学年高中化学 第3章 物质的聚集状态与物质性质 3.2 金属晶体与离子晶体（第2课时）离子晶体课件1 鲁科选修3.ppt

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1、化化学学通往成功之路通往成功之路 路漫漫其修远兮 吾将上下而求索2021/8/8 星期日1物质结构与性质物质结构与性质第三章第第三章第2节节离离 子子 晶晶 体体2021/8/8 星期日2物质物质铜铜干冰干冰金刚石金刚石氯化钠氯化钠晶体晶体类型类型思考判断下列晶体的类型思考判断下列晶体的类型思考判断下列晶体的类型思考判断下列晶体的类型金属金属晶体晶体分子分子晶体晶体原子原子晶体晶体?思考问题：思考问题：氯化钠晶体的构成微粒是什么氯化钠晶体的构成微粒是什么?构成晶体的微粒间的相互作用力是什构成晶体的微粒间的相互作用力是什么？么？2021/8/8 星期日31、定义：、定义：由阳离子和阴离子通过离子

2、由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。键结合而成的晶体。阴离子、阳离子阴离子、阳离子离子键离子键离子晶体离子晶体 3 3、结构特征：、结构特征：根据前面的讨论，阅读教材总结离根据前面的讨论，阅读教材总结离子晶体的理论知识子晶体的理论知识2 2、结构特点：、结构特点：(1)(1)成键的微粒：成键的微粒：(2)(2)相互作用力：相互作用力：2021/8/8 星期日4Na+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+离子晶体离子晶体可见：可见：在在NaClNaCl晶体中，钠离子、氯离子

3、晶体中，钠离子、氯离子按一定的规律在空间排列成立方体。按一定的规律在空间排列成立方体。2021/8/8 星期日5（1）离子键没有饱和性和方向性，在晶体中阴阳离子离子键没有饱和性和方向性，在晶体中阴阳离子尽可能采用最密堆积尽可能采用最密堆积强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。离子晶体离子晶体3、结构特征：、结构特征：4、常见的离子晶体：、常见的离子晶体：（2）离子晶体中不存在单独的分子，化学式代表阴阳离离子晶体中不存在单独的分子，化学式代表阴阳离子最简个数比子最简个数比2021/8/8 星期日6【探究一探究一】氯化钠的晶体结构氯化钠的晶体结构离子晶体离子晶体5

4、、离子晶体的空间结构、离子晶体的空间结构 I.NaCl晶胞的确定晶胞的确定 I I.氯化钠晶体氯化钠晶体化学式化学式的确定的确定 I I I.氯化钠晶体中，氯化钠晶体中，Na+与与Cl-的具体的具体关系关系2021/8/8 星期日7NaClNaCl晶体中的结构微粒：晶体中的结构微粒：（ClCl）（）（NaNa+）第二层的离子第二层的离子NaClNaCl晶体的结构示意图晶体的结构示意图2021/8/8 星期日8 I.哪个是哪个是NaClNaCl晶胞？晶胞？2021/8/8 星期日9不能重合！不能重合！能重合！能重合！为什么为什么大大的是晶胞呢？的是晶胞呢？2021/8/8 星期日10氯化钠晶胞结

5、构图氯化钠晶胞结构图I I.确定氯化钠的化学式：Na+和Cl-的位置：2021/8/8 星期日11氯化钠晶胞中的氯骨架氯化钠晶胞中的氯骨架思考思考：一个氯化钠晶胞中氯一个氯化钠晶胞中氯离子的位置离子的位置面心 顶点2021/8/8 星期日12氯化钠中晶胞中的钠骨架氯化钠中晶胞中的钠骨架思考：一个氯化钠晶胞中钠离子的位置思考：一个氯化钠晶胞中钠离子的位置体心 棱中点2021/8/8 星期日13I I.确定氯化钠的化学式：Na+和Cl-的位置：钠离子：体心 棱中点氯离子：面心 顶点每个晶胞含钠离子、氯离子的个数：Na+：Cl-：化学式为：NaCl2021/8/8 星期日14氯化钠晶胞结构图氯化钠晶

6、胞结构图每个每个Na+周围最近且等距离的周围最近且等距离的Cl-有几个？有几个？每个每个 Cl-周围最近且等距离的周围最近且等距离的 Na+呢？呢？I I I.氯化钠晶体中，氯化钠晶体中，NaNa+与与ClCl-的具体的具体关系关系2021/8/8 星期日15-Cl-Na+正八面体正八面体 I I I.氯化钠晶体中，氯化钠晶体中，NaNa+与与ClCl-的具体的具体关系关系2021/8/8 星期日162 2、每个、每个NaNa+同时吸引同时吸引 个个 ClCl-，每个，每个ClCl-同时吸引同时吸引 个个NaNa+，而，而6 6个个NaNa+相连形相连形成为成为 。1 1、根据氯化钠的结构模型

7、确定晶胞，并分、根据氯化钠的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有析其构成。每个晶胞中有 NaNa+，有有 个个ClCl-6 6644 4正八面体正八面体小小小小 结结结结2021/8/8 星期日17与一个与一个氯离子氯离子相邻相邻最近且距最近且距离相等离相等的的氯离氯离子子有多少个？有多少个？氯化钠的晶胞结构图 距离距离是多少？是多少？(图示距离为图示距离为a)a)一再思考一再思考a12 个个2a123456789101112aa?-Cl-Na+2021/8/8 星期日18【探究二】氯化铯的晶体结构氯化铯的晶体结构离子晶体离子晶体5、离子晶体的空间结构、离子晶体的空间结构 I.CsCl

8、晶胞的确定晶胞的确定 I I.氯化铯氯化铯晶体晶体化学式化学式的确定的确定 I I I.氯化铯晶体中，氯化铯晶体中，Cs+与与Cl-的具体的具体关系关系2021/8/8 星期日19再请看再请看：CsClCsCl晶体的结构示意图晶体的结构示意图2021/8/8 星期日20CsClCsCl的晶胞结构示意图的晶胞结构示意图I.CsCl晶胞的确定2021/8/8 星期日21铯离子和氯离子的位置？铯离子和氯离子的位置？铯离子：铯离子：氯离子：氯离子：每个晶胞含铯离子、氯离每个晶胞含铯离子、氯离子的个数？子的个数？或者反之或者反之体心体心顶点顶点ClCl-CsCs+I I.氯化铯晶体化学式的确定Cl-：8

9、1/8=1Cs+：1化学式为：化学式为：CsCl2021/8/8 星期日22-Cs+-Cl-III.氯化铯晶体中氯化铯晶体中,CsCs+与与ClCl-的具体的具体关系关系2021/8/8 星期日231 1、根根据据氯化氯化铯铯的结构模型确定晶胞的结构模型确定晶胞，分析，分析每个晶胞中有每个晶胞中有 个个CsCs+，有有 个个ClCl-。2、每个每个CsCs+同时吸引同时吸引 个个 ClCl-，每个每个ClCl-同同时吸引时吸引 个个CsCs+，CsCs+与与ClCl-数目之数目之比比为为 。1 11 18 88 811 11 小小小小 结结结结2021/8/8 星期日241230465 5在每

10、个在每个CsCs+周围距离相等且最近的周围距离相等且最近的CsCs+共有共有 ；这几个；这几个CsCs+在空间构成的几何构型在空间构成的几何构型 。6 6个个正八面体正八面体 再再 三三 思思 考考2021/8/8 星期日25【探究三探究三】决定离子晶体决定离子晶体配位数配位数的因素的因素离子晶体的配位离子晶体的配位数（数（C.N.）：是）：是指一个离子周围指一个离子周围最邻近的异电性最邻近的异电性离子的数目。离子的数目。2021/8/8 星期日26NaNa+的配位数为：的配位数为：ClCl-的配位数为：的配位数为：66NaClNaCl晶体中阴、阳离子的配位数晶体中阴、阳离子的配位数2021/

11、8/8 星期日27-Cs+-Cl-CsCs+的配位数为：的配位数为：ClCl-的配位数为：的配位数为：88CsClCsCl的晶体结构及晶胞构示意图的晶体结构及晶胞构示意图2021/8/8 星期日28NaClNaCl、CsClCsCl都是同一主族的氯化都是同一主族的氯化物物,且都是且都是ABAB型，为什么它们的型，为什么它们的配位数却不相同呢配位数却不相同呢(NaCl(NaCl的是的是6,6,CsClCsCl的是的是8)?8)?科科科科 学学学学 探探探探 究究究究2021/8/8 星期日29离子离子NaNa+CsCs+ClCl-离子半径离子半径/pm/pm9595169169181181几种离

12、子的离子半径几种离子的离子半径NaCl、CsCl中正、负离子半径比和配位数中正、负离子半径比和配位数NaClNaClCsClCsCl r+/r-=0.525 r+/r-=0.525 r+/r-=0.933 r+/r-=0.933C.N.=6C.N.=6C.N.=8C.N.=8数数数数 据据据据 分分分分 析析析析2021/8/8 星期日30晶体中正负离子的的半径比晶体中正负离子的的半径比(r+/r-)是决定离子晶体结构的重要因素,简称几何因素几何因素。半径比半径比（r r+/r/r_ _）0.20.20.40.40.40.40.70.70.70.71.01.01.01.0配位数配位数4 46

13、68 81212代表物代表物ZnSZnSNaClNaClCsClCsClCsFCsF总结：总结：AB型离子晶体中，正、负离子的半径型离子晶体中，正、负离子的半径比越大，离子的配位数越大。比越大，离子的配位数越大。影响离子晶体配位数的因素影响离子晶体配位数的因素结结结结 论论论论2021/8/8 星期日312 Zn2+离子的配位数：离子的配位数：S2-离子的配位数：离子的配位数：1一个一个ZnS晶胞中含：晶胞中含：个个Zn2+和和 个个S2-4ZnSZnS型晶胞型晶胞4444举举举举 例例例例 验验验验 证证证证2021/8/8 星期日32 NaCl、CsCl阴阳离子配位数的比值都是阴阳离子配位

14、数的比值都是1:1关系关系,原因是什么呢原因是什么呢?是否所有的离子晶体的阴是否所有的离子晶体的阴阳离子配位数的比值都是阳离子配位数的比值都是1:1关系呢关系呢?请阅读教材请阅读教材,讨论总结影响离子晶体中离子配讨论总结影响离子晶体中离子配位数的因素还有哪些位数的因素还有哪些?科科科科 学学学学 探探探探 究究究究2021/8/8 星期日33CaF2晶胞晶胞例：例：CaFCaF2 2的晶体中，的晶体中，CaCa2 2和和F F-的个数之比的个数之比_，电荷数之比，电荷数之比_，CaCa2 2配位数是配位数是_，F F-的配位数是的配位数是_。1:22:184由由阴阳阴阳离子的电荷比离子的电荷比

15、影响离子晶体的配位数影响离子晶体的配位数的的因素，称为因素，称为电荷因素电荷因素。影响离子晶体配位数的因素影响离子晶体配位数的因素结结结结 论论论论阴阳离子电荷比阴阳离子电荷比=阴阳离子的配位数比阴阳离子的配位数比 =阴阳离子的数目反比阴阳离子的数目反比2021/8/8 星期日34影响离子晶体配位数的因素影响离子晶体配位数的因素（1）几何因素）几何因素 （2）电荷因素）电荷因素 （3）键性因素）键性因素晶体中正负离子的半径比晶体中正负离子的半径比.晶体中正负离子的电荷比晶体中正负离子的电荷比.离子键的纯粹因素离子键的纯粹因素 本书不予讨论本书不予讨论一般决定配位数的多少一般决定配位数的多少:正

16、负离子的半正负离子的半径比越大径比越大,配位数越多配位数越多.正负离子电荷比正负离子电荷比=正负离子的配位数比正负离子的配位数比 =正负离子的数目反比正负离子的数目反比总总总总 结结结结2021/8/8 星期日351、定义、定义2、结构特点、结构特点3、结构特征、结构特征4、常见的离子晶体、常见的离子晶体5、离子晶体的空间结构、离子晶体的空间结构 NaCl型型 CsCl型型 影响因素影响因素 几何因素几何因素 电电荷因素荷因素 键键性因素性因素 课课课课 堂堂堂堂 小小小小 结结结结离子晶体离子晶体2021/8/8 星期日36A AB BC CD D晶体晶体硫化钾硫化钾干冰干冰金刚石金刚石碘碘

17、组成晶体的微粒组成晶体的微粒 阴阳离子阴阳离子分子分子原子原子分子分子晶体微粒间存在晶体微粒间存在的作用力的作用力离子键离子键共价键共价键 共价键共价键 范德华力范德华力B【巩固练习巩固练习】1 1、下表列出了有关晶体的知、下表列出了有关晶体的知识识，其中，其中错错误误的是（）的是（）2021/8/8 星期日37【巩固练习巩固练习】C2、如图所示是从、如图所示是从NaCl或或CsCl晶体结构中分割出晶体结构中分割出来的部分结构图来的部分结构图,其中属于从其中属于从NaCl晶体中分割出晶体中分割出来的结构图是来的结构图是()A.(1)和和(3)B.(2)和和(3)C.(1)和和(4)D.只有只有(4)2021/8/8 星期日38【作业布置作业布置】课外活动：课外活动：列表格总结比较四种晶体类型异同点列表格总结比较四种晶体类型异同点教材教材 P84 T6 T9 P84 T6 T9 2021/8/8 星期日392021/8/8 星期日40