离子晶体 【知识精讲架构+备课精研精梳】高二化学 课件（人教版2019选择性必修2）

网科学第三节 金属晶体与离子晶体 第2课时 离 子 晶 体教学目标1.1.掌握离子晶体的概念，能掌握离子晶体的概念，能识别识别NaClNaCl、CsClCsCl、CaFCaF2 2的的晶胞结构。晶胞结构。2 2.认识离子晶体认识离子晶体的物理性质与晶体结构的关系的物理性质与晶体结构的关系。P87-88胆矾胆矾萤石萤石重晶石重晶石烧碱烧碱CuSO45H2OCaF2BaSO4NaOH二、离子晶体什么是离子晶体呢？Na+Cl电子转移电子转移氯化钠的形成过程：氯化钠的形成过程：NaCl晶体晶体Na+Cl-从氯化钠认识离子晶体像NaClNaCl这样，通过离子键结合所形成的晶体就叫离子晶体。【知识回顾1】1.什么叫离子键，离子键的构成微粒是什么？微粒间作用力是什么？2.什么叫离子晶体？哪些物质属于离子晶体？1、离子键使阴、阳离子间结合成化合物的静电作用叫做离子键。成键粒子键的本质静电引力和斥力（1）特征：二、离子晶体以离子键结合的化合物倾向于形成紧密堆积紧密堆积，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。没有方向方向性和饱和饱和性。Na+Cl+NaCl晶体晶体Na+Cl-1、离子键使阴、阳离子间结合成化合物的静电作用叫做离子键。成键粒子键的本质静电引力和斥力（1）特征：二、离子晶体NaCl晶体晶体Na+Cl-没有方向方向性和饱和饱和性。Na+Cl+（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1.1.下列下列不是离子化合物的是不是离子化合物的是()A.H A.H2 2O O B.CaIB.CaI2 2 C.KOH C.KOH D.NaNO D.NaNO3 3同步同步解析解析:A A项项H H2 2O O中没有离子键中没有离子键,不是离子化合物。不是离子化合物。A2.(2.(双选双选)下列关于离子键的叙述一定正确的是下列关于离子键的叙述一定正确的是()A.A.离子键是通过阴、阳离子的静电吸引形成的离子键是通过阴、阳离子的静电吸引形成的B.B.金属与非金属化合金属与非金属化合,不一定都能形成离子键不一定都能形成离子键C.C.凡含离子键的化合物凡含离子键的化合物,一定含金属元素一定含金属元素D.D.离子键只能由阴、阳离子通过静电作用离子键只能由阴、阳离子通过静电作用形成形成同步同步B DAlCl3NH4Cl2.离子晶体强碱、活泼金属的氧化物和过氧化物、大多数盐常见的离子晶体离子晶体无单个分子存在；如NaCl不表示分子式二、离子晶体:阴、阳离子通过离子键结合、在空间呈现规则几何外形的晶体。均为离子化合物NaClNaCl晶胞晶胞晶胞晶胞NaClNaCl晶体Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+晶胞不是孤立的，还向空间延伸。晶胞是从无限结构中剥离的一个重复单元!晶胞二、离子晶体3.3.常见离子晶体常见离子晶体的的结构结构NaCl晶体晶体NaClNaCl晶胞的球棍模型晶胞的球棍模型思考：1个NaCl晶胞中有几个Na+，几个Cl-？NaClNaCl晶胞的模型晶胞的模型NaCl晶胞晶胞NaNa+：体心和棱中点体心和棱中点ClCl-：面心和顶点面心和顶点或者反之或者反之;交错排列交错排列二、离子晶体3.3.常见离子晶体常见离子晶体的的结构结构ClClNaNa+(1)(1)每个每个晶胞晶胞含含NaNa+、ClCl-的的个数：个数：ClCl-:8 +6 =4(8 +6 =4(个个)1812NaNa+:1412 +1=4(12 +1=4(个个)化学式：“NaCl”晶胞中各离子的位置分布？ClClNaNa+(2)配位数配位数每个Na周围与之与之最接近最接近且距离相等且距离相等的Cl有_个。6NaCl晶胞晶胞二、离子晶体3.3.常见离子晶体常见离子晶体的的结构结构指指一个离子周围一个离子周围最邻近最邻近的的异电性离子异电性离子的数目的数目(2)配位数配位数每个Na周围与之与之最接近最接近且距离相等且距离相等的Cl有_个。NaCl晶胞晶胞二、离子晶体3.3.常见离子晶体常见离子晶体的的结构结构指指一个离子周围一个离子周围最邻近最邻近的的异电性离子异电性离子的数目的数目每个Cl周围与之与之最接近最接近且距离相等且距离相等的Na有_个。66个Na+连线形成的空间几何构型是_。正八面体 Na+的配位数：Cl-的配位数：666ClNaNaCl晶胞晶胞二、离子晶体3.3.常见离子晶体常见离子晶体的的结构结构(3)Na+周围最近的Na+数：Cl-周围最近的Cl-数：1212ClNa小结NaCl的微观结构特征(1)(1)每个每个NaCl晶胞含晶胞含4 4个个NaNa+、4 4个个ClCl-(2)(2)Na+的配位数：Cl-的配位数：66(3)Na+周围最近的Na+数：Cl-周围最近的Cl-数：1212每个Na周围与之与之最接近最接近且距离相等且距离相等的Cl有6个，Na有12个。每个Cl周围与之与之最接近最接近且距离相等且距离相等的Na有6个，Cl有12个。八面体空隙八面体空隙填入正离子填入正离子小结NaCl的微观结构特征面面心心立方立方最密堆积最密堆积3.3.下列有关离子晶体的叙述中，下列有关离子晶体的叙述中，不正确不正确的是的是A.1 molA.1 mol氯化钠晶体中有氯化钠晶体中有N NA A个个NaClNaCl分子分子B.B.氯化钠晶体中，每个氯化钠晶体中，每个NaNa周围距离最近且相等的周围距离最近且相等的ClCl共有共有6 6个个C.C.醋酸钠属于离子晶体，含非极性键醋酸钠属于离子晶体，含非极性键D.D.平均每个平均每个NaClNaCl晶胞中有晶胞中有4 4个个NaNa、4 4个个ClClA A同步同步4在冰晶石Na3AlF6晶胞中，AlF63占据的位置相当于NaCl晶胞中Cl占据的位置，则冰晶石晶胞中含Na数为()A12 B8 C4 D3解析解析NaCl晶胞中晶胞中Cl个数个数为为4，由题意知，冰晶石晶胞中，由题意知，冰晶石晶胞中AlF63的个的个数也应当为数也应当为4，在，在Na3AlF6中，中，Na和和AlF63的个数比为的个数比为31，所以冰晶，所以冰晶石晶胞中含石晶胞中含Na个数为个数为4312同步同步A ACsCl晶胞晶胞二、离子晶体3.3.常见离子晶体常见离子晶体的的结构结构ClCl-CsCs+(1)粒子位置ClCl-CsCs+CsCl晶胞晶胞二、离子晶体3.3.常见离子晶体常见离子晶体的的结构结构(1)粒子位置Cl-位于顶点位于顶点Cs+位于体心位于体心或者反之或者反之;交错排列交错排列ClCl-CsCs+ClCl-CsCs+CsCl晶胞晶胞二、离子晶体3.3.常见离子晶体常见离子晶体的的结构结构ClCl-CsCs+(1)粒子位置Cl-位于顶点位于顶点Cs+位于体心位于体心(2)每个晶胞含Cs+、Cl-的个数：ClCl-:CsCs+:1 1个个188 =1(8 =1(个个)或者反之或者反之;交错排列交错排列“CsCl”“CsCl”仅表示物质组成，不表示分子式仅表示物质组成，不表示分子式ClCl-CsCs+8个离子所围成的的空间几何构型是_。CsCl晶胞晶胞二、离子晶体3.3.常见离子晶体常见离子晶体的的结构结构ClCl-CsCs+(3)(3)配位数配位数每个每个CsCs+同时吸引同时吸引着着 个个ClCl每个每个ClCl同时吸引同时吸引着着 个个CsCs+8 88 8正六面体(立方体立方体)ClCl-CsCs+1243765以以Cs+在晶胞的顶点为例在晶胞的顶点为例8CsCl晶胞晶胞二、离子晶体3.3.常见离子晶体常见离子晶体的的结构结构(4)Cs+周围最近的Cs+数：Cl-周围最近的Cl-数：66u小结CsCl的微观结构特征(1)(1)每个每个CsCl晶胞含晶胞含1 1个个CsCs+、1 1个个ClCl-(2)(2)Cs+的配位数：Cl-的配位数：88(3)Cs+周围最近的Cs+数：Cl-周围最近的Cl-数：66ClCl-CsCs+每个Cs周围与之与之最接近最接近且距离相等且距离相等的Cl有8个，Cs有6个。每个Cl周围与之与之最接近最接近且距离相等且距离相等的Cs有8个，Cl有6个。ClCl-CsCs+5.5.根据根据CsClCsCl的晶胞结构分析，的晶胞结构分析，CsClCsCl晶体中两距离最近的晶体中两距离最近的CsCs间距离为间距离为a a，则每个则每个CsCs周围与其距离为周围与其距离为a a的的CsCs数目数目为为_；每个；每个CsCs周围距离相等周围距离相等且次近的且次近的CsCs数目为数目为_，距离为，距离为_；每个；每个CsCs周围距离相等且第三周围距离相等且第三近的近的CsCs数目为数目为_，距离为，距离为_；每个；每个CsCs周围紧邻且等距的周围紧邻且等距的ClCl数目数目为为_。61288同步同步1.1.粒子粒子位置位置：2.2.晶胞中的离子数晶胞中的离子数：3.3.Ca2+、F-离子离子配位数比：配位数比：CaF2晶胞晶胞Ca2+位于顶点和面心位于顶点和面心F-位于立方体内位于立方体内Ca2+F-个个Ca2+，个个F-CaCa2 2+F F-F-配位数：配位多面体：8:4Ca2+配位数：配位多面体：8立方体迁移应用 认识晶胞488 +6 =4(8 +6 =4(个个)1812Ca2+:正四面体 4u能力拓展CuSO45H2O提示：提示：如如CuSOCuSO4 45H5H2 2O O中还存在中还存在共价共价键、分子间作用力键、分子间作用力，有些还有，有些还有氢键氢键等，但等，但主体是离子键。主体是离子键。思考：思考：离子晶体离子晶体只存在离子键作用力吗？试举例说明只存在离子键作用力吗？试举例说明以上以上讨论了讨论了NaClNaCl、CsClCsCl、CaFCaF2 2三三三三种离子晶体种离子晶体.u能力拓展实际上实际上，大量离子晶体的阴离子或阳离子不是单原子离子，大量离子晶体的阴离子或阳离子不是单原子离子，有有的还存在的还存在电中性电中性分子分子(如如H H2 2O O、NHNH3 3等等)。晶体晶体中也存在中也存在范德华力范德华力，只是当能量份额很低时不提及，只是当能量份额很低时不提及。然而然而，贯穿整个晶体的主要作用力仍是阴、阳离子之间的作用力。，贯穿整个晶体的主要作用力仍是阴、阳离子之间的作用力。例如例如:CaCO3、K2SO4、(NH4)2SO4、CuSO45H2O、Cu(NH3)4SO4H2O等，在这些离子晶体中还存在等，在这些离子晶体中还存在共价键、氢键共价键、氢键等。等。离离子子晶晶体体阴阴、阳离子、阳离子(单单原子或多原子或多原子原子)电中性电中性分子分子构成微粒构成微粒离子键离子键共价键共价键氢键氢键范德华力范德华力作用力作用力总结概括总结概括二、离子晶体4.4.离子晶体离子晶体的性质探究的性质探究(1)NaCl等离子晶体在等离子晶体在熔融状态下导电、水溶液导电熔融状态下导电、水溶液导电与与金属导电金属导电有什么不同有什么不同?“金属的导电金属的导电”：二、离子晶体4.4.离子晶体离子晶体的性质探究的性质探究(1)NaCl等离子晶体在等离子晶体在熔融状态下导电、水溶液导电熔融状态下导电、水溶液导电与与金属导电金属导电有什么不同有什么不同?“离子晶体离子晶体”的导电：的导电：离子晶体离子晶体中，离子键较强，离子不能中，离子键较强，离子不能自由移动自由移动，即，即晶体中无自由移动的离子，晶体中无自由移动的离子，因此，离子晶体因此，离子晶体不导电不导电不导电不导电。当当升高温度时，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由移动的离子(熔融状态熔融状态)，在外界电场作用下，离子定向移动而形成电流。，在外界电场作用下，离子定向移动而形成电流。离子晶体离子晶体在在熔融状态下导电熔融状态下导电二、离子晶体4.4.离子晶