1、復習：三種晶體類型與性質的比較復習：三種晶體類型與性質的比較晶體類型晶體類型原子晶體原子晶體分子晶體分子晶體金屬晶體金屬晶體概念概念作用力作用力構成微粒構成微粒物物理理性性質質熔沸點熔沸點硬度硬度導電性導電性實例實例金剛石、二氧化硅、金剛石、二氧化硅、晶體硅、碳化硅晶體硅、碳化硅 Ar、S、CO2等等Au、Fe、Cu、鋼、鋼鐵等鐵等相鄰原子之間以共價相鄰原子之間以共價鍵相結合而成具有空鍵相結合而成具有空間網狀結構的晶體間網狀結構的晶體分子間以范德分子間以范德華力相結合而華力相結合而成的晶體成的晶體通過金屬鍵形通過金屬鍵形成的晶體成的晶體共價鍵共價鍵分子間分子間作用力作用力金屬鍵金屬鍵原子原子分

2、子分子金屬陽離子和金屬陽離子和“電子氣電子氣”自由自由電子電子很高很高 低低 差別較大差別較大很大很大 小小 差別較大差別較大無（硅為半導體）無（硅為半導體） 無無導體導體第四節第四節 離子晶體離子晶體 原子原子共價鍵共價鍵分子分子分子晶體分子晶體分子間作用力分子間作用力原子原子共價鍵共價鍵原子晶體原子晶體原子原子陽陽+電子電子金屬晶體金屬晶體金屬鍵金屬鍵非非金金屬屬原原子子金屬原子金屬原子思考：金屬原子和非金屬原子間能形成什么化學鍵、思考：金屬原子和非金屬原子間能形成什么化學鍵、得到什么晶體呢？得到什么晶體呢？一一 離子鍵離子鍵 1.定義：陰、陽離子間的相互作用定義：陰、陽離子間的相互作用2

3、.成鍵的微粒：成鍵的微粒：陰、陽離子陰、陽離子3.成鍵的本質：成鍵的本質：靜電作用（靜電作用（引引+斥斥）4.成鍵的元素：成鍵的元素：活潑金屬活潑金屬（IA、IIA） 銨根離子銨根離子活潑非金屬活潑非金屬（VIA、VIIA） 酸根離子酸根離子5.特征特征：無方向性、飽和性無方向性、飽和性6.存在存在：離子離子化合物化合物（強堿、大多鹽、活潑金屬氧化物）（強堿、大多鹽、活潑金屬氧化物）7.影響因素影響因素：同種離子鍵，：同種離子鍵，陰、陽陰、陽離子離子帶電荷越帶電荷越多多、半徑半徑越越小小，鍵鍵越越強強知識鏈接：知識鏈接：原子原子/離子半徑的比較離子半徑的比較三三 離子晶體離子晶體陰、陽離子陰、

4、陽離子離子鍵離子鍵3類離子類離子化合物化合物原子原子陽陽+陰陰離子晶體離子晶體離子鍵離子鍵5. 物理性質：物理性質：4. 常見物質：常見物質：3. 微粒間相互作用：微粒間相互作用： 1.定義：定義：由陽、陰離子通過離子鍵結合而成的晶體由陽、陰離子通過離子鍵結合而成的晶體2.構成微粒：構成微粒：（2） 硬度較大，難壓縮硬度較大，難壓縮（1） 熔沸點較高熔沸點較高, 難揮發難揮發（4） 大多數易溶于極性溶劑（如水），難大多數易溶于極性溶劑（如水），難溶于非極性溶劑溶于非極性溶劑（3） 固態不導電，熔融和溶于水導電固態不導電，熔融和溶于水導電微粒間作用力為微粒間作用力為較強的離子鍵較強的離子鍵離子不

5、能自由移動離子不能自由移動自由移動離子自由移動離子隨堂練習隨堂練習:1、下列敘述錯誤的是（、下列敘述錯誤的是（ ）A. 帶相反電荷離子之間的相互吸引稱為離子鍵帶相反電荷離子之間的相互吸引稱為離子鍵B. 金屬元素與非金屬元素化合時，不一定形成離子鍵金屬元素與非金屬元素化合時，不一定形成離子鍵C. 某元素的原子最外層只有某元素的原子最外層只有1個電子個電子,它跟鹵素相互結合它跟鹵素相互結合 時所形成的化學鍵不一定是離子鍵時所形成的化學鍵不一定是離子鍵D. 非金屬原子間不可能形成離子鍵非金屬原子間不可能形成離子鍵ADNH4Cl2、下列有關離子化合物的說法正確的是、下列有關離子化合物的說法正確的是(

6、) A、離子化合物中一定含有金屬元素，含金、離子化合物中一定含有金屬元素，含金 屬元素的化合物一定是離子化合物屬元素的化合物一定是離子化合物 B、離子鍵只存在于離子化合物中，離子化、離子鍵只存在于離子化合物中，離子化 合物中一定含有離子鍵合物中一定含有離子鍵 C、離子化合物中不可能含有共價鍵、離子化合物中不可能含有共價鍵 D、離子化合物受熱熔化破壞化學鍵，吸收、離子化合物受熱熔化破壞化學鍵，吸收 熱量，屬于化學變化熱量，屬于化學變化3、離子晶體不可能具有的性質是（、離子晶體不可能具有的性質是（ ） A、較高的熔、沸點、較高的熔、沸點 B、良好的導電性、良好的導電性 C、溶于極性溶劑、溶于極性溶

7、劑 D、堅硬而易粉碎、堅硬而易粉碎BB只破壞只破壞或或只形成只形成化學鍵，不發生化學變化：食鹽熔化破化學鍵，不發生化學變化：食鹽熔化破壞離子鍵，食鹽結晶形成離子鍵，均不是化學變化壞離子鍵，食鹽結晶形成離子鍵，均不是化學變化固態不導電固態不導電4、下列性質適合于離子晶體的是（、下列性質適合于離子晶體的是（ ） A、熔點、熔點1070，易溶于水，水溶液能導電，易溶于水，水溶液能導電 B、熔點、熔點10.31，液態不導電，水溶液導電，液態不導電，水溶液導電 C、能溶于、能溶于CS2，熔點，熔點112.8，沸點，沸點444.6 D、熔點、熔點97.81，質軟，導電，密度，質軟，導電，密度0.97g/c

8、m3 A5、下列各指定微粒的數目之比不是、下列各指定微粒的數目之比不是1:1的是的是 A、Na2O2晶體中的陰離子和陽離子晶體中的陰離子和陽離子 B、NaHCO3晶體中的鈉離子和碳酸氫根離子晶體中的鈉離子和碳酸氫根離子 C、 離子中的質子和中子離子中的質子和中子 D、NH4Cl溶液中銨根離子和氯離子溶液中銨根離子和氯離子22412MgAD分子晶體分子晶體分子晶體分子晶體金屬晶體金屬晶體NH4+水解水解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+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na

9、+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。5、晶胞類型：晶胞類型：-Cl- Na+NaClNaCl的晶體結構模型的晶體結構模型NaNa+ +和和ClCl- -的位置：的位置：Na+和和Cl-交錯排列，交錯排列，Na+在立方體的體心和棱中點，在立方體的體心和棱中點，Cl-在面心和頂點，或者反之。在面心和頂點，或者反之。5、晶胞類型：晶胞類型：（1）NaCl型晶胞型晶胞每個晶

10、胞含每個晶胞含 個個NaNa+ + 個個ClCl- -44與與NaNa+ +等距離且最近的等距離且最近的ClCl- - 有有 個，個， 圍成圍成 空間構型空間構型 與與ClCl- -緊鄰的緊鄰的NaNa+ +有有 個，圍成個，圍成 空間構空間構型型 與與NaNa+ +緊鄰的緊鄰的NaNa+ +有有 個個 與與ClCl- -緊鄰的緊鄰的ClCl- -有有 個個6 66 612121212正八面體正八面體正八面體正八面體-Cs+-Cl-CsClCsCl的晶體結構及晶胞的晶體結構及晶胞Cs+和和Cl-的位置：的位置：銫離子：體心銫離子：體心氯離子：頂點；或者反之。氯離子：頂點；或者反之。每個晶胞含每

11、個晶胞含1 1個個CsCs+ +、1 1個個ClCl- -與與CsCs+ +緊鄰的緊鄰的ClCl- -有有 個，圍成個，圍成 空間構型空間構型 與與Cl-緊鄰的緊鄰的 Cs+有有 個，圍成個，圍成 構型構型 與與Cs+緊鄰的緊鄰的 Cs+有有 個個 與與Cl-緊鄰的緊鄰的 Cs+有有 個個（2）CsCl型晶胞型晶胞8866氯化銫化學式氯化銫化學式CsCl配位數：配位數：離子晶體中離子的離子晶體中離子的配位數配位數是指一個離是指一個離子周圍最鄰近的子周圍最鄰近的異電性離子異電性離子的數目（縮寫的數目（縮寫C.N.）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NaC

12、lNaClCsClCsCl6688（3）CaFCaF2 2型晶胞型晶胞CaCa2+2+的配位數：的配位數： 8 8F F- -的配位數：的配位數： 4 4一個一個CaFCaF2 2晶胞中含：晶胞中含：4個個Ca2+和和8個個F-思考：思考：F-圍成圍成 空間構型空間構型 Ca2+圍成圍成 空間構型空間構型(4)ZnS(4)ZnS型晶胞型晶胞一個一個ZnS晶胞中含晶胞中含： . Zn2+的配位數的配位數： . S S2-2-的配位數：的配位數： . . Zn2+圍成圍成 空間構型空間構型 S2-圍成圍成 空間構型空間構型和金剛石相同和金剛石相同離子在晶胞的位置：離子在晶胞的位置：科學探究：科學探

13、究： 你認為是什么因素決定了離子晶體中離子你認為是什么因素決定了離子晶體中離子的配位數？根據表的配位數？根據表3 35 5、表、表3 36 6分析影響分析影響離子晶體中離子配位數的因素。離子晶體中離子配位數的因素。離子離子NaNa+ +CsCs+ +ClCl- -離子半徑離子半徑/pm/pm9595169169181181NaClNaClCsClCsClr+/r- =r+/r- =r+/r- =r+/r- =C.N.=6C.N.=6C.N.=8C.N.=80.5250.9346、決定離子晶體結構的因素、決定離子晶體結構的因素（1 1）幾何因素）幾何因素：晶體中晶體中正負離子的半徑比正負離子的半

14、徑比決定正負離子的配位數決定正負離子的配位數（2 2）電荷因素）電荷因素：晶體中晶體中正負離子的電荷比（絕對值）正負離子的電荷比（絕對值）決定正負離子配位數是否決定正負離子配位數是否相等相等（3 3）鍵性因素）鍵性因素：離子晶體的結構類型還與離子晶體的結構類型還與離子鍵的純粹程度離子鍵的純粹程度( (簡稱鍵性因素簡稱鍵性因素) )，即與晶體中正負離子的相互極化程度有關。即與晶體中正負離子的相互極化程度有關。配位數配位數4 46 68 8半徑比半徑比0.20.40.20.40.40.70.40.70.71.00.71.0空間構型空間構型ZnSNaClNaClCsClCsCl各類型離子晶體晶胞的比

15、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+

16、 +：ClCl- -：ZnZn2+2+：S S2-2-：CaCa2+2+：F F- -：668 88 84 44 44 48 8441 11 14 44 48 84 4KBr AgCl、MgO、CaS、BaSeZnS、AgI、 BeOCsCl、CsBr、CsI、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。科學視野科學視野閱讀閱讀 碳酸鹽熱分解的實質是什么？碳酸鹽熱分解的實質是什么？金屬陽離子半徑越小，碳酸鹽的熱穩定性越差金屬陽離子半徑越小，碳酸鹽的熱穩定性越差結構：結構：碳酸鹽的分解溫度與金屬陽離子碳酸鹽的分解溫度與金屬陽離子所帶的電荷及陽離子半徑有關所帶的電荷及陽離子半徑有關

17、 思考：碳酸鹽的穩定性與什么因素有關。思考：碳酸鹽的穩定性與什么因素有關。NaClCsCl熔點熔點沸點沸點 801 645 1413 1290 思考：為什么思考：為什么NaCl的熔沸點比的熔沸點比CsCl高？高？（1）它們都是）它們都是離子晶體離子晶體，由陰陽離子，由陰陽離子構成構成，微粒間的作用力是，微粒間的作用力是離子鍵離子鍵（2）陰陰離子相同，離子相同，陽離子所帶電荷數陽離子所帶電荷數都為都為1，而，而Na+半徑半徑小于小于Cs +，所以，所以NaCl中的中的離子鍵離子鍵比比CsCl的強的強（3）故）故NaCl的的熔沸點熔沸點高高二、晶格能二、晶格能1 1、定義：、定義： 氣態離子形成氣

18、態離子形成1 1摩離子晶體時釋放的能量。摩離子晶體時釋放的能量。( (晶格能是最能反映離子晶體穩定性的數據晶格能是最能反映離子晶體穩定性的數據) ) 2 2、影響晶格能的大小的因素、影響晶格能的大小的因素 ：（1 1）陰、陽離子所帶電荷越多晶格能越大。）陰、陽離子所帶電荷越多晶格能越大。（2 2）陰、陽離子的半徑越小，晶格能越大。）陰、陽離子的半徑越小，晶格能越大。剛才介紹的晶格能對解決這個問題有什么幫助？剛才介紹的晶格能對解決這個問題有什么幫助？晶格能與離子晶體的熔沸點間什么關系？晶格能與離子晶體的熔沸點間什么關系？規律：晶格能越大，離子晶體越穩定，離子晶體的熔規律：晶格能越大，離子晶體越穩

19、定，離子晶體的熔沸點越高，硬度越大沸點越高，硬度越大3、晶格能的作用、晶格能的作用 晶格能越大：晶格能越大：形成的離子晶體越穩定；（離子鍵越強）形成的離子晶體越穩定；（離子鍵越強）熔點越高；熔點越高；硬度越大。硬度越大。晶格能也影響了晶格能也影響了巖漿晶出巖漿晶出的次序，晶格能越的次序，晶格能越大，巖漿中的礦物越易結晶析出大，巖漿中的礦物越易結晶析出某些離子晶體的晶格能某些離子晶體的晶格能F-Cl-Br-I-Li+Na+K+Rb+Cs+1036923821785740853786715689659807747682660631757704649630604鹵化鈉及堿土金屬離子晶體鹵化鈉及堿土金

20、屬離子晶體【總結歸納總結歸納】物質的熔點與晶體類型的關系物質的熔點與晶體類型的關系1、若晶體類型不同，一般情況下：原子晶體離子晶、若晶體類型不同，一般情況下：原子晶體離子晶體分子晶體。體分子晶體。2、若晶體類型相同，則有：、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。越高，晶格能越大，離子鍵就越強，熔點就越高。原子晶體中，結構相似時，原子半徑越小，共價鍵鍵原子晶體中，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。長越短，鍵能越大，熔點越高。分子晶體中（不含氫鍵時），

21、分子組成和結構相似時，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。相對分子質量越大，范德華力就越強，熔點就越高。金屬晶體中，離子半徑越小，離子電荷越高，金屬鍵金屬晶體中，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。熔點低。1. 比較下列離子化合物的熔點比較下列離子化合物的熔點 NaF NaCl NaBr NaF MgF2 AlF32. 比較下列離子化合物的晶格能比較下列離子化合物的晶格能 (1) Na2O K2O (2) MgCl2 MgO (3) N

22、aF CsBr練練 習習練習 1、下表列出了有關晶體的知識，其中錯誤的是（）、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、下列物質的晶體，按其熔點由低到高的排列順序正確的是（）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高低的順序。、用離子的電荷和半徑解釋下列離子晶體熔點高低的順序。（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

23、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BC1 23 45 68 78 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-核間距為核間距為a a1010-8 -8 ，計算，計算NiONiO晶體密度（已知晶體密度（已知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

24、+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 題74.7g6.02102312（個）（個）124 18=74.7g6.02102312(a10-8)3g. -362.0a3=變式變式 (1)(1)NiONiO晶體結構與晶體結構與NaClNaCl相同，設相同，設NiONiO的摩爾質的摩爾質量量M g/mol,M g/mol,密度為密度為g/mL,g/mL,阿伏加

25、德羅常數為阿伏加德羅常數為N NA A, ,求晶求晶胞中兩個距離最近的氧離胞中兩個距離最近的氧離子中心間的距離為多少子中心間的距離為多少cm?cm?解題思路：解題思路： （1 1）每個晶胞中含）每個晶胞中含NiONiO的個數（的個數（2 2）一個晶胞的質量（一個晶胞的質量（3 3）一個晶胞的體積（）一個晶胞的體積（4 4）晶胞）晶胞的邊長（的邊長（5 5）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(2)(2)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

26、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 6 ：9191 本題命題角度較新穎，實際上難度不大，第（本題命題角度較新穎，實際上難度不大，第（2）題所提供的題所提供的Ni0.97O信息，實際上

27、是一種信息，實際上是一種“平均化學平均化學式式”。盡管題給示意圖及題目敘述中提到了有。盡管題給示意圖及題目敘述中提到了有“Ni2+”空缺，但空缺，但“Ni0.97O”的平均化學式與所述的平均化學式與所述的的“空缺空缺”無關，它只是遵循著電中性原則，即無關，它只是遵循著電中性原則，即由于摻雜多帶一個電荷的由于摻雜多帶一個電荷的Ni3+代替了部分代替了部分Ni2+ ，才，才使使“NiO”變成了變成了“Ni0.97O”。 一題多解：一題多解：（ 1）由題意可得氧化鎳中有許多由）由題意可得氧化鎳中有許多由4個個Ni2+和和4個個O2-相鄰且占據頂點的小立方體構成，如圖所示：相鄰且占據頂點的小立方體構成

28、，如圖所示：此小立方體的每個此小立方體的每個Ni2+與與O2-均為均為8個小立方體共用個小立方體共用，因此小立方體擁有，因此小立方體擁有Ni2+與與O2-均為：均為：44/8=1/2，取取1 mol晶體，則含有晶體，則含有6.021023/(1/2)個小立方體。個小立方體。晶體密度晶體密度 = m/V=74.7g(a10-8cm)36.021023/(1/2)=62.0/a3 gcm-3。（2 2）0.97 mol0.97 mol的鎳離子的平均帶電量為的鎳離子的平均帶電量為2 2，那么那么1 mol1 mol鎳離子的平均帶電量為鎳離子的平均帶電量為2/0.972/0.97，這是這是+2+2和和+3+3價的鎳離子的共同電量，由此價的鎳離子的共同電量，由此可列方程式。不同于上解的是，這種做法可列方程式。不同于上解的是，這種做法將將0.97 mol0.97 mol鎳離子化為鎳離子化為1 mol1 mol鎳離子來計算。鎳離子來計算。 設設1molNi1molNi中含中含NiNi2+ 2+ x molx mol，則含，則含NiNi3+3+（1-1-x x）molmol，根據電荷守恒：，根據電荷守恒： 2x+3(1-x)=2/0.97