1、第第3 3章章 物质的聚集状态与物质的性质物质的聚集状态与物质的性质 第第2 2节节 离子晶体离子晶体（第二课时）（第二课时）根据构成晶体的根据构成晶体的微粒种类微粒种类及及微粒间的相互微粒间的相互作用作用将晶体分为：金属晶体将晶体分为：金属晶体 、离子晶体离子晶体、分子晶体、原子晶体等分子晶体、原子晶体等晶体分类晶体分类【学习目标】【学习目标】1.1.掌握离子晶体的概念。掌握离子晶体的概念。2.2.认识几种常见的认识几种常见的ABAB型离子晶体（型离子晶体（NaClNaCl、CsClCsCl、ZnSZnS）的）的结构，了解其结构，了解其配位数配位数情况。能用情况。能用“切割法切割法”计算一个
2、给定计算一个给定的简单离子晶体晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数的简单离子晶体晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数。3.3.了解了解晶格能晶格能的概念，知道离子晶体的熔、沸点等性质与的概念，知道离子晶体的熔、沸点等性质与晶格能的大小的关系。晶格能的大小的关系。【学习重难点】【学习重难点】离子晶体的空间堆积方式，离子晶体的结构特点离子晶体的空间堆积方式，离子晶体的结构特点晶体晶体氯化钠氯化钠干冰干冰金刚石金刚石熔熔 点点（）801801-56.2-56.235503550材料：材料：思考：思考：它们分别属于哪种晶体？它们分别属于哪种晶体？为什么氯为什么氯化钠的性质与干冰、金刚石的不同？化钠的性质与干冰、金
3、刚石的不同？Na+Cl电子转移电子转移不稳定不稳定稳定稳定阳离子阳离子阴离子阴离子知识回顾：知识回顾：定义定义：成键元素成键元素：2Na+Cl2=2NaCl 点燃点燃阴、阳离子阴、阳离子间通过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活泼金属（活泼金属（A、A）和）和活泼非金属（活泼非金属（A、A）思考：离子键有无方向性和饱和性？思考：离子键有无方向性和饱和性？离子键离子键无方向性：一个离子对它任何方向上的异性离子均有强烈的相互作用无饱和性：只要空间允许，一个离子会尽可能多的吸引异性离子知识回顾：离子键特点知识回顾：离子键特点强碱、活泼金属氧化强碱、活泼金属氧化物（物（NaNa2 2O
4、 O）、大部分的）、大部分的盐类。盐类。1 1、定义：、定义：由阳离子和阴离子通过离子键由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。结合而成的晶体。2 2、成键粒子：、成键粒子：阴、阳离子阴、阳离子3 3、相互作用力：、相互作用力：离子键离子键4 4、常见的离子晶体：、常见的离子晶体：一、离子晶体一、离子晶体（自学课本（自学课本P P8484-P-P8585）深入理解1、离子晶体一定是离子化合物（）2、离子晶体一定只含离子键（）3、离子晶体中一定含有金属阳离子（）4、由金属和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体（）5、离子晶体中阴阳离子之间通过相互吸引形成离子键（）（1 1）氯化钠型晶胞）氯化钠型
5、晶胞1.1.钠离子和氯离子的位置：钠离子和氯离子的位置：钠离子：体心和棱中点；钠离子：体心和棱中点；氯离子：面心和顶点氯离子：面心和顶点2 2.每个晶胞含钠离子、氯离子的个数：每个晶胞含钠离子、氯离子的个数：3 3.与与NaNa+等距离且最近的等距离且最近的ClCl-有：有：与与ClCl-等距离且最近的等距离且最近的NaNa+有：有：6个个6个个你对“NaCI”这一书写形式有什么新的认识？与与NaNa+等距离且最近的等距离且最近的NaNa+有：有：与与ClCl等距离且最近的等距离且最近的ClCl有：有：12个个12个个1.NaCl晶体采取哪种堆积方式？2.像NaCl这样的离子晶体采取密堆积的原
6、因是什么？思考.NaCl.NaCl晶体中的晶体中的ClCl-采取采取A A1 1型密堆积，型密堆积，NaNa+填在填在ClCl-所形成的空隙中，整体是采取不等径圆球的密堆积。所形成的空隙中，整体是采取不等径圆球的密堆积。.离子晶体微粒间的作用力为离子键，离子键无离子晶体微粒间的作用力为离子键，离子键无方向性和饱和性，因此离子晶体尽可能采取密堆积，方向性和饱和性，因此离子晶体尽可能采取密堆积，以使得体系能量降低，达到稳定状态。以使得体系能量降低，达到稳定状态。均摊法计算晶胞中粒子个数均摊法计算晶胞中粒子个数1、粒子位于顶点，同为8个晶胞共用，该粒子的 属于该晶胞2、粒子位于棱边，同为4个晶胞共用
7、，该粒子的 属于该晶胞3、粒子位于面心，同为2个晶胞共用，该粒子的 属于该晶胞4、粒子位于体心，该粒子的全部属于该晶胞814121-Cl-Na+NaClNaCl的晶体结构模型的晶体结构模型4.与与Na+等距离且最近的等距离且最近的Cl有：有：6个个与与Cl等距离且最近的等距离且最近的Na+有：有：6个个配位数配位数：在密堆积中，一个原在密堆积中，一个原子或离子周围所子或离子周围所紧邻紧邻的异性原子或离子的的异性原子或离子的数目数目小组讨论：这两种晶胞所含阴阳离子数目及阴阳离子配位数这两种晶胞所含阴阳离子数目及阴阳离子配位数CsClCsCl型晶胞型晶胞ZnS型晶胞型晶胞绿色：绿色：Cl-紫色：紫
8、色：Cs+黑色：黑色：Zn2+白色：白色：S2-（2 2）氯化铯型晶胞）氯化铯型晶胞1.1.铯离子和氯离子的位置：铯离子和氯离子的位置：铯离子：体心铯离子：体心氯离子：顶点；或者反之。氯离子：顶点；或者反之。2.2.每个晶胞含铯离子、氯离每个晶胞含铯离子、氯离子的个数：子的个数：3.3.铯离子、氯离子配位数各铯离子、氯离子配位数各有几个？有几个？铯离子：铯离子：8 8个；氯离子：个；氯离子：8 8个个 1个个-Cs+-Cl-CsClCsCl晶体及晶胞结构示意图晶体及晶胞结构示意图(3)ZnS型晶胞型晶胞2.阳离子的配位数：阳离子的配位数：阴离子的配位数：阴离子的配位数：1.一个一个ZnS晶胞中
9、含：晶胞中含：4个阳离子和个阳离子和4个阴离子个阴离子44总结总结:常见的常见的ABAB型离子晶体型离子晶体晶体晶体类型类型NaCI型型CsCI型型ZnS型型 晶胞晶胞含离子数配位数符合类型Li、Na、K、Ra的卤化物，AgF、MgO等CsBr、CsI、NH4CI等BeO、BeS等6 64 48 8Na+:4Cl-:4Cs+:1CI-:1Zn2+：4S2-：4思考：思考：w你认为是什么因素决定了离子晶体中离子你认为是什么因素决定了离子晶体中离子的配位数？的配位数？配位数配位数4 46 68 8半径比半径比0.20.2 0.40.40.40.4 0.70.70.70.7 1.01.0空间构型空间
10、构型ZnSZnSNaClNaClCsClCsCl决定离子配位数的因素决定离子配位数的因素（1）几何因素）几何因素 晶体中正负离子的半径比晶体中正负离子的半径比（2）电荷因素）电荷因素 晶体中正负离子的电荷比晶体中正负离子的电荷比(CaF2与与NaCl)（3）键性因素）键性因素 离子键的纯粹因素离子键的纯粹因素w思考：氧化钙在2973K时熔化，而氯化钠在1074K时熔化，两者都是离子型晶体，有关它们熔点差别较大的原因是什么呢？三、晶格能三、晶格能1 1、定义：、定义：2 2、晶格能的大小的影响因素、晶格能的大小的影响因素 晶体晶体晶格能晶格能/kJmol-1NaF923MgF22957AlF35
11、492晶体晶体晶格能晶格能/kJmol-1NaCI787NaBr736NaI6861mol1mol离子晶体中阴阳离子完全气化而远离离子晶体中阴阳离子完全气化而远离所吸收的能量。所吸收的能量。晶格能的大小晶格能的大小:离子电荷越大离子电荷越大，阴、阳离子半径越小，阴、阳离子半径越小 ，即阴、阳离子间的距离越小即阴、阳离子间的距离越小，则晶格能越大，则晶格能越大。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.3、晶格能对离子晶体性质的影响、晶格能对离子晶体性质的影响:晶格能越大晶格能越大（1）形成的离子晶体越稳定；（离子键越强）形成的
12、离子晶体越稳定；（离子键越强）（2）熔点越高；）熔点越高；（3）硬度越大。）硬度越大。巩固练习离子晶体熔点高低决定于阴阳离子的核间距离.晶格能的大小，据所学知识，判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是（）wA.KClNaClBaOCaO wB.NaClKClCaOBaOwC.BaOCaOKClNaCl wD.CaOBaONaClKClD 总结：离子晶体的特点总结：离子晶体的特点(熔沸点、硬度、溶解性、导电性熔沸点、硬度、溶解性、导电性)无单个分子存在；无单个分子存在；NaClNaCl不表示分子式。不表示分子式。熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。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，晶格能越且随着离子电荷的增加，核间距离的缩短，晶格能越大，熔点升高。大，熔点升高。一般易溶于水，而难溶于有机溶剂。一般易溶于水，而难溶于有机溶剂。固态不导电，水溶液或者熔融状态下能导电。固态不导电，水溶液或者熔融状态下能导电。
