3.3.2离子晶体（共29张ppt）化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 3.3.2离子晶体（共29张ppt）化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 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 | 2024-03-28 14:46:29 | ||
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文档简介
(共29张PPT)
第三节 金属晶体与离子晶体
第2课时 离子晶体
学习目标
1、借助离子晶体等模型认识晶体的结构特点。
2、认识离子晶体的物理性质与晶体结构的关系。
3、知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普通存在的。
核心素养
1、结合常见的离子化合物实例，认识这些物质的构成微粒、微粒间相互作用与物质性质的关系，培养宏观辨识与微观探析的核心素养。
2、知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。
3、借助离子晶体模型认识晶体的结构特点，预测物质的性质，形成证据推理与模型认知的核心素养。
离子键
概念：
成键微粒：
成键实质：
成键元素一般指：
活泼金属（ⅠA、ⅡA）和活泼非金属（ⅥA、ⅦA）
离子化
合物
概念：
常见类型
绝大多数盐（包括铵盐）：KCl 、[NH4]2SO4等
所有强碱：NaOH、KOH等
活泼金属氧化物、过氧化物、氢化物：Na2O、
CaO 、Na2O2、NaH等
【复习回顾】
带相反电荷离子间的相互作用叫～。
阴、阳离子（一般金属与非金属电负性之差>1.7)
静电作用（吸引、排斥）
含有离子键的化合物。
NaCl的晶胞
CsCl的晶胞
CaF2的晶胞
离子晶体
定义：
成键粒子：
粒子间作用：
常见离子晶体：一般离子化合物固态时就是离子晶体
由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体
阴、阳离子
离子键（离子内可能含有共价键)
板书
离子晶体
定义：
成键粒子：
粒子间作用：
常见离子晶体：绝大多数盐、所有强碱、活泼金属氧化物
由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体
阴、阳离子
离子键
胆矾CuSO4·5H2O
萤石CaF2
重晶石BaSO4
烧碱NaOH
实际上，大量离子晶体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（如H2O、NH3）。例如CuSO4·5H2O、 Cu（NH3）4SO4·H2O等，在这些晶体中还存在共价键、氢键等。
晶体中也存在范德华力，只是当能量份额很低时不提及。
【思考与讨论】
CaCO3 、(NH4)2SO4 、CuSO4·5H2O、 Cu(NH3)4SO4·H2O观察以上离子晶体中都含有哪些微观粒子？晶体内部存在哪些类型的化学键？
离子晶体
阴、阳离子
(单原子或多原子)
电中性分子
构成微粒
离子键、共价键
氢键、范德华力
作用力
注意：贯穿整个晶体的主要作用力仍是阴、阳离子之间的作用力。
离子键
离子键的实质：
离子键的特征：
影响因素：
是静电作用。
没有方向性和饱和性。
因此，以离子键结合的化合物倾向于形成紧密堆积，使每个离子周围尽可能多地排列异性电荷的离子，从而达到稳定的目的。
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。
板书
离子晶体
定义：
成键粒子：
粒子间作用：
常见离子晶体：绝大多数盐、所有强碱、活泼金属氧化物
由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体
阴、阳离子
离子键
离子键
特征：没有饱和性、方向性
影响因素
阳离子半径--越小
离子所带电荷数---越多
离子键越强
1、MgO、CaO、BaO四种离子晶体熔点的高低顺序是( )
A．MgO＞BaO＞CaO
B．MgO＞CaO＞BaO
C．CaO＞BaO＞MgO
B
离子晶体的性质
1、熔沸点较高，硬度较大。
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。
离子晶体中，阴、阳离子间有强烈的相互作用（离子键），要克服离子间的相互作用使物质熔化和沸腾，就需要较多的能量。因此，离子晶体具有较高的熔、沸点和较大的硬度。
2、溶解性
大多数离子晶体易溶于极性溶剂（如H2O），难溶于非极性溶剂（如汽油、苯等），遵循“相似相溶”规律。
3、难挥发难压缩
离子晶体的性质
：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
阳离子
阴离子
同种电荷相互排斥，使晶面裂开
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。
当升高温度时，阴、阳离子获得足够能量克服离子间的相互作用，成为自由移动的离子（熔融状态），在外界电场作用下，离子定向移动而形成电流。
离子化合物溶于水时，阴、阳离子受到水分子作用变成了自由移动的离子（实质上是水合离子），在外界电场作用下，阴、阳离子定向移动而导电。
4、导电性：晶体不导电，水溶液或熔融状态下导电。
离子晶体的性质
判断离子晶体，可根据其熔融状态能否导电进行
板书
离子晶体
定义：
成键粒子：
粒子间作用：
常见离子晶体：绝大多数盐、所有强碱、活泼金属氧化物
由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体
阴、阳离子
离子键
物性
熔沸点较高，硬度较大
溶解性：相似相溶
难挥发难压缩
晶体不导电，水溶液或熔融状态下导电
离子键
粒子位置：Na+_________
Cl-___________(或互换)
晶胞中含有的离子数：
Na+______Cl-______
Na+配位数_____Cl-配位数_____
形成的空隙形状__________
Na+周围最近的Na+数______
Cl-周围最近的Cl-数______
棱、体心
顶点、面心
6
6
正八面体
12
12
4
4
常见离子晶体的结构
1、NaCl晶胞
配位数：一种离子周围最邻近的带相反电荷的离子数目
2、CsCl晶胞
铯离子和氯离子的位置：
Cs+ ：顶点
Cl- ：体心 或反之
每个晶胞含Cs+为 个；Cl-为 个。
Cs+、Cl-配位数均为 ；围成的空间结构为 。
1
1
6
6
与Cs+等距离且最近的Cs+为 个；
与Cl-等距离且最近的Cl-为 个。
8
立方体
3、ZnS晶胞
粒子位置：Zn2+____________S2-________
每个晶胞含Zn2+_____个S2- _____个
Zn2+配位数_____ S2-配位数_____
形成的空隙形状__________
体内
顶点、面心
4
4
正四面体
Zn2+周围最近的Zn2+数______
S2-周围最近的S2-数______
12
12
4
4
每个晶胞含钙离子、氟离子的个数：
4、CaF2型（萤石）
钙离子和氟离子的位置：
Ca2+：顶点、面心
F- ：体内
Ca2+：4个 ； F-：8个
Ca2+的配位数：——，围成的空间结构为 。
4
8
F-的配位数配位数：——，围成的空间结构为 。
与Ca2+等距离且最近的Ca2+ 为———个，与F-等距离且最近的F- 为———个。
12
6
立方体
正四面体
CaF2晶胞
板书
离子晶体
定义：
成键粒子：
粒子间作用：
常见离子晶体：绝大多数盐、所有强碱、活泼金属氧化物
由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体
阴、阳离子
离子键
物性
熔沸点较高，硬度较大
溶解性：相似相溶
难挥发难压缩
晶体不导电，水溶液或熔融状态下导电
离子键
配位数：一种离子周围最近的带相反电荷的离子数目
比较不同晶体熔、沸点的基本思路
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)
金属晶体→金属键强弱→金属阳离子所带电荷、离子半径。
结构类型相同时再根据相应规律进行判断:
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；
四类晶体的结构和性质对比
晶体类型 共价晶体 分子晶体 金属晶体 离子晶体
构成粒子 原子 分子 金属阳离子和自由电子 阳离子和阴离子
相互作用 共价键 范德华力 金属键 离子键
熔、沸点 高 低 一般较高、部分较低 熔沸点较高
硬度 高硬度 硬度较小 一般较高，部分较低 硬而脆
延展性 不良 不良 良好 不良
导电性 差 差 良好 固态不导电．熔化状态和溶液导电
典型实例 金刚石 冰、干冰 Nａ、Fｅ等 NaOH、NaCl
应用：作溶剂。用作电化学研究的电解质;有机合成的溶剂和催化剂等
科学 技术 社会——离子液体
离子液体：室温或稍高于室温时呈液态的离子化合物
引入有机基团可降低离子化合物的熔点，如C2H5NH3NO3的熔点只有12℃，比NH4NO3低了158℃!
性质：难挥发、有良好的导电性。
形成离子液体的阴、阳离子半径较大，离子间的作用力较弱。
1、正误判断
(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( )
×
×
×
×
×
√
2、下列有关晶体的叙述中，错误的是( )。
A.干冰晶体中，每个CO 周围紧邻12个CO
B.氯化钠晶体中，每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有6个
C.氯化铯晶体中，每个Cs周围紧邻8个CI-
D.金刚石为三维骨架结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子
B
3、下列性质适合于离子晶体的是 （ ）
A、熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电
B、熔点10.31℃，液态不导电，水溶液导电
C、能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃
D、熔点97.81℃，质软，导电，密度0.97g/cm3
A
4、关于晶体的下列说法中，正确的是（ )
A、共价晶体中可能含有离子键
B、离子晶体中可能含有共价键
C、离子晶体中只含有离子键，不含有共价键
D、任何晶体中，若含有阳离子就一定有阴离子
B
5、下列物质中，含有极性共价键的离子晶体是（ ）
A、NaCl B、Na2O
C、Na2O2 D、NaOH
6、下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是（ ）
A、CO2和SiO2 B、NaCl和HCl
C、CO2和CS2 D、CCl4和MgCl2
D
C
7、 下列叙述中，正确的是（ ）
A、离子晶体都是化合物 B、共价晶体都是单质
C、金属在常温下都以晶体形式存在
D、分子晶体在常温下不可能为固态
8、具有下列原子序数的各组元素，能组成化学式为AB2 型化合
物，并且该化合物在固态时为共价晶体的是（ ）
A、6和8 B、20和17 C、14和6 D、14和8
A
D
第三节 金属晶体与离子晶体
第2课时 离子晶体
学习目标
1、借助离子晶体等模型认识晶体的结构特点。
2、认识离子晶体的物理性质与晶体结构的关系。
3、知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普通存在的。
核心素养
1、结合常见的离子化合物实例，认识这些物质的构成微粒、微粒间相互作用与物质性质的关系，培养宏观辨识与微观探析的核心素养。
2、知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。
3、借助离子晶体模型认识晶体的结构特点，预测物质的性质，形成证据推理与模型认知的核心素养。
离子键
概念：
成键微粒：
成键实质：
成键元素一般指：
活泼金属（ⅠA、ⅡA）和活泼非金属（ⅥA、ⅦA）
离子化
合物
概念：
常见类型
绝大多数盐（包括铵盐）：KCl 、[NH4]2SO4等
所有强碱：NaOH、KOH等
活泼金属氧化物、过氧化物、氢化物：Na2O、
CaO 、Na2O2、NaH等
【复习回顾】
带相反电荷离子间的相互作用叫～。
阴、阳离子（一般金属与非金属电负性之差>1.7)
静电作用（吸引、排斥）
含有离子键的化合物。
NaCl的晶胞
CsCl的晶胞
CaF2的晶胞
离子晶体
定义：
成键粒子：
粒子间作用：
常见离子晶体：一般离子化合物固态时就是离子晶体
由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体
阴、阳离子
离子键（离子内可能含有共价键)
板书
离子晶体
定义：
成键粒子：
粒子间作用：
常见离子晶体：绝大多数盐、所有强碱、活泼金属氧化物
由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体
阴、阳离子
离子键
胆矾CuSO4·5H2O
萤石CaF2
重晶石BaSO4
烧碱NaOH
实际上，大量离子晶体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（如H2O、NH3）。例如CuSO4·5H2O、 Cu（NH3）4SO4·H2O等，在这些晶体中还存在共价键、氢键等。
晶体中也存在范德华力，只是当能量份额很低时不提及。
【思考与讨论】
CaCO3 、(NH4)2SO4 、CuSO4·5H2O、 Cu(NH3)4SO4·H2O观察以上离子晶体中都含有哪些微观粒子？晶体内部存在哪些类型的化学键？
离子晶体
阴、阳离子
(单原子或多原子)
电中性分子
构成微粒
离子键、共价键
氢键、范德华力
作用力
注意：贯穿整个晶体的主要作用力仍是阴、阳离子之间的作用力。
离子键
离子键的实质：
离子键的特征：
影响因素：
是静电作用。
没有方向性和饱和性。
因此，以离子键结合的化合物倾向于形成紧密堆积，使每个离子周围尽可能多地排列异性电荷的离子，从而达到稳定的目的。
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。
板书
离子晶体
定义：
成键粒子：
粒子间作用：
常见离子晶体：绝大多数盐、所有强碱、活泼金属氧化物
由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体
阴、阳离子
离子键
离子键
特征：没有饱和性、方向性
影响因素
阳离子半径--越小
离子所带电荷数---越多
离子键越强
1、MgO、CaO、BaO四种离子晶体熔点的高低顺序是( )
A．MgO＞BaO＞CaO
B．MgO＞CaO＞BaO
C．CaO＞BaO＞MgO
B
离子晶体的性质
1、熔沸点较高，硬度较大。
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。
离子晶体中，阴、阳离子间有强烈的相互作用（离子键），要克服离子间的相互作用使物质熔化和沸腾，就需要较多的能量。因此，离子晶体具有较高的熔、沸点和较大的硬度。
2、溶解性
大多数离子晶体易溶于极性溶剂（如H2O），难溶于非极性溶剂（如汽油、苯等），遵循“相似相溶”规律。
3、难挥发难压缩
离子晶体的性质
：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
阳离子
阴离子
同种电荷相互排斥，使晶面裂开
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。
当升高温度时，阴、阳离子获得足够能量克服离子间的相互作用，成为自由移动的离子（熔融状态），在外界电场作用下，离子定向移动而形成电流。
离子化合物溶于水时，阴、阳离子受到水分子作用变成了自由移动的离子（实质上是水合离子），在外界电场作用下，阴、阳离子定向移动而导电。
4、导电性：晶体不导电，水溶液或熔融状态下导电。
离子晶体的性质
判断离子晶体，可根据其熔融状态能否导电进行
板书
离子晶体
定义：
成键粒子：
粒子间作用：
常见离子晶体：绝大多数盐、所有强碱、活泼金属氧化物
由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体
阴、阳离子
离子键
物性
熔沸点较高，硬度较大
溶解性：相似相溶
难挥发难压缩
晶体不导电，水溶液或熔融状态下导电
离子键
粒子位置：Na+_________
Cl-___________(或互换)
晶胞中含有的离子数：
Na+______Cl-______
Na+配位数_____Cl-配位数_____
形成的空隙形状__________
Na+周围最近的Na+数______
Cl-周围最近的Cl-数______
棱、体心
顶点、面心
6
6
正八面体
12
12
4
4
常见离子晶体的结构
1、NaCl晶胞
配位数：一种离子周围最邻近的带相反电荷的离子数目
2、CsCl晶胞
铯离子和氯离子的位置：
Cs+ ：顶点
Cl- ：体心 或反之
每个晶胞含Cs+为 个；Cl-为 个。
Cs+、Cl-配位数均为 ；围成的空间结构为 。
1
1
6
6
与Cs+等距离且最近的Cs+为 个；
与Cl-等距离且最近的Cl-为 个。
8
立方体
3、ZnS晶胞
粒子位置：Zn2+____________S2-________
每个晶胞含Zn2+_____个S2- _____个
Zn2+配位数_____ S2-配位数_____
形成的空隙形状__________
体内
顶点、面心
4
4
正四面体
Zn2+周围最近的Zn2+数______
S2-周围最近的S2-数______
12
12
4
4
每个晶胞含钙离子、氟离子的个数：
4、CaF2型（萤石）
钙离子和氟离子的位置：
Ca2+：顶点、面心
F- ：体内
Ca2+：4个 ； F-：8个
Ca2+的配位数：——，围成的空间结构为 。
4
8
F-的配位数配位数：——，围成的空间结构为 。
与Ca2+等距离且最近的Ca2+ 为———个，与F-等距离且最近的F- 为———个。
12
6
立方体
正四面体
CaF2晶胞
板书
离子晶体
定义：
成键粒子：
粒子间作用：
常见离子晶体：绝大多数盐、所有强碱、活泼金属氧化物
由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体
阴、阳离子
离子键
物性
熔沸点较高，硬度较大
溶解性：相似相溶
难挥发难压缩
晶体不导电，水溶液或熔融状态下导电
离子键
配位数：一种离子周围最近的带相反电荷的离子数目
比较不同晶体熔、沸点的基本思路
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)
金属晶体→金属键强弱→金属阳离子所带电荷、离子半径。
结构类型相同时再根据相应规律进行判断:
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；
四类晶体的结构和性质对比
晶体类型 共价晶体 分子晶体 金属晶体 离子晶体
构成粒子 原子 分子 金属阳离子和自由电子 阳离子和阴离子
相互作用 共价键 范德华力 金属键 离子键
熔、沸点 高 低 一般较高、部分较低 熔沸点较高
硬度 高硬度 硬度较小 一般较高，部分较低 硬而脆
延展性 不良 不良 良好 不良
导电性 差 差 良好 固态不导电．熔化状态和溶液导电
典型实例 金刚石 冰、干冰 Nａ、Fｅ等 NaOH、NaCl
应用：作溶剂。用作电化学研究的电解质;有机合成的溶剂和催化剂等
科学 技术 社会——离子液体
离子液体：室温或稍高于室温时呈液态的离子化合物
引入有机基团可降低离子化合物的熔点，如C2H5NH3NO3的熔点只有12℃，比NH4NO3低了158℃!
性质：难挥发、有良好的导电性。
形成离子液体的阴、阳离子半径较大，离子间的作用力较弱。
1、正误判断
(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( )
×
×
×
×
×
√
2、下列有关晶体的叙述中，错误的是( )。
A.干冰晶体中，每个CO 周围紧邻12个CO
B.氯化钠晶体中，每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+共有6个
C.氯化铯晶体中，每个Cs周围紧邻8个CI-
D.金刚石为三维骨架结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子
B
3、下列性质适合于离子晶体的是 （ ）
A、熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电
B、熔点10.31℃，液态不导电，水溶液导电
C、能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃
D、熔点97.81℃，质软，导电，密度0.97g/cm3
A
4、关于晶体的下列说法中，正确的是（ )
A、共价晶体中可能含有离子键
B、离子晶体中可能含有共价键
C、离子晶体中只含有离子键，不含有共价键
D、任何晶体中，若含有阳离子就一定有阴离子
B
5、下列物质中，含有极性共价键的离子晶体是（ ）
A、NaCl B、Na2O
C、Na2O2 D、NaOH
6、下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是（ ）
A、CO2和SiO2 B、NaCl和HCl
C、CO2和CS2 D、CCl4和MgCl2
D
C
7、 下列叙述中，正确的是（ ）
A、离子晶体都是化合物 B、共价晶体都是单质
C、金属在常温下都以晶体形式存在
D、分子晶体在常温下不可能为固态
8、具有下列原子序数的各组元素，能组成化学式为AB2 型化合
物，并且该化合物在固态时为共价晶体的是（ ）
A、6和8 B、20和17 C、14和6 D、14和8
A
D