离子晶体2宁2017.PPT

第三章 晶体结构与性质 第四节　离子晶体 (第2课时) 2012.11.25 2017年3月 * 离子晶体有什么特点？ 无单个分子存在；NaCl不表示分子式。 熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。 一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。 固态不导电，水溶液或者熔融状态下能导电。 哪些物质属于离子晶体？ 强碱、活泼金属氧化物、大部分盐类。 旧知回顾 晶胞类型 晶胞结构示意图 配位数 每个晶胞含有离子数 实例 Na+： 6 Cl-： 6 Cs+： Cl-： 8 8 Zn2+： S2-： 4 4 Ca2+： F-： 4 8 Na+： Cl-： Cs+： Cl-： Zn2+： S2-： Ca2+： F-： 4 4 1 1 4 4 8 4 KBr AgCl、MgO、CaS、BaSe ZnS、AgI、 BeO CsCl、CsBr、CsI、TlCl 碱土金属卤化物、碱金属氧化物 NaCl型 CsCl型 ZnS型 CaF2型 （2）电荷因素：晶体中正负离子的电荷比。 （3）键性因素：离子键的纯粹因素。 决定离子晶体结构的因素 （1）几何因素：晶体中正负离子的半径比。 碳酸盐热分解的实质是什么？ 表3-7的有关数值说明了什么？ 碳酸盐的热分解是由于晶体中的阳离子结合碳酸根离子中的氧离子，使碳酸根离子分解为二氧化碳分子的结果。 组成碳酸盐中金属阳离子的半径越小，碳酸盐的热稳定性越差，反之越好。 二、晶格能 仔细阅读表3—8，分析晶格能的大小与离子晶体的熔点有什么关系？离子晶体的晶格能与哪些因素有关？ 1.晶格能的定义 气态离子形成1mol离子晶体释放的能量叫做晶格能。 晶格能也可以认为是破坏1mol晶体，使它变成完全分离的气态自由离子所需要消耗的能量。 2．晶格能的作用 (1)晶格能是最能反映离子晶体稳定性的数据，晶格能是离子晶体中离子间结合力大小的一个量度，晶格能越大，表明阴离子与阳离子结合力越强，离子键越牢固，晶体越稳定，破坏其晶体耗能越多，而且熔点越高，硬度越大。 BaO SrO CaO MgO 核间距/10－12m 277 257 240 210 晶格能/kJ·mol－1 3054 3223 3401 3791 熔点/K 1918 2430 2614 2852 摩氏硬度 3.3 3.5 4.5 6.5 (2)晶格能与岩浆晶出规则 岩浆晶出的次序与晶格能的大小有关。一般地，晶格能高的矿物先晶出，晶格能小的矿物后晶出，即晶格能越大，岩浆中的矿物越易结晶析出。 注意： 晶格能的大小还与离子晶体的结构类型有关，在离子晶体中，带相反电荷的离子之间存在着相互吸引作用，带同种电荷的离子之间存在着排斥作用，所以不同结构类型的离子晶体的晶格能也会有所不同。 对应练习1.下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是(　　) A．熔点：NaF＞MgF2＞AlF3 B．晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr C．阴离子的配位数：CsCl＞NaCl＞CaF2 D．硬度：MgO＞CaO＞BaO [解析]　由于Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子半径依次减小，所带电荷依次增加，所以NaF、MgF2、AlF3的离子键强度会增大，即熔点依次升高；F－、Cl－、Br－的离子半径依次增大，NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小；CsCl、NaCl、CaF2阴离子的配位数分别为8、6、4；Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋离子半径依次增大，MgO、CaO、BaO离子键的强度依次减弱，即硬度依次减小。 [答案]　A 晶体类型 分子晶体 原子晶体 金属晶体 离子晶体 构成粒子 相互作用 熔、沸点 硬度 延展性 导电性 典型实例 原子 分子 金属阳离子和自由电子 阳离子和阴离子 共价键 范德华力 金属键 离子键 高 低 一般较高、部分较低 熔点较高、沸点高 硬度大 硬度较小 一般较大，部分较小 硬度较大 不良 不良 不良 良好 良好 差 差 固态不导电．熔融状态和溶液导电 金刚石、SiO2 冰、干冰、碘等 Nａ、Fｅ等 NaOH、NaCl 判断晶体类型的依据 1.结构 构成晶体的粒子和粒子间的作用力 2.特征性质 (1)熔沸点、硬度： 高：原子晶体；中：离子晶体；低：分子晶体 (2)导电性： 熔融状态导电：离子晶体 金属晶体 固体、熔融均导电：金属晶体