内容正文:
第三章 晶体结构与性质
第3节 金属晶体与离子晶体
第2课时 离子晶体
1
PART 01
离子晶体
2
01
离子晶体
一、离子键
1.概念
阴、阳离子之间通过静电作用所形成的化学键
包括静电引力和静电斥力
2.特征
离子键没有饱和性和方向性。
以离子键结合的化合物倾向于密堆积,使每个离子周围尽可能多地排列异性电荷的离子,从而达到稳定的目的。
3
01
离子晶体
二、离子晶体
1.概念
阴、阳离子之间通过离子键所形成的晶体。
2.构成微粒
阳离子、阴离子
注意:离子晶体中没有分子,不存在分子式,其化学式表示阴阳离子个数的最简整数比。
4
01
离子晶体
二、离子晶体
3.相互作用力
阴、阳离子之间通过离子键结合,离子晶体中还可能存在共价键、氢键等。
4.常见的离子晶体
强碱、活泼金属的氧化物和过氧化物、大部分的盐
5
01
离子晶体
二、离子晶体
5.离子晶体的物理性质
结合生活常识,描述NaCl晶体的硬度和熔点等性质。
生活经验 NaCl的物理性质
用手揉捏食盐
烧烤、爆炒等加入食盐, 未见其熔融
硬度大
熔点较高(801℃)
是不是所有的离子晶体都跟氯化钠一样有较高的熔点呢?
6
01
离子晶体
二、离子晶体
5.离子晶体的物理性质
分析下表中的数据,能得出什么结论?
离子晶体的熔点差异较大。
离子晶体熔化时要克服离子键,其熔点高低与离子键的强弱有关。
7
01
离子晶体
二、离子晶体
5.离子晶体的物理性质
①离子晶体的熔、沸点较高,但差异较大。
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。
如熔点:MgO>Na2O
②离子晶体的硬度较大,且难以压缩。
8
01
离子晶体
二、离子晶体
5.离子晶体的物理性质
③离子晶体不导电,但熔融态或溶于水能导电。
可根据某物质熔融状态能否导电,判断其是否属于离子晶体。
④大多数离子晶体易溶于水等极性溶剂,难溶于非极性溶剂(如CCl4、苯)。
把离子晶体放入到水中,极性水分子对离子晶体中的离子产生吸引作用,使晶体中的阴、阳离子克服了离子间的相互作用而发生电离,变成在水中自由移动的离子。
9
01
离子晶体
二、离子晶体
5.离子晶体的物理性质
氯化钠在水中溶解、电离的过程
10
01
离子晶体
二、离子晶体
5.离子晶体的物理性质
⑤离子晶体延展性较差,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。
11
01
离子晶体
二、离子晶体
5.离子晶体的物理性质
特别说明:离子晶体在熔融状态下及水溶液中导电与金属晶体导电的区别:
ⅰ.在金属晶体中存在自由移动的自由电子,在外加电场的作用下,自由电子定向移动,产生电流,使得金属晶体能够导电。金属晶体导电的过程是物理变化。
12
01
离子晶体
二、离子晶体
5.离子晶体的物理性质
特别说明:离子晶体在熔融状态下及水溶液中导电与金属晶体导电的区别:
ⅱ.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。
离子晶体熔融及溶于水时,离子键被破坏,阴、阳离子变成了自由移动的离子,在外加电场作用下,阴、阳离子定向移动而导电。离子晶体熔融或溶于水导电的过程中同时发生电解反应,是化学变化。
13
01
离子晶体
二、离子晶体
例1.正误判断
(1)含金属阳离子的晶体一定是离子晶体( )
(2)离子键是指阴、阳离子之间强烈的静电引力( )
(3)离子晶体中一定含有金属元素( )
(4)离子晶体熔化时,离子键越强,熔点越高( )
(5)离子晶体的熔点一定低于共价晶体( )
(6)离子晶体中除含有离子键外,可能含有共价键( )
√
×
×
×
×
√
14
01
离子晶体
二、离子晶体
例2.分析NaCl、KCl、RbCl、CsCl的熔点的变化规律是什么?造成这种规律的主要原因是什么?
物质 NaCl KCl RbCl CsCl
熔点/℃ 808 772 717 645
碱金属的氯化物随着碱金属原子序数增大,熔点降低。
碱金属氯化物均属于离子晶体,随原子序数增大,碱金属阳离子的半径增大,导致晶体中的离子键依次减弱,故熔点降低。
15
01
离子晶体
二、离子晶体
例3.下列物质熔化时,所克服的粒子间作用力完全相同的是( )
A.Na2O2 和 P4 B.Mg 和 SiO2
C.KOH 和 NaCl D.冰 和 MgCl2
C
16
01
离子晶体
三、离子晶体的常见结构类型
1.NaCl型晶胞
观察NaCl的微观结构示意图,如何截取其晶胞?
17
01
离子晶体
三、离子晶体的常见结构类型
1.NaCl型晶胞
Na+:体心和棱心
Cl-:顶点和面心
Na+