3.2.2离子晶体 课件 2024-2025学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修2

你认为专家金锋的解释是否正确？为什么？ 氯化钠 ，是一种无机离子化合物，化学式NaCl，无色立方结晶或细小结晶粉末，味咸。外观是白色晶体状，其来源主要是海水，是食盐的主要成分。央视科教频道《健康之路》节目中，专家金锋称，炒菜时早放盐，可以让氯化钠的氯挥发出去，就剩下钠了。 解释不正确。根据生活经验，可知：氯化钠是稳定的化合物，在烹调温度下不会分解。食盐具有较高的熔点和沸点以及较大的硬度，如何解释呢? 新课导入 第2节 几种简单的晶体结构模型 第1课时 离子晶体 第3章不同凝聚状态的物质与性质 制作教师：李亚泉 2 2 1 本节重、难点 离子晶体的性质 影响离子晶体性质的因素 知识导航 静电作用力 离子晶体 Na+、Cl- 成键本质 晶体类型 成键微粒 NaCl晶胞 新课讲授 钠离子所 处的环境 氯离子所 处的环境 阴阳离子间的静电作用没有方向性，每个粒子周围会尽可能多的吸引带相反电荷的离子，以达到降低体系能量的目的，故离子键没有方向性和饱和性。所以离子在晶体中常常也趋向于采用尽可能紧密地堆积形式，可以视为圆球的密堆积，只不过阴离子、阳离子的半径是不同的，是不等径圆球的密堆积 新课讲授 微粒 位置 个数 总数 一个NaCl晶胞中的Cl－和Na＋均为4个，二者的比值是1 : 1。故并不存在单独的氯化钠分子，只是在整个晶体中，氯离子与钠离子的个数比为1 : 1。因此，氯化钠的化学式表示的只是表示氯化钠的组成。 Na＋ 棱上 12×＝3 4 体心 1×1＝1 Cl－ 顶点 8×＝1 4 面心 6×＝3 NaCl表示 什么含义? 新课讲授 在NaCl中，离子间存在着较强的离子键，使离子晶体的硬度较大，难于压缩；而且，要使它们由固态变成液态或气态，需要较多的能量破坏这些较强的离子键，因此，NaCl具有较高的熔点和沸点。 NaCl的熔点较高、硬度较大的原因? 新课讲授 晶格能 1．概念：将1mol离子晶体中的阴、阳离子完全气化而远离所吸收的能量。 2．意义：衡量离子键的强弱。晶格能越大，表示离子键越强，离子晶体越稳定。 3．影响因素： (1)晶格能∝，即与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子间的距离成反比。 离子所带电荷数 ，离子半径 ，离子键越强，离子晶体熔沸点越高。 越多 越小 新课讲授 分析：晶体中是否存在氯化铯分子? CsCl表示什么含义? 一个晶胞中氯离子和铯离子都是一个，两者的比例为1 : 1。即没有单独存在的氯化铯分子，氯化铯这个化学式表示的就是氯化铯的组成 CsCl的晶胞 Cl- Cs+ 微粒 位置 个数 Cl－ Cs+ 顶点 体心 8＝1 1 新课讲授 Na＋、Cs＋所带电荷一样，但Na＋的半径小于Cs＋的半径，NaCl中离子键强于CsCl中离子键，所以NaCl的熔点高于CsCl的熔点。 为什么Na和Cs都是IA族元素，，但NaCl的熔点为801 ℃，而CsCl的熔点为645 ℃？ 典例精讲 金属晶体的导电性与金属晶体中自由电子有关，在外加电场条件下，自由电子定向运动而形成电流。 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? 新课讲授 离子晶体固态时不能导电，因为阴阳离子不能自由移动，在熔融或水溶液状态下发生电离，产生自由移动的阴阳离子，离子晶体才能够导电。 NaCl溶液能够导电 熔融的NaCl能够导电 新课讲授 离子晶体较脆，延展性较差 施加外力 发生滑动 同种电荷相互排斥，使晶面裂开 离子晶体是否具有较好的延展性?为什么？ 新课讲授 离子所带电荷数 ，离子半径 ，离子键越强，熔沸点越高。 影响因素 越多 越小 归纳总结：离子晶体及其物理性质 概念 由 和 相互作用而形成的晶体。 ①熔、沸点较 ，硬度较 。 ②离子晶体不导电，但 或 后能导电。 ③大多数离子晶体能溶于水，难溶于有机溶剂。 ④离子晶体较脆，延展性较差。 阳离子 阴离子 离子晶体的性质 高 大 熔化 溶于水 新课讲授 常见的离子晶体 离子晶体不一定含有金属阳离子，如NH4Cl为离子晶体，不含有金属阳离子，但一定含有阴离子。 新课讲授 题型一 离子晶体及性质 【典例】下列性质适合于离子晶体的是(　　 ) A．熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液能导电 B．熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电 C．能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃ D．熔点97.81 ℃，质软，导电，密度0.97 g·cm－3 A 【解析】离子晶体在液态(即熔融态)时导电， B项不是离子晶体；CS2是非极性溶剂，根据“相似相溶”的规律，C项也不是离子晶体；由于离子晶体质硬易碎，且固态不导电，所以D项也不是离子晶体。 典例精讲 离子晶体的判断方法 (1)依据组成晶体的微粒和微粒间的作用力判断。 (2)依据物质类别判断。活泼金属氧化物，强碱和绝大多数盐类是离子晶体。 (3)依据导电性判断。离子晶体溶于水和熔融状态下均导电。 (4)依据熔、沸点和溶解性判断。离子晶体熔、沸点较高，多数能溶于水，难溶于有机溶剂。 拓展延伸 【变式1-1】下列性质中，可以较充分说明某晶体是离子晶体的是(　　) A．具有较高的熔点 B．固态不导电，水溶液能导电 C．可溶于水 D．固态不导电，熔融状态能导电 D 【解析】A项，SiO2晶体熔点也较高，但不是离子晶体；B项，HCl晶体的水溶液也能导电，也不是离子晶体；C项，有些晶体如固体氨溶于水，不属于离子晶体；D项，离子晶体固态时不能导电，在熔融时可导电。 典例精讲 【变式1-2】已知CsCl晶体的密度为ρ g·cm－3，NA为阿伏加德罗常数，相邻的两个Cs＋的核间距为a cm，如图所示，则CsCl的相对分子质量可以表示为(　　) A．NA·a3·ρ B． C． D． A 【解析】一个CsCl晶胞中含Cs＋：8×＝1个，含Cl－：1个，m(晶胞)＝g，V＝a3 cm3；即ρ＝g·cm－3，故M＝ρ·a3·NA。故选A 典例精讲 题型二 晶格能 【典例】下列关于离子键的强弱与晶格能的大小关系的叙述中正确的是(　　) A．离子键的强弱在一定程度上可用晶格能大小来衡量 B．晶格能的大小完全由离子键的强弱来决定 C．通常情况下，晶格能越大，离子键越弱 D．晶格能的大小与离子键的强弱没有任何关系 A 【解析】离子晶体的熔点、沸点高低决定于离子键的强弱，而离子键的强弱可用晶格能的大小来衡量，晶格能∝ ，晶格能越大，则离子键越强。晶格能的大小除与离子键强弱有关外，还与晶体的结构型式有关。 典例精讲 (1)离子晶体熔、沸点的比较：一般来说，阴、阳离子所带的电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，离子晶体的熔、沸点越高。 (2)对于离子晶体的熔、沸点，要注意“一般来说”和“较高”等字词。“一般来说”说明离子晶体的熔、沸点还有些特例；“较高”是与其他晶体类型比较的结果。 (3)离子晶体的一些特殊物理性质可用于确定晶体类型。如在固态时不导电，在熔融状态下能导电的晶体一定是离子晶体。 (4)离子晶体导电的前提是先电离出自由移动的阴、阳离子。难溶于水的强电解质如BaSO4、CaCO3等溶于水时，由于浓度极小，故导电性极弱。通常情况下，它们的水溶液不导电。 对离子晶体特性的理解 拓展延伸 【变式2-1】下列物质的晶格能最大的是(　　) A．MgO B．CaCl2 C．KCl D．Na2O A 【解析】构成离子晶体的阴、阳离子的半径越小，所带电荷数越多，则晶格能越大。 典例精讲 【变式2-2】下列关于晶格能的叙述中正确的是(　　 ) A．晶格能是气态原子形成1 mol离子晶体所释放的能量 B．晶格能仅与形成晶体的离子半径有关 C．晶格能是指相邻的离子间的静电作用 D．晶格能越大的离子晶体，其熔点越高、硬度越大 D 【解析】晶格能是将1 mol离子晶体中的阴、阳离子完全气化而远离所吸收的能量，晶格能与离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子核间距离成反比。晶格能越大，晶体的熔、沸点越高，硬度也越大，所以D项正确。 典例精讲 【变式2-3】MgO、Rb2O、CaO、BaO四种离子晶体熔点的高低顺序是(　　) A.MgO>Rb2O>BaO>CaO B.MgO>CaO>BaO>Rb2O C.CaO>BaO>MgO>Rb2O D.CaO>BaO>Rb2O>MgO B 【解析】四种离子晶体所含阴离子相同，所含阳离子不同。对Mg2＋、Rb＋、Ca2＋、Ba2＋进行比较，Rb＋所带电荷数少，其与O2－形成的离子键最弱，故Rb2O的熔点最低。对Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋进行比较，它们所带电荷一样多，半径Mg2＋<Ca2＋<Ba2＋，与O2－形成的离子键由强到弱的顺序是MgO>CaO>BaO，相应离子晶体的熔点由高到低的顺序为MgO>CaO>BaO。综上所述，四种离子晶体熔点的高低顺序是MgO>CaO>BaO>Rb2O。 典例精讲 谢谢！ 典例精讲 $$