第三章第四節(jié)離子晶體第1頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能說(shuō)明離子鍵的形成，能根據(jù)離子化合物的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)。2．知道離子化合物的熱穩(wěn)定性與陰、陽(yáng)離子的半徑和電荷有關(guān)。3．了解晶格能的應(yīng)用，知道晶格能的大小可以衡量離子晶體中離子鍵的強(qiáng)弱。4．能說(shuō)出分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結(jié)構(gòu)基元以及物理性質(zhì)方面的主要區(qū)別。第2頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、離子晶體1．概念：由

和

通過(guò)

結(jié)合而成的晶體。2．構(gòu)成離子晶體的微粒：

和

。3．微粒間的作用力：

。4．決定晶體結(jié)構(gòu)的因素(1)幾何因素，即晶體中正負(fù)離子的

；(2)電荷因素，即晶體中正負(fù)離子的

；(3)鍵性因素，即

的純粹程度?；A(chǔ)知識(shí)梳理陰離子陽(yáng)離子離子鍵陰離子陽(yáng)離子離子鍵半徑比電荷比離子鍵第3頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5．離子晶體的性質(zhì)(1)離子晶體的

較大，難于壓縮；(2)離子晶體熔、沸點(diǎn)

，難揮發(fā)；(3)離子晶體不導(dǎo)電，但是在

或

中可導(dǎo)電。6．常見離子晶體的空間結(jié)構(gòu)(1)AB型離子晶體的空間結(jié)構(gòu)硬度較高熔融態(tài)溶液第4頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月離子晶體NaClCsCl陰離子的配位數(shù)68陽(yáng)離子的配位數(shù)68陰、陽(yáng)離子配位數(shù)圖示第5頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月晶胞0.5250.934第6頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2)CaF2晶體構(gòu)型Ca2+的配位數(shù)為8，F(xiàn)-的配位數(shù)為4。第7頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、晶格能1．概念：

形成

離子晶體

的能量。2．影響晶格能大小的因素(1)離子所帶電荷：離子所帶電荷

，晶格能

。(2)離子的半徑：離子的半徑越

，晶格能越

。3．晶格能的作用晶格能直接反應(yīng)離子晶體的

。晶格能越

，形成的離子晶體越

，而且熔點(diǎn)越

，硬度越

。氣態(tài)離子1mol釋放越多越大小大穩(wěn)定性大穩(wěn)定高大第8頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月課堂互動(dòng)講練要點(diǎn)一四種晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)比較

類型項(xiàng)目

離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體構(gòu)成晶體的粒子陰、陽(yáng)離子原子分子金屬陽(yáng)離子和自由電子粒子間的作用離子鍵共價(jià)鍵分子間作用力(有的有氫鍵)金屬離子和自由電子之間的強(qiáng)烈相互作用第9頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月作用力強(qiáng)弱(一般地)較強(qiáng)很強(qiáng)弱較強(qiáng)確定作用力強(qiáng)弱的一般判斷方法離子電荷、半徑鍵長(zhǎng)(原子半徑)組成結(jié)構(gòu)相似時(shí)比較相對(duì)分子質(zhì)量離子半徑、價(jià)電子數(shù)熔、沸點(diǎn)較高高低差別較大(汞常溫下為液態(tài)，鎢熔點(diǎn)為3410℃)硬度略硬而脆大較小差別較大

類型項(xiàng)目

離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體第10頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月導(dǎo)熱和導(dǎo)電性不良導(dǎo)體(熔化后或溶于水導(dǎo)電)不良導(dǎo)體(個(gè)別為半導(dǎo)體)不良導(dǎo)體(部分溶于水發(fā)生電離后導(dǎo)電)良導(dǎo)體溶解性多數(shù)易溶一般不溶相似相溶一般不溶于水，少數(shù)與水反應(yīng)機(jī)械加工性不良不良不良優(yōu)良延展性差差差優(yōu)良

類型項(xiàng)目

離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體第11頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月下列關(guān)于晶體的說(shuō)法正確的是(

)A．在晶體中只要有陰離子就一定有陽(yáng)離子B．在晶體中只要有陽(yáng)離子就一定有陰離子C．原子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的高D．分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的低例1第12頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月【解析】解答此類題目要熟悉各種晶體的構(gòu)成微粒及微粒間的相互作用力。在原子晶體中構(gòu)成晶體的粒子是原子；在離子晶體中構(gòu)成晶體的粒子是陽(yáng)離子和陰離子；在分子晶體中構(gòu)成晶體的粒子是分子；在金屬晶體中構(gòu)成晶體的粒子是金屬陽(yáng)離子和自由電子，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。晶體的熔點(diǎn)一般是原子晶體>離子晶體>分子晶體，而金屬晶體的熔點(diǎn)相差比較大。晶體硅的熔點(diǎn)(1410℃)要比金屬鎢的熔點(diǎn)(3410℃)低，而金屬汞的熔點(diǎn)(常溫下是液體)比蔗糖、白磷(常溫下是固態(tài)，分子晶體)等低。【答案】

A第13頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1．現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)數(shù)據(jù)：跟蹤訓(xùn)練A組B組C組D組金剛石：3550Li：181HF：－83NaCl：801晶體硅：1410Na：98HCl：－115KCl：776晶體硼：2300K：64HBr：－89RbCl：718二氧化硅：1723Rb：39HI：－51CsCl：645第14頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月?lián)嘶卮鹣铝袉?wèn)題：(1)A組屬于________晶體，其熔化時(shí)克服的微粒間的作用力是________。(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是________(填序號(hào))。①有金屬光澤②導(dǎo)電性③導(dǎo)熱性④延展性(3)C組中HF熔點(diǎn)反常是由于________________________________________________________________________。第15頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是________(填序號(hào))。①硬度小②水溶液能導(dǎo)電③固體能導(dǎo)電④熔融狀態(tài)能導(dǎo)電(5)D組晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)椋篘aCl>KCl>RbCl>CsCl，其原因解釋為：______________________________________________________________________________。第16頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月解析：通過(guò)讀取表格中數(shù)據(jù)先判斷出晶體的類型及晶體的性質(zhì)，應(yīng)用氫鍵解釋HF的熔點(diǎn)反常，利用晶格能的大小解釋離子晶體熔點(diǎn)高低的原因。答案：(1)原子共價(jià)鍵(2)①②③④(3)HF分子間能形成氫鍵，其熔化時(shí)需要消耗的能量更多(只要答出HF分子間能形成氫鍵即可)(4)②④

(5)D組晶體都為離子晶體，r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋)，在離子所帶電荷相同的情況下，半徑越小，晶格能越大，熔點(diǎn)就越高第17頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1．NaCl型要點(diǎn)二常見離子晶體的空間結(jié)構(gòu)第18頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(1)每個(gè)Na+周圍最近且等距離的Cl-是6個(gè)(上、下、左、右、前、后，即配位數(shù)是6)，構(gòu)成正八面體；每個(gè)Cl-周圍最近且等距離的Na+也是6個(gè)(即配位數(shù)是6)，構(gòu)成正八面體。由此可推知該晶體的化學(xué)式為NaCl。(2)每個(gè)Na+周圍最近且等距離的Na+是12個(gè)(上層4個(gè)，同層4個(gè)，下層4個(gè))，每個(gè)Cl-周圍最近且等距離的Cl-也是12個(gè)。第19頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)式NaCl就是表示這種晶體中陰、陽(yáng)離子之比。在氯化鈉晶體中不存在單個(gè)的氯化鈉分子。第20頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．CsCl型(1)每個(gè)Cs＋周圍最近且等距離的Cl－是8個(gè)(即配位數(shù)是8)，構(gòu)成正六面體；每個(gè)Cl－周圍最近且等距離的Cs＋也是8個(gè)(即配位數(shù)是8)，構(gòu)成正六面體。由此可推知該晶體的化學(xué)式為CsCl。(2)每個(gè)Cs＋周圍最近且等距離的Cs＋是6個(gè)(上、下、左、右、前、后)，構(gòu)成正八面體；每個(gè)Cl－周圍最近且等距離的Cl－也是6個(gè)，構(gòu)成正八面體。第21頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第22頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3．CaF2晶體構(gòu)型Ca2＋的配位數(shù)為8，F(xiàn)－的配位數(shù)為4。第23頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月如圖，直線交點(diǎn)處的圓圈為NaCl晶體中Na＋或Cl－所處的位置。這兩種離子在空間三個(gè)互相垂直的方向上都是等距離排列的。(1)請(qǐng)將其中代表Cl－的圓圈涂黑(不必考慮體積大小)，以完成NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖。例2第24頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2)晶體中，在每個(gè)Na＋的周圍與它最接近的且距離相等的Na＋共有________個(gè)。(3)在NaCl晶胞中正六面體的頂角上、面上、棱上的Na＋或Cl－為該晶胞與其相鄰的晶胞所共有，一個(gè)晶胞中Cl－的個(gè)數(shù)等于________，即________(填計(jì)算式)；Na＋的個(gè)數(shù)等于________，即________(填計(jì)算式)。第25頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月【解析】

(1)如圖所示(2)從體心Na＋看，與它最接近的且距離相等的Na＋共有12個(gè)。(3)根據(jù)離子晶體的晶胞，求陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比用均攤法。由此可知，如圖NaCl晶胞中，含Na＋：【答案】

(1)如圖(答案不惟一，合理即可)第26頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第27頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．高溫下，超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu)，晶體中氧的化合價(jià)部分為0價(jià)，部分為－2價(jià)。如圖為超氧化鉀晶體的一個(gè)晶胞(晶體中最小的重復(fù)單元)，則下列說(shuō)法中正確的是(

)跟蹤訓(xùn)練第28頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月A．超氧化鉀的化學(xué)式為KO2，每個(gè)晶胞含有4個(gè)K＋和4個(gè)O2－B．晶體中每個(gè)K＋周圍有8個(gè)O2－，每個(gè)O2－周圍有8個(gè)K＋C．晶體中與每個(gè)K＋距離最近的K＋有8個(gè)D．晶體中，0價(jià)氧原子與－2價(jià)氧原子的數(shù)目比為1∶1第29頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第30頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1．離子晶體具有較高的熔、沸點(diǎn)，難揮發(fā)離子晶體中，陰、陽(yáng)離子間有強(qiáng)烈的相互作用(離子鍵)，要克服離子間的相互作用使物質(zhì)熔化和沸騰，就需要較多的能量。因此，離子晶體具有較高的熔、沸點(diǎn)和難揮發(fā)的性質(zhì)。一般說(shuō)來(lái)，陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，離子晶體的熔、沸點(diǎn)越高，如Al2O3>MgO；NaCl>CsCl等。要點(diǎn)三離子晶體的物理性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系第31頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．離子晶體硬而脆離子晶體中，陰、陽(yáng)離子間有較強(qiáng)的離子鍵，離子晶體表現(xiàn)出較高的硬度。當(dāng)晶體受到?jīng)_擊力作用時(shí)，部分離子鍵發(fā)生斷裂，導(dǎo)致晶體破碎。3．離子晶體不導(dǎo)電，熔化或溶于水后能導(dǎo)電離子晶體中，離子鍵較強(qiáng)，離子不能自由移動(dòng)，即晶體中無(wú)自由移動(dòng)的離子，因此，離子晶體不導(dǎo)電。當(dāng)升高溫度時(shí)，陰、陽(yáng)離子獲得足夠能量克服離子間的相互作用，成為自由移動(dòng)的離子，在外界電場(chǎng)作用下，離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電。離子化合物溶于水時(shí)，陰、陽(yáng)離子受到水分子作用變成了自由移動(dòng)的離子(或水合離子)，在外界電場(chǎng)作用下，陰、陽(yáng)離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電。第32頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月難溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)如BaSO4、CaCO3等溶于水，由于濃度極小，故導(dǎo)電性極差。通常情況下，我們說(shuō)它們的水溶液不導(dǎo)電。4．溶解性大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑(如水)中，難溶于非極性溶劑(如苯、CCl4)中。當(dāng)把離子晶體放在水中時(shí)，極性水分子對(duì)離子晶體中的離子產(chǎn)生吸引，使晶體中的離子克服離子間的作用而離開晶體，變成在水中自由移動(dòng)的離子。第33頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月下列性質(zhì)適合于離子晶體的是(

)①熔點(diǎn)1070℃，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電②熔點(diǎn)10.31℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電③能溶于CS2，熔點(diǎn)112.8℃，沸點(diǎn)444.6℃④熔點(diǎn)97.81℃，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度0.97g/cm3例3第34頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑤熔點(diǎn)－218℃，難溶于水⑥熔點(diǎn)3900℃，硬度很大，不導(dǎo)電⑦難溶于水，固體時(shí)導(dǎo)電，升溫時(shí)導(dǎo)電能力減弱⑧難溶于水，熔點(diǎn)高，固體不導(dǎo)電，熔化時(shí)導(dǎo)電A．①⑧

B．②③⑥C．①④⑦D．②⑤第35頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月【思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)要注意以下兩點(diǎn)：(1)離子晶體熔點(diǎn)較高，難溶于非極性溶劑。(2)離子晶體固體不導(dǎo)電，水溶液或熔化時(shí)導(dǎo)電?！窘馕觥侩x子晶體液態(tài)時(shí)能導(dǎo)電，難溶于非極性溶劑，熔點(diǎn)較高、質(zhì)硬而脆，固體不導(dǎo)電，故②③④⑤⑦均不符合離子晶體的特點(diǎn)；⑥中熔點(diǎn)達(dá)3900℃，硬度很大應(yīng)是原子晶體。故只有①⑧符合題意。【答案】

A第36頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3．參考下表中物質(zhì)的熔點(diǎn)，回答有關(guān)問(wèn)題：跟蹤訓(xùn)練物質(zhì)NaFNaClNaBrNaINaClKClRbClCsCl熔點(diǎn)/℃995801755651801776715646物質(zhì)SiF4SiCl4SiBr4SiI4SiCl4GeCl4SnCl4PbCl4熔點(diǎn)/℃－90.4－70.45.2120－70.4－49.5－36.2－15第37頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(1)鈉的鹵化物及堿金屬的氯化物的熔點(diǎn)與鹵離子及堿金屬離子的________有關(guān)，隨著________的增大，熔點(diǎn)依次降低。(2)硅的鹵化物的熔點(diǎn)及硅、鍺、錫、鉛的氯化物的熔點(diǎn)與________有關(guān)，隨著________增大，________增大，故熔、沸點(diǎn)依次升高。(3)鈉的鹵化物的熔點(diǎn)比相應(yīng)的硅的鹵化物的熔點(diǎn)高得多，這與________有關(guān)，因?yàn)開_____________________________________________，故前者的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于后者。第38頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月解析：分析表中的物質(zhì)和數(shù)據(jù)：NaF、NaCl、NaBr、NaI均為離子晶體，它們的陽(yáng)離子相同，陰離子隨著離子半徑的增大，離子鍵依次減弱，熔點(diǎn)依次降低。NaCl、KCl、RbCl、CsCl四種堿金屬的氯化物均為離子晶體，它們的陰離子相同，陽(yáng)離子隨著離子半徑的增大，離子鍵逐漸減弱，熔點(diǎn)依次降低。第39頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4四種硅的鹵化物均為分子晶體，它們的結(jié)構(gòu)相似，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大，分子間作用力逐漸增強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)依次升高。SiCl4、GeCl4、SnCl4、PbCl4四種碳族元素的氯化物均為分子晶體。它們的組成和結(jié)構(gòu)相似，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大，分子間作用力逐漸增強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)依次升高。答案：(1)半徑半徑(2)相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量分子間作用力(3)晶體類型鈉的鹵化物為離子晶體，而硅的鹵化物為分子晶體第40頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)堂達(dá)標(biāo)訓(xùn)練第41頁(yè)，課件共45頁(yè)，創(chuàng)