人教版 选修3 高二化学 3.4离子晶体 教学课件（共38张ppt）

(共38张PPT)
学过了分子晶体、原子晶体、金属晶体，离子晶体与它们有哪些不同呢？

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几种晶体微观结构图

Nacl晶体

离子晶体的内部结构又是怎样的呢？
晶体的几何因素是什么？

F

Ca


Zn
S
VS
材料为氟化钙的饰品
第四节 离子晶体
2. 晶格能
1. 离子晶体
知识与能力
1.掌握离子晶体的物理性质的特点。

2.理解离子晶体的配位数。
3.晶格能的定义和应用。

教学目标
过程与方法
1.掌握决定晶体结构的重要因素。

2.离子晶体配位数的影响因素。
情感与态度
用理想模型解决微观问题。
重点
1.离子晶体的物理性质的特点。
2.离子晶体配位数及其影响因素。
难点
晶格能的定义和应用。

重点与难点
离子晶体

离子晶体定义：由阳离子和阴离子
通过离子键结合而成的晶体。
VS
NaCl的晶体结构
CsCl的晶体结构
（1）结构微粒：阴、阳离子。

（2）相互作用：离子键。

（3）种类繁多：含离子键的化合物晶体：强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐。

（4）理论上，结构粒子可向空间无限扩展。
离子晶体备注
NaCl型离子晶体

结构基元及每个晶胞中结构基元的数目:
NaCl，4个;
Na和Cl离子的配位数都是6。
CsCl型离子晶体

结构基元及每个晶胞中结构基元的数目:
CsCl, 1个;
Cs离子的配位数是8，
Cl离子的配位数也是8。






















































































































































































































---Cs+
---Cl-
离子晶体 阴离子的配位数 阳离子的配位数
NaCl 6 6
CsCl 8 8
CsCl、NaCl两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数：
离子 Na+ Cs+ Cl-
离子半径/pm 95 169 181
NaCl CsCl
r+/r- =0.525 r+/r- =0.934
C.N.=6 C.N.=8
VS
离子半径

　　离子半径是根据实验测定离子晶体中正负离子平衡核间距估算得出的。离子晶体的核间距可用X—射线衍射的实验方法十分精确地测定出来，但单有核间距不行，必须先给定其中一种离子的半径，才能算出另一种离子的半径。
配位数 4 6 8
半径比 0.2~0.4 0.4~0.7 0.7~1.0
空间构型 ZnS NaCl CsCl
晶体中正负离子的的半径比(r+/r- )是决定离子晶体结构的重要因素,简称几何因素。
立方晶系，面心立方晶胞。
配位数8 ：4。
Ca2+，F-，离子键。
Ca2+立方最密堆积，F-填充在全部四面体空隙中。
CaF2型离子晶体（萤石）
F
Ca
决定离子晶体结构的因素
几何因素：
晶体中正负离子的半径比决定正负离子的配位数。
电荷因素：
晶体中正负离子的电荷比决定正负离子配位数是相等。
键性因素：
离子晶体的结构类型还与离子键的纯粹程度(简称键性因素)，即与晶体中正负离子的相互极化程度有关。
离子晶体的性质
无单个分子存在；NaCl不表示分子式。

熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。且随着离子电荷的增加，核间距离的缩短，晶格能增大，熔点升高。

一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。
固态不导电，水溶液或者熔融状态下能导电。
晶格能

晶格能定义：气态离子形成1摩离子晶体时释放的能量。
影响晶格能的大小的因素 ：
阴、阳离子所带电荷的越多晶格能越大。
阴、阳离子的半径越小，晶格能越大。
形成的离子晶体越稳定；（离子键越强）熔点越高；硬度越大。
晶格能也影响了离子晶体在水中的溶解度、溶解热，晶格能越大，岩浆中的矿物越易结晶析出。
晶格能越大：
一些离子晶体的晶格能
F- Cl- Br- I-
Li+
Na+
K+
Rb+
Cs+ 1036
923
821
785
740 853
786
715
689
659 807
747
682
660
631 757
704
649
630
604
（KJ/mol)
AB型离子晶体 离子电荷Z 晶格能
Kj/mol 熔点
/0C 摩氏硬度

NaF
NaCl
NaBr
NaI 1
1
1
1 923
786
747
704 993
801
747
661 3.2
2.5
<2.5
<2.5
一些离子晶体的晶格能以及晶体中的离子电荷、核间距、晶体的熔点、硬度。
硫化唔矿物 晶格能Kj/mol 晶出次序
MoS2
FeS2
ZnS
PbS
HgS 2345.2
1157.2
771.41
670.0
689.6 先


后


硫化物矿物的晶出次序与晶能格
1.学习了离子晶体，及典型的离子晶体晶胞。
2.掌握了阴阳离子的配位数及其影响。

3.晶格能的理解及应用。

课堂小结
1、下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是 （ ）
A.可溶于水 B.具有较高
C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电
D

当堂练习
本题考查对化学键——离子键的判断。只要化合物中存在离子键必为离子晶体，而离子晶体区别其它晶体的突出特点是：熔融状态下能导电，故D正确；至于A可溶于水，共价化合物如：HCl也可以；B具有较高熔点，也可能为原子晶体，如SiO2；C水溶液能导电，可以是共价化合物，如硫酸等。
答案： D
D
2、下列说法中正确的是（ ）
A．离子晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子
B．金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子，电子定向移动
C．分子晶体的熔沸点很低，常温下都呈液态或气态
D．原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合
解析：
CsCl 晶体中，Cs和Cl离子周围均是吸引8个离子，所以A错。
金属晶体本身就带电子并不是在外电场里作用下产生的，所以B错。
分子晶体虽然熔点很低，但并不是常温下均是气体液体，所以C错。
综上所述答案为C。
3、 下列物质中，化学式能准确表示该物质分子组成的是（ ）

A. NH4Cl B. SiO2

C. P4 D. Na2SO4
C
4、下列有关晶体的叙述中不正确的是 ( )
A. 金刚石的网状结构中,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子
B. 氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等的Na+离子共有6个
C. 氯化铯晶体中,每个铯原子周围紧邻8个氯原子
D. 干冰晶体中,每个二氧化碳分子周围紧邻10个二氧化碳分子
D
5、实现下列变化，需克服相同类型作用力的是( )
A. 碘和干冰升华 B.二氧化硅和生石灰熔化?
C. 氯化钠和铁熔化 D.苯和乙烷蒸发
AD
6、如下图为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单元。
（1）在该物质的晶体中，每个钛离子周围与它最接近的且等距离的钛离子共有_______个。
（2）该晶体中，元素氧、钛、钙的个数比是_________。
6
3:1:1
1.B 2.C 3.D
4.利用影响离子晶体的集合因素解释。
5.分子晶体：水、蔗糖 原子晶体：石英、金刚砂 金属晶体：铁 离子晶体 ：氯化铯、氯酸钾、高锰酸钾。

课后答案
6.
晶体类型 分子晶体 原子晶体 金属晶体 离子晶体
结构粒子 分子 原子 原子和自由电子 阴离子和阳离子
粒子间作用力 分子间作用力
共价键 金属键 离子键
7.离子晶体和原子晶体的晶体类型不同，使它们的性质存在很大差异。在离子晶体中，构成晶体的粒子是阴、阳离子，阴阳离子间通过离子键相互作用；在原子晶体中，构成晶体的粒子是原子，原子间以较强的共价键相互作用，而形成空间网络状结构。因此，属于离子晶体的食盐的摩氏硬度存在很大差异。
8.晶格能的大小与离子带电量成正比，与粒子半径成反比。