内容正文:
第三章 晶体结构与性质
第三节 金属晶体与离子晶体
第2课时 离子晶体
胆矾
萤石
重晶石
烧碱
CuSO4·5H2O
CaF2
BaSO4
NaOH
离子晶体
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?
离子晶体
1.离子晶体
强碱、活泼金属的氧化物和过氧化物、大多数盐
(1)定义:
(3)常见的离子晶体
构成粒子
离子晶体
阴阳离子
粒子间的作用力
离子键
(2)离子晶体中的粒子及粒子间的相互作用
无分子式,化学式表示离子最简整数比 。
还可能有共价键、氢键
由阴离子和阳离子相互作用而形成的晶体,叫做离子晶体。
离子晶体无单个分子存在;如NaCl不表示分子式
离子晶体
2.离子晶体的性质——导电性
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
离子晶体中,离子键较强,离子不能自由移动,即晶体中无自由移动的离子,因此,离子晶体不导电。
离子晶体
2.离子晶体的性质——水溶性
大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水),难溶于非极性溶剂(如汽油、苯等),遵循“相似相溶”规律。
当把离子晶体放入水中时,极性水分子对离子晶体中的离子产生吸引作用,使晶体中的离子克服了离子间的作用而电离,变成在水中自由移动的离子。
离子晶体
2.离子晶体的性质——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,导致晶体破碎。
发生滑动
施加外力
同种电荷相互排斥,使晶面裂开
离子晶体的延展性差
离子晶体
2.离子晶体的性质——熔沸点
离子晶体一般具有较高的熔、沸点和难挥发的性质。
离子晶体的熔点差距也较大
化合物 熔点 /℃ 化合物 熔点 /℃
CaO 2613 Na2SO4 884
CuCl2 1326 Ca2SiO4 2130
NH4NO3 169.6 Na3PO4 340
BaSO4 1580 CH3COOCs 194
LiPF6 200分解温度 NaNO2 270
P88【思考与讨论】 我们知道,金属的熔点差异很大,如钨的熔点为 3410 ℃。而常温下,汞却是液体。离子晶体的熔点是不是也差异很大呢?
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
(1)特征:离子键没有方向性和饱和性。
(2)影响因素: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,离子晶体的熔、沸点越高,硬度越大。
3.离子键
离子晶体
硬度 熔点 沸点
NaCl 大 801℃ 1413℃
CsCl 645℃ 645℃
NaCl晶胞
(1)每个晶胞含钠离子、氯离子的个数:
Na+:12×+1=4
Cl-:8×+6×=4
离子晶体
4.常见离子晶体的结构
Cl−
Na+
(2)配位数
一种离子周围最邻近的带相反电荷的离子数目
每个Na+周围与之等距且距离最近的Cl-有____个。
6
它们所围成的空间几何构型是 。
正八面体
(3)每个Na+周围与之等距且距离最近的Cl-有___个,Na+有___个。
每个Cl-周围与之等距且距离最近的Na+有____个,Cl-有____个。
Cl-
Na+
6
12
6
12
NaCl晶胞
离子晶体
4.常见离子晶体的结构
Na+:体心和棱心。 Cl − :顶点和面心
CsCl晶胞
离子晶体
4.常见离子晶体的结构
(1)每个晶胞含铯离子、氯离子的个数:
Cs+:1
Cl-:8×=1
(2)配位数
每个Cs+周围与之等距且距离最近的Cl-有____个。
它们所围成的空间几何构型是 。
CsCl晶胞
8
正六面体
离子晶体
4.常见离子晶体的结构
(3)每个Cs+周围与之等距且距离最近的Cl-有___个,Cs+有___个。
每个Cl-周围与之等距且距离最近的Cs+有____个,Cl-有____个。
8
6
8
6
Cl-
Cs+
离子晶体
实际上,大量离子晶体中的阴离子或阳离子不是单原子离子。有的还存在电中性分子( H2O、NH3等)。
如CuSO4•5H2O中还存在共价键、分子间作用力,有些还有氢键等,但主体是离子键。
有些离子组成的物质在常温下甚至以液态形式存在。
化合物 熔点/℃
NH4NO3 169.6
Ca(H2PO4)2 109
C2H5NH3NO3 12
离子液体:熔点低、稳定性强、是优良的绿色溶剂等优点
离子晶体 共价晶体 分子晶体 金属晶体
存在微粒 阴阳离子 原子 分子 金属离子、自由电子
微粒间作用 离子键 共价键 分子间作用力 金属键
主要