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第四节 离子晶体. 一 . 离子晶体. 1. 概念:. 阳、阴离子通过离子键结合成的晶体。. 晶体微粒. 微粒间作用力 (无方向性、无饱和性). 2. 常见的离子晶体:. 强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。. 思考. 离子晶体有怎样的物理性质?. 3. 离子晶体物理性质 :. ( 1 )一般地,熔沸点较高、 硬度较大, 难压缩;. ( 2 )固态不导电,熔融态导电,部分溶于水导电;. ( 3 )一般易溶于水 , 难溶于非极性溶剂。. 一般地(同类型): 离子电荷数越多 , 离子半径越小 , 熔沸点升高。. 4. 晶胞类型:. - PowerPoint PPT Presentation
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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。
1.1. 概念:概念:阳、阴离子通过离子键结合成的晶体。阳、阴离子通过离子键结合成的晶体。
晶体微粒晶体微粒 微粒间作用力微粒间作用力(无方向性、无饱和性)(无方向性、无饱和性)
2.2. 常见的离子晶体:常见的离子晶体:
一 . 离子晶体
离子晶体有怎样的物理性质?
3. 离子晶体物理性质: ( 1 )一般地,熔沸点较高、硬度较大,难压缩;
一般地(同类型):
离子电荷数越多 , 离子半径越小 , 熔沸点升高。
( 3 )一般易溶于水 , 难溶于非极性溶剂。
( 2 )固态不导电,熔融态导电,部分溶于水导电;
4.4. 晶胞类型:晶胞类型:
2). 与 Na+ 紧邻等距的 Cl- 有 __ 个?(即 Na+ 的配位数为 __ )
与 Cl- 紧邻等距的 Na+ 有 __ 个?(即 Cl- 的配位数为 __ )
1). 晶胞中拥有几个 Na+ 、 Cl- ?
66
4
它们在空间构成什么构型 ?
( 1 ) NaCl 晶体
66
3
15
62
4
正八面体
3). 与 Na+ 紧邻等距的 Na+ 有 ___ 个?12
Cs+ 离子
Cl- 离子
(2)CsCl 晶体
1. 每个晶胞含 CsCs++ 、 ClCl-- 的个数? 2.Cs2.Cs++ 的配位数为的配位数为 ,这几个,这几个 ClCl-- 在空间构成在空间构成 ________ 构构型型 ..3.Cl3.Cl-- 的配位数为的配位数为 ,这几个,这几个 CsCs++ 在空间构成在空间构成 ________ 构构型型 ..
4. 与 Cs+ 紧邻等距的 Cs+ 有 _____ 个,与 Cl- 紧邻等距的 Cl- 有 _____ 个。
88
立方体立方体
66
(3)CaF2 型晶胞
2.Ca2+ 的配位数: ____
F- 的配位数: ______
1. 一个 CaF2 晶胞中含 :___ 个 Ca2+ 和 ____个 F-
84
4 8
F-
Ca2+
离子晶体 阴离子的配位数 阳离子的配位数
NaClCsCl
两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数为什么不同?
6 6
8 8
什么因素决定离子的配位数?
离子 Na+ Cs+ Cl-
离子半径 /pm 95 169 181
晶体 NaCl CsCl
r+/r-
配位数 6 80.52 0.93
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型 NaCl型 CsCl型
二 . 影响晶体结构的因素:1. 几何因素—正负离子的半径比:
一般地:半径比↑,配位数↑
2. 电荷因素—正负离子的电荷比:
CaF2 晶体:电荷数之比 _____ , Ca2 +配位数是 ___ ,
F -的配位数是 ____ ,配位数之比 ___ 。
2:1
2:1
8
4
3. 键性因素——离子键的纯粹程度
NaCl 晶体:电荷数之比 _____;Na +配位数是 ___ , Cl- 的配位数是 ____ ,配位数之比 ___ 。
1:11:16
6
电荷数比 = 配位数比
NaCl
CsCl
熔点℃ 沸点℃
801
645
1413
1290
为什么 NaCl 的熔沸点比 CsCl 高?离子键的强弱如何定量衡量?
1. 概念: 气态离子形成 1 摩尔离子晶体释放的能量。(或拆开 1mol 离子晶体形成气态阴、阳离子吸收的能量)
三 . 离子晶体的晶格能
符号: U 单位: KJ/mol 数值:取正值
阴、阳离子半径越小,所带电荷越多,晶格能越大,离子键越强 . (同类型)
2. 影响晶格能大小的因素 :
1. 下列描述中错误的是( )BB
CC
A B C D
晶体 硫化钾 干冰 金刚石 碘组成晶体的微粒 阴阳离子 分子 原子 分子晶体微粒间存在
的作用力离子键 共价键 共价键 范德华力
2. 下列晶体熔点由低到高的顺序正确的是( ) A.NaCl 、 SiO2 、 CO2 B.NaCl 、 CO2 、 SiO2
C.NaCl 、 MgO 、 SiO2 D.NaCl 、 SiO2 、 MgO
3. 下列有关晶体的叙述中不正确的是 ( )A. 金刚石晶体中 , 由共价键形成的最小碳原子环 为 6 元环B.NaCl 晶体中 , 每个 Na+ 周围紧邻等距的 Na+
共 6 个C. 氯化铯晶体中 , 每个 Cs+ 周围紧邻 8 个 Cl-
D. 干冰晶体中 , 每个 CO2 分子周围紧邻 12 个
CO2 分子
BB
4. 下列为分子式的是 ( )
A.NH4Cl B.SiO2 C.P4
D.Na2SO4
CC
物质 NaF NaCl NaBr NaI NaCl KCl RbCl CsCl
熔点℃ 995 801 755 651 801 776 715 646
物质 SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4 SiCl4 GeCl4 SnCl4 PbCl4
熔点℃ -90.2
-70.4
5.2 12.05 -70.4
-49.5
-36.2
-15.0
① 钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点高低取决于 ________ ,在这种情况下, ________ 越大, _______ 越弱,故熔点依次降低。② 硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点高低取决于
_________ , __________ 越大, _____ 越大,故熔点依次升高。③ 钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高得多,这是由
___________________________________________。
5. 依据下表中数据回答下列问题:
66 、影响离子键强弱的因素:、影响离子键强弱的因素:
离子半径和 离子电荷
同种类型的离子晶体,通常离子同种类型的离子晶体,通常离子半径越半径越 、离子带电荷越、离子带电荷越 ,离子键,离子键就越就越 。离子键越强,破坏它所需能。离子键越强,破坏它所需能量就越量就越 。熔点就越。熔点就越 。。
小 多强大 高
CsCl晶体的结构
3
15
62
4
正八面体
5. 如图所示是某些晶体的结构,它们分别是NaCl 、 CsCl 、干冰、金刚石、石墨结构中的某一部分。
⑴ 其中代表金刚石的是(填编号字母,下同) _____,其中每个碳原子与 ____个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于 ____晶体。
⑵ 其中代表石墨的是 _______,其中每个正六边形占有的碳原子数平均为 ______个。
⑶ 其中代表 NaCl的是 ______ 。⑷代表 CsCl的是 ___,它属于___晶体,每个 Cs+ 与 __ 个 Cl—紧邻。
⑸ 代表干冰的是 _________,它属于 ______晶体,每个 CO2分子与 ______ 个 CO2分子紧邻。
⑹ 上述五种物质熔点由高到低的顺序 ______________________。
3. 晶格能的作用:
( 1 )晶格能越大,离子晶体越稳定,离子晶体的熔沸点越高,硬度越大。( 2 )岩浆晶出规则与晶格能的关系
★ 晶格能高的晶体熔点较高,更容易在岩浆冷却过程中冷却下来,从而先结晶。