人教版高中化学选修三离子晶体课件-002.ppt

1、1 1、掌握：离子晶体的概念及物理性质、掌握：离子晶体的概念及物理性质2 2、熟记：典型离子晶体的空间构型及配位数、熟记：典型离子晶体的空间构型及配位数（氯化钠、氯化铯、硫化锌、氟化钙氯化钠、氯化铯、硫化锌、氟化钙）3 3、理解：晶格能的概念及其对离子晶体的性、理解：晶格能的概念及其对离子晶体的性质影响质影响人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)一、离子键一、离子键 知识回顾知识回顾 1.1.什么是离子键？什么是离子键？阴、阳离子间通过阴、阳离子间通过静电作用静电作用所形成的化学键。所形成的化学键。2.2.哪些元素之间形成离

2、子键？哪些元素之间形成离子键？活泼金属与活泼的非金属之间形成离子键活泼金属与活泼的非金属之间形成离子键3.3.离子键存在于哪些物质中？离子键存在于哪些物质中？强碱强碱 、活泼的金属氧化物、大部分的盐类。、活泼的金属氧化物、大部分的盐类。常温下离子化合物常温下离子化合物均以固体均以固体形式存在，称为形式存在，称为离子晶体离子晶体静电作用：静电引力和静电斥力静电作用：静电引力和静电斥力人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)没有方向性：没有方向性：阴阳离子是球形对称的，电荷的分布也阴阳离子是球形对称的，电荷的分布也是球形对称的，它

3、们在空间各个方向上的是球形对称的，它们在空间各个方向上的静电作用相同，都可以和带异性电荷的离静电作用相同，都可以和带异性电荷的离子发生作用子发生作用 没有饱和性没有饱和性：在静电作用能达到的范围内，只要空间在静电作用能达到的范围内，只要空间条件允许，一个离子可以和多个异性电荷条件允许，一个离子可以和多个异性电荷离子发生作用离子发生作用4 4、离子键有没有方向性和饱和性？、离子键有没有方向性和饱和性？人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)一、离一、离 子子 晶晶 体体1、定义、定义：离子间通过离子键结合而成的晶体离子间通过离子

4、键结合而成的晶体（2 2）、）、硬度硬度较较高，密度高，密度较较大，大，难难 压缩，难挥发压缩，难挥发NaClCsCl熔点熔点沸点沸点 801 645 1413 1290熔沸点熔沸点较较高。高。（1 1）、晶体不导电，在熔融状态或水）、晶体不导电，在熔融状态或水溶液中导电溶液中导电,不存在单个分子不存在单个分子2、特点：、特点：人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)2.2.结构特点：结构特点：(1)(1)成键粒子：成键粒子：和和 离子。离子。(2)(2)相互作用力：相互作用力：。离子晶体无单个分子存离子晶体无单个分子存在，如

5、在，如NaClNaCl不表示分子式。是不表示分子式。是 式，式，因此离因此离子晶体中子晶体中 存在分子间作用力（范德华力和氢存在分子间作用力（范德华力和氢键），离子晶体熔化时破坏的是键），离子晶体熔化时破坏的是 。因此。因此离子晶体比分子晶体的熔沸点要离子晶体比分子晶体的熔沸点要 很多。很多。阴离子阴离子 阳阳离子键离子键化学化学不不离子键离子键高高二、离子晶体：二、离子晶体：1 1、离子晶体：由阳离子和阴离子通过、离子晶体：由阳离子和阴离子通过 键结键结合而成的晶体。合而成的晶体。离子离子人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PP

6、T)（3 3）离子晶体固态不导电）离子晶体固态不导电,水溶液或者熔融状态下水溶液或者熔融状态下能导电。为什么？能导电。为什么？离子晶体中的阴阳离子受离子键束缚不能自由移离子晶体中的阴阳离子受离子键束缚不能自由移动，所以固态时不能导电。动，所以固态时不能导电。离子晶体溶于水或受热熔化，离子键被破坏，阴离子晶体溶于水或受热熔化，离子键被破坏，阴阳离子能自由移动，在电场作用下发生定向移动阳离子能自由移动，在电场作用下发生定向移动而导电。而导电。氯化钠晶体熔化破坏化学键没有？是不是化学变氯化钠晶体熔化破坏化学键没有？是不是化学变化？化？破坏化学键破坏化学键不是不是人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(

7、共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)问题问题1 1、NaClNaClCaFCaF2 2CsClCsCl一个离子周围一个离子周围最邻近最邻近的的异电性异电性离子的数目离子的数目问题问题2 2、离子晶体中的配位数指什么？、离子晶体中的配位数指什么？人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)1 1：1 1NaClNaCl根据氯化钠的结构模型确根据氯化钠的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有个晶胞中有 NaNa+，有，有 个个ClCl-。NaNa+数目与数目与ClCl-数

8、目之为数目之为 化学式为化学式为 。4 44 4 离子晶体的化学式代表什么含义？离子晶体的化学式代表什么含义？阴、阳离子个数比阴、阳离子个数比人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)1：1CsCl11人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)CaCa2+2+的配位数：的配位数：_F F-的配位数：的配位数：_CaCa2+2+和和F F-在晶胞中的位置？在晶胞中的位置？CaCa2+2+：面心、顶点：面心、顶点8 84 4F FCaCaF F-：体内：体内一个晶胞中

9、含一个晶胞中含_ _个个CaCa2+2+,_个个F F-。CaCa2+2+数目与数目与F F-数目数目之为之为 化学式为化学式为 。4 48 81：2CaF2在每个在每个CaCa2+2+周围与它最近的且距离相等的周围与它最近的且距离相等的CaCa2+2+有有 个个12人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)问题问题6 ZnS型晶胞型晶胞1、每个、每个Zn2+同时吸引同时吸引 个个 S2-，每个每个S2-同时吸引同时吸引 个个Zn2+，而，而Zn2+数目与数目与S2-数目之为数目之为 化学化学式为式为 。441:1ZnS2、根据

10、硫化锌的结构模型确定晶胞，并分析其、根据硫化锌的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有构成。每个晶胞中有 S2-，有，有 个个Zn2+443、ZnS晶体中阴、阳离子配位数晶体中阴、阳离子配位数 .都是都是4人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)小结小结 常见离子晶体比较常见离子晶体比较人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)为什么为什么NaClNaCl中正负离子配位数是中正负离子配位数是6 6，而而CsClCsCl中正负离子配位数是中正负离子配位数是8

11、 8？几何因素：正负离子半径比几何因素：正负离子半径比 为什么为什么NaClNaCl、CsClCsCl晶体中，每种晶体晶体中，每种晶体的正负离子配位数均相同，而的正负离子配位数均相同，而CaFCaF2 2不同？不同？电荷因素：正负离子电荷比电荷因素：正负离子电荷比 键性因素键性因素（一般正负离子的半径比（一般正负离子的半径比 数值越大，数值越大，离子的配位数越多。）离子的配位数越多。）人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)小结：小结：影响离子晶体结构的因素影响离子晶体结构的因素 几何因素：晶体中正负离子的半径比几何因素：晶体

12、中正负离子的半径比 一般正负离子的半径比一般正负离子的半径比 数值越大，离子的配位数值越大，离子的配位数越多。数越多。电荷因素：正负离子的电荷比电荷因素：正负离子的电荷比 根据化合物中元素化合价之和等于零，或正负电荷根据化合物中元素化合价之和等于零，或正负电荷之和等于之和等于0 0，判断离子的个数比。，判断离子的个数比。若原子个数比为若原子个数比为1:1,1:1,则阴阳离子的配位数相同，则阴阳离子的配位数相同，若原子个数比不为若原子个数比不为1:1,1:1,则阴阳离子的配位数不相同。则阴阳离子的配位数不相同。键性因素：离子键的纯粹程度键性因素：离子键的纯粹程度 人教版高中化学选修三 3.4离子

13、晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)离子间存在着较强的离子键，因此：离子间存在着较强的离子键，因此：结合结合离子晶体的构成特点离子晶体的构成特点,你认为离子晶体你认为离子晶体物理性物理性质质有何特点有何特点?(2)硬度硬度 。(1)熔沸点熔沸点 ,难挥发，难压缩。难挥发，难压缩。较高较高较大较大(3)固态固态不导电不导电,但但熔融状态下熔融状态下或或溶于水溶于水后能导电后能导电（硬而脆）（硬而脆）(4)一般一般易溶于极性溶剂易溶于极性溶剂（水水）,而而难溶于非极难溶于非极性溶剂。性溶剂。人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学

14、选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)NaClCsCl熔点熔点沸点沸点 801 645 1413 1290 为什么为什么NaCl的熔沸点比的熔沸点比CsCl高？高？人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)晶格能晶格能晶格能：晶格能：气态气态离子形成离子形成1 1摩摩离子晶体时释离子晶体时释的能量。通常取正值的能量。通常取正值问题问题8 8 离子晶体的熔点、硬度是由什么决定离子晶体的熔点、硬度是由什么决定的呢？的呢？晶格能是离子晶体中离子键强度大小的一晶格能是离子晶体中离子键强度大小的一个量度。个量度。人教版高中化学选修三 3

15、.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)晶格能与离子晶体的熔点、硬度、稳定性有何关系？晶格能与离子晶体的熔点、硬度、稳定性有何关系？观察表格数据观察表格数据，思考：，思考：晶格能受什么因素影响？晶格能受什么因素影响？答案：答案：晶格能晶格能越大越大，形成的晶体，形成的晶体越稳定越稳定，而且熔点，而且熔点越高越高，硬度，硬度越大越大离子半径离子半径越小越小，所带电荷，所带电荷越多越多，晶格能，晶格能越大越大 人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)小结：晶格能小结：晶格能1 1、定义：

16、气态离子形成、定义：气态离子形成1 1摩离子晶体时释放的能量。摩离子晶体时释放的能量。单位单位 一般取正值。一般取正值。kJ/molkJ/mol2 2、晶格能的大小与阴、阳离子所带电荷的乘积、晶格能的大小与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子间的距离成反比。成正比，与阴、阳离子间的距离成反比。简言之简言之,晶格能的大小与离子带电量成正比晶格能的大小与离子带电量成正比,与离与离子半径成反比子半径成反比.类比库仑定律类比库仑定律 3 3、晶格能越大：形成的离子晶体越、晶格能越大：形成的离子晶体越 ；（离；（离子键越子键越 ），熔点越），熔点越 ；硬度越；硬度越 。稳定稳定强强高高大大人教版

17、高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)晶体晶体类型类型成晶微粒成晶微粒微粒之微粒之间的作间的作用力用力熔沸熔沸点点硬度硬度导电性导电性溶解性溶解性分子分子晶体晶体 原子原子晶体晶体 金属金属晶体晶体离子离子晶体晶体几种晶体的比较几种晶体的比较 分子分子原子原子金属阳离子金属阳离子自由电子自由电子阴阳离子阴阳离子分子间分子间作用力作用力共价键共价键金属键金属键离子键离子键很低很低很高很高相差相差很大很大较高较高很小很小很大很大相差相差很大很大硬而脆硬而脆固态、熔融固态、熔融态不导电态不导电一般不导电一般不导电(Si为半导体为半导体)良导体良导体固态不导电，固态不导电，熔化、溶于熔化、溶于水导电水导电相似相似相溶相溶不溶不溶不溶不溶一般易一般易溶于极溶于极性溶剂性溶剂人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)人教版高中化学选修三 3.4离子晶体(共21张PPT)