内容正文:
第三节
金属晶体与离子晶体
第2课时
离子晶体、过渡晶体及混合型晶体
人教版(2019)化学选择性必修二
第三章 晶体结构与性质
1.借助离子晶体等模型认识晶体的结构特点。
2.认识离子晶体的物理性质与晶体结构的关系。
3.知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普通存在的。
我们知道,熔融的NaCl或者NaCl的水溶液能够导电,而NaCl晶体却不能导电,这是为什么呢?
没有自由移动的Na+和Cl-
1913年布拉格首次用X射线衍射法测定了氯化钠的晶体结构
氯化钠晶体的微观结构
一种现代实验室使用的X射线衍射仪
认识NaCl晶体
用手揉捏食盐
硬度大
生活经验
NaCl的物理性质
烧烤、爆炒等加入食盐,未见其熔融
熔点较高(801 oC)
观察氯化钠晶胞结构,解释为何具有上述物理性质。
顶点和面心是钠离子
棱上和体心是氯离子
Na+和Cl-间存在离子键,要克服离子间的相互作用使物质熔化,就需要较多的能量,故熔点较高;较强的离子键,使氯化钠晶体的硬度较大。
NaCl晶体属于离子晶体
胆矾
氯化钠
重晶石
烧碱
CuSO4·5H2O
NaCl
BaSO4
NaOH
离子晶体
离子晶体
1、定义
阴、阳离子之间通过离子键形成的晶体。
作用力
构成微粒
2、离子键
阴、阳离子间通过静电作用所形成的强烈的相互作用力。
离子键没有方向性和饱和性。以离子键结合的化合物倾向于形成紧密堆积,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。
NaCl晶体
Na+
Cl-
3、常见的离子晶体
强碱、活泼金属的氧化物和过氧化物、大多数盐
如典型离子晶体:
NaCl CsCl ZnS CaF2
4、离子晶体的物理性质
(1)熔沸点
晶体 电荷数 熔点/℃
NaCl 1 801
NaBr 1 750
MgO 2 2800
CaO 2 2576
晶体 电荷数 熔点/℃
NaF 1 993
MgF2 2 1248
AlF3 3 1290
请根据表格分析,离子晶体的熔点与哪些因素有关?根据数据,你能总结出什么规律?
①离子半径越小,离子键越强,熔点越高。
②离子电荷越多,离子键越强,
熔点越高。
(2)硬度
硬而脆。离子晶体表现出较高的硬度。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。
(3)导电性
离子晶体中离子键较强,阴、阳离子不能自由移动,因此不导电。但熔融或溶于水后能导电。
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。
(4)溶解性
5、常见的离子晶体
(1)NaCl晶体
Cl−
Na+
Cl-:8× +6× = 4
Na+:12× + 1 = 4
晶体堆积方式:面心晶胞
晶胞中含有的离子数:
阴阳离子个数比1:1
Cl-位于棱和体心,Na+位于顶角和面心(或互换)
3
1
5
6
2
4
每个Na+ 周围与之最接近且距离相等的Cl-共有
个,Na+有___个。
这几个Cl-在空间构成的几何构型为 。
正八面体
每个Cl- 周围与之最接近且距离相等的 Na+共有
个。 Cl-有___个。
这几个Na+ 在空间构成的几何构型为 。
正八面体
6
6
12
12
Cl−
Na+
一种离子周围最邻近的带相反电荷的离子数目。
Na+的配位数是 。
Cl-的配位数是 。
6
6
(2) CsCl晶体
Cl-:8×= 1
Cs+:1
晶体堆积方式:体心晶胞
晶胞中含有的离子数:
阴阳离子个数比1:1
氯离子:体心
铯离子:顶点
或者反之;交错排列
②每个晶胞平均含Cs+ 和Cl-各1个。
④每个Cl-周围最近的等距离的Cl- 有 个,这几个Cl- 在空间构成的几何构型为 ;每个Cl- 周围最近的等距离的Cs+有 个,这几个Cs+在空间构成的几何构型为 .
①氯离子位于顶点,铯离子位于体心
③每个Cs+ 周围最近的等距离的Cs+ 有 个,这几个Cs+ 在空间构成的几何构型为 ;每个Cs+ 周围最近的等距离的Cl-有 个,这几个Cl-