第2節金屬晶體與離子晶體 第3章物質的聚集狀態與物質性質 第2課時離子晶體 為什么氯化鈉的性質與干冰 金剛石的不同 想一想 1 了解離子晶體的結構微粒及微粒間作用力 2 了解幾種典型離子晶體的晶胞結構 3 了解晶格能的概念和含義 目標定位 1 定義 通過離子鍵結合 在空間呈現有規律的排列所形成的晶體 2 常見ab型離子晶體的晶體類型 陰 陽離子 nacl cscl 自主學習 6 8 3 晶格能 1 穩定 結構型式 4 離子晶體的特征 1 熔 沸點 熔 沸點 而且隨著離子電荷的增加 離子間距的縮短 晶格能 熔 沸點 2 溶解性 一般水中 非極性溶劑中 3 導電性 固態時 熔融狀態或在水溶液中 較高 增大 升高 易溶 難溶 不導電 能導電 想一想比較mgo cao的晶格能 熔 沸點和硬度大小 提示 mgo和cao比較 o2 相同 mg2 與ca2 所帶電荷相同 但mg2 半徑小 所以晶格能mgo cao 熔 沸點mgo cao 硬度mgo cao 1 離子晶體通常具有的性質是 a 熔點 沸點都較高 難于揮發b 硬度很小 容易變形c 都能溶于有機溶劑而難溶于水d 密度很小 a 自我檢測 解析 離子晶體中的陰 陽離子通過一種強烈的相互作用 離子鍵結合在一起 離子鍵的鍵能較大 且極性很強 除了有些在極性溶劑中容易斷裂外 其他的必須在高溫下才能斷裂 所以其熔點 沸點都較高 不易揮發 硬度很大 不易變形 難溶于有機溶劑 又因為在離子晶體中 較大的離子采取密堆積形式 較小離子填隙 所以密度一般都較大 2 naf nai mgo均為離子化合物 根據下列數據 這三種化合物的熔點高低順序是 a b c d b 離子晶體 探究導引1在nacl晶體中 晶胞的空間構型是什么 提示 正六面體形 探究導引2na2o2為什么不能寫成nao呢 提示 na2o2中陽離子為na 陰離子為o 兩者靠離子鍵作用形成na2o2 要點探究 1 離子晶體 1 離子晶體是由陽離子和陰離子通過離子鍵結合而成的晶體 2 離子晶體微粒之間的作用力是離子鍵 由于靜電作用沒有方向性 故離子鍵沒有方向性 只要條件允許 陽離子周圍可以盡可能多地吸引陰離子 同樣 陰離子周圍可以盡可能多地吸引陽離子 故離子鍵也沒有飽和性 根據靜電作用大小的影響因素可知 在離子晶體中陰 陽離子半徑越小 所帶電荷數越多 晶格能越大 離子鍵越強 3 離子晶體中不存在單個分子 晶體的化學式只表示晶體中陰 陽離子的個數比 而不是表示分子的組成 歸納總結 2 常見的離子晶體模型 1 nacl型晶體結構模型 配位數為6 在nacl晶體中 每個na 周圍同時吸引著6個cl 每個cl 周圍也同時吸引著6個na 每個na 周圍與它最近且等距的na 有12個 每個na 周圍與它最近且等距的cl 有6個 nacl的晶體結構模型 與na 等距離且最近的cl 有 6個 配位數 2 cscl型晶體結構模型 配位數為8 在cscl晶體中 每個cs 周圍同時吸引著8個cl 每個cl 周圍也同時吸引著8個cs 每個cs 與6個cs 等距離相鄰 每個cs 與8個cl 等距離相鄰 在cscl晶體中每個cs 周圍同時吸引著8個cl cscl的晶體結構模型 典例下列性質中 可以證明某化合物形成的晶體一定是離子晶體的是 a 可溶于水b 具有較高的熔點c 水溶液能導電d 熔融狀態能導電 d 解析 許多氣體物質 如hcl能溶于水 并且溶于水所得溶液能導電 金剛石具有較高的熔點 但它們都不屬于離子晶體 所以a b c項均錯誤 熔融狀態能導電的晶體可能是離子晶體也可能是金屬晶體 但金屬晶體是單質 題中要求是化合物 所以d項正確 規律方法 離子晶體區別于其他晶體的特點是晶體在固體時不導電 而在熔融態下能導電 因為組成晶體的微粒是陰 陽離子 而金屬晶體無論是固態還是液態均可以導電 跟蹤訓練 a 晶格能的大小與離子半徑成正比b 陽離子相同陰離子不同的離子晶體 陰離子半徑越大 晶格能越小c 陽離子不同陰離子相同的離子晶體 陽離子半徑越小 晶格能越大d 金屬鹵化物晶體中 晶格能越小 氧化性越強 解析 選ad 由表中數據可知晶格能的大小與離子半徑成反比 a項錯誤 由naf nacl nabr nai晶格能的大小即可確定b項說法正確 由lif naf kf晶格能的大小即可確定c項說法正確 表中晶格能最小的為碘化物 因還原性f cl br i 可知d項錯誤 陰 陽離子配位數的判斷案例若已知三種陰 陽離子電荷 絕對值 相同的ab型離子化合物ac bc ad中陰 陽離子的半徑如下表 思維拓展 提示 陽 陰離子半徑比與配位數的關系 1 三種離子晶體中陽離子的配位數大小關系為 2 ac bc ad晶體中 它們的陰離子的配位數分別為 ad ac bc 8 6 12 解析 ac晶體中 r r 169 181 0 934 在0 732 1 000之間 結構類型為cscl型 陰 陽離子的配位數均為8 bc晶體中 r r 95 181 0 525 在0 414 0 732之間 結構類型為nacl型 陰