3.3 金属晶体和离子晶体 第2课时 课件 -2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修2

该高中化学课件聚焦离子晶体，核心涵盖离子键定义、离子晶体概念、物理性质及NaCl、CsCl等典型晶胞结构。通过任务一提问晶体构成微粒及作用力导入，衔接金属晶体知识，搭建从微粒作用到晶体性质与结构的学习支架。 其亮点在于融合科学思维（晶胞结构模型分析）、科学探究（离子晶体作用力多样性讨论）与化学观念（结构决定性质），结合NaCl配位数计算、CaF₂晶胞密度推导等实例，帮助学生深化微观认知，教师可高效教学，促进学生构建系统知识体系。

第三节 金属晶体和离子晶体 第2课时 离子晶体 第三章　晶体结构与性质 人教版化学 选择性必修2 物质结构与性质 任务一 离子晶体 胆矾 CuSO4·5H2O 萤石 CaF2 重晶石 BaSO4 烧碱 NaOH 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？ 任务一 离子晶体 一、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、成键条件：①活泼金属元素（或NH4+）和活泼非金属元素 ②元素电负性差值＞1.7，形成离子键 一、离键 ①离子键的强弱 3.离子键的强弱 离子半径越小，所带电荷数越多，离子键越强。 ②离子键越强，离子晶体的熔沸点越高、硬度越大。反之，越弱。 eg:熔沸点：NaF_____ NaCl_____ NaBr； Na2O_____MgO_____CaO_____ BaO r离子 电荷数 注意：电荷影响更大 ＞ ＞ ＜ ＞ ＞ 任务一 离子晶体 一、离子键 任务一 离子晶体 二、离子晶体 阴、阳离子通过离子键结合、在空间呈现规则几何外形的晶体。 NaCl晶胞 NaCl晶体 1.概念： 无单个分子存在；NaCl不表示分子式。 【注意】 离子晶体无分子式，只有化学式。 化学式表示离子最简整数比。 2.常见的离子晶体 ①强碱：如NaOH 、KOH ②活泼金属氧化物、过氧化物:如Na2O 、Na2O2 ③大多数盐：如NaCl 、NH4Cl（AlCl3、BeCl2是分子晶体）。 任务一 离子晶体 二、离子晶体 均为离子化合物 3.离子晶体的物理性质 ①熔、沸点较高（破坏离子键），难挥发 交流研讨 离子晶体的熔点都很高吗？ 注意：离子晶体的熔沸点相差很大，有的比共价（分子）晶体高，有的也比共价（分子）晶体低 有些离子组成的物质在常温下甚至以液态形式存在。 3.离子晶体的物理特性 ①熔、沸点较高（破坏离子键），难挥发 ②硬度较大，难压缩 ③导电性：固态不导电，水溶液或熔融状态下能导电 NaCl溶液能够导电 熔融的NaCl能够导电 金属导电：与电源负极相连的电极 与电源正极相连的电极 区分离子晶体与分子晶体的方法 温度越高，离子运动加剧，导电性越好 3.离子晶体的物理特性 ①熔、沸点较高（破坏离子键），难挥发 ②硬度较大，难压缩 ③导电性：固态不导电，水溶液或熔融状态下能导电 ④溶解性：大多数易溶于极性溶剂水，难溶于非极性溶剂 (如有机溶剂汽油，苯，CCl4) ⑤离子晶体较脆，延展性较差。 区分离子晶体与分子晶体的方法 离子晶体硬而脆，延展性较差 温度越高，离子运动加剧，导电性越好 任务一 离子晶体 三、常见离子晶体的结构 1. NaCl晶体 Cl− Na+ Cl− Na+ （2）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数： Na＋： Cl－： （1）钠离子和氯离子在晶胞中的位置： 钠离子：体心和棱中点; 氯离子：面心和顶点 或者反之;交错排列 4 4 任务一 离子晶体 每个Na＋周围与之等距且距离最近的Cl－有___个。即Na+的配位数为：___； 每个Cl－周围与之等距且距离最近的Na＋有___个。即Cl-的配位数为：___； 6 6 （3）配位数 一种离子周围最邻近的带相反电荷的离子数目 6 6 它们所围成的空间几何构型是 。 正八面体 钠离子所处的环境 氯离子所处的环境 1. NaCl晶体 Cl－ Na＋ （4）Na+周围紧邻的Na+数： Cl-周围紧邻的Cl-数： 。 12 12 任务一 离子晶体 2. CsCl晶体 ①晶体堆积方式属于 ，Cs+位于 ，Cl-位于 。或者反之，交错排列。 ②CsCl晶胞中包含有 个Cs+ 个Cl-。 1 1 ③Cs+的配位数 个，Cl- 的配位数 个,它们所围成的空间几何构型是 。 ④Cs+周围最近的Cs+数 个，Cl-周围最近的Cl-数 个。 8 8 6 6 正方体 体心立方 体心 顶点 ①Zn2+位于顶点和面心，S2-位于体内，可互换位置，类似金刚石。 ②ZnS晶胞中包含有 个Zn2+， 个S2-。 ③Zn2+的配位数 个，他们所围成的几何构型是 。 S2- 的配位数 个，他们所围成的几何构型是 。 ④Zn2+周围最近的Zn2+数 个， S2- 周围最近的S2-数 个。 4 4 4 4 正四面体 正四面体 12 12 S2- Zn2+ 互换位置 任务一 离子晶体 3.ZnS晶体 任务一 离子晶体 3.CaF2晶体 ①Ca2+位于顶点和面心，F-位于立方体内。 Ca2+ F- ②CaF2晶胞中包含有 个Ca2+ 个F-。 4 8 ③Ca2+的配位数 个，他们所围成的几何构型是 ；F- 的配位数 个，他 们所围成的几何构型是 。 8 正方体 4 正四面体 ④Ca2+周围最近的Ca2+数 个，F-周围最近的F-数 个。 ⑤该晶胞中Ca2＋和F－的最近距离为 。 12 6   a cm 3.离子晶体的物理特性 ①熔、沸点较高（破坏离子键），难挥发 ②硬度较大，难压缩 ③导电性：固态不导电，水溶液或熔融状态下能导电 ④溶解性：大多数易溶于极性溶剂水，难溶于非极性溶剂 (如有机溶剂汽油，苯，CCl4) ⑤离子晶体较脆，延展性较差。 离子晶体硬而脆，延展性较差 温度越高，离子运动加剧，导电性越好 一、离键 ①离子键的强弱 3.离子键的强弱 离子半径越小，所带电荷数越多，离子键越强。 ②离子键越强，离子晶体的熔沸点越高、硬度越大。反之，越弱。 eg:熔沸点：NaF_____ NaCl_____ NaBr； Na2O_____MgO_____CaO_____ BaO r离子（离子半径） 离子所带的电荷数 注意：电荷影响更大 ＞ ＞ ＜ ＞ ＞ 任务一 离子晶体 一、离子键 任务三 晶体密度的计算 (1)简单立方晶胞 已知金属钋是简单立方堆积，钋原子半径为r cm， 计算：钋晶胞棱长为a；钋的密度为ρ。 ①棱长a = 2r ②密度 r r 任务三 晶体密度的计算 (2)面心立方晶胞 r 已知金属金是面心立方紧密堆积，金原子半径为r cm， 计算：金晶胞棱长为a；金的密度为ρ。 ①面对角线 = 4r ②密度 棱长 r 2r 任务三 晶体密度的计算 (3)体心立方晶胞 已知金属钾是体心立方紧密堆积,钾原子半径为r cm, 计算：钾晶胞棱长为a；钾的密度为ρ。 棱长 ①立方体对角线=4r ②密度 12.几种离子晶体的晶胞如图所示,下列说法正确的是(　　) A.熔、沸点:NaCl<CsCl B.NaCl晶胞中,Cl-位于顶角 和面心,Na+填充在Cl-构成的 正四面体空隙 C.若ZnS的晶胞边长为a pm,则Zn2+与S2-之间的最短距离为a pm D.上述三种晶胞中,阳离子的配位数:ZnS<NaCl<CsCl 离子晶体只存在离子键作用力吗？试举例说明。 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。 晶体中也存在范德华力，只是当能量份额很低时不提及。然而，贯穿整个晶体的主要作用力仍是阴、阳离子之间的作用力。 实际上，大量离子晶体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(如H2O、NH3等)。 探究课堂 二、典型离子晶体 思考：NaCl、CsCl、ZnS阴阳离子个数比均为1:1，为什么配位数不同？ 阴阳离子半径比不同，会影响离子晶体结构。 Cs+ Cl- 配位数：6 8 4 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 结论： 离子晶体的熔点差距也较大 离子键的强弱 离子半径 阴、阳离子的电荷数 原因： 【思考与讨论】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？ 探究课堂 离子液体 形成离子液体的阴、阳离子半径较大，离子间的作用力较弱。 早在1914年就有人发现，引入有机基团可降低离子化合物的熔点，如C2H5NH3NO3的熔点只有12℃，比C2H5NH3NO3低了158℃! 到20世纪90年代，随着室温或稍高于室温时呈液态的离子化合物的优异性质不断被开发利用，才意识到它们的巨大价值，并将它们定义为离子液体。 离子液体可用作溶剂。离子液体有良好的导电性，用作原电池的电解质。许多离子液体被用于有机合成的溶剂和催化剂，如合成药物。离子液体在生物化学等科研领域也有广泛应用。 离子键 概念 离子所带电荷数 ，离子半径 ，离子键越强。 影响因素 阴、阳离子之间通过 形成的化学键，没有方向性和饱和性。 静电作用 越多 越小 离子晶体 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。 阳离子 阴离子 性质 高 大 熔化 溶于水 课堂小结 EV录屏3.8.4软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $