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课件网) 第四节 离子晶体 复习:三种晶体类型与性质的比较 晶体类型 原子晶体 分子晶体 金属晶体 概念 作用力 构成微粒 物 理 性 质 熔沸点 硬度 导电性 实例 金刚石、二氧化硅、晶体硅、碳化硅 Ar、S、CO2等 Au、Fe、Cu、钢铁等 相邻原子之间以共价键相结合而成具有空间网状结构的晶体 分子间以范德华力相结合而成的晶体 通过金属键形成的晶体 共价键 范德华力 金属键 原子 分子 金属阳离子和“电子气”自由电子 很高 低 差别较大 很大 小 差别较大 无(硅为半导体) 无 导体 一、离子晶体 1、定义:由阳离子和阴离子通过离 子键结合而成的晶体。 2、成键粒子:阴、阳离子 3、相互作用力:离子键 4、常见离子晶体(含离子键的化合物) 强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类 活泼金属元素(IA、IIA等)与 活泼非金属元素(VIA、VIIA等) 形成化合物的元素的电负性的差>1.7 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+ Cl- Na+ Cl- Na+ Cl- Cl- Na+ Na+ Na+ Cl- Cl- Na+ Na+ Cl- Cl- Na+ Na+ Na+ Cl- Cl- Na+ 可见:在NaCl晶体中,钠离子、氯离子按一定的规律在空间排列成立方体。 5、晶胞类型: --Cl- -- Na+ NaCl的晶体结构模型 ①Na+和Cl-的位置: Na+和Cl-交错排列,Na+在立方体的体心和棱中点,Cl-在面心和顶点,或者反之。 5、晶胞类型: (1)NaCl型晶胞 ②每个晶胞含 个Na+ 个Cl- 4 4 ③与Na+等距离且最近的Cl- 有 个, 围成 型 与Cl-紧邻的Na+有 个,围成 型 与Na+紧邻的Na+有 个 与Cl-紧邻的Cl-有 个 6 6 12 12 正八面体 正八面体 --Cs+ --Cl- CsCl的晶体结构及晶胞 ①Cs+和Cl-的位置: 铯离子:体心 氯离子:顶点;或者反之。 ②每个晶胞含1个Cs+、1个Cl- ③与Cs+紧邻的Cl-有 个, 与Cl-紧邻的 Cs+有 个 与Cs+紧邻的 Cs+有 个 与Cl-紧邻的 Cs+有 个 (2)CsCl型晶胞 8 8 6 6 氯化铯化学式CsCl 配位数:离子晶体中离子的配位数是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目(缩写C.N.) 离子晶体 阴离子的配位数 阳离子的配位数 NaCl CsCl 6 6 8 8 (3)CaF2型晶胞 ③Ca2+的配位数: 8 ②F-的配位数: 4 ①一个CaF2晶胞中含: 4个Ca2+和8个F- (4)ZnS型晶胞 ①阳离子的配位数:4 ②阴离子的配位数:4 ③一个ZnS晶胞中含: 4个阳离子和4个阴离子 和金刚石相同 科学探究: 离子 Na+ Cs+ Cl- 离子半径/pm 95 169 181 你认为是什么因素决定了离子晶体中离子的配位数?根据表3—5、表3—6分析影响离子晶体中离子配位数的因素。 NaCl CsCl r+/r- = r+/r- = C.N.=6 C.N.=8 0.525 0.934 6、决定离子晶体结构的因素 (1)几何因素: 晶体中正负离子的半径比决定正负离子的配位数 (2)电荷因素: 晶体中正负离子的电荷比(绝对值)决定正负离子配位数是否相等 (3)键性因素: 离子晶体的结构类型还与离子键的纯粹程度(简称键性因素),即与晶体中正负离子的相互极化程度有关。 配位数 4 6 8 半径比 0.2~0.4 0.4~0.7 0.7~1.0 空间构型 ZnS NaCl CsCl 科学视野 [阅读] 碳酸盐热分解的实质是什么? 金属阳离子半径越小,碳酸盐的热稳定性越差 结构:碳酸盐的分解温度与金属阳离子所带的电荷及阳离子半径有关 思考:碳酸盐的稳定性与什么因素有关。 离子晶体的物理性质: (1)熔沸点较高,难挥发 【阴阳离子电荷数越多,离子半径越小则离子键越强,熔沸点越高】 (2)硬而脆、难压缩 (3)离子晶体不导电,水溶液或熔融状态下均导电 (4)大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水),难溶于非极性溶剂 二、晶格能 1、定义: 气态离子形成1摩离子晶体时释放的能量。 (晶格能是最能反映 ... ...