3.3.3离子晶体过渡晶体 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

人教版选择性必修2 网 科 学 第三节 金属晶体与离子晶体 3.3.2 离子晶体、过渡型晶体 第三章 晶体结构与性质 重晶石 BaSO4 莹石 CaF2 胆矾 CuSO4·5H2O 明矾 KAl(SO4)2·12H2O 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？ 导： 思+议： 1、离子键的组成及特征是什么？ 2、什么是离子晶体？ 3、离子晶体共同的物理性质有哪些？原因是什么？？ 4、怎么比较离子晶体的熔沸点高低和硬度大小？ 5、过渡晶体和混合晶体的特点是什么？ 一、离子键 1、定义：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。 2、特征： 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。 展+评： 二、离子晶体 强碱、活泼金属的氧化物、过氧化物、大多数盐。 1、定义： 熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩，水溶液或者熔融状态下导电。 2、成键粒子： 阴离子、阳离子 3、相互作用力： 离子键 4、常见的离子晶体： 5、物理性质： 由阴离子和阳离子相互作用而形成的晶体. 5 三、影响离子晶体熔、沸点和硬度大小的因素 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？ 晶体 电荷数 熔点/℃ NaCl 1 801 NaBr 1 750 MgO 2 2800 CaO 2 2576 离子半径越小，离子键越强， 熔点就越高，硬度也越大。 晶体 电荷数 熔点/℃ NaF 1 993 MgF2 2 1248 AlF3 3 1290 离子电荷越多，离子键越强， 熔点就越高，硬度也越大。 注意： 离子电荷的影响大于离子半径的影响。 晶胞类型： NaCl的晶胞示意图 CsCl的晶胞示意图 CaF2的晶胞示意图 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 NaCl晶胞 （1）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数： （2）配位数： 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？ Cl−的配位数? 8 Cl− Na+ Cl− Na+ 每个Na+ 周围与之最接近且距离相等的Cl-共有 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。 这几个Na+ 在空间构成的几何构型为 。 正八面体 6 6 Na+ 和Cl− 的配位数都是6. 9 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 乳山市银滩高中 CsCl晶体 Cl− Cs+ CsCl晶胞 （1）每个晶胞含铯离子、氯离子的个数： （2）配位数 每个Cs+同时吸引着8个Cl− 每个Cl−同时吸引着8个Cs+ Cl-:8× =4(个), Cs+:1 每个Cl-（Cs+）周围与它最近且等距的Cl- （Cs+）有 个。 6 结论： 离子晶体的熔点差距也较大 思考 P88 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 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？请从理化手册或互联网查找下列离子晶体的熔点数据，得出结论。 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 金属阳离子 自由电子 微粒间作用 离子键 共价键 分子间作用力 金属键 主要性质 溶沸点较高， 硬而脆， 易溶于极性溶剂（水），熔融态导电， 熔沸点很高 质地硬， 不溶于大多数溶剂， 非导体 溶沸点低， 硬度小， 固态熔融态不导电， 部分水溶液导电 金属光泽，电和热的良导体，熔沸点高或低 实例 食盐 金刚石 NH3、HCl 镁、铝 四类晶体的比较 14 过渡晶体 与 混合晶体 分子晶体、共价晶体、金属晶体、离子晶体是典型的四种晶体类型。 事实上，纯粹的典型晶体是不多见的， 大多数晶体是它们之间的过渡晶体。 氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2 离子键的 百分数/% 62 50 41 33 第三周期元素的氧化物中，化学键中离子键成分的百分数 化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键 P2O5 SO2 Cl2O7 既不是纯粹的离子晶体，也不是纯粹的共价晶体 当作离子晶体处理 当作共价晶体处理 离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体 分子晶体 离子键成分的百分数更小 共价键不再贯穿整个晶体 1. 过渡晶体 思考：金刚石、石墨是碳的两种同素异形体， 它们的物理性质有什么异同点？ 金刚石： 石墨： 熔点很高 质地坚硬 不能导电 熔点很高 质地较软 导电性好 钻石恒久远，一颗永流传 钻石并不久远，至少在地表上无法达到永恒。它的同胞兄弟石墨其实更稳定，钻石最终都会变成石墨。 ①所有碳原子均采取 杂化，形成平面六元并环结构. ②碳原子与碳碳键个数比为 . 金刚石碳原子均采取 杂化，形成三维空间网状结构. 金刚石中碳原子与碳碳键个数比为 。 思考： 质量相同的金刚石与石墨， 两者碳原子的个数比为 ， 两者碳碳键的个数比为 。 石墨 2. 混合型晶体 C：6×1/3=2 C-C键：6×1/2=3 sp2 sp3 2︰3 1︰2 1︰1 4︰3 ③石墨晶体是 结构 ④层内的碳原子核间距为142pm，层间距离为335pm， 说明层间没有化学键相连，是靠 （作用力名称）维系的。 各层之间以范德华力结合，容易滑动，所以石墨质软。 思考： 金刚石和石墨相比，谁的熔沸点更高？原因是什么？ 层状 范德华力 石墨结构中未参 与杂化的 p 轨道 有一个未参与杂化的2p电子, 所有的p轨道相互平行而且相互重叠（即形成 .键）,使p轨道的电子可在整个碳原子平面中运动。 ⑤石墨有类似金属晶体的导电性。 导电性只能沿石墨平面方向. 由于相邻碳原子平面之间相隔较远， 电子不能从一个平面跳跃到另一个平面。 π 石墨晶体结构小结 范德华力 混合型晶体 层内碳原子 之间 未参与杂化的轨道上的电子可在层内运动 层与层碳原子 之间 构成σ键的sp2杂化轨道 构成 π 键的p轨道 共价键 有金属键的性质 2.混合型晶体 既有共价键又有范德华力，同时还存在类似金属键的作用力，兼具共价晶体、分子晶体、金属晶体特征的晶体，称为混合型晶体。 晶体 微粒组成 作用力 金属晶体 离子晶体 物理特性 特有应用 结构 种类 决定 决定 分子晶体 共价晶体 课堂小结 过渡型晶体 混合型晶体 1、下列有关离子晶体的叙述中不正确的是(　　) A．1 mol氯化钠中有NA个NaCl分子 B．氯化钠晶体中，每个Na+周围距离相等的Cl-共有6个 C．氯化铯晶体中，每个Cs+周围紧邻8个Cl- D．平均每个NaCl晶胞中有4个Na+、4个Cl- 【当堂练习】 A 2、下列性质适合于离子晶体的是(　 ) ①熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液能导电 ②熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电 ③能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃ ④熔点97.81 ℃，质软，导电，密度0.97 g/cm3 ⑤熔点－218 ℃，难溶于水 ⑥熔点3 900 ℃，硬度很大，不导电 ⑦难溶于水，固体时导电，升温时导电能力减弱 ⑧难溶于水，熔点高，固体不导电，熔化时导电 A．①④⑦ B．②③⑥ C. ①⑧ D．②⑤ C 3、离子晶体熔点的高低决定于阴、阳离子之间距离、离子键的大小，据所学知识判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是(　　) A．KCl＞NaCl＞BaO＞CaO B．NaCl＞KCl＞CaO＞BaO C．CaO＞BaO＞KCl＞NaCl D．CaO＞BaO＞NaCl＞KCl D 4.氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定 相,与石墨相似,具有层状结构,可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超 硬材料,有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。关于这两种晶体的说法,正确的是(　　) A.立方相氮化硼含有σ键和π键,所以硬度大 B.六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软 C.两种晶体中存在的作用力均为共价键 D.两种晶体均为分子晶体 B 问题组四 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. S2-周围最近且距离相等的S2-个数： 5. 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 迁移应用 认识晶胞 $