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1、第三章第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)第一節(jié) 離子晶體離子晶體干冰干冰金剛石金剛石2Na+Cl2=2NaCl+11+17+17+11Na+Cl-NaClCl-Na+一、離子晶體一、離子晶體1.1.定定義：陰、陽離子陰、陽離子通通過離子離子鍵結(jié)合形成的晶體。合形成的晶體。2.2.構(gòu)成微粒：構(gòu)成微粒：微粒微粒間相互作用：相互作用：3.3.常常見的離子晶體：的離子晶體：陰、陽離子陰、陽離子離子鍵離子鍵無單個分子存在無單個分子存在;NaCl;NaCl不表示分子式。不表示分子式。強堿、大部分的鹽類、活潑金屬氧化物強堿、大部分的鹽類、活潑金屬氧化物4.4.物理性物理性質(zhì)：(1)(1)熔沸點熔沸點

2、 ,硬度硬度 。離子晶體熔化時，破壞離子鍵。離子離子電荷越多荷越多,離子半徑越小離子半徑越小,離子離子鍵越越強，離子晶體，離子晶體的熔沸點越高。的熔沸點越高。(2)(2)溶解性溶解性:離子晶體一般易溶于水離子晶體一般易溶于水,難溶于非極性溶溶于非極性溶劑(3)(3)導電性性:固固態(tài)不不導電,水溶液或者熔融狀水溶液或者熔融狀態(tài)下能下能導電較高較高較大較大為什么離子晶體不導電但熔化或溶于水后能導電？為什么離子晶體不導電但熔化或溶于水后能導電？離子晶體內(nèi)無自由移動的離子，熔化或溶于水后陰陽離子晶體內(nèi)無自由移動的離子，熔化或溶于水后陰陽離子能自由移動離子能自由移動決定離子晶體熔沸點高低的因素有哪些？決

3、定離子晶體熔沸點高低的因素有哪些？1.1.下列有關(guān)離子化合物的說法正確的是下列有關(guān)離子化合物的說法正確的是()A.A.離子化合物中一定含有金屬元素，含金屬元離子化合物中一定含有金屬元素，含金屬元素的化合物一定是離子化合物素的化合物一定是離子化合物 B.B.離子鍵只存在于離子化合物中，離子化合物離子鍵只存在于離子化合物中，離子化合物中一定含有離子鍵中一定含有離子鍵 C.C.離子化合物中不可能含有共價鍵離子化合物中不可能含有共價鍵 D.D.離子化合物受熱熔化破壞化學鍵，吸收熱量，離子化合物受熱熔化破壞化學鍵，吸收熱量，屬于化學變化。屬于化學變化。B B【課堂練習】2.2.離子晶體不可能具有的性質(zhì)是

4、（離子晶體不可能具有的性質(zhì)是（）A.A.較高的熔、沸點較高的熔、沸點 B.B.良好的導電性良好的導電性 C.C.溶于極性溶劑溶于極性溶劑 D.D.堅硬而易粉碎堅硬而易粉碎B B3.3.下列性質(zhì)適合于離子晶體的是（下列性質(zhì)適合于離子晶體的是（）A.A.熔點熔點10701070，易溶于水，水溶液能導電，易溶于水，水溶液能導電 B.B.熔點熔點10.3110.31，液態(tài)不導電，水溶液導電，液態(tài)不導電，水溶液導電 C.C.能溶于能溶于CSCS2 2，熔點，熔點112.8112.8，沸點，沸點444.6 444.6 D.D.熔點熔點97.8197.81，質(zhì)軟，導電，密度，質(zhì)軟，導電，密度0.97g/cm

5、0.97g/cm3 3 A A5.5.常見結(jié)構(gòu)類型常見結(jié)構(gòu)類型(1)(1)氯化鈉型晶胞氯化鈉型晶胞:NaNa+ClCl-離子的配位數(shù)：離子的配位數(shù)：一個離子周圍最鄰近的異電性異電性離子的數(shù)目【思考與交流】【思考與交流】1.1.根據(jù)小球大小判斷哪種代表根據(jù)小球大小判斷哪種代表NaNa+,Cl,Cl-?2.2.氯化鈉晶體中鈉離子和氯離子分別處于晶胞的氯化鈉晶體中鈉離子和氯離子分別處于晶胞的什么位置？什么位置？3.3.晶胞中含有晶胞中含有NaNa+和和ClCl-的數(shù)目分別是多少？的數(shù)目分別是多少？(1)(1)氯化鈉型晶胞氯化鈉型晶胞:A.A.鈉離子和氯離子鈉離子和氯離子交錯排列交錯排列，NaNa+位

6、于位于頂點和面心，頂點和面心，ClCl-位位于棱心和體心，或于棱心和體心，或者反之。者反之。B.B.一個晶胞中含有一個晶胞中含有4 4個個NaNa+，4 4個個ClCl-Na+Cl-4.4.每個每個NaNa+周圍與之最接近且距離相等的周圍與之最接近且距離相等的ClCl-共有共有多少個？這些多少個？這些ClCl-構(gòu)成的空間幾何構(gòu)型是什么？構(gòu)成的空間幾何構(gòu)型是什么？5.5.與與NaNa+相鄰最近且距離相等的相鄰最近且距離相等的NaNa+有多少個？有多少個？315624C.NaC.Na+和和ClCl-的的配位數(shù)均為配位數(shù)均為6 6，與每個，與每個NaNa+最鄰近的最鄰近的ClCl-所圍成的空間幾何構(gòu)

7、型是所圍成的空間幾何構(gòu)型是正八面體正八面體。D.D.每個每個NaNa+周圍與它最接近且距離相等的周圍與它最接近且距離相等的NaNa+有有1212個個氯化銫氯化銫晶體結(jié)構(gòu)及晶體結(jié)構(gòu)及晶胞晶胞結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)（2 2）CsClCsCl型晶胞型晶胞1.1.晶體中晶體中CsCs+和和ClCl-分分別處于晶胞的什么位置？別處于晶胞的什么位置？2.2.每個晶胞含銫離子、氯離子的個數(shù)？每個晶胞含銫離子、氯離子的個數(shù)？ClCl-CsCs+A.A.銫離子位于體心，氯離子位銫離子位于體心，氯離子位于頂點，或者反之。于頂點，或者反之。B.B.每個晶胞含每個晶胞含1 1個銫離子、個銫離子、1 1個個氯離子氯離子3.3.晶體中

8、，與晶體中，與CsCs+等距緊鄰的等距緊鄰的ClCl-有幾個？有幾個？4.4.晶體中，與晶體中，與CsCs+等距緊鄰的等距緊鄰的CsCs+有幾個？有幾個？C.C.CsCs+的配位數(shù)為的配位數(shù)為8 8，ClCl-的配位的配位數(shù)為數(shù)為8 8D.D.晶體中與晶體中與CsCs+等距緊鄰的等距緊鄰的CsCs+有有6 6個個(3)CaF(3)CaF2 2型晶胞型晶胞A.CaA.Ca2+2+和和 F F-的的電荷數(shù)之比電荷數(shù)之比為為2:12:1B.B.每個晶胞中含有每個晶胞中含有4 4個個CaCa2+2+和和8 8個個F F-，晶體中，晶體中CaCa2+2+和和F F-個個數(shù)比為數(shù)比為1:21:2立方晶系，

9、面心立方立方晶系，面心立方晶胞；晶胞；CaCa2+2+立方最密立方最密堆積，堆積，F(xiàn) F-填充在全部填充在全部 四面體空隙中。四面體空隙中。C.C.CaCa2+2+的配位數(shù)為的配位數(shù)為8 8，F(xiàn) F-的的配位數(shù)為配位數(shù)為4 4(4)ZnS(4)ZnS型晶胞型晶胞B.B.ZnZn2+2+的配位數(shù)為的配位數(shù)為 S S2-2-的配位數(shù)為的配位數(shù)為A.A.一個一個ZnSZnS晶胞中含：晶胞中含：4 4個個ZnZn2+2+和和4 4個個S S2-2-4 44 4【思考與交流】【思考與交流】在在氯化化鈉、氯化化銫、硫化、硫化鋅晶體中陽離子和陰離子的晶體中陽離子和陰離子的個數(shù)比都是個數(shù)比都是1:11:1，它

10、，它們的晶胞的晶胞結(jié)構(gòu)是否相同，陰、陽離構(gòu)是否相同，陰、陽離子的配位數(shù)分子的配位數(shù)分別為多少？多少？配位數(shù)468空間構(gòu)型ZnSNaClCsCl半徑比0.20.40.40.70.71.0 根據(jù)表根據(jù)表3-5、表、表3-6和以上數(shù)據(jù)和以上數(shù)據(jù),你得出影響離子你得出影響離子晶體結(jié)構(gòu)的因素是什么，這個因素是對離子晶體晶體結(jié)構(gòu)的因素是什么，這個因素是對離子晶體的配位數(shù)有何影響？的配位數(shù)有何影響？5.5.決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素（1 1）幾何因素）幾何因素離子晶體中正、離子晶體中正、負離子的離子的半徑比半徑比一般正一般正負離子的半徑比越大離子的半徑比越大,配位數(shù)越多。配位數(shù)越多。（2）

11、電荷因素荷因素晶體中正、晶體中正、負離子的離子的電荷比荷比正正負離子離子電荷比荷比=正正負離子配位數(shù)比離子配位數(shù)比=正正負離子數(shù)目離子數(shù)目反比反比（3）鍵性因素性因素離子離子鍵的的純粹因素粹因素rrrr0.52 0.93NaCl型型 CsCl型型 離子NaNa+Cs+ClCl離子半徑（pm)95169181（1 1）、幾何因素）、幾何因素配位數(shù)與配位數(shù)與 r+/rr+/r 之比相關(guān)：之比相關(guān)：0.225 0.414 4 配位配位 0.414 0.732 6 配位配位0.732 1.000 8 配位配位(2)(2)、電荷因素、電荷因素CaF2的晶胞的晶胞例：例：CaF2的晶體中，的晶體中，Ca2

12、和和F的個數(shù)之比的個數(shù)之比_，電荷數(shù)之比，電荷數(shù)之比_，Ca2配位數(shù)是配位數(shù)是_，F(xiàn)的配位數(shù)是的配位數(shù)是_。由由正正負負離離子子的的電電荷荷比比影影響響離離子子晶晶體體的的配配位位數(shù)數(shù)的的因因素素，稱稱為為電電荷荷因因素素。1:22:184NaClCsCl熔點熔點沸點沸點 801 645 1413 1290 為什么為什么NaCl的熔沸點比的熔沸點比CsCl高？高？結(jié)論:對于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，陰、陽離子半徑越小，離子鍵越強，熔沸點較高，晶體越穩(wěn)定。離子鍵的強弱在一定程度上可以用離子晶體的晶格能來衡量。二、晶格能二、晶格能1.1.定定義：氣氣態(tài)離子離子形成形成1mol1mol離子離子晶體晶體釋

13、放的能量放的能量2.2.影響晶格能的因素影響晶格能的因素（1 1）離子半徑：）離子半徑：（2 2）離子）離子電荷：荷：3.3.晶格能的晶格能的應用用（1 1）晶格能越大，離子晶體越）晶格能越大，離子晶體越穩(wěn)定，熔沸點越高，硬度定，熔沸點越高，硬度越大越大（2 2）晶格能可影響巖）晶格能可影響巖漿晶出次序，晶格能越大，晶出次序，晶格能越大，礦物越物越容易容易結(jié)晶析出。晶析出。（最能反映離子晶體穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)）（最能反映離子晶體穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)）（一般?。ㄒ话闳≌嫡担╇x子半徑越小，晶格能越大離子半徑越小，晶格能越大電荷量越多，晶格能越大電荷量越多，晶格能越大【思考與交流】【思考與交流】觀察察對比一下

14、表格中的數(shù)據(jù)，分析離子晶體的晶格能比一下表格中的數(shù)據(jù)，分析離子晶體的晶格能與那些因素有關(guān)，晶格能與那些因素有關(guān)，晶格能對離子晶體又有何影響？離子晶體又有何影響？1.1.四種晶體的結(jié)構(gòu)性質(zhì)比較四種晶體的結(jié)構(gòu)性質(zhì)比較 晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)離子晶體離子晶體分子晶體分子晶體原子晶體原子晶體金屬晶體金屬晶體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)成微粒構(gòu)成微粒作用力作用力性性質(zhì)質(zhì)硬度硬度熔沸點熔沸點導電性導電性延展性延展性溶解性溶解性實例實例存在范圍存在范圍陰陽離子陰陽離子 分子分子 原子原子 陽離子、電子陽離子、電子 離子鍵離子鍵 分子間作用分子間作用 共價鍵（有）共價鍵（有）金屬鍵金屬鍵 較大、脆較大、脆 小小 很大很大 差異大差異

15、大 較高較高 低低 很高很高 差異大差異大 熔融、溶液熔融、溶液導電導電 固態(tài)、熔融態(tài)不導電，固態(tài)、熔融態(tài)不導電，有些在水溶液中導電有些在水溶液中導電.不或半導不或半導 導電導電 差差 差差 差差 好好 溶水、不溶有機溶水、不溶有機 相似相溶相似相溶 不溶不溶 不溶不溶 NaCl NaCl 干冰干冰 金剛石金剛石 Na Na 離子化合物離子化合物 多數(shù)共價化合物多數(shù)共價化合物多數(shù)非金屬單質(zhì)多數(shù)非金屬單質(zhì) 某些非金屬單質(zhì)某些非金屬單質(zhì)某些共價化合物某些共價化合物 金屬、合金金屬、合金 規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)2.2.判斷晶體類型的依據(jù)判斷晶體類型的依據(jù) 1 1、結(jié)、結(jié)構(gòu)：構(gòu)構(gòu)：構(gòu)成晶體的成晶體的粒子粒子

16、和粒子間的和粒子間的作用力作用力 2 2、特征性、特征性質(zhì)：質(zhì)：(1)(1)熔沸點、硬度：熔沸點、硬度：高高：原子晶體原子晶體；中：離子晶體中：離子晶體；低：分子晶體；低：分子晶體 (2)2)導電性：導電性：熔融狀態(tài)導電：離子晶熔融狀態(tài)導電：離子晶體、體、金屬晶金屬晶體體 固固體、熔融均導電：金屬晶體體、熔融均導電：金屬晶體規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié) 3.3.晶體熔沸點高低比較方法晶體熔沸點高低比較方法 1 1、類型不同：、類型不同：（一般）（一般）原子晶體離子晶體分子晶體原子晶體離子晶體分子晶體2 2、類型相同：、類型相同：離子晶體（晶格能大?。╇x子晶體（晶格能大小）離子半徑越小、電荷數(shù)越大離子半徑越

17、小、電荷數(shù)越大 分子晶體（分子間作用力大?。┓肿泳w（分子間作用力大?。┬纬蓺滏I的大形成氫鍵的大相對分子質(zhì)量越大相對分子質(zhì)量越大分子極性越大分子極性越大 原子晶體（共價鍵強弱）原子晶體（共價鍵強弱）半徑越小、鍵長越短、鍵能越大、共價鍵越強半徑越小、鍵長越短、鍵能越大、共價鍵越強 金屬晶體（金屬鍵強弱）金屬晶體（金屬鍵強弱）離子半徑越小、電荷數(shù)越大離子半徑越小、電荷數(shù)越大看常溫下的狀態(tài)：看常溫下的狀態(tài)：熔點：固體液體熔點：固體液體 液體氣體液體氣體規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)例例.下列熱化學方程式中，能直接表示出氯化下列熱化學方程式中，能直接表示出氯化鈉晶格能的是鈉晶格能的是_A、Na(s)+1/2Cl2(

18、g)=NaCl(s);H B、Na+(g)+Cl-(g)=NaCl(s);H1 C、Na(s)=Na(g);H2D、Na(g)-e-=Na+(g);H3E、1/2Cl2(g)=Cl(g);H4F、Cl(g)+e-=Cl-(g);H5 寫出寫出H1與與H、H2、H3、H4、H5之間的關(guān)系式之間的關(guān)系式_H=H1+H2+H3+H4+H5B1.1.下表列出了有關(guān)晶體的知下表列出了有關(guān)晶體的知識，其中，其中錯誤的是的是2.2.下列物下列物質(zhì)的晶體，按其熔點由低到高的排列的晶體，按其熔點由低到高的排列順序正確序正確的是（）的是（）A.NaClA.NaCl、SiOSiO2 2、COCO2 2 B.NaCl

19、B.NaCl、COCO2 2、SiOSiO2 2 C.NaCl C.NaCl、MgOMgO、SiOSiO2 2 D.NaClD.NaCl、SiOSiO2 2、M MO OA AB BC CD D晶體晶體硫化鉀硫化鉀干冰干冰金剛石金剛石 碘碘組成晶體的微粒組成晶體的微粒陰陽離子陰陽離子分子分子原子原子分子分子晶體微粒間存在晶體微粒間存在的作用力的作用力離子鍵離子鍵共價鍵共價鍵 共價鍵共價鍵 范德華力范德華力BC【課堂練習】【課堂練習】3.3.下列物下列物質(zhì)中，化學式能準確表示中，化學式能準確表示該物物質(zhì)分子分子組成的成的是（是（）A.NH4Cl B.SiO2 C.P4 D.Na2SO4問題反思化學式能否表示分子，關(guān)鍵能判斷該物質(zhì)是否分子晶體C C4.若已知若已知NaCl的摩爾質(zhì)量為的摩爾質(zhì)量為 M g/mol晶胞的邊長為晶胞的邊長為a cm，設(shè)阿伏加德常數(shù)為，設(shè)阿伏加德常數(shù)為NA，則，則NaCl晶體的密度為晶體的密度為:g/cm3。晶胞法：晶胞法：小立方體法：小立方體法：M(a)3 NA12124M a3NAaa/2