3.2.2 离子晶体 课件2022-2023学年高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修2

第2节 几种简单的晶体结构模型 【教学目标】 1.理解离子键、离子晶体的概念，知道离子晶体类型与其性质的联系。 2.认识晶格能的概念和意义，能根据晶格能的大小，分析晶体的性质。 3.了解四种典型离子晶体的结构模型 第2课时 离子晶体 明矾晶体 重晶石 硫化锌晶体 氯化钠 1.离子晶体：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。 2.离子键无方向性、无饱和性。 在离子晶体每个离子都会尽可能多的吸引带相反电荷的离子，而且阴阳离子总是交错排列的。 以离子键结合的化合物倾向于形成紧密堆积。 阴阳离子半径不同，故离子化合物的结构可以归结为不等径圆球密堆积的几何问题。 1. Na+ 、 Cl- 在晶胞中的什么位置？ 2. 在一个晶胞中， Cl- 的个数等于多少？ Na+的个数等于多少？ NaCl 型 钠离子和氯离子交错排列。 Cl-位于顶点和面心（面心立方） Na+位于棱心和体心 或者反之。 3.在NaCl晶体中，是否存在单独“NaCl”分子？ 离子晶体没有分子式，其化学式表示的是离子的个数比。 Cl-：8×1/8+6×1/2 = 4 Na+：12× ¼ + 1 = 4 阴阳离子个数比1:1 每个Cl-周围与之最接近且距离相等的Na+共有 个。 6 6个Cl-形成的空间几何构型是 正八面体 每个Na+周围与之最接近且距离相等的Cl-共有 个。 6个Na+形成的空间几何构型是 正八面体 6 Na+的配位数:6 Cl-的配位数:6 阴阳离子配位数比1:1 离子晶体中离子的配位数： 一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。 每个Na+周围最近的Na+有几个： 每个 Cl-周围最近的Cl-有几个： 12 12 8 CsCl型 1. Cs+、Cl- 分别在晶胞中的什么位置？ 2.一个晶胞中Cs+和Cl-的个数： 3. Cs+的配位数： Cl-的配位数： 4. Cs+周围最近且距离相等的Cs+个数： Cl- 周围最近且距离相等的Cl-个数： 5. Cs+、Cl- 之间的最短距离b与晶胞边长a的关系? 6 6 8 问题组三 1 1 周围最近且距离相等的Cl-个数 周围最近且距离相等的Cs+ 个数 Cl-形成的空间几何构型是 Cs+ 形成的空间几何构型是 立方体 立方体 乳山市银滩高中 1. 粒子位置： 2. 微粒数： 阳、阴离子个数比： 3. Ca2+配位数： F-的几何图形： F- 配位数： Ca2+的几何图形： 阳、阴离子配位数比： CaF2晶胞 Ca2+位于顶点和面心 F-位于8个小立方体内 4个Ca2+，8个F- 2:1 8 立方体 1:2 Ca2+ F- 4 正四面体 ZnS晶胞 ZnS型 1. ZnS晶胞中微粒的位置？ 一个晶胞中Zn2+和S2-的个数： 2. Zn2+的配位数： 3. S2-的配位数： 4. Zn2+ 、 S2-之间的最短距离b与晶胞边长a的关系? 乳山市银滩高中 ZnS晶胞 4 4 4 4 正四面体 正四面体 S2—：顶点和面心 Zn2+：4个小立方体中心 (上层： 下层： ) 小结： AB型 1:1 AB2型 1:2 化学式 NaCl CsCl ZnS CaF2 晶胞 配位数 Cl－ 6 Na＋ 6 Cl－ 8 Cs＋ 8 Zn2＋ 4 S2－ 4 Ca2＋ 8 F－ 4 晶胞中微粒数 Na＋ 4 Cl－ 4 Cs＋ 1 Cl－ 1 Zn2＋ 4 S2－ 4 Ca2＋ 4 F－ 8 配位数规律： AB型离子晶体的阴、阳离子的配位数相等；ABn型A、B离子的配位数比值等于n∶1（化合价之比）。 第 * 页 【问题探究】离子晶体结构与性质的关系 思考：结构相似的离子晶体，为什么熔沸点仍存在差异？ 思考：离子键的强弱通常用什么来衡量？ 晶格能 离子键的强弱不同 离子半径越小，离子电荷越多，离子键越强 NaCl MgO 熔点 /℃ 801 2800 沸点 /℃ 1413 3600 第 * 页 NaCl (s) = Na+ (g) + Cl- (g) (在一定程度上可以用来衡量离子键的强弱) 乳山市银滩高中 离子晶体的晶格能 (2)意义： (1)概念：将1mol离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量。 吸收的能量越多，晶格能越大，表示离子间作用力越强，离子晶体的熔点越高，硬度越大。 (3)影响晶格能因素： a. 离子半径越小，离子所带电荷数越多，晶格能越大 b.与离子晶体的结构型式有关。 不溶于水 差别大 （W：3410℃,Hg：-38℃） 一般易溶于水，难溶于有机溶剂 固态时不导电，水溶液或熔融状态下均导电 离子电荷数越多、