第三章 分子结构与性质 第4节离子晶体第1课时
选修二3.1.1晶体的常识
第一节 晶体的常识 第一课时
物质的聚集状态
物质的三态变化是物理变化，变化时克服分子间作用力或破坏 化学键，但不会有新的化学键形成。
固态
凝固
凝华
（放热）
（放热）
融化 升华
（吸热）（吸热）
液态
气化 （吸热） 气态
液化 （放热）
物质的聚集状态
物质的聚集状态
气态 等离子体
通常物质有三种存在状态,这
课堂练习4：计算下列晶胞中原子数目，确定化学式。
晶胞1 X：6/12=1/2 化学式：
Y：6/4+3/6=2 Z：1
X2ZY4
晶胞2
Mg：12/6+2/2=3 B:（在体内） 6
化学式： MgB2
课堂练习5：科学家发现了一种由钛原子和碳 原子构成的气态团簇分子。如图所示，顶角和 面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子
Cl-数＝8×
1 8
+6 × 12＝4
一个晶胞含4个NaCl
氯化钠的化学式为NaCl
应用：根据晶胞确定化学式。
思考与讨论：
(1)晶胞有几套平行棱？有几套平行面？ 晶胞有三套各4根平行棱，有3套各两个平行面
(2)数一数，它们分别平均含有几个原子？
金属钠（Na）
1+8 1 =2 8
金属锌（Zn）
1+8 1 =2 8
外层冷却快，内层冷却慢；晶体生长速率适当 是保持自范性的条件之一。
晶体自范性的条件之一是生长的速率适当 玛瑙
水晶
天然水晶球里的玛瑙和水晶
玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成——没有规则外形 水晶是熔融态SiO2缓慢冷却形成——有规则外形 思考：除了冷却的方法，还有没有其它途径得到晶体 内部：1
高中化学选择性必修二 第3章第4节 配合物与超分子学案下学期(解析版)
第三章 晶体结构与性质 第四节 配合物与超分子1、通过熟悉的无水硫酸铜与其溶液颜色不同这一现象，认识配位键的特征，并能与共价键进行简单比较。
2、在配位键的基础上，认识配合物的存在、结构特点及常见配合物的制取等。
3、了解超分子与分子的区别、超分子的简单应用。
教学重点：配位键、配合物的概念，形成条件和组成 教学难点：配位键、配合物的概念，形成条件和组成【探究活动】 【实验3-2】[实验结论]【知识建构】 1.配位键(1)配位键定义：成键原子或离子一方提供 ，另一方提供 而形成的，这类 被称为配位键。
(2)基本概念：①中心原子（离子）： 。
通常是过渡元素的原子或离子，如Fe 、Ni 、Fe 3+、Cu 2+、Zn 2+、Ag +、Co 3+、Cr 3+等。
②配位体： ，如分子CO 、NH 3、H 2O 等，阴离子F -、CN -、CI -等。
配位原子必须有孤电子对。
③配位数：直接同中心原子（离子）配位的分子或离子的数目叫中心原子（离子）的配位数。
(3)配位键的形成条件①成键原子一方能提供 。
如分子有NH 3、H 2O 、HF 、CO 等；离子有Cl －、OH －、CN－、SCN －等。
①成键原子另一方能提供 。
如H ＋、Al 3＋、B 及过渡金属的原子或离子。
(4) 配位键同样具有饱和性和方向性。
一般来说，多数过渡金属的原子或离子形成配位键的数目是基本不变的，如Ag ＋形成2个配位键；Cu 2＋形成4个配位键等。
(5)配位键的表示：。
例如H 3O ++⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡↓H —HO —H2、配合物(1)定义：通常把 与 以 结合形成的化合物称为 ，简称配合物。
(2)组成：配合物由 和 组成，分为内界和外界。
【学生活动】标出[Cu(NH 3)4]SO 4的组成部分。
中心离子： ；配位体： ；配位数： ； 外界离子： 。
【探究活动】【实验3-3】制取[Cu(NH 3)4](OH)2[实验结论]无论在得到的深蓝色透明溶液中，还是在析出的深蓝色的晶体中，深蓝色都是由于存在，它是Cu2+的另一种常见配离子，中心离子仍然是，而配体是，配位数为。
第四节离子晶体
第四节离子晶体
第1课时
教学内容分析：
本节课内容选自人教版选修3《物质结构与性质》第三章第四节（第1课时）。
晶体结构的知识比较抽象，传统的教学方法很难将重难点突破。
本节课利用实物模型，3D多媒体动画和生活中鲜活例子，将空间的、抽象的晶体结构与直观形象的模型和实物联系起来，把实物模型转化成学生头脑中的思维模型以帮助学生知识的理解和内化，使学生能真切地感知微观世界的精彩和奇妙。
学生具备了离子键、离子半径、离子化合物等基础知识，本节直接给出氯化钠、氯化铯晶胞，然后在科学探究的基础上介绍影响离子晶体结构的因素，通过掌握典型的离子晶体模型来进一步理解离子晶体结构特点，为学习晶格能作好知识的铺垫。
教学目标设定：
【知识目标】
1．掌握离子晶体的概念，能识别氯化钠、氯化铯、氟化钙的晶胞结构。
2．学会从不同角度去分析、探究离子晶体的化学组成（化学式的由来）。
3．理解配位数概念，通过探究知道离子晶体的配位数与离子半径比的关系。
【能力目标】
1．探究晶体结构中培养学生观察能力和空间想象能力。
2．在方法论出发分析晶体模型，提高学生思维分析能力。
【情感目标】
让学生真切感知和体会微观世界的精彩和奇妙，激发学生的求知欲。
教学重点难点：
1、理解氯化钠、氯化铯、氟化钙的晶体结构。
2、离子晶体配位数及其影响因素。
教学方法：分析、归纳、讨论、探究、实物、多媒体教学
教学过程设计：
板书设计：（略）。
3晶体结构与性质知识点讲解
第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识【知识点梳理】一、晶体与非晶体1、晶体与非晶体①晶体：是内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的物质。
②非晶体：是内部的原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的物质。
2、晶体的特征（1）晶体的基本性质晶体的基本性质是由晶体的周期性结构决定的。
①自范性：a．晶体的自范性即晶体能自发的呈现多面体外形的性质。
b．“自发”过程的实现，需要一定的条件。
晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。
②均一性：指晶体的化学组成、密度等性质在晶体中各部分都是相同的。
③各向异性：同一晶体构造中，在不同方向上质点排列一般是不一样的，因此，晶体的性质也随方向的不同而有所差异。
④对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。
在外形上，常有相等的对称性。
这种相同的性质在不同的方向或位置上做有规律的重复，这就是对称性。
晶体的格子构造本身就是质点重复规律的体现。
⑤最小内能：在相同的热力学条件下，晶体与同种物质非晶体固体、液体、气体相比较，其内能最小。
⑥稳定性：晶体由于有最小内能，因而结晶状态是一个相对稳定的状态。
⑦有确定的熔点：给晶体加热，当温度升高到某温度便立即熔化。
⑧能使X射线产生衍射：当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时，能产生光的衍射现象。
X射线的波长与晶体结构的周期大小相近，所以晶体是个理想的光栅，它能使X射线产生衍射。
利用这种性质人们建立了测定晶体结构的重要试验方法。
非晶体物质没有周期性结构，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。
（2）晶体SiO2与非晶体SiO2的区别①晶体SiO2有规则的几何外形，而非晶体SiO2无规则的几何外形。
②晶体SiO2的外形和内部质点的排列高度有序，而非晶体SiO2内部质点排列无序。
③晶体SiO2具有固定的熔沸点，而非晶体SiO2无固定的熔沸点。
④晶体SiO2能使X射线产生衍射，而非晶体SiO2没有周期性结构，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。
高中化学三3.4 离子晶体(习题1)含答案
1．【福建省“四地六校”2014下第三次月考】已知：X、Y、Z、W为短周期元素，原子半径X：99pm Y:154pm Z:125pm W：117pm ，X、Y、W位置如图所示（副族省略），X、Y、Z 的最高价氧化物对应的水化物相互能反应，下列说法正确的是（）A．元素Z处于周期表的阴影位置B．X与W形成的化合物熔点很高，为离子化合物C．X、W的最高价氧化物对应水化物的酸性：X ＞WD．Y、W的最高价氧化物的晶体类型相同【答案】C考点：考查元素、周期元素周期律及物质是性质变化规律的知识。
2。
【甘肃兰州一中2014下期中考】下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是（）A、SO2和SiO2B、CCl4和KClC、NaCl 和HClD、CO2和H2O【答案】D考点:考查物质中的化学键与晶体类型的关系的知识。
3．【江苏省扬州市2013下期末考】已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素C、D原子的最外层上均有一个未成对电子。
下列说法正确的是(双选) ( ）A．C、D分别与E形成的化合物的晶体类型相同B．B与E形成的分子BE4为非极性分子C．一定条件下，元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应D．化合物AE与CE含有相同类型的化学键【答案】B C考点:原子结构与元素周期率的关系4．【浙江省台州中学2014下期末考】下面有关晶体的叙述中，错误的是（）A．金刚石网状结构中，碳原子和共价键的个数比为1：2B．氯化钠晶体中，每个Na+周围紧邻且等距离的Cl-构成的空间结构为立方体C．氯化铯晶体中，每个Cs+周围紧邻6个Cs+D．干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子【答案】B考点：考查了晶体、晶胞知识.5．【江苏省姜堰区2014下期中考】下列有关晶体的叙述中，正确的是（)A．在CaF2晶体中，Ca2+、F—的配位数均为8B．C60晶体中,微粒之间通过共价键结合形成晶体,键角为120°C．在CsCl晶体中,每个Cs+周围紧邻6个C1—D．金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子【答案】D考点：考查晶体结构的正误判断6．【江苏省扬州中学2014下期中考】下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是（）A．Na＋（g）＋Cl－（g)===NaCl（s）ΔH B．Na （s）＋错误!Cl2（g)===NaCl（s）ΔH1C．Na（g)－e－===Na＋(g）ΔH2D．Cl(g）＋e－===Cl－（g) ΔH3【答案】A7．【宁夏银川一中2014下期末考】下列关于晶体的叙述错误的是（）A．在金刚石网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子B．在氯化钠晶体中，每个钠离子的周围与它最近且等距离的钠离子有12个C．在干冰晶体中，每个二氧化碳分子周围距离最近且相等的二氧化碳分子数是12D．在氯化铯的晶体中，每个铯离子的周围与它最近且等距离的铯离子有8个【答案】D【解析】试题分析:A、金刚石结构中,每个碳原子能形成4个共价键，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子，故A正确；B、已知氯化钠的晶胞图为，晶体中每个Na+周围距离最近且相等的Na+共有12个,故B正确；C、采用沿X、Y、Z三轴切割的方法判断二氧化碳分子的个数为12，所以在CO2晶体中，与每个CO2分子周围紧邻的有12个CO2分子，故C正确；D、从CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图为,则由图可知在CsCl晶体中每个铯离子的周围与它最近且等距离的铯离子有6个，故D不正确;答案选D.考点：考查常见晶体结构8。
第四节离子晶体
7、几种常见离子晶体： 、几种常见离子晶体：
配位数： 离子晶体中离子的配位数 离子晶体中离子的配位数：一个离子周围最邻 近的异电性离子的数目。 异电性离子的数目 近的异电性离子的数目。缩写为 C.N.
⑴
NaCl晶胞 NaCl晶胞
注意Na+、Cl－离 注意 子的排布位置
（1）每个晶胞含( 4 ) 个”NaCl”？ NaCl”？ 每个晶胞含( NaCl晶体中 晶体中， 配位数是（ （2）在NaCl晶体中，Na+配位数是（ 6 ） 配位数是（ ）；Na 周围的Cl Cl-配位数是（ 6 ）；Na+周围的Cl-在空间构 成的几何构型为（ 正八面体 ） 成的几何构型为（ （3）在NaCl晶体中，每个Na+周围与之 NaCl晶体中，每个Na 晶体中 距离最近且相等的Na 距离最近且相等的Na+ 共有 个； 12
规律总结 题型二:物质的熔沸点与晶体类型的关系 题型二 物质的熔沸点与晶体类型的关系
1、常温下的状态： 、常温下的状态： 熔点：固体＞ 熔点：固体＞液体 沸点：液体＞ 沸点：液体＞气体 2、若晶体类型不同，一般情况下： 、若晶体类型不同，一般情况下： 原子晶体＞离子晶体＞ 原子晶体＞离子晶体＞分子晶体 3、若晶体类型相同，构成晶体质点间的作用大，则熔 、若晶体类型相同，构成晶体质点间的作用大， 沸点高，反之则小。 沸点高，反之则小。 离子晶体中，结构相似时，离子半径越小， 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。 离子电荷越高，离子键就越强，熔沸点就越高。 原子晶体中，结构相似时，原子半径越小， 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。 键长越小、键能越大 熔沸点越高。 熔沸点越高
第三章_晶体学基础
十四种空间格子（布拉菲格子）
综合考虑单位平行六面体的划分和附加结点的类型，七个晶系空间格 子的基本类型共有十四种。
三斜晶系：三斜简单格子； 单斜晶系：单斜简单格子，单斜底心格子； 斜方晶系：斜方简单格子，斜方底心格子， (正交） 斜方体心格子，斜方面心格子； 四方晶系：四方简单格子，四方体心格子； 三方晶系：三方简单格子(三方菱面体格子)； 六方晶系：六方简单格子； 立方晶系：立方简单格子，立方体心格子， 立方面心格子。
简单P
立方I
立方F
立方晶系：a = b=c
α=β=γ=90°
四方P 四方晶系： a = b≠c
四方I α=β=γ=90°
正交P
正交C 正交晶系：a≠b ≠ c
正交I α=β=γ=90°
正交F
单斜P 单斜晶系：a≠b ≠ c
单斜C α=γ=90° β＞ 90°
六方H
三方R
三斜P
六方晶系： a = b≠c 三方晶系： a = b=c 三斜晶系：a≠b≠c
故确定的步骤为：
● 选定晶轴X、Y、Z和a、b、c为轴单位；
● 平移晶向（棱）直线过原点；
● 在该直线上任取一结点M，将其投影至X、
。
Y、Z轴得截距OX、OY、OZ；
● 作OX/a：OY/b：OZ/c = u：v：w（最小
整数比）；
● 去掉比号，加中括号，[u v w]即为晶
向符号。
某一晶向指数代表一组在
结构基元：组成晶体的离 子、原子或分子。基元内 的原子数等于晶体中原子 的种类数。
晶体结构=空间点阵+结构基元
实际晶体——质点体积忽略——空间点阵——阵点连线——晶格（空间格子）
高中化学第三章晶体结构与性质第四节配合物与超分子学案2
第四节配合物与超分子课程目标1．了解配位键的特点及配合物理论，能说明简单配合物的成键情况。
2．了解几种常见的配离子的性质。
3．了解超分子特点和应用图说考点基础知识［新知预习]一、配合物理论简介1．实验探究配合物实验操作实验现象有关离子方程式滴加氨水后，试管中首先出现________，氨水过量后沉淀逐渐________，得到深蓝色透明溶液，此时若滴加乙醇，析出__________Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu （OH）2↓＋2NH错误!Cu（OH)2＋4NH3===［Cu(NH3）4］2＋＋2OH－[Cu(NH3)4］2＋＋SO2－，4＋H2O错误!［Cu(NH3)4］SO4·H2O↓溶液颜色变为________Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)32。
配位键（1）概念：____________由一个原子单方面提供跟另一个原子共用的共价键，即“__________________"，是一类特殊的共价键。
（2）形成条件：电子对给予体具有__________,而接受体有__________。
（3)表示配位键可以用A→B表示，其中A是________孤电子对的原子，B是________孤电子对的原子。
例如[Cu（NH3)4]2＋可表示为________________________。
3．配位化合物通常把________（或原子）与某些分子或离子（称为________）以________结合形成的化合物称为________________。
二、超分子1．定义超分子是由两种或两种以上的分子通过________形成的分子聚集体。
2．应用(1)分离C60和C70：将C60和C70的混合物加入一种超分子“杯酚"中,能够将体积较小的________装下。
(2)冠醚识别碱金属离子：根据教材P99表3－6可知：18。
冠-6超分子可识别的碱金属离子是________。
[即时性自测］1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)（1)形成配位键的条件是一方有空轨道，另一方有孤电子对.(）(2)配位键是一种特殊的共价键。
高中化学选修3 第三章晶体结构与性质 讲义及习题.含答案解析
高中化学选修三第三章晶体结构与性质一、晶体常识1、晶体与非晶体比较自范性：晶体的适宜的条件下能自发的呈现封闭的，规则的多面体外形。
对称性：晶面、顶点、晶棱等有规律的重复各向异性：沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，因此导致的在不同方向的物理化学特性也不尽相同。
2、获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。
③溶质从溶液中析出。
3、晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。
4、晶胞中微粒数的计算方法——均摊法某粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1/n属于这个晶胞。
中学常见的晶胞为立方晶胞。
立方晶胞中微粒数的计算方法如下：①晶胞顶角粒子为8个晶胞共用，每个晶胞占1/8②晶胞棱上粒子为4个晶胞共用，每个晶胞占1/4③晶胞面上粒子为2个晶胞共用，每个晶胞占1/2④晶胞内部粒子为1个晶胞独自占有，即为1注意：在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状。
二、构成物质的四种晶体1、四种晶体的比较（1）不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。
金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。
（2）原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。
如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅（3）离子晶体一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，相应的晶格能大，其晶体的熔、沸点就越高。
晶格能：1mol气态阳离子和1mol气态阴离子结合生成1mol离子晶体释放出的能量。
（4）分子晶体①分子间作用力越大，物质熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。
②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。
③组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性越大，熔、沸点越高。
④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。
（5）金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高。
新人教化学 选修3 第3章 第4节 离子晶体
第四节离子晶体一、离子晶体1．离子晶体中阴、阳离子交替出现，层与层之间如果滑动，同性离子相邻而使斥力增大导致不稳定，所以离子晶体无延展性。
2．离子晶体不导电，但在熔融状态或水溶液中能导电。
3．离子晶体难溶于非极性溶剂而易溶于极性溶剂。
4．离子晶体的熔、沸点取决于构成晶体的阴、阳离子间离子键的强弱，而离子键的强弱，又可用离子半径衡量，通常情况下，同种类型的离子晶体，离子半径越小，离子键越强，熔、沸点越高。
5．离子晶体中不一定含有金属阳离子，如NH4Cl为离子晶体，不含有金属阳离子，但一定含有阴离子。
7.通常情况下各种晶体熔、沸点高低顺序为原子晶体>离子晶体>分子晶体，金属晶体熔、沸点有的很高，有的很低。
但也有些离子晶体的熔、沸点比原子晶体高，如MgO的熔、沸点比SiO2的高。
二、晶格能1．晶格能的影响因素离子电荷数越大，核间距越小，晶格能越大。
2．岩浆晶出规则的影响因素(1)晶格能(主要)：晶格能越大，越早析出晶体。
(2)浓度：越早达到饱和，越易析出。
在医院施行外科手术时，常用HgCl 2的稀溶液作为手术刀的消毒剂。
已知HgCl 2有如下性质：①HgCl 2晶体熔点较低；②HgCl 2在熔融状态下不能导电；③HgCl 2在水溶液中可发生微弱的电离。
下列关于HgCl 2的叙述正确的是( )A ．HgCl 2属于共价化合物B ．HgCl 2属于离子化合物C ．HgCl 2属于非电解质D ．HgCl 2属于强电解质解析 分子晶体一般熔、沸点较低，熔化后不能导电，符合共价化合物的特点，溶于水后可微弱电离则说明是弱电解质。
答案 A此类习题主要考查不同类型晶体的物理性质的特点。
正确解答这类习题，要全面比较并记忆四种类型晶体的物理性质各个方面的异同点。
离子晶体熔点的高低决定于阴、阴离子之间的距离、晶格能的大小，据所学知识判断KCl 、NaCl 、CaO 、BaO 四种晶体熔点的高低顺序是( )A ．KCl>NaCl>BaO>CaOB ．NaCl>KCl>CaO>BaOC ．CaO>BaO>KCl>NaClD ．CaO>BaO>NaCl>KCl解析 对于离子晶体来说，离子所带电荷数越多，阴、阳离子核间距离越小，晶格能越大，离子键越强，熔点越高。
第四节 离子晶体
晶体熔沸点高低的判断 小 结 ⑴不同晶体类型的熔沸点比较
一般：原子晶体>离子晶体>分子晶体（有例外）
⑵同种晶体类型物质的熔沸点比较 ①离子晶体：
阴、阳离子电荷数越大，半径越小
熔沸点越高
②原子晶体：
原子半径越小→键长越短→键能越大
熔沸点越高
组成和结构相似的分子晶体 ③分子晶体： 相对分子质量越大，分子的极性越大 熔沸点越高 ④金属晶体： 金属阳离子电荷数越高，半径越小 熔沸点越高
1°铯离子和氯离子的位置： 铯离子：体心
氯离子：顶点；或者反之。
2°每个晶胞含铯离子、氯 离子的个数： 1个
3°与铯离子等距离且最近的铯离 子、氯离子各有几个？ 铯离子：6个；氯离子：8个 (配位数)
一、离子晶体
CsCl晶体及晶胞结构示意图
---Cs+
---Cl-
一、离子晶体
(3)CaF2型晶胞
B
C
D
5、分子晶体：水、苯酚； 原子晶体：石英、金刚砂； 金属晶体：铁； 离子晶体：CsCl、KClO3、KMnO4
6、答案
7、离子晶体、原子晶体中的化学键具有方向性，施 加外力时化学键破坏。不具延展性，具有脆性。
8、钠离子、镁离子、铝离子半径逐渐减小，电荷增 高，与氟离子间静电作用增强，晶格能增大。
离子晶体 NaCl
CsCl
阴离子的配位数
阳离子的配位数
6
6
8
8
一、离子晶体
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。
配位数 半径比
4
0.2~0.4
6
0.4~0.7
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第三章 第四节 离子晶体(第1课时)
【学习重点】
理解离子晶体的结构模型及其性质的一般特点。
【学习难点】了解离子晶体配位数及其影响因素。
2014年7月31日星期四
2
离子晶体
2Na + Cl2 == 2NaCl
Na
+11 +17
Cl
Na+
+11
+17
Cl-
Na+ Cl-
2014年7月31日星期四
3
离子晶体
一、离子晶体 1、定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合而 成的晶体。
2014年7月31日星期四
15
离子晶体
Байду номын сангаас
2014年7月31日星期四
16
离子晶体
(3)CaF2型晶胞
①Ca2+的配位数：8 ②F-的配位数：4 ③一个CaF2晶胞中含： 4个Ca2+和8个F-
2014年7月31日星期四
17
离子晶体
(4)ZnS型晶胞
①阳离子的配位数：4 ②阴离子的配位数：4
③一个ZnS晶胞中含： 4个阳离子和4个阴离 子
2、成键粒子：阴、阳离子
3、相互作用力：离子键
4、常见的离子晶体： 强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。
2014年7月31日星期四
4
离子晶体
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。 ×
2014年7月31日星期四
6
离子晶体
5、晶胞类型：
Na+ + Cl Na
高中化学 人教版选修3 第3章第4节 离子晶体(教学设计、教案、学案
第4节离子晶体第一课时离子晶体学习目标：1.能通过电子的得失来说明离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征来解释其物理性质。
2.了解NaCl晶体、CsCl 晶体、CaF2晶体的结构，掌握阴、阳离子的配位数。
3.了解影响晶体中离子配位数的因素——几何因素和电荷因素。
[知识回顾]1．什么是离子键？什么是离子化合物？答：阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键叫做离子键。
含有离子键的化合物称为离子化合物。
2．下列物质中属于离子化合物的是①②④⑤⑥⑦，只含离子键的离子化合物是①⑤⑥⑦。
①Na2O②NH4Cl③O2④Na2SO4⑤NaCl⑥CsCl⑦CaF23．我们已经学习过几种晶体？它们的结构微粒和微粒间的相互作用分别是什么？答：晶体类型分子晶体原子晶体金属晶体结构微粒分子原子金属阳离子和自由电子微粒间的相分子间作用力共价键金属键互作用力1．离子键(1)离子键的实质：是静电作用，它包括阴、阳离子之间的引力和两种离子的原子核之间以及它们的电子之间的斥力两个方面，当引力与斥力之间达到平衡时，就形成了稳定的离子化合物，它不显电性。
(2)离子键的特征：没有方向性和饱和性。
因此，以离子键结合的化合物倾向于形成紧密堆积，使每个离子周围尽可能多地排列异性电荷的离子，从而达到稳定的目的。
2．离子晶体(1)离子晶体：阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体称为离子晶体。
(2)常见离子晶体的配位数：在NaCl晶体中阳离子和阴离子的配位数都是6；在CsCl晶体中，阳离子和阴离子的配位数都是8；在CaF2晶体中，Ca2＋的配位数为8，F－的配位数为4。
(3)离子晶体中阴阳离子配位数的决定因素：几何因素、电荷因素和键性因素。
(4)离子晶体的物理性质：硬度大，难压缩，熔、沸点高。
知识点一离子键与离子晶体1．离子键(1)成键元素：活泼金属元素(如K、Na、Ca、Ba等，主要是第ⅠA族和第ⅡA族元素)和活泼非金属元素(如F、Cl、Br、O等，主要是第ⅥA族和第ⅦA族元素)相互结合时多形成离子键。
选修3《物质结构与性质》第三章 晶体结构与性质 第一节 晶体常识(导学案)
第三章晶体结构与性质第一节晶体常识▍课标要求▍1．初步了解晶体知识，知道晶体与非晶体的本质差异。
2．学会识别晶体与非晶体的结构示意图。
3．掌握晶胞的概念以及晶胞中粒子个数的计算方法。
要点一晶体与非晶体1．晶体与非晶体的本质差异自范性微观结构晶体微粒在三维空间里呈排列非晶体微粒排列相对23．晶体的特点4．区分晶体与非晶体(1)测熔点：晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点。
(2)最可靠的科学方法是：对固体进行实验。
思考1：(1)晶体为什么有自范性？(2)晶体一定是固体，固体一定是晶体吗？要点二晶胞1．概念描述晶体结构的叫做晶胞。
2．晶体和晶胞的关系一般来说，晶胞都是体，晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。
(1)“无隙”是指相邻晶胞之间。
(2)“并置”是指所有晶胞都是排列的，取向。
(3)所有晶胞的、内部的原子及几何排列是完全相同的。
3．晶胞中粒子个数的计算(以铜晶胞为例)晶胞的顶角是个晶胞共用的，棱上的原子是4个晶胞共用的，面上的原子是个晶胞共用的(如图所示)。
铜晶胞金属铜的一个晶胞所含的原子数有个。
思考2：铜晶胞含有4个铜原子，为什么不是14个？考点一晶体与非晶体的区别1．晶体和非晶体在结构上的差异，导致它们在性质上有所不同。
2．根据固体是否具有自范性、物理性质是否体现各向异性、有无固定熔沸点、外形和内部质点排列是否高度有序，可以判断是晶体还是非晶体。
【例题1】下列叙述正确的是()A．具有规则几何外形的固体一定是晶体B．晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形C．具有各向异性的固体一定是晶体D．一种物质不是晶体就是非晶体【变式1】不能够支持石墨是晶体这一事实的选项是()A．石墨和金刚石是同素异形体B．石墨中的碳原子呈周期性有序排列C．石墨的熔点为3 625 ℃D．在石墨的X－射线衍射图谱上有明锐的谱线判断晶体的“4点”注意事项(1)晶体一般属于纯净物。
(2)微观上，晶体中的微粒在三维空间呈周期性有序排列，表现在外观上晶体往往有规则的几何外形。
高中化学选修3 第三章 晶体结构与性质 第四节：离子晶体
（A）1:3:1 （B） 2:3:1 （C）2:2:1 （D）1:3:3
立方晶胞顶点粒子为8个晶胞共有
棱上粒子为4个晶胞共有 面上粒子为2个晶胞共有
A:B:C = 1/8×8 : 1/2×6 : 1 = 1 : 3 : 1
练习 5 某物质的晶体中含A、B、C三种元素， 其排列方式如图，则该离子晶体的化学式是 (AB3C)
（5）配位数：离子晶体中离子的配位数是指一个离 子周围最邻近的异电性离子的数目
(4) 导电性 固态不导电,水溶液或者熔融状态下能导电。
（1）NaCl晶体中离子的配位数
3 1 6 1 2 5 4 3 6 2
5
4
这几个Na+在空间 构成的几何构型 为 正八面体 。
可见：在NaCl晶体中，钠离子、氯离子按一定的规律在空间排列成 立方体。每个钠离子周围同时吸引着6个氯离子，每个氯离子也同 时吸引着6个钠离子。每个Na+周围距离最近的Na+有 12 个
氯化钠晶体结构
6
4 1 3 5 2
TO目录 TO模型
思考： 与一个钠离 子相邻最近 且距离相等 的氯离子有 多少个？距 离是多少？ （图示距离 为 a）
a
氯化钠晶体结构
11 5 9 2 8
TO目录 TO模型
思考： 与一个钠离 子相邻最近 且距离相等 的钠离子有 多少个？距 离是多少？ （图示距离 为 a）
特殊： AlCl3、NH4Cl等
常见的离子晶体：强碱、部分金属氧化物、绝大 部分盐类。
讨论一：
NaCl晶体不导电，但在熔融状态或水溶液时能 导电？ 1、当晶体受热熔化时，由于温度的升高，离 子的运动加快，克服了阴、阳离子间的引力，产 生了能自由移动的阴、阳离子，所以熔融的NaCl 能导电。 2、当晶体溶于水时，由于水分子的作用，使 Na+和Cl-之间的作用力减弱，NaCl成为能自由移 动的水合钠离子和水合氯离子，所以NaCl水溶液 能导电。
第三章第4节第1课时配合物课件2021-2022学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2
该晶体在乙醇中的溶解度较小
深蓝色晶体
实验3-3 实验证明，无论在得到的深蓝色透明溶液中，还是在析出的 深蓝色晶体中，深蓝色都是由于存在 [Cu(NH3)4]2+，中心离子 是Cu2+，而配体是NH3，配位数为4。
深蓝色 平面正方形
思考：
比较
与
的稳定性？
NaOH
Cu(OH)2
氨水
NaOH 不反应
更稳定，配位键更强
实验3-4 FeCl3溶液 棕黄色
硫氰化钾(KSCN)溶液
溶液变为 血红色
Fe3++nSCN- = [Fe(SCN)n]3-n n = 1~6，随SCN-的浓度而异，可用于鉴别Fe3+
实验3-5
加NaCl溶液
逐滴加氨水
AgNO3溶液
AgCl沉淀
沉淀消失，得澄清的无色溶液源自Ag++Cl-=AgCl↓ AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl
配合物由内界和外界构成，配合单元是内界，内
界由中心和配体构成。外界是带异号电荷的离子。
内界与外界以离子键结合，在水中完全电离，内界较稳定。
= [Cu(NH3)4]2+ + SO42-
内界（配离子） 外界（离子）
[Cu
4 ] SO4
中 心 离 子
配配 位位 体原
配 位 数
配位数：与中心成键的 配位原子个数。
第三章 晶体结构与性质 第四节 配合物与超分子 第1课时 配合物
一、配合物： 【思考】无水硫酸铜是白色的，但CuSO4·5H2O晶体却是蓝 色的，这是为什么呢？
无水硫酸铜
CuSO4·5H2O晶体
【实验3-2】
晶体结构与性质
第三章晶体结构与性质本章说明一、教学目标1. 了解分子晶体和原子晶体的特征，能以典型的物质为例描述分子晶体和原子晶体的结构与性质的关系。
2. 知道金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质；能列举金属晶体的基本堆积模型——简单立方堆积、钾型、镁型和铜型。
3. 能说明离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质；了解离子晶体的特征；了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。
4. 知道分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构粒子、粒子间作用力的区别。
5. 在晶体结构的基础上进一步知道物质是由粒子构成的，并了解研究晶体结构的基本方法；敢于质疑，勤于思索，形成独立思考的能力；养成务实求真、勇于创新、积极实践的科学态度。
二、内容分析1. 地位与功能本章比较全面而系统地介绍了晶体结构和性质，作为本书的结尾章，与前两章一起构成“原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质”三位一体的“物质结构与性质”模块的基本内容。
本章首先从人们熟悉的固体出发，把固体分为晶体和非晶体两大类，引出了晶体的特征和晶胞的概念，然后分别介绍了分子晶体、原子晶体、金属晶体和离子晶体四大晶体的结构特征与性质差异。
通过本章的学习，结合前两章已学过的有关物质结构知识，学生能够比较全面地认识物质的结构及结构对物质性质的影响，提高分析问题和解决问题的能力。
2. 内容的选择与呈现本章依据“物质结构与性质”模块的“主题2化学键与物质的性质”内容标准中的第1、2、7、8、9条，以及“主题3 分子间作用力与物质的性质”内容标准中的第4条的要求进行内容的选取，同时注意与已有知识的衔接。
根据构成晶体的粒子及粒子间的作用力或化学键类型的不同，可把晶体简单地分为分子晶体、原子晶体、金属晶体和离子晶体。
不管哪种类型的晶体，它们都具有一些共性，我们把这些共性的内容作为本章的第一节“晶体的常识”。
在第一节里，首先让学生知道固体有晶体和非晶体之分，然后陈述了晶体和非晶体间的本质差异，并通过图片和实验进一步了解晶体外形。
高二化学选修晶体结构与性质全章
钠、锌晶胞都是：8×1/8+1=2； 碘：（8×1/8+6×1/2）×2=8； 金刚石：8×1/8+6×1/2+4=8。
◆
典例分析 例:2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了 金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是 该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱 柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼 原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为
◆
6、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶 胞)的结构.请回答： (1)该化合物的化学式为_C_a_T_i_O_3_. (2)在该化合物晶体中，与某个钛离 子距离最近且相等的其他钛离子共
有____6______个.
(3)设该化合物的相对分子质量为M， 密度为 ag / cm3 阿伏加德罗常数为
氧（O2）的晶体结构
碳60的晶胞
（与每个分子距离最近的相同分子共有12个 ）
干冰的晶体结构图
分子的密堆积
（与CO2分子距离最近的 CO2分子共有12个 ）
冰中１个水分子周围有４个水分子
冰的结构
4、晶体结构特征
（1）密堆积 只有范德华力，无分子间氢键——分子
密堆积。这类晶体每个分子周围一般有12 个紧邻的分子，如：C60、干冰 、I2、O2。 （2）非密堆积
NA，则晶体中钙离子与钛离子之间 的最短距离为_______.
7、如图是CsCl晶体的晶胞（晶体中最小的重复单元） 已知晶体中2个最近的Cs+核间距离为acm，氯化铯 的相对分子质量为M，NA为阿佛加德
罗常数，则CsCl晶体的密度为
（单位：克/cm3）
A、8M/a3NA C、M/a3NA
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一、离子晶体相关概念
1、构成微粒：阴阳离子，不存在分子，化学式只表示表示晶体 构成微粒： 中阴阳离子个数的最简比。 2. 微粒间的作用：阴阳离子间以离子键结合，离子内可能有 微粒间的作用：阴阳离子间以离子键结合， 共价键、配位键. 共价键、配位键 3.配位数： 3.配位数：指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。 配位数 。
NaCl的晶体结构模型 NaCl的晶体结构模型
---Cl-
--- Na+
NaCl晶体中阴、 NaCl晶体中阴、阳离子配位数 晶体中阴
CsCl的晶体结构示意图 CsCl的晶体结构示意图
---Cs+
---Cl-
CaF2的晶胞
返回原处Βιβλιοθήκη 作业二．离子晶体的结构模型： 离子晶体的结构模型：
(1) 氯化钠晶体 面心立方晶胞 每个 每个Cl 紧邻6个 面心立方晶胞.每个 +紧邻 个Cl-，每个 -紧邻 个Na+，这6个 晶胞 每个Na 紧邻6个 个 离子构成一个正八面体 每个Na 正八面体。 等距离紧邻. 离子构成一个正八面体。每个 +与12个Na+等距离紧邻 个 (2)氯化铯晶体 氯化铯晶体 简单立方晶胞 每个 每个Cl 紧邻8个 简单立方晶胞.每个 +紧邻 个Cl-，每个 -紧邻 个Cs+，这8个 晶胞 每个Cs 紧邻8个 个 离子构成一个正立方体 每个Cs 正立方体。 等距离紧邻. 离子构成一个正立方体。每个 +与6个Cs+等距离紧邻 个
第四节 离子晶体 第一节
1.NaCl晶体中，每个Na+周 1.NaCl晶体中，每个Na 晶体中 围最近距离的Cl 围最近距离的Cl-有 6 个？ 思考 -周围最近距离的 每个Cl 每个Cl Na+有 6 个？ 2.在NaCl晶体中 每个Na 晶体中， 2.在NaCl晶体中，每个Na+周 围最近距离的Na+有12个？ 围最近距离的Na 3.氯化钠的化学式用 NaCl”来表示 原因何在？ 氯化钠的化学式用“ 来表示， 3.氯化钠的化学式用“NaCl 来表示，原因何在？能否 NaCl”称为分子式 称为分子式？ 把“NaCl 称为分子式？ 4.每个晶胞中平均有 4.每个晶胞中平均有 4 个Na+？ 4 个Cl-？ 5.该晶胞中 该晶胞中， 间的最近距离为0.5ax10-10m， 5.该晶胞中，若Na+和Cl-间的最近距离为 ， 则晶体的密度ⅾ= 0·39/a3 （g/cm3） 则晶体的密度ⅾ