳离子 化学变化 升温，导电性增强
离子晶体中，离子键较强，离子不能自由移动，即晶体中无自由移动的离子，因此，离子晶体不导电。
离子晶体
2.离子晶体的性质——水溶性
大多数离子晶体易溶于极性溶剂（如水），难溶于非极性溶剂（如汽油、苯等），遵循“相似相溶”规律。
当把离子晶体放入水中时，极性水分子对离子晶体中的离子产生吸引作用，使晶体中的离子克服了离子间的作用而电离，变成在水中自由移动的离子。
离子晶体
2.离子晶体的性质——硬度
离子晶体的硬度较大，难于压缩。阴阳离子间有较强的离子键，使离子晶体的硬度较大，当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎。
发生滑动
施加外力
同种电荷相互排斥，使晶面裂开
离子晶体的延展性差
离子晶体
2.离子晶体的性质——熔沸点
离子晶体一般具有较高的熔、沸点和难挥发的性质。
离子晶体的熔点差距也较大
化合物 熔点 /℃ 化合物 熔点 /℃
CaO 2613 Na2SO4 884
CuCl2 1326 Ca2SiO4 2130
NH4NO3 169.6 Na3PO4 340
BaSO4 1580 CH3COOCs 194
LiPF6 200分解温度 NaNO2 270
P88【思考与讨论】 我们知道，金属的熔点差异很大，如钨的熔点为 3410 ℃。而常温下，汞却是液体。离子晶体的熔点是不是也差异很大呢？
阴阳离子间通过静电作用所形成的强烈的相互作用叫做离子键。
成键粒子
键的本质
静电引力和斥力
（1）特征：离子键没有方向性和饱和性。
（2）影响因素：一般说来，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，离子晶体的熔、沸点越高，硬度越大。
3.离子键
离子晶体
硬度 熔点 沸点
NaCl 大 801℃ 1413℃
CsCl 645℃ 645℃
NaCl晶胞
（1）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数：
Na＋：12×＋1＝4
Cl－：8×＋6×＝4
离子晶体
4.常见离子晶体的结构
Cl
Na+
（2）配位数
一种离子周围最邻近的带相反电荷的离子数目
每个Na＋周围与之等距且距离最近的Cl－有____个。
6
它们所围成的空间几何构型是 。
正八面体
（3）每个Na＋周围与之等距且距离最近的Cl－有___个，Na＋有___个。
每个Cl－周围与之等距且距离最近的Na＋有____个，Cl－有____个。
Cl－
Na＋
6
12
6
12
NaCl晶胞
离子晶体
4.常见离子晶体的结构
Na+：体心和棱心。 Cl ：顶点和面心
CsCl晶胞
离子晶体
4.常见离子晶体的结构
（1）每个晶胞含铯离子、氯离子的个数：
Cs＋：1
Cl－：8×＝1
（2）配位数
每个Cs＋周围与之等距且距离最近的Cl－有____个。
它们所围成的空间几何构型是 。
CsCl晶胞
8
正六面体
离子晶体
4.常见离子晶体的结构
（3）每个Cs＋周围与之等距且距离最近的Cl－有___个，Cs＋有___个。
每个Cl－周围与之等距且距离最近的Cs＋有____个，Cl－有____个。
8
6
8
6
Cl-
Cs+
离子晶体
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。有的还存在电中性分子( H2O、NH3等)。
如CuSO4 5H2O中还存在共价键、分子间作用力，有些还有氢键等，但主体是离子键。
有些离子组成的物质在常温下甚至以液态形式存在。
化合物 熔点/℃
NH4NO3 169.6
Ca(H2PO4)2 109
C2H5NH3NO3 12
离子液体:熔点低、稳定性强、是优良的绿色溶剂等优点
离子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体
存在微粒 阴阳离子 原子 分子 金属离子、自由电子
微粒间作用 离子键 共价键 分子间作用力 金属键
主要性质 硬而脆，易溶于极性溶剂，熔化时能够导电，溶沸点高 质地硬，不溶于大多数溶剂，导电性差，熔沸点很高 硬度小，水溶液能够导电，溶沸点低 金属光泽，是电和热的良导体，熔沸点高或低
实例 食盐晶体 金刚石 NH3、HCl 镁、铝
课堂小结
明辨是非
(1) 离子晶体中一定含有金属元素( )
(2) 由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体( )
(3) 有些离子晶体中除含离子键外还存在共价键( )
(4) 离子晶体的熔点一定低于共价晶体的熔点( )
(5) 离子晶体受热熔化，破坏化学键，吸收能量，属于化学变化( )
(6) 某些离子晶体受热失去结晶水，属于物理变化( )
(7)任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子( )
(8)离子晶体的结构中不可能存在电中性的分子( )
(9)离子晶体中一定存在离子键( )
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1.为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物，进行下列实验。其中合理、可靠的是( )
A.观察常温下的状态，SbCl5是苍黄色液体，SnCl4为无色液体。结论:SbCl5和SnCl4都是离子化合物
B.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点依次为73.5 ℃、2.8 ℃、-33 ℃。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物
C.将SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中，滴入HNO3酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
D.测定SbCl3、SbCl5、SnCl4水溶液的导电性，发现它们都可以导电。结论:SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
B
课堂练习
晶体 熔点/℃
NaCl 801
CuCl 426
2.已知氯化亚铜（CuCl）的晶胞结构如图所示，试分析：
② Cu+和Cl-的空间位置关系？
① Cu+周围等距离且最近的Cl-？ Cl-周围等距离且最近的Cu+ ？
离子 r/pm
Na+ 102
Cu+ 60
③ 试根据NaCl 和CuCl中Na+和Cu+半径推测两种晶体熔点高低？
4
课堂练习
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。
首先看物质的状态，一般情况下是固体>液体>气体；再看物质所属类型，一般是共价晶体>离子晶体>分子晶体(注意：不是绝对的，如氧化铝的熔点大于晶体硅)，结构类型相同时再根据相应规律进行判断。同类晶体熔、沸点比较思路：共价晶体→共价键键能→键长→原子半径；分子晶体→分子间作用力→相对分子质量；离子晶体→离子键强弱→离子所带电荷数、离子半径；金属晶体→金属键强弱→金属阳离子所带电荷、金属阳离子半径。
比较不同晶体熔、沸点的基本思路
归纳小结