1、教學目標 知識與能力： 1掌握離子晶體的概念，能識別氯化鈉、氯化銫、氟化鈣的晶胞結構。 2學會離子晶體的性質與晶胞結構的關系。 3通過探究知道離子晶體的配位數與離子半徑比的關系。 4、通過碳酸鹽的熱分解溫度與陽離子半徑的自學，拓展學生視野。 、通過分析數據和信息，能說明晶格能的大小與離子晶體性質的關系。 第1頁/共38頁物質物質銅銅干冰干冰金剛石金剛石氯化鈉氯化鈉晶體晶體類型類型金屬金屬晶體晶體分子分子晶體晶體原子原子晶體晶體思考并討論：思考并討論：氯化鈉晶體的構成微粒是什么氯化鈉晶體的構成微粒是什么?構成晶體的微粒間的相互作用力是什構成晶體的微粒間的相互作用力是什么？它是哪種晶體類型么？它是

2、哪種晶體類型?第2頁/共38頁2Na + Cl2 = 2NaCl +11+17+17+11Na+ Cl- -NaClCl-Na+第3頁/共38頁一、離子晶體一、離子晶體離子鍵離子鍵強堿、活潑金屬氧化物、大部分的鹽類。由陽離子和陰離子通過離由陽離子和陰離子通過離 子鍵結合而成的晶體。子鍵結合而成的晶體。1、概念：、概念：2、結構特點：、結構特點：（1）、構成粒子：）、構成粒子：陰、陽離子陰、陽離子（2）、粒子間的作用力：）、粒子間的作用力：3、常見的離子晶體：離子晶的配位數:一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數目第4頁/共38頁Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na

3、+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-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+Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+可見：可見：在在NaClNaCl晶晶體中，鈉離子、體中，鈉離子、氯離子按一定的氯離子按一定的規律在空間排列規律在空間排列成立方體。成立方體。4、典型、典型晶胞類型：晶胞類型：（1）氯化鈉型晶胞）氯化鈉型晶胞一、離子晶體一、離子晶體第5頁/共38頁鈉離子和氯離子的位置：鈉離子和氯離子的位置：鈉離子：鈉離子：（1）氯化鈉型晶胞）氯化鈉型晶胞4、晶胞

4、類型：晶胞類型：氯離子：鈉離子和氯離子交替排列；鈉離子和氯離子交替排列；體心和棱心；面心和頂點，或者反之。一、離子晶體一、離子晶體第6頁/共38頁與Na+等距離且最近的Na+ 、Cl- 各有幾個？每個晶胞含鈉離子、氯離子的個數每個晶胞含鈉離子、氯離子的個數與Na+等距離且最近的Cl- 有：4、晶胞類型：晶胞類型：（1）氯化鈉型晶胞）氯化鈉型晶胞與Na+等距離且最近的Na+ 有：Na+和Cl- 的配位數均為： 計算方法：均攤法計算方法：均攤法 頂點占頂點占1/8；棱占；棱占1/4；面心占；面心占1/2；體心占；體心占1 12個6個6一、離子晶體一、離子晶體第7頁/共38頁-Cl- Na+NaCl

5、NaCl的晶體結構模型的晶體結構模型（1）氯化鈉型晶胞）氯化鈉型晶胞4、晶胞類型晶胞類型一、離子晶體一、離子晶體第8頁/共38頁NaClNaCl晶體中陰、陽離子配位數晶體中陰、陽離子配位數4、晶胞類型晶胞類型（1）氯化鈉型晶胞）氯化鈉型晶胞正八面體正八面體Cl-配位數為6Na+配位數為6一、離子晶體一、離子晶體第9頁/共38頁（2）氯化銫型晶胞）氯化銫型晶胞4、晶胞類型晶胞類型一、離子晶體一、離子晶體第10頁/共38頁-Cs+-Cl-CsClCsCl的晶體結構及晶胞構示意圖的晶體結構及晶胞構示意圖（2）氯化銫型晶胞）氯化銫型晶胞4、晶胞類型晶胞類型一、離子晶體一、離子晶體第11頁/共38頁銫離

6、子和氯離子的位置：銫離子和氯離子的位置：銫離子：銫離子：每個晶胞含銫離子、氯離每個晶胞含銫離子、氯離子的個數子的個數銫離子：銫離子：1個個 ；氯離子：；氯離子：1個個與銫離子等距離且最近的銫與銫離子等距離且最近的銫離子、氯離子各有幾個？離子、氯離子各有幾個？銫離子：銫離子：6個個 ；氯離子：；氯離子：8個個（2）氯化銫型晶胞）氯化銫型晶胞4、晶胞類型晶胞類型氯離子： 頂點；或者反之。體心一、離子晶體一、離子晶體第12頁/共38頁(3)CaF(3)CaF2 2型晶胞型晶胞 Ca2+的配位數：的配位數： F- -的配位數：的配位數：一個CaFCaF2 2晶胞中含：晶胞中含：4、晶胞類型晶胞類型鈣離

7、子和氟離子的位置：鈣離子和氟離子的位置：鈣離子：鈣離子：844 4個個CaCa2+2+和和8 8個個F F- -氟離子：頂點、面心體內。一、離子晶體一、離子晶體第13頁/共38頁(4)(4)* *ZnSZnS型晶胞型晶胞鋅離子的配位數：鋅離子的配位數：硫離子的配位數：硫離子的配位數：一個ZnS晶胞中含：晶胞中含：4、晶胞類型晶胞類型鋅離子和硫離子的位置：鋅離子和硫離子的位置：鋅離子：鋅離子：硫離子：444 4個鋅離子和個鋅離子和4 4個硫離子個硫離子頂點、面心。體內一、離子晶體一、離子晶體第14頁/共38頁科學探究（科學探究（P78）1 1. .數出數出CsClCsCl、NaClNaCl兩種離

8、子晶體中陽離子和陰離子的配位數，它們是否相等？兩種離子晶體中陽離子和陰離子的配位數，它們是否相等？離子晶體離子晶體陰離子的配位數陰離子的配位數陽離子的配位數陽離子的配位數NaClNaClCsClCsCl6688第15頁/共38頁NaClNaClCsClCsClr r+ +/r/r- -C.N.C.N.6 68 8科學探究（P79）2 2. .你認為是什么因素決定了離子晶體中離子的配你認為是什么因素決定了離子晶體中離子的配位數？利用表位數？利用表3 35 5的數據進行計算，把計算結的數據進行計算，把計算結果填入表果填入表3 36 6，分析影響離子晶體中離子配位，分析影響離子晶體中離子配位數的因素

9、。數的因素。0.520.93決定離子晶體結構的因素決定離子晶體結構的因素第16頁/共38頁決定離子晶體結構的因決定離子晶體結構的因素素科學探究（P79）幾何因素晶體中正負離子的的半徑比晶體中正負離子的的半徑比( (r+/r-)是決定離子晶體結構的重要因素,簡稱幾何因素。一般決定配位數的多少。正負離子的半徑比越大,配位數越多.電荷因素正負離子電荷比=正負離子的配位數比 =正負離子的數目反比晶體中正負離子的電荷比鍵性因素離子鍵的純粹程度第17頁/共38頁(2) 硬度硬度 。5. 離子晶體物理性質的特點離子晶體物理性質的特點：(1) 熔沸點熔沸點 , 難揮發難壓縮。難揮發難壓縮。較高較高較大較大(3

10、) 水溶性水溶性(4) 導電性導電性離子電荷越多離子電荷越多,核間距離越小核間距離越小,熔沸點升高。熔沸點升高。一般易溶于水一般易溶于水,而難溶于非極性溶劑。而難溶于非極性溶劑。固態不導電固態不導電,水溶液或者熔融狀態下能導電。水溶液或者熔融狀態下能導電。一、離子晶體第18頁/共38頁科學視野（科學視野（P79）1.碳酸鹽熱分解的實質是什么？碳酸鹽熱分解的實質是什么？ 組成碳酸鹽的金屬的金屬性越弱，陽離子的半徑越小，碳酸鹽的熱穩定性越差，反之越好。2.表3-7的有關數值說明了什么？晶體中的陽離子結合碳酸根中的氧離子晶體中的陽離子結合碳酸根中的氧離子閱讀思考第19頁/共38頁同周期金屬的碳酸鹽自

11、左往右熱穩定性減弱 *碳酸鹽的熱穩定性規律：同主族金屬的碳酸鹽，自上而下熱穩定性增強；科學視野（科學視野（P79）酸式碳酸鹽(碳酸氫鹽)的熱穩定性規律與碳酸鹽相同同一金屬的碳酸鹽比其酸式碳酸鹽穩定如：Li2CO3Na2CO3k2CO3Rb2CO3MgCO3Al2(CO3)3如：Na2CO3NaHCO3知識拓展第20頁/共38頁二、二、晶格晶格能能一般,晶格能的大小與離子帶電量成正比,與離子半徑成反比. 。晶格：可以將構成晶體的粒子點，看成質點，用假想的線將這些點連接起來，構成有明顯規律性的空間格架。這種表示粒子在晶體中排列規律的空間格架叫做晶格,又稱晶架。晶格能：氣態離子形成1摩離子晶體時釋放

12、的能量。晶格能越大：形成的離子晶體越穩定（離子鍵越強） ；熔點越高；硬度越大第21頁/共38頁科學視野（科學視野（P81）1. 什么叫巖漿晶出？什么叫巖漿晶出？ 巖漿晶出的次序與晶格能的大小有關2.表3-9的有關數值說明了什么？火山噴出的巖漿是一種復雜的混合物，冷卻時，火山噴出的巖漿是一種復雜的混合物，冷卻時，許多礦物相繼析出，簡稱許多礦物相繼析出，簡稱“巖漿晶出巖漿晶出”。巖漿晶出規則與晶格能3. 什么是巖漿晶出規則？ 晶格能高的晶體熔點較高，更容易在巖漿冷卻過程中先結晶。第22頁/共38頁各類型離子晶體晶胞的比較各類型離子晶體晶胞的比較晶體晶體類型類型晶胞晶胞類型類型晶胞結構晶胞結構示意圖

13、示意圖配位數配位數距離最近距離最近且相等的且相等的相反離子相反離子每個晶每個晶胞含有胞含有離子數離子數實例實例NaCl型型 ABCsCl型型ZnS型型AB2 2CaF2 2型型NaNa+ +：6ClCl- -：6CsCs+ +：ClCl- -：8 88 8ZnZn2+2+：S S2-2-：4 44 4CaCa2+2+：F F- -： 4 48 8NaNa+ +：ClCl- -：CsCs+ +：ClCl- -：ZnZn2+2+：S S2-2-：CaCa2+2+：F F- -：NaNa+ +：ClCl- -：CsCs+ +：ClCl- -：ZnZn2+2+：S S2-2-：CaCa2+2+：F F

14、- -：668 88 84 44 44 48 8441 11 14 44 48 84 4KBr AgCl、MgO、CaS、BaSeZnS、AgI、 BeOCsCl、CsBr、CsI、TlCl堿土金屬鹵化堿土金屬鹵化物、堿金屬氧物、堿金屬氧化物。化物。第23頁/共38頁本節小結本節小結 離子晶體有什么特點？離子晶體有什么特點？ 無單個分子存在；無單個分子存在；NaClNaCl不表示分子式。不表示分子式。 熔沸點較高熔沸點較高，硬度較大硬度較大，難揮發難壓縮。，難揮發難壓縮。且隨著離子電荷的增加，核間距離的縮且隨著離子電荷的增加，核間距離的縮短，晶格能增大，熔點升高。短，晶格能增大，熔點升高。 一

15、般易溶于水，而難溶于非極性溶劑。一般易溶于水，而難溶于非極性溶劑。 固態不導電，水溶液或者熔融狀態下能固態不導電，水溶液或者熔融狀態下能導電。導電。 哪些物質屬于離子晶體？哪些物質屬于離子晶體？ 強堿、部分金屬氧化物、部分鹽類。強堿、部分金屬氧化物、部分鹽類。第24頁/共38頁四種晶體比較表（綠本P39）晶體類型晶體類型分子晶體分子晶體離子晶體離子晶體原子晶體原子晶體金屬晶體金屬晶體結結構構構成粒子構成粒子分子分子陰、陽離子陰、陽離子原子原子金屬陽離子金屬陽離子和自由電子和自由電子微粒間作微粒間作用力用力分子間作用力分子間作用力(范德華范德華力和氫鍵力和氫鍵)離子鍵離子鍵共價鍵共價鍵金屬鍵金屬

16、鍵物物理理性性質質硬度硬度小小較硬而脆較硬而脆很大很大一般較大一般較大(差差別較大別較大)延展性延展性差差差差差差良好良好熔點熔點低低較高較高高高一般較高一般較高(差差別較大別較大)溶解性溶解性“相似相溶相似相溶”多易溶于水多易溶于水不溶不溶難溶難溶(Na與水與水反應反應)導電性導電性不良不良固態不導電，固態不導電，熔化或溶于熔化或溶于水導電水導電不良不良良好良好導熱性導熱性不良不良不良不良不良不良良好良好第25頁/共38頁1、若晶體類型不同，一般情況下：原子晶體離子晶體分子晶體；2、若晶體類型相同，則有：離子晶體中，結構相似時，離子半徑越小，離子電荷越高，晶格能越大，離子鍵就越強，熔點就越高

17、。原子晶體中，結構相似時，原子半徑越小，共價鍵鍵長越短，鍵能越大，熔點越高；分子晶體中（不含氫鍵時），分子組成和結構相似時，相對分子質量越大，范德華力就越強，熔點就越高。分子間含氫鍵的分子晶體熔點高于不含氫鍵的；金屬晶體中，離子半徑越小，離子電荷越高，金屬鍵就越強，熔點就越高。合金的熔點比它的各成分金屬的熔點低。【規律】比較物質的熔點高低的規律第26頁/共38頁 1、下表列出了有關晶體的知識，其中錯誤的是（） 2、下列物質的晶體，按其熔點由低到高的排列順序正確的是（）ANC、SO2、CO2BNC、CO2、SO2CNC、MO、SO2DNC、SO2、MO 3、用離子的電荷和半徑解釋下列離子晶體熔點

18、高低的順序。（1）MOKC（2）MOSS（3）NFNCNBABCD晶體晶體硫化鉀硫化鉀干冰干冰金剛石金剛石碘碘組成晶體的微粒組成晶體的微粒陰陽離子陰陽離子分子分子原子原子分子分子晶體微粒間存在的晶體微粒間存在的作用力作用力離子鍵離子鍵共價鍵共價鍵共價鍵共價鍵范德華力范德華力BC課 堂 練 習 第27頁/共38頁1 23 45 68 78 * *4.4.中學教材上圖示的中學教材上圖示的NaClNaCl晶體結構，它向三維空間延伸晶體結構，它向三維空間延伸得到完美晶體。得到完美晶體。NiONiO晶體結構與晶體結構與NaClNaCl相同，相同，NiNi2 2與鄰近與鄰近的的O O2-2-核間距為核間距

19、為a a1010-8 -8 ，（，（1 1）計算）計算NiONiO晶體密度（已晶體密度（已知知NiONiO摩爾質量為摩爾質量為74.7g74.7gmolmol-1-1) )解：解：在該晶體中最小正方體中所含的在該晶體中最小正方體中所含的NiNi2+2+、O O2 2個數均為個數均為: :即晶體中每個小正方體中平均含有即晶體中每個小正方體中平均含有1/21/2個個NiO.NiO.其質量為其質量為: :而此小正方體體積為而此小正方體體積為(a(a1010-8-8) )3 3故故NiONiO晶體密度為：晶體密度為：課 堂 練 習 74.7g6.02102312（個）（個）124 18=74.7g6.

20、02102312(a10-8)3g. -362.0a3=第28頁/共38頁 (2) (2)NiONiO晶體結構與晶體結構與NaClNaCl相相同，設同，設NiONiO的摩爾質量的摩爾質量M M g/mol,g/mol,密度為密度為g/mL,g/mL,阿伏阿伏加德羅常數為加德羅常數為N NA A, ,求晶胞中求晶胞中兩個距離最近的氧離子中兩個距離最近的氧離子中心間的距離為多少心間的距離為多少cm?cm?解題思路：解題思路： 晶胞中任一個面對角線長度的一半晶胞中任一個面對角線長度的一半cm10a228-第29頁/共38頁(3)(3)天然的和大部分人工制備的天然的和大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在晶體都存在各種缺陷，例如在某種某種NiONiO晶體中就存在以下缺陷：晶體中就存在以下缺陷：一個一個NiNi2+2+空缺，另有兩個空缺，另有兩個NiNi2+2+被被兩個兩個NiNi3+3+所取代。其結果晶體仍所取代。其結果晶體仍呈電中性，但化合物中呈電中性，但化合物中NiNi和和O O的的比值卻發生了變化。某氧化鎳比值卻發生了變化。某氧化鎳樣品組成為樣品組成為NiNi0.970.97O,O,試計算該晶試計算該晶體中體中NiNi3+3+與與NiNi2+2+的離子數之比。的離子數之比。參考答案：參考答案： NiNi3+ 3+ ：NiNi2+2+6