3.2离子晶体——离子晶体的性质 课件-2026-2027学年高二上学期化学沪科版选择性必修2

离子晶体的性质 1 2 NaCl晶胞 MgO晶胞 3 用盐半两、皂荚两个，同烧红，研细。每夜临睡前，用来揩牙，一月后可治愈。 通过食盐治牙过程，再结合生活经验，你能列举出NaCl哪些物理性质呢？ 一、“觅”离子晶体之共性 4 一、“觅”离子晶体之共性 生活经验或实验 NaCl晶体的物理性质 白色晶体 烧红，未见其熔 食盐晶体划痕木板片，留有划痕 熔点较高（801℃) 敲打食盐，碎裂 硬度较大 质脆，延展性较差 观察 5 【想一想】为什么NaCl熔点较高，硬度较大，而延展性较差呢？ 同种电荷相互排斥，使得晶面裂开。 一、“觅”离子晶体之共性 6 问题1：简单离子晶体熔点、硬度大小如何？ 离子晶体 熔点/℃ 莫氏硬度 离子晶体 熔点/℃ 莫氏硬度 NaCl 801 2.5 MgO 2852 6.5 CsCl 645 < 2.5 CaO 2614 4.5 资料库：简单离子晶体熔点与莫氏硬度 简单离子晶体熔点较高，硬度较大。 一、“觅”离子晶体之共性 问题2：结构相似的离子晶体，为什么熔点、硬度仍存在差异呢？ 离子键强弱不同 一般情况下，离子键越强，离子晶体熔点越高，硬度越大。 7 问题3：影响离子键强弱的因素有哪些？ 资料库：简单离子晶体熔点与莫氏硬度 F=k 一、“觅”离子晶体之共性 结构相似的离子晶体，离子半径越小，离子带电荷数越多，离子键越强。 离子晶体 正、负离子半径/pm 正、负离子带电荷数 熔点/℃ 莫氏硬度 NaCl 95，181 1，1 801 2.5 CsCl 169，181 1，1 645 <2.5 MgO 65， 140 2，2 2852 6.5 CaO 100，140 2，2 2614 4.5 离子半径、离子带电荷数 8 问题4：四者之中，试解释MgO的熔点最高，CsCl熔点最低的原因。 资料库：简单离子晶体熔点与莫氏硬度 一、“觅”离子晶体之共性 离子晶体 正、负离子半径/pm 正、负离子带电荷数 熔点/℃ 莫氏硬度 NaCl 95，181 1，1 801 2.5 CsCl 169，181 1，1 645 <2.5 MgO 65，140 2，2 2852 6.5 CaO 112，140 2，2 2614 4.5 离子带电荷数 离子符号 1 Na+、Cs+、Cl- 2 Mg2+、Ca2+、O2- 离子半径： r(Cl－) > r(O2－) r(Cs+) > r(Ca2+) > r(Na+) > r(Mg2+) 9 【想一想】离子晶体固体是否导电？ 一、“觅”离子晶体之共性 【小结】一般，固态离子晶体不导电，在水溶液或熔融态导电。 10 一、“觅”离子晶体之共性 阳极碳棒 阴极石墨 熔融MgCl2 11 【阅读化学史】 1803年戴维通过电解汞和MgO混合物，首次得到镁。1833年英国科学家法拉第通过电解熔融MgCl2制备镁。1886年在德国建成世界第一家镁厂，首次在工业规模上电解无水氯化镁生产镁，宣告了电解炼镁工业化开始。 二、“辨”离子晶体之异性 【议一议】工业上为什么采用电解MgCl2冶炼镁而不是MgO？ MgO离子键较强，熔点较高，电解融化MgO需要的能量多，浪费能源。 12 资料库：离子晶体熔点数据 离子晶体 熔点/℃ 离子晶体 熔点/℃ 离子晶体 熔点/℃ KNO3 334 MgCl2 714 Na2SO4 884 NaCl 801 MgO 2852 NaBr 750 CuSO4 560 CaO 2613 NaOH 318 NH4NO3 170 BaSO4 1580 CH3COONH4 12 不同类型的离子晶体，其熔点差异很大。 问题①离子晶体的熔点是否存在较大的差异？ 问题②同为离子晶体，为什么CH3COONH4与MgO熔点差异这么大？ 二、“辨”离子晶体之异性 13 【想一想】 ②同为离子晶体，为什么CH3COONH4与MgO熔点差异这么大？ 多原子离子(NH4+、CH3COO－) 所带电荷数少且半径较大，其结构不对称，较难在空间紧密堆积，静电作用小，离子键较弱，熔点较低。 二、“辨”离子晶体之异性 F=k 14 二、“辨”离子晶体之异性 15 离子晶体中除存在离子键外，还可能存在共价键（配位键）、氢键和范德华力等。 【议一议】结合图，分析胆矾晶体中存在哪些微粒间作用力？ 二、“辨”离子晶体之异性 16 【思考】若将正离子或负离子半径无限增大，离子晶体将会发生什么变化？ 二、“辨”离子晶体之异性 F=k 离子液体: 指全部由离子构成、在室温或接近于室温下呈现液态的物质，也被称为室温离子液体、室温熔融盐、有机离子液体等。 二、“辨”离子晶体之异性 溶剂（难挥发） 电催化（导电性） 三、“享”离子晶体之前景 19 三、“享”离子晶体之前景 20 我国研制的国际首个离子液体电喷雾推进系统在轨成功应用500天。 三、“享”离子晶体之前景 Sn-Ag Synergistic Effect Enhances High-Rate Electrocatalytic CO2-to-Formate Conversion on Porous Poly(Ionic Liquid) Support 三、“享”离子晶体之前景 “觅”离子晶体之共性 离子液体 聚离子液体 水溶液或熔融态导电 五、课堂小结 “辨”离子晶体之异性 “享”离子晶体之前景 熔点较高 硬度较大 差异较大 23 晶体认识思路 晶体类型 离子晶体 金属晶体 构成微粒 微粒间相互作用力 物质聚集状态 物理性质 用途 认识角度 正、负离子 离子键 离子晶体 熔点 沸点 硬度 离子液体 金属正离子 自由电子 金属键 金属晶体 熔点 导电性 导热性 延展性 金属光泽 合金应用 结构 决定 性质 决定 用途 24 同学们，能帮甲、乙、丙、丁四种物质回到离子晶体大家庭？ 甲：熔点1070 ℃，易溶于水，水溶液能导电 乙：难溶于水，固态时导电，温度越高导电能力越弱 丙：熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电 丁：熔点较高 ，固体不导电，熔化时导电 离子晶体 甲 丁 学以致用 2.离子液体由于其独特的结构与性能，备受科学家们青睐，请你与同学分工合作，就离子液体的发现史、结构、应用前景等方面，分别查阅有关资料并以海报形式进行交流，并谈谈从中得到收获与体会。 1.完成教材P84第2、3、4题 课后作业 Lavf60.4.100 ѩλSnowdreams) 6552.0 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf60.4.100 $