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第四节离子晶体

配位数:离子晶体中,一个离子周围最邻近的异电性 离子的 数目。缩写为C. N.。
5、几种典型的离子晶体
(1)NaCl型
(2)CsCl型
科学探究:

找出CsCl、NaCl两种离子晶体中阳离子和 阴离子的配位数,它们是否相等?
离子晶体 阴离子的配位数 阳离子的配位数
NaCl CsCl
6 8
6
8
+ 每个Na 周围有六个Cl
7、离子晶体的物理性质
(1)离子晶体具有较高的熔点,沸点,难挥发。 一般说来,阴阳离子的电荷数越大,离子半径 越小,则离子键越强,离子晶体的熔沸点越高。 如:熔点MgO>NaCl KF>KCl>KBr>KI (2)离子晶体硬而脆。 (3)离子晶体不导电,熔化或溶于水后能导电 (4)大多数离子晶体易溶于极性溶剂(H2O),难溶于非 极性溶剂(如汽油,苯,CCl4)
阴、阳离子间强烈的静电作用。 பைடு நூலகம்子键: 离子键无饱和性 、无方向性 一、离子晶体 1、定义:由阴、阳离子通过离子键结合而成的晶体。 2、晶体中存在的微粒: 阴、阳离子
3、微粒间的作用力:离子键 4、哪些类物质属于离子晶体? 大多数盐、强碱、活泼金属氧化物
理论上,结构粒子可向空间无限扩展
判断正误: √ 1、离子晶体一定是离子化合物。 2、含有离子的晶体一定是离子晶体。 × 3、离子晶体中只含离子键。 × × 4、离子晶体中一定含金属阳离子。 5、由金属元素与非金属元素组成的晶体一定是 离子晶体。 ×
金刚石
硬度小,水 溶液能够导 电,溶沸点 低
氨、氯化氢
实例
食盐晶体
镁、铝
物质的熔沸点与晶体类型的关系
1、常温下的状态: 熔点:固体>液体 沸点:液体>气体 2、若晶体类型不同,一般情况下: 原子晶体>离子晶体>分子晶体
点击高考
3、若晶体类型相同,构成晶体质点间的作用大,则熔 沸点高,反之则小。 ⑴离子晶体中,结构相似时,离子半径越小, 离子电荷越高,离子键就越强,熔沸点就越高。 ⑵原子晶体中,结构相似时,原子半径越小, 键长越小、键能越大,熔沸点越高。
704
649
Rb+
Cs+
785
740
689
659
660
631
630
604
思考题:几种典型的离子晶体
(1)NaCl型
每个Na+周围最近且等距离的Cl-有
围最近且等距离的Na+有 6 12
6
个,每个Cl-周
个;在每个Na+周围最近且
等距离的Na+有
个,在每个Cl-周围最近等距离的 Cl-有 12 个。 Na+和Cl-的配位数分别为 6 、 6 。一 4 4 + 个NaCl晶胞中含 个Na 和 个Cl-。 NaCl晶体
离子 离子半径/pm Na+ 95 Cs+ 169 CsCl r+/r- = C.N.=8 Cl181
NaCl r+/r- = 0.525 C.N.=6
0.934
配位数 半径比 空间构型
4 0.2~0.4 ZnS
6 0.4~0.7 NaCl
8 0.7~1.0 CsCl
晶体中正负离子的的半径比(r+/r- )是决定离子 晶体结构的重要因素,简称几何因素。
个Cs+和 1 个Cl-。
8 。
(3)CaF2型 每个Ca2+周围最近且等距离的F-有 8 个,每个F-周围 最近且等距离的Ca2+有 4 个;在每个Ca2+周围最近且 等距离的Ca2+有 12 个,在每个F-周围最近等距离的F有 6 个。一个CaF2晶胞中含 4 个Ca2+和 8 个F-; Ca2+ 和F-的配位数分别为 8 、 4 。
中 无 NaCl分子,化学式NaCl表Na+和Cl-的最简个数比 。
(2)CsCl型
每个Cs+周围最近且等距离的Cl-有 8 个,每个Cl-周
围最近且等距离的Cs+有 8 个;在每个Cs+周围最近且
等距离的Cs+有 6 个,在每个Cl-周围最近等距离的
Cl-有 6 个。一个CsCl晶胞中含 1
Cs+和Cl-的配位数分别为 8 、
+ 每个Cl 周围有六个Na
NaCl和CsCl正负离子的配位数相同,是由于正负离 子电荷(绝对值)相同。
电荷因素:
晶体中正负离子的电荷比决定正负离子配 位数是否相等
离子晶体 阴离子的配位数 阳离子的配位数 NaCl CsCl 6 8 6 8 4
ZnS
4
ZnS型离子晶体
返回原处
科学探究:
• 你认为是什么因素决定了离子晶体中离子 的配位数?根据表3—5、表3—6分析影 响离子晶体中离子配位数的因素。
Ca2+
F-
规律总结
各种晶体类型的比较
原子晶体 原子 共价键 分子晶体 分子 范德华力 金属晶体 金属离子、 自由电子 金属键 金属光泽, 是电和热的 良导体,熔 沸点高或低
离子晶体 存在微粒 微粒间作用 阴阳离子 离子键 硬而脆,易溶于 极性溶剂,熔化 时能够导电,溶 沸点高
主要性质
质地硬,不溶于 大多数溶剂,导 电性差,熔沸点 很高
科学视野 思考:碳酸盐的稳定性与什么因素有关。
碳酸盐的分解温度与金属阳离子所带的电荷及阳离子半径有关
二、晶格能 1、晶格能的定义: 气态离子形成1mol离子晶体释放的 能量。 2、影响晶格能大小的因素: • 阴、阳离子的半径越小,晶格能越大。 • 阴、阳离子所带电荷越多,晶格能越大。 3、晶格能的作用: 晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,而且熔点越 高,硬度越大。晶格能也影响了岩浆晶出的次序,
下面我们研究一下CaF2的晶胞
(3)CaF2的晶胞

找出下列离子晶体中阳离子和阴离子的配位 数,它们是否相等?
离子晶体 阴离子的配位数 阳离子的配位数 NaCl CsCl 6
6
8 4 8
8
4
ZnS
CaF2
4
6、决定离子晶体结构的因素
• 几何因素: – 晶体中正负离子的半径比决定正负离子 的配位数 • 电荷因素: – 晶体中正负离子的电荷比决定正负离子 配位数是否相等 • 键性因素: – 离子晶体的结构类型还与离子键的纯粹 程度(简称键性因素),即与晶体中正负离 子的相互极化程度有关。
晶格能越大,岩浆中的矿物越易结晶析出
练习:比较下列晶体熔沸点高低: (1)NaF KCl NaCl (2)MgO Al2O3 (1)NaF>NaCl>KCl (2) Al2O3 >MgO
某些离子晶体的晶格能
FClBrI-
Li+
1036
853
807
757
Na+
K+
923
821
786
715
747
682
⑶分子晶体中(不含氢键时),分子组成和结构 相似时,相对分子质量越大,分子间作用力就 越强,熔沸点就越高。(存在氢键时,熔沸点反常的高) ⑷金属晶体中,离子半径越小,离子电荷越高,金属 键就越强,熔沸点就越高。合金的熔沸点比它的各成 分金属的熔点低。
祝 考点要求: 同 1、了解羧酸、酯典型代表物的组成、 学 结构特点、主要性质及重要应用。 们 学 习 进 步
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