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选择性必修二 第三节 金属晶体与离子晶体
第2学时 离子晶体
WJ化学研究院
第三章
Institute of Chemistry
2023
学习目标
原创:WJ化学研究院
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1.理解离子晶体中的粒子及粒子间的相互作用,以及对晶体性质的影响。
2.掌握氯化钠、氯化铯离子晶体的结构特点。
一、课题引入
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胆矾
萤石
重晶石
烧碱
CuSO4·5H2O
CaF2
BaSO4
NaOH
下列晶体构成微粒有什么共同点?
微粒之间存在哪种相同的作用力?
二、离子键
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阴阳离子间通过静电作用所形成的强烈的相互作用叫做离子键。
成键粒子
键的本质
静电引力和斥力
(2)特征:
离子键没有方向性和饱和性。
(1)概念:
三、离子晶体——结构
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1、离子晶体的结构
(1)构成微粒: 和 ;
(2)作用力: ;
(3)配位数:一个离子周围的 ;
异电性离子的数目
离子键
阴离子
阳离子
阳离子和阴离子在晶体中不能自由移动,所以离子晶体不能导电
三、离子晶体——晶体结构的因素
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2、决定晶体结构的因素
晶体中正负离子的半径比(r+/r-)
电荷因素
键性因素
几何元素
正负离子的电荷比
离子键的纯粹程度(简称键性因素)
、
、
、
三、离子晶体——物理性质
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3、物理性质
(1)硬度:硬而脆,难以压缩;
(2)熔沸点:较高,难挥发;
(3)导电性:不导电,熔化或溶于水后能导电。
(4)溶解性:大多数易溶于极性溶剂(如水),
难溶于非极性溶剂(如汽油、苯、CCl4)
①溶于水能导电的不一定是离子晶体,如HCl等。
②熔化后能导电的晶体不一定是离子晶体,如Si、石墨、金属等。
三、离子晶体——导电
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(1)NaCl等离子晶体在熔融状态下导电、水溶液导电与金属导电有什么不同?
运动的微粒 过程中发生的变化 温度的影响
金属导电 自由电子 物理变化 升温,导电性减弱
电解质溶液导电 阴、阳离子 化学变化 升温,导电性增强
三、离子晶体——延展性
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(2)离子晶体是否具有较好的延展性?
发生滑动
施加外力
阳离子
阴离子
同种电荷相互排斥,使晶面裂开
阴阳离子间有较强的离子键,使离子晶体的硬度较大,当晶体受到冲击力作用时,部分离子键发生断裂,导致晶体破碎。
三、离子晶体——熔点
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(3)离子晶体的熔点是否都较高?分析下表中的数据,能得出什么结论?
离子键的强弱(晶格能)
离子半径
阴、阳离子的电荷数
三、离子晶体——熔点
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具有较高的熔、沸点,难挥发,硬度大,不导电,易溶于极性溶剂,难溶于非极性溶剂
具有较高的熔、沸点,难挥发
离子晶体中,阴、阳离子间有强烈的相互作用(离子键),要克服离子间的相互作用使物质熔化和沸腾,就需要较多的能量。因此,离子晶体具有较高的熔、沸点和难挥发的性质。
一般说来,阴、阳离子的电荷数越多,离子半径越小,离子键越强(晶格能越大),离子晶体的熔、沸点越高。
三、离子晶体——硬度
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具有较高的熔、沸点,难挥发,硬度大,不导电,易溶于极性溶剂,难溶于非极性溶剂
硬度
离子晶体的硬度较大,难于压缩。
阴阳离子间有较强的离子键,使离子晶体的硬度较大,当晶体受到冲击力作用时,部分离子键发生断裂,