第四節(jié)離子晶體第三章晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)第二課時(shí)離子晶體離子鍵概念：成鍵微粒：成鍵實(shí)質(zhì)：成鍵元素一般指：活潑金屬（ⅠA、ⅡA）和活潑非金屬（ⅥA、ⅦA）離子化合物概念：常見類型絕大多數(shù)鹽（包括銨鹽）：KCl

、[NH4]2SO4等所有強(qiáng)堿：NaOH、KOH等活潑金屬氧化物、過(guò)氧化物、氫化物：Na2O、

CaO、Na2O2、NaH等【復(fù)習(xí)回顧】帶相反電荷離子間的相互作用叫～。陰、陽(yáng)離子（一般金屬與非金屬電負(fù)性之差>1.7)靜電作用（吸引、排斥）含有離子鍵的化合物。一：離子鍵

離子鍵的實(shí)質(zhì)：離子鍵的特征：

影響因素：是靜電作用。沒(méi)有方向性和飽和性。

因此，以離子鍵結(jié)合的化合物傾向于形成緊密堆積，使每個(gè)離子周圍盡可能多地排列異性電荷的離子，從而達(dá)到穩(wěn)定的目的。一般說(shuō)來(lái)，陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)。P87-88膽礬螢石重晶石燒堿CuSO4·5H2OCaF2BaSO4NaOH二、離子晶體什么是離子晶體呢？1.離子晶體強(qiáng)堿、活潑金屬的氧化物和過(guò)氧化物、大多數(shù)鹽→常見的離子晶體→離子晶體無(wú)單個(gè)分子存在；如NaCl不表示分子式二、離子晶體:陰、陽(yáng)離子通過(guò)離子鍵結(jié)合、在空間呈現(xiàn)規(guī)則幾何外形的晶體。均為離子化合物NaCl晶胞NaCl晶體活潑碳化物(CaC2)及氮化物(Mg3N2)等無(wú)分子式，化學(xué)式表示離子最簡(jiǎn)整數(shù)比。膽礬CuSO4·5H2O螢石CaF2重晶石BaSO4燒堿NaOH實(shí)際上，大量離子晶體的陰離子或陽(yáng)離子不是單原子離子，有的還存在電中性分子（如H2O、NH3）。例如CuSO4·5H2O、

Cu（NH3）4SO4·H2O等，在這些晶體中還存在共價(jià)鍵、氫鍵等。晶體中也存在范德華力，只是當(dāng)能量份額很低時(shí)不提及。

【思考與討論】CaCO3

、(NH4)2SO4

、CuSO4·5H2O、

Cu(NH3)4SO4·H2O觀察以上離子晶體中都含有哪些微觀粒子？晶體內(nèi)部存在哪些類型的化學(xué)鍵？離子晶體陰、陽(yáng)離子(單原子或多原子)電中性分子構(gòu)成微粒離子鍵、共價(jià)鍵氫鍵、范德華力作用力注意：貫穿整個(gè)晶體的主要作用力仍是陰、陽(yáng)離子之間的作用力。離子晶體①陰、陽(yáng)離子(單原子或多原子)②電中性分子構(gòu)成微粒離子鍵共價(jià)鍵氫鍵范德華力作用力小結(jié)概括板書離子晶體定義：成鍵粒子：粒子間作用：常見離子晶體：絕大多數(shù)鹽、所有強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物由陽(yáng)離子和陰離子相互作用而形成的晶體陰、陽(yáng)離子離子鍵離子鍵特征：沒(méi)有飽和性、方向性影響因素陽(yáng)離子半徑--越小離子所帶電荷數(shù)---越多離子鍵越強(qiáng)離子晶體的性質(zhì)1、熔沸點(diǎn)較高，硬度較大。

一般說(shuō)來(lái)，陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，離子晶體的熔、沸點(diǎn)越高，硬度越大。

離子晶體中，陰、陽(yáng)離子間有強(qiáng)烈的相互作用（離子鍵），要克服離子間的相互作用使物質(zhì)熔化和沸騰，就需要較多的能量。因此，離子晶體具有較高的熔、沸點(diǎn)和較大的硬度。2、溶解性

大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑（如H2O），難溶于非極性溶劑（如汽油、苯等），遵循“相似相溶”規(guī)律。3、難揮發(fā)難壓縮離子晶體的性質(zhì)：離子晶體的硬度較大，難于壓縮。

陰陽(yáng)離子間有較強(qiáng)的離子鍵，使離子晶體的硬度較大，當(dāng)晶體受到?jīng)_擊力作用時(shí)，部分離子鍵發(fā)生斷裂，導(dǎo)致晶體破碎。發(fā)生滑動(dòng)施加外力陽(yáng)離子陰離子同種電荷相互排斥，使晶面裂開4.離子晶體不導(dǎo)電，水溶液或熔融狀態(tài)能導(dǎo)電熔融或水溶液的NaCl離子鍵較強(qiáng)離子不能自由移動(dòng)離子鍵被破壞離子能自由移動(dòng)注：判斷離子晶體，可根據(jù)其熔融狀態(tài)能否導(dǎo)電進(jìn)行陰、陽(yáng)離子間有較強(qiáng)的離子鍵，使離子晶體的硬度較大。當(dāng)晶體受到?jīng)_擊力作用時(shí)，部分離子鍵發(fā)生斷裂，導(dǎo)致晶體破碎。寶石，主要成分Al2O3堅(jiān)硬，但易碎。④大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑，難溶于非極性溶劑當(dāng)把離子晶體放入水中時(shí)，極性水分子對(duì)離子晶體中的離子產(chǎn)生吸引作用，使晶體中的離子克服了離子間的作用而電離，變成在水中自由移動(dòng)的離子。⑤離子晶體無(wú)延展性離子晶體中陰陽(yáng)離子交替出現(xiàn)，層與層之間如果出現(xiàn)滑動(dòng)，同性離子相鄰而使斥力增大，導(dǎo)致不穩(wěn)定。板書離子晶體定義：成鍵粒子：粒子間作用：常見離子晶體：絕大多數(shù)鹽、所有強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物由陽(yáng)離子和陰離子相互作用而形成的晶體陰、陽(yáng)離子離子鍵物性熔沸點(diǎn)較高，硬度較大溶解性：相似相溶難揮發(fā)難壓縮晶體不導(dǎo)電，水溶液或熔融狀態(tài)下導(dǎo)電離子鍵1.據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種離子晶體熔點(diǎn)的高低順序是A.KCl＞NaCl＞BaO＞CaOB.NaCl＞KCl＞CaO＞BaOC.CaO＞BaO＞KCl＞NaClD.CaO＞BaO＞NaCl＞KClDNa+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+→晶胞不是孤立的，還向空間延伸。晶胞是從無(wú)限結(jié)構(gòu)中剝離的一個(gè)重復(fù)單元!晶胞二、離子晶體3.常見離子晶體的結(jié)構(gòu)①NaCl晶體NaCl晶胞Na+：體心和棱中點(diǎn)Cl-：面心和頂點(diǎn)或者反之;交錯(cuò)排列二、離子晶體3.常見離子晶體的結(jié)構(gòu)Cl?Na+(1)每個(gè)晶胞含Na+、Cl-的個(gè)數(shù)：Cl-:8×+6×=4(個(gè))1812Na+:1412×+1=4(個(gè))化學(xué)式：“NaCl”晶胞中各離子的位置分布？Cl?Na+(2)配位數(shù)→每個(gè)Na＋周圍與之最接近且距離相等的Cl－有____個(gè)。6NaCl晶胞二、離子晶體3.常見離子晶體的結(jié)構(gòu)指一個(gè)離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目(2)配位數(shù)→每個(gè)Na＋周圍與之最接近且距離相等的Cl－有____個(gè)。NaCl晶胞二、離子晶體3.常見離子晶體的結(jié)構(gòu)指一個(gè)離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目→每個(gè)Cl－周圍與之最接近且距離相等的Na＋有____個(gè)。6→6個(gè)Na+連線形成的空間幾何構(gòu)型是__________。正八面體

Na+的配位數(shù)：Cl-的配位數(shù)：666Cl－Na＋NaCl晶胞二、離子晶體3.常見離子晶體的結(jié)構(gòu)(3)Na+周圍最近的Na+數(shù)：Cl-周圍最近的Cl-數(shù)：1212Cl－Na＋小結(jié)NaCl的微觀結(jié)構(gòu)特征(1)每個(gè)NaCl晶胞含4個(gè)Na+、4個(gè)Cl-

(2)Na+的配位數(shù)：Cl-的配位數(shù)：66(3)Na+周圍最近的Na+數(shù)：Cl-周圍最近的Cl-數(shù)：1212每個(gè)Na＋周圍與之最接近且距離相等的Cl－有6個(gè)，Na＋有12個(gè)。每個(gè)Cl－周圍與之最接近且距離相等的Na＋有6個(gè)，Cl－有12個(gè)。NaCl型還有LiF、LiCl、NaF、NaBr、CaO、MgO八面體空隙填入正離子小結(jié)NaCl的微觀結(jié)構(gòu)特征面心立方最密堆積CsCl晶胞二、離子晶體3.常見離子晶體的結(jié)構(gòu)Cl-Cs+(1)粒子位置Cl-Cs+CsCl晶胞二、離子晶體3.常見離子晶體的結(jié)構(gòu)(1)粒子位置Cl-位于頂點(diǎn)Cs+位于體心或者反之;交錯(cuò)排列Cl-Cs+Cl-Cs+CsCl晶胞二、離子晶體3.常見離子晶體的結(jié)構(gòu)Cl-Cs+(1)粒子位置Cl-位于頂點(diǎn)Cs+位于體心(2)每個(gè)晶胞含Cs+、Cl-的個(gè)數(shù)：Cl-:Cs+:1個(gè)188×=1(個(gè))或者反之;交錯(cuò)排列“CsCl”僅表示物質(zhì)組成，不表示分子式Cl-Cs+→8個(gè)離子所圍成的的空間幾何構(gòu)型是__________。CsCl晶胞二、離子晶體3.常見離子晶體的結(jié)構(gòu)Cl-Cs+(3)配位數(shù)每個(gè)Cs+同時(shí)吸引著

個(gè)Cl?每個(gè)Cl?同時(shí)吸引著

個(gè)Cs+88正六面體(立方體)Cl-Cs+1243765以Cs+在晶胞的頂點(diǎn)為例8CsCl晶胞二、離子晶體3.常見離子晶體的結(jié)構(gòu)(4)Cs+周圍最近的Cs+數(shù)：Cl-周圍最近的Cl-數(shù)：66→6個(gè)離子連線形成的空間幾何構(gòu)型是__________。正八面體小結(jié)CsCl的微觀結(jié)構(gòu)特征(1)每個(gè)CsCl晶胞含1個(gè)Cs+、1個(gè)Cl-

(2)Cs+的配位數(shù)：Cl-的配位數(shù)：88(3)Cs+周圍最近的Cs+數(shù)：Cl-周圍最近的Cl-數(shù)：66Cl-Cs+每個(gè)Cs＋周圍與之最接近且距離相等的Cl－有8個(gè)，Cs＋有6個(gè)。每個(gè)Cl－周圍與之最接近且距離相等的Cs＋有8個(gè)，Cl－有6個(gè)。Cl-Cs+1.粒子位置：2.晶胞中的離子數(shù)：3.Ca2+、F-離子配位數(shù)比：CaF2晶胞Ca2+位于頂點(diǎn)和面心F-位于立方體內(nèi)Ca2+F-

個(gè)Ca2+，

個(gè)F-Ca2+F-F-配位數(shù)：配位多面體：8:4Ca2+配位數(shù)：配位多面體：8立方體遷移應(yīng)用認(rèn)識(shí)晶胞488×+6×=4(個(gè))1812Ca2+:正四面體4S2-周圍最近的S2-數(shù)______(3)晶胞中含有的離子數(shù)：Zn2+___;S2-___(4)Zn2+配位數(shù)___;S2-配位數(shù)__(1)粒子位置：Zn2+_____；S2-

.或者反之。體內(nèi)頂點(diǎn)、面心4444(2)晶體堆積方式：可類比金剛石的晶胞S2-成面心立方密堆積，內(nèi)部4個(gè)Zn2+交錯(cuò)排列在4個(gè)小立方體的中心。(5)若晶胞邊長(zhǎng)為a,最近陰陽(yáng)離子間距為:

.ZnS晶胞遷移應(yīng)用認(rèn)識(shí)晶胞(體對(duì)角線的1/4)(6)Zn2+周圍最近的Zn2+數(shù)____1212【思考】CaF2晶胞與ZnS晶胞類似，為什么CaF2晶胞Ca2＋的配位數(shù)為8個(gè)，【提示】F－與Ca2＋電荷比為1：2，而ZnS中，S2－與Zn2＋電荷比為1：1CaF2型晶胞晶體中正負(fù)離子的電荷相同，配位數(shù)就相同，晶體中正負(fù)離子的電荷數(shù)不同，配位數(shù)就不相同。思考與討論而ZnS晶胞中Zn2＋配位數(shù)為4各類型離子晶體晶胞的比較晶體類型晶胞類型晶胞結(jié)構(gòu)示意圖配位數(shù)距離最近且相等的同種離子每個(gè)晶胞含有離子數(shù)實(shí)例NaCl型

ABCsCl型ZnS型AB2CaF2型Na+：6Cl-：6Cs+：8Cl-：8Zn2+：4S2-：4Ca2+：8F-：4Na+：12Cl-：12Cs+：6Cl-：6Na+：4Cl-：4Cs+：1Cl-：1Zn2+：4S2-：4Ca2+：4F-：8堿金屬的鹵化物（除Cs）、銀的鹵化物（除AgI）、堿土金屬（ⅡA)氧化物（除BeO）、硫化物（除ZnS)、硒化物ZnS、AgI、BeO等Cs的鹵化物（除氟化物）ThO2、UO2、CeO2、BaF2、PbF2、SrF2等歸納小結(jié)

課堂小結(jié)離子液體

離子晶體的熔點(diǎn)，有的很高，如CaO的熔點(diǎn)為2613℃，有的較低，如NH4NO3、Ca(H2PO4)2的熔點(diǎn)分別為170℃、109℃。P88科學(xué)?技術(shù)?社會(huì)到20世紀(jì)90年代，隨著室溫或稍高于室溫時(shí)呈液態(tài)的離子化合物的優(yōu)異性質(zhì)不斷被開發(fā)利用，才意識(shí)到它們的巨大價(jià)值，并將它們定義為離子液體。早在1914年就有人發(fā)現(xiàn)，引入有機(jī)基團(tuán)可降低離子化合物的熔點(diǎn)，如C2H5NH3NO3的熔點(diǎn)只有12℃，比NH4NO3低了158℃!

應(yīng)用：作溶劑。用作電化學(xué)研究的電解質(zhì)、有機(jī)合成的溶劑和催化劑等離子液體：室溫或稍高于室溫時(shí)呈液態(tài)的離子化合物成分：常見的陰離子如四氯鋁酸根（AlCl4-)、六氟磷酸根（PF6-)、四氟硼酸根（BF4-

）等，常見的陽(yáng)離子如季銨離子(R4N+

，即NH4+的H被烴基R取代）、帶烴基側(cè)鏈的咪唑、嘧啶等有環(huán)狀含氮結(jié)構(gòu)的有機(jī)胺正離子等。性質(zhì)：難揮發(fā)、有良好的導(dǎo)電性。離子液體

P88科學(xué)?技術(shù)?社會(huì)形成離子液體的陰、陽(yáng)離子半徑較大，離子間的作用力較弱。四類晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)對(duì)比

晶體類型共價(jià)晶體分子晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成粒子原子分子金屬陽(yáng)離子和自由電子陽(yáng)離子和陰離子相互作用共價(jià)鍵范德華力金屬鍵離子鍵熔、沸點(diǎn)高低一般較高、部分較低熔沸點(diǎn)較高硬度高硬度硬度較小一般較高，部分較低硬而脆延展性不良不良良好不良導(dǎo)電性差差良好固態(tài)不導(dǎo)電．熔化狀態(tài)和溶液導(dǎo)電典型實(shí)例金剛石冰、干冰Nａ、Fｅ等NaOH、NaCl【規(guī)律方法】判斷晶體類型的方法④金屬單質(zhì)或合金在固態(tài)時(shí)大多為金屬晶體。③有很高的熔、沸點(diǎn)，硬度大，并且難溶于水的物質(zhì)大多為共價(jià)晶體，

如晶體硅、二氧化硅、金剛石等。②在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的晶體(化合物)是離子晶體。

如：NaCl熔融后電離出Na＋和Cl－，能自由移動(dòng)，所以能導(dǎo)電。①在常溫下呈氣態(tài)或液態(tài)或易升華的物質(zhì)，其晶體應(yīng)屬于分子晶體(Hg除外)。如H2O、H2、稀有氣體等。一般是根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)：比較不同晶體熔、沸點(diǎn)的基本思路首先看物質(zhì)的狀態(tài)，一般情況下是固體>液體>氣體；

再看物質(zhì)所屬類型，一般是共價(jià)晶體>離子晶體>分子晶體(注意：不是絕對(duì)的，如氧化鋁的熔點(diǎn)大于晶體硅)金屬晶體→金屬鍵強(qiáng)弱→金屬陽(yáng)離子所帶電荷、離子半徑。結(jié)構(gòu)類型相同時(shí)再根據(jù)相應(yīng)規(guī)律進(jìn)行判斷:共價(jià)晶體→共價(jià)鍵鍵能→鍵長(zhǎng)→原子半徑；分子晶體→分子間作用力→相對(duì)分子質(zhì)量；離子晶體→離子鍵強(qiáng)弱→離子所帶電荷數(shù)、離子半徑；分析下列物質(zhì)的物理性質(zhì)，判斷其晶體類型。(1)碳化鋁，黃色晶體，熔點(diǎn)2200℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電：________。(2)AlBr3，無(wú)色晶體，熔點(diǎn)98℃，熔融態(tài)不導(dǎo)電：________。(3)VF5，無(wú)色晶體，熔點(diǎn)19.5℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮等：______。(4)KBr，無(wú)色晶體，熔融時(shí)或溶于水中都能導(dǎo)電：________。(5)SiI4：熔點(diǎn)120.5℃，沸點(diǎn)287.4℃，易水解：________。(6)硼：熔點(diǎn)2300℃，沸點(diǎn)2550℃，硬度大：________。(7)硒：熔點(diǎn)217℃，沸點(diǎn)685℃，溶于氯仿：________。(8)銻：熔點(diǎn)630.74℃，沸點(diǎn)1750℃，導(dǎo)電：________。共價(jià)晶體分子晶體分子晶體離子晶體分子晶體共價(jià)晶體分子晶體金屬晶體對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練

1、下列性質(zhì)適合于離子晶體的是（）

A、熔點(diǎn)1070℃，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電

B、熔點(diǎn)10.31℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液導(dǎo)電

C、能溶于CS2，熔點(diǎn)112.8℃，沸點(diǎn)444.6℃D、熔點(diǎn)97.81℃，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度0.97g/cm3

A2．下列物質(zhì)中屬于含有非極性鍵的離子晶體的是(

)①氫氧化鉀②過(guò)氧化鈉③金剛石④乙醇⑤碳化鈣A．①②③⑤

B．②⑤C．①③④⑤ D．①②⑤B