第三節金屬晶體與離子晶體第2課時二、離子晶體1、離子鍵陰陽離子間通過靜電作用所形成的強烈的相互作用叫做離子鍵。成鍵粒子鍵的本質靜電引力和斥力（1）離子鍵的實質：是靜電作用，它包括陰、陽離子之間的引力和兩種離子的原子核之間以及它們的電子之間的斥力兩個方面，當引力與斥力之間達到平衡時就形成了穩定的離子化合物，它不顯電性。（3）影響因素：一般說來，陰、陽離子的電荷數越多，離子半徑越小，離子鍵越強，離子晶體的熔、沸點越高，硬度越大（2）離子鍵的特征：沒有方向性和飽和性。因此，以離子鍵結合的化合物傾向于形成緊密堆積，使每個離子周圍盡可能多地排列異性電荷的離子，從而達到穩定的目的。2、離子晶體（1）定義：由陰離子和陽離子相互作用而形成的晶體，叫做離子晶體。NaCl晶體Na+Cl-無單個分子存在；NaCl不表示分子式。（4）常見的離子晶體：強堿、活潑金屬氧化物和過氧化物、大部分鹽（2）成鍵粒子：陰、陽離子（3）相互作用：陰、陽離子間以離子鍵結合，

離子內可能含有共價鍵Cl?Na+3、典型的離子晶體之------NaCl晶體的晶胞分析（1）鈉離子和氯離子在晶胞中的位置：Cl?Na+Cl?Na+

812141（2）每個晶胞含鈉離子、氯離子的個數：

每個Na＋周圍與之距離最近且等距離的Cl－有___個，Na＋有___個。

每個Cl－周圍與之距離最近且等距離的Na＋有____個，Cl－有____個。Cl－Na＋612612（3）配位數：指一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數目。Na+的配位數為：

；Cl-的配位數為：

。66Cl?Na+每個Na＋周圍與之距離最近且等距離的Cl－它們所圍成的空間幾何構型是

。正八面體3、典型的離子晶體之------CsCl晶體的晶胞分析（1）銫離子和氯離子的位置？銫離子：氯離子：（2）每個晶胞含銫離子、氯離子的個數？銫離子：氯離子：反之也可1個；1個。體心頂點Cl-Cs+（3）配位數它們所圍成的空間幾何構型是

。8正六面體Cs+的配位數為：

；Cl-的配位數為：

。84、離子晶體的性質探究（1）NaCl等離子晶體在熔融狀態下導電、水溶液導電與金屬導電有什么不同?（2）離子晶體是否具有較好的延展性？發生滑動施加外力陽離子陰離子同種電荷相互排斥，使晶面裂開離子晶體的硬度較大，難于壓縮。陰陽離子間有較強的離子鍵，使離子晶體的硬度較大，當晶體受到沖擊力作用時，部分離子鍵發生斷裂，導致晶體破碎。（3）我們知道，金屬的熔點差異很大，如鎢的熔點為3410℃。而常溫下，汞卻是液體。離子晶體的熔點是不是也差異很大呢？請從理化手冊或互聯網查找下列離子晶體的熔點數據，得出結論。結論：離子晶體的熔點差距較大。離子半徑越小，陰、陽離子的電荷數越多，離子鍵越強，離子晶體的熔、沸點越高。化合物熔點

/℃化合物熔點

/℃CaO2613Na2SO4884CuCl21326Ca2SiO42130NH4NO3169.6Na3PO4340BaSO41580

CH3COOCs194LiPF6200分解溫度NaNO2270練習1.下表所示NaCl、CsCl的熔、沸點比HCl的明顯高很多,結合晶體類型,你能推測其原因嗎?預測MgO和NaCl的熔、沸點的高低?物質HClNaClCsCl熔點/℃-114.18801645沸點/℃-8514131290提示：HCl的晶體類型為分子晶體,熔、沸點較低。NaCl、CsCl、MgO均為離子晶體,一般構成離子晶體的陰、陽離子半徑越小,含有的電荷越多,其離子鍵越強,晶體的熔、沸點越高,故熔、沸點MgO>NaCl。練習2.鈉的鹵化物（NaX）和硅的鹵化物（SiX4）的熔點如圖所示①判斷晶體的類型。

②解釋熔點變化的原因。離子晶體X-半徑增大，離子鍵減弱NaFNaClNaBrNaISiF4SiCl4SiBr4SiI4分子晶體相對分子質量增大，分子間作用力增加（4)溶解性：大多數離子晶體易溶于極性溶劑（如水），難溶于非極性溶劑（如汽油、苯等），遵循“相似相溶”規律。當把離子晶體放入水中時，極性水分子對離子晶體中的離子產生吸引作用，使晶體中的離子克服了離子間的作用而電離，變成在水中自由移動的離子。類型比較分子晶體共價晶體金屬晶體離子晶體構成粒子分子原子金屬陽離子和自由電子陰、陽離子粒子間的相互作用力分子間作用力共價鍵金屬鍵離子鍵硬度較小很大有的很大，有的很小較大熔、沸點較低很高有的很高，有的很低較高溶解性相似相溶難溶于任何溶劑常見溶劑難溶大多易溶于水等極性溶劑導電、傳熱性一般不導電，溶于水后有的導電一般不具有導電性電和熱的良導體晶體不導電，水溶液或熔融態導電實例NH3、HCl金剛石鎂、鋁食鹽晶體【思考】離子晶體只存在離子鍵作用力嗎？試舉例說明如CuSO4?5H2O中還存在共價鍵、分子間作用力，有些還有氫鍵等，但主體是離子鍵。晶體中也存在范德華力，只是當能量份額很低時不提及。然而，貫穿整個晶體的主要作用力仍是陰、陽離子之間的作用力。科學技術社會離子液體

離子晶體的熔點，有的很高，如CaO的熔點為2613℃，有的較低，如NH4NO3、Ca(H2PO4)2的熔點分別為170℃、109℃。早在1914年就有人發現，引入有機基團可降低離子化合物的熔點，如C2H5NH3NO3的熔點只有12℃，比NH4NO3低了158℃!到20世紀90年代，隨著室溫或稍高于室溫時呈液態的離子化合物的優異性質不斷被開發利用，才意識到它們的巨大價值，并將它們定義為離子液體。形成離子液體的陰、陽離子半徑較大，離子間的作用力較弱。大多數離子液體含有體積很大的陰、陽離子。常見的陰離子如四氯鋁酸根（AICl4-)、六氟磷酸根（PF6-)、四氟硼酸根（BF4-）等，常見的陽離子如季銨離子(R4N+，即NH4+的H被經基R取代)、帶烴基側鏈的咪唑、咤啶等有環狀含氮結構的有機胺正離子等。思考：離子化合物在我們周圍比比皆是。常溫下,許多離子化合物都是以晶體形態存在的,如MgO、NaCl、(NH4)2SO4、CuSO4·5H2O、Cu(NH3)4SO4·H2O等均為離子晶體。1、含金屬陽離子的晶體一定是離子晶體嗎?提示:不一定,也可能是金屬晶體。2、離子晶體中一定含有金屬元素嗎?由金屬元素和非金屬元素組成的晶體

一定是離子晶體嗎?提示:不一定,如NH4Cl、NH4NO3等銨鹽是離子晶體。不一定,如AlCl3是分子晶體。3、離子晶體的熔點一定低于共價晶體嗎?提示:不一定,如MgO是離子晶體,SiO2是共價晶體,MgO的熔點高于SiO2的熔點。小結：離子晶體的判斷(1)根據物質的分類金屬離子和酸根離子、OH-形成的大多數鹽、強堿,活潑金屬的氧化物和過氧化物(如Na2O和Na2O2),活潑金屬的氫化物(如NaH),活潑金屬的硫化物等都是離子晶體。(2)根據元素的性質和種類如成鍵元素的電負性差值大于1.7的物質、金屬元素(特別是活潑的金屬元素,第ⅠA、ⅡA族元素)與非金屬元素(特別是活潑的非金屬元素,第ⅥA、ⅦA族元素)組成的化合物。(3)根據物質的性質離子晶體一般具有較高的熔、沸點,難揮發,硬而脆;固體不導電,但熔融或溶于水時能導電;大多數離子晶體易溶于極性溶劑而難溶于非極性溶劑B練習3.MgO、Cs2O、CaO、BaO四種離子晶體熔點的高低順序是(

)A.MgO>Cs2O>BaO>CaO

B.MgO>CaO>BaO>Cs2OC.CaO>BaO>MgO>Cs2O

D.CaO>BaO>Cs2O>MgO解析:四種離子晶體所含陰離子相同,所含陽離子不同。對Mg2+、Cs+、Ca2+、Ba2+進行比較,Cs+所帶電荷數少且半徑最大,其與O2-形成的離子鍵最弱,故Cs2O的熔點最低。對Mg2+、Ca2+、Ba2+進行比較,它們所帶電荷一樣多,半徑Mg2+<Ca2+<Ba2+,與O2-形成的離子鍵由強到弱的順序是MgO>CaO>BaO,相應離子晶體的熔點由高到低的順序為MgO>CaO>BaO。綜上所述,四種離子晶體熔點的高低順序是MgO>CaO>BaO>Cs2O。【規律方法】

判斷晶體類型的方法判斷晶體的類型一般是根據物質的物理性質：

(1)在常溫下呈氣態或液態或易升華的物質，其晶體應屬于分子晶體(Hg除外)。如H2O、H2、稀有氣體等。

(2)在熔融狀態下能導電的晶體(化合物)是離子晶體。如：NaCl熔融后電離出Na＋和Cl－，能自由移動，所以能導電。

(3)有很高的熔、沸點，硬度大，并且難溶于水的物質大多為原子晶體，如晶體硅、二氧化硅、金剛石等。

(4)金屬單質或合金在固態時都為金屬晶體。練習1、判斷正誤,正確的畫“√”,錯誤的畫“?”。(1)在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子?(

)(2)在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子?(

)(3)原子晶體的熔點一定比金屬晶體的高?(

)(4)分子晶體的熔點一定比金屬晶體的低?(

)(5)離子晶體一定都含有金屬元素

(

)(6)金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體(

)√

?

?

?

?√

練習2、下列變化中，不需要破壞化學鍵的是（）

A．加熱氯化銨B．干冰氣化

C．食鹽溶于水D．氯化氫溶于水B練習3用“>”或“<”填空:(1)晶體熔點:CF4

CCl4

CBr4

CI4(2)硬度:金剛石

碳化硅

晶體硅

(3)熔點:Na

Mg

Al

(4)熔點:NaF

NaCl

NaBr

NaI(5)熔點:SiO2

NaCl

CO2<<

<>

><

<