高中化學第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第四節(jié)離子晶體課件新人教版.ppt
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第四節(jié) 離子晶體,第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì),,1.熟知離子鍵、離子晶體的概念,知道離子晶體類型與性質(zhì)的聯(lián)系。 2.認識晶格能的概念和意義,能根據(jù)晶格能的大小,分析晶體的性質(zhì)。,,學習目標定位,,內(nèi)容索引,,,,一 離子晶體,二 晶格能,當堂檢測,一 離子晶體,1.結(jié)合已學知識和教材內(nèi)容,填寫下表:,,,導學探究,碳原子,CO2分子,共價鍵,非金屬 單質(zhì),原子晶體,范德華力,共價 化合物,分子晶體,Mg2+、 自由電子,金屬鍵,金屬單質(zhì),金屬晶體,離子鍵,離子化合物,離子晶體,(1)離子晶體的概念是 結(jié)合而形成的晶體。構(gòu)成離子晶體的微粒是 ,微粒間的作用力是 。 (2)由于離子間存在著無方向性的靜電作用,每個離子周圍會盡可能多地吸引帶 的離子以達到降低體系能量的目的。所以,離子晶體中不存在單獨的 ,其化學式表示的是 ,而不是分子組成。,陰、陽離子通過離子鍵,陰離子和陽離子,離子鍵,相反電荷,分子,離子的個數(shù)比,2.離子晶體的結(jié)構(gòu) (1)離子晶體中,陰離子呈等徑圓球密堆積,陽離子有序地填在陰離子的空隙中,每個離子周圍等距離地排列著異電性離子,被異電性離子包圍。一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目,叫做離子晶體中離子的 。,配位數(shù),(2)觀察分析表中離子晶體的結(jié)構(gòu)模型,填寫下表:,Cl-和Na+配位 數(shù)都為6,Cl-和Cs+配位數(shù)都為8,配位數(shù):F-為4,Ca2+為8,Na+、Cl-都為4,Cs+、Cl-都為1,Ca2+為4、F-為8,1∶1,1∶1,2∶1,NaCl,CsCl,CaF2,(3)在NaCl晶體中,每個Na+周圍最近且等距離的Na+有 個,每個Cl-周圍最近且等距離的Cl-也有 個。在CsCl晶體中,每個Cs+周圍最近且等距離的Cs+有 個,每個Cl-周圍最近且等距離的Cl-也有 個。,12,12,6,6,3.問題討論 (1)在NaCl和CsCl兩種晶體中,陰陽離子的個數(shù)比都是1∶1,都屬于AB型離子晶體,為什么二者的配位數(shù)不同、晶體結(jié)構(gòu)不同?,答案 在NaCl晶體中,正負離子的半徑比r+/r-=0.525,在CsCl晶體中,r+/r-=0.934,由于r+/r-值的不同,結(jié)果使晶體中離子的配位數(shù)不同,其晶體結(jié)構(gòu)不同。NaCl晶體中陰、陽離子的配位數(shù)都是6,CsCl晶體中陰、陽離子的配位數(shù)都是8。r+/r-數(shù)值越大,離子的配位數(shù)越高。,(2)為什么在NaCl(或CsCl)晶體中,正負離子的配位數(shù)相同;而在CaF2晶體中,正負離子的配位數(shù)不相同?,答案 在NaCl、CsCl晶體中,正負離子的配位數(shù)相同,是由于正負離子電荷(絕對值)相同,因而正負離子的個數(shù)相同,結(jié)果導致正負離子的配位數(shù)相同;若正負離子的電荷數(shù)不相同,正負離子的個數(shù)必定不相同,結(jié)果正負離子的配位數(shù)就不會相同。如CaF2晶體中,Ca2+的配位數(shù)為8,F(xiàn)-的配位數(shù)為4,離子所帶電荷越多,配位數(shù)越多。,(3)根據(jù)離子晶體的形成,推測離子晶體具有怎樣的特性?,答案 離子晶體是由陰、陽離子間通過較強的離子鍵結(jié)合而形成的,所以離子晶體具有較高的熔、沸點,難揮發(fā),硬度較大,離子晶體不導電,熔化或溶于水后能導電。大多數(shù)離子晶體能溶于水,難溶于有機溶劑。,歸納總結(jié),1.已知X、Y、Z三種元素組成的化合物是離子晶 體,其晶胞如圖所示,X、Y、Z分別處于立方體 的頂點、棱邊的中點、立方體的體心。則下面關(guān) 于該化合物的說法正確的是( ) A.該晶體的化學式為ZXY3 B.該晶體的熔點一定比金屬晶體熔點高 C.每個X周圍距離最近的Y有8個 D.每個Z周圍距離最近的X有16個,,,活學活用,1,2,A,1,2,2.下列性質(zhì)適合于離子晶體的是( ) ①熔點1 070 ℃,易溶于水,水溶液能導電 ②熔點10.31 ℃,液態(tài)不導電,水溶液能導電 ③能溶于CS2,熔點112.8 ℃,沸點444.6 ℃ ④熔點97.81 ℃,質(zhì)軟,導電,密度0.97 g·cm-3 ⑤熔點-218 ℃,難溶于水 ⑥熔點3 900 ℃,硬度很大,不導電 ⑦難溶于水,固體時導電,升溫時導電能力減弱 ⑧難溶于水,熔點高,固體不導電,熔化時導電 A.①⑧ B.②③⑥ C.①④⑦ D.②⑤,1,2,解析 離子晶體液態(tài)時能導電,難溶于非極性溶劑,熔點較高、質(zhì)硬而脆,固體不導電,故②③④⑤⑦均不符合離子晶體的特點; ⑥中熔點達3 900 ℃,硬度很大應是原子晶體。故只有①⑧符合題意。 答案 A,二 晶格能,1.晶格能的概念:離子晶體的晶格能是 釋放的能量。晶格能通常取 ,單位 。 2.觀察分析下表,回答下列問題:,,,導學探究,氣態(tài)離子形成1 mol離子晶體,正值,kJ·mol-1,(1)影響晶格能大小的因素有哪些?,答案 影響晶格能的因素:離子所帶的電荷數(shù)和陰、陽離子間的距離(與離子半徑成正比)。晶格能與離子所帶電荷數(shù)的乘積成正比,與陰、陽離子間的距離成反比。,(2)晶格能與晶體的熔點、硬度有怎樣的關(guān)系?,答案 晶格能的數(shù)據(jù)可以用來說明許多典型離子晶體的性質(zhì)變化規(guī)律,晶格能越大,形成的離子晶體越穩(wěn)定,晶體的熔、沸點越高,硬度越大。,1.離子晶體結(jié)構(gòu)類型相同時,離子所帶電荷數(shù)越多,離子半徑越小,晶格能 ,晶體熔、沸點 ,硬度 。 2.晶格能的大小影響巖漿晶出的次序,晶格能越大,形成的晶體越 ,巖漿中的礦物越 結(jié)晶析出。,歸納總結(jié),越大,越高,越大,穩(wěn)定,容易,3.下列關(guān)于晶格能的敘述中正確的是( ) A.晶格能僅與形成晶體中的離子所帶電荷數(shù)有關(guān) B.晶格能僅與形成晶體的離子半徑有關(guān) C.晶格能是指相鄰的離子間的靜電作用 D.晶格能越大的離子晶體,其熔點越高,,,活學活用,3,4,解析 晶格能與離子所帶電荷數(shù)的乘積成正比,與陰、陽離子半徑的大小成反比。晶格能越大,晶體的熔、沸點越高,硬度也越大,所以A、B錯,D項正確。,D,,3,4,A.晶格能的大小與離子半徑成反比 B.陽離子相同陰離子不同的離子晶體,陰離子半徑越大,晶格能越小 C.陽離子不同陰離子相同的離子晶體,陽離子半徑越小,晶格能越大 D.金屬鹵化物晶體中,晶格能越小,氧化性越強,3,4,解析 由表中數(shù)據(jù)可知晶格能的大小與離子半徑成反比,A項正確; 由NaF、NaCl、NaBr、NaI晶格能的大小即可確定B項說法正確; 由LiF、NaF、KF晶格能的大小即可確定C項說法正確; 表中晶格能最小的碘化物,因還原性F-Cl-Br-I-,可知D項錯誤。 答案 D,學習小結(jié),四種晶體物理性質(zhì)的比較,當堂檢測,1,2,4,3,1.下列有關(guān)石墨晶體的說法正確的是( ) A.由于石墨晶體導電,所以它是金屬晶體 B.由于石墨的熔點很高,所以它是原子晶體 C.由于石墨質(zhì)軟,所以它是分子晶體 D.石墨晶體是一種混合晶體,D,5,1,2,4,3,2.下列說法中正確的是( ) A.固態(tài)時能導電的物質(zhì)一定是金屬晶體 B.熔融狀態(tài)能導電的晶體一定是離子晶體 C.水溶液能導電的晶體一定是離子晶體 D.固態(tài)不導電而熔融態(tài)導電的晶體一定是離子晶體,5,1,2,4,3,解析 四種晶體在不同狀態(tài)下的導電性區(qū)別如下:,5,答案 D,1,2,4,3,3.下列關(guān)于CaF2的表述正確的是( ) A.Ca2+與F-間僅存在靜電吸引作用 B.F-的離子半徑小于Cl-,則CaF2的熔點低于CaCl2 C.陰、陽離子比為2∶1的物質(zhì),均與CaF2晶體構(gòu)型相同 D.CaF2中的化學鍵為離子鍵,因此CaF2在熔融狀態(tài)下能導電,5,1,2,4,3,解析 Ca2+與F-間既有靜電引力作用,也有靜電排斥作用,A錯誤; 離子所帶電荷相同,F(xiàn)-的離子半徑小于Cl-,所以CaF2晶體的晶格能大,則CaF2的熔點高于CaCl2,B錯誤; 晶體構(gòu)型還與離子的大小有關(guān),所以陰、陽離子比為2∶1的物質(zhì),不一定與CaF2晶體構(gòu)型相同,C錯誤; CaF2中的化學鍵為離子鍵,CaF2在熔融狀態(tài)下發(fā)生電離,因此CaF2在熔融狀態(tài)下能導電,D正確。 答案 D,5,1,2,4,3,5,4.有一種藍色晶體[可表示為MxFey(CN)6],經(jīng)X-射線研究發(fā)現(xiàn),它的結(jié)構(gòu)特征是Fe3+和Fe2+互相占據(jù)立方體互不相鄰的頂點,而CN-位于立方體棱的上。其晶體中陰離子的最小結(jié)構(gòu)單元如圖所示。下列說法正確的是( ),A.該晶體的化學式為MFe3(CN)6 B.該晶體屬于離子晶體,M呈+1價 C.該晶體屬于離子晶體,M呈+2價 D.晶體中與每個Fe3+距離最近且等距離的CN-為3個,1,2,4,3,5,由題圖可看出與每個Fe3+最近且距離相等的CN-為6個。 答案 B,5.同類晶體物質(zhì)熔、沸點的變化是有規(guī)律的,試分析下列兩組物質(zhì)熔點規(guī)律性變化的原因:,1,2,4,3,5,晶體熔、沸點的高低,決定于組成晶體微粒間的作用力的大小。A組是 晶體,晶體微粒之間通過 相連,粒子之間的作用力由大到小的順序是 。B組晶體屬于 晶體,價電子數(shù)由少到多的順序是 ,離子半徑由大到小的順序是 。金屬鍵強弱由小到大的順序為 。,解析 A組NaCl、KCl、CsCl為同一主族的鹵化物且為離子化合物,故熔點與離子鍵的強弱有關(guān),離子鍵越弱,熔點越低。而Na+、K+、Cs+的離子半徑逐漸增大,故Na+與Cl-、K+與Cl-、Cs+與Cl-的離子鍵逐漸減弱,NaCl、KCl、CsCl的熔點依次降低; 而B組中Na、Mg、Al是金屬晶體且價電子數(shù)依次增多,離子半徑逐漸減小,因此金屬原子核對外層電子束縛能力越來越大,形成的金屬鍵越來越牢固,故熔點依次升高。 答案 離子 離子鍵 NaClKClCsCl 金屬 NaMg2+Al3+ NaMgAl,1,2,4,3,5,,本課結(jié)束,- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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