《导学讲练通》配套课件：3.4 离子晶体（人教版选修3）.ppt

* 第四节 离子晶体 1.了解离子晶体的结构特点。 2.能根据离子晶体的结构特点解释其物理性质。 3.了解几种常见的离子晶体的晶胞结构。 4.了解晶格能的概念及意义。 离子晶体的结构和性质。 一、离子晶体 1.离子晶体 由_______和_______通过_______结合而成的晶体称为离子晶体。 2.决定离子晶体结构的因素 _______的纯粹程度 键性因素 晶体中正负离子的_______ 电荷因素 晶体中正负离子的_______( ) 几何因素 半径比 电荷比 离子键 阳离子 阴离子 离子键 3.常见离子化合物的晶体类型 晶体 类型 CaF2型 CsCl型 NaCl型 晶胞 4.离子晶体的性质 (1)熔沸点_____。 (2)硬度_____，难于压缩。 (3)不导电，但在_________或_______时可导电。 较高 较大 熔融状态 溶于水 二、晶格能 1.离子晶体中一定含有金属阳离子吗？ 提示：不一定。如铵盐在固态时是离子晶体，其中就没有金属 阳离子。 2.离子晶体是由带电的阴、阳离子形成的，为什么离子晶体不 导电？ 提示：离子晶体虽然是由带电的阴、阳离子形成的，但由于不 是自由移动的离子，所以不导电，只有发生电离形成自由移动 离子后才能导电。 3.NaCl晶体的晶胞中是有1个Cl-和1个Na+吗？ 提示：不是。NaCl是化学式，它表明Cl-和Na+的个数比是 1∶1。 一、离子晶体及其常见类型 1.观察NaCl、CsCl和CaF2的晶胞结构，思考以下问题。 (1)试计算NaCl晶胞、CsCl晶胞和CaF2晶胞中阴、阳离子的个 数。 提示：NaCl晶胞中Na+个数为： Cl-个数为： CsCl晶胞中Cs+个数为：1 Cl-个数为： CaF2晶胞中Ca2+个数为： F-个数为：8×1=8 (2)分析(1)中所得的数据，探究离子晶体的化学式与其晶胞中 阴、阳离子的个数关系。 提示： 1∶2 8 4 CaF2 1∶1 1 1 CsCl 1∶1 4 4 NaCl 阳、阴离子个数比 阴离子数 阳离子数 化学式 离子晶体中不存在单独的“分子”，而化学式只是代表晶体中元素组成的比例关系。因此，离子晶体的化学式并不是其分子式，但习惯上常常把NaCl叫做氯化钠的“分子式”。 2.观察NaCl和CsCl晶体中阴阳离子的配位数，以及CaF2的晶胞，探究以下问题。 (1)请分析图中Na+、Cl-、Cs+、Cl-及Ca2+、F-的配位数。 提示： 4 8 CaF2 8 8 CsCl 6 6 NaCl 阴离子的配位数 阳离子的配位数 离子晶体 (2)根据Na+、Cs+、Cl-的半径计算NaCl和CsCl中阴阳离子的半 径比。 提示： C.N.=8 C.N.=6 =0.934 =0.525 CsCl NaCl (3)由(1)(2)中所得的数据探究影响离子晶体配位数的因素。 提示：影响离子晶体配位数的因素有： ①几何因素：在NaCl晶体中，正负离子的半径比 =0.525,在CsCl晶体中， =0.934,由于 值的不同， 结果晶体中离子的配位数不同。NaCl晶体中阴阳离子的配位数 都是6，CsCl晶体中阴阳离子的配位数都是8。 数值越 大，离子的配位数越高。 ②电荷因素：在NaCl、CsCl晶体中，正负离子的配位数相同，是由于正负离子电荷(绝对值)相同，因而正负离子的个数相同。结果导致正负离子的配位数相同；若正负离子的电荷数不相同，正负离子的个数必定不相同，正负离子的配位数就不会相同。如CaF2晶体中，Ca2+的配位数为8，F-的配位数为4，离子所带电荷数越多，配位数越大。 (4)在NaCl晶体中每个Na+周围同时吸引、距离相等且最近的 Cl-有多少个？每个Na+周围距离相等且最近的Na+有多少个？ 提示：在NaCl晶体中每个Na+周围最近且距离相等的Cl-有6个。 每个Na+周围距离相等且最近的Na+是小正方形对角线上的 Na+，在三维空间的每个面上有4个，共12个。 常见离子晶体的结构 (1)NaCl型晶体结构模型(左下图)：配位数为6。 ①在NaCl晶体中，每个Na+周围同时吸引着6个Cl-，每个Cl-周 围也同时吸引着6个Na+。 ②每个Na+周围与它最近且等距的Na+有12个，每个Na+周围与 它最近且等距的Cl-有6个。 (