最新人教版选修三高中化学物质结构与性质第三章第四节离子晶体第2课时课件ppt
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2019/2/18
碱土金属卤化 物、碱金属氧 化物。
9
晶格能
【总结归纳】物质的熔点与晶体类型的关系 1、若晶体类型不同，一般情况下：原子晶体＞离子晶 体＞分子晶体。 2、若晶体类型相同，则有： ⑴离子晶体中，结构相似时，离子半径越小，离子电荷 越高，晶格能越大，离子键就越强，熔点就越高。 ⑵原子晶体中，结构相似时，原子半径越小，共价键键 长越短，键能越大，熔点越高。 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，范德华力就越强，熔点就越高。 ⑷金属晶体中，离子半径越小，离子电荷越高，金属键 就越强，熔点就越高。合金的熔点比它的各成分金属的 熔点低。
KBr AgCl、 MgO、CaS、 BaSe CsCl、CsBr、 CsI、TlCl
AB
CsCl型
ZnS型
2+： Zn 4 ZnS、AgI、 4 Zn2+： Zn2+： 4 2S2-： 4 S2-： 4 S ： 4 BeO
AB2
CaF2型
Ca2+：
8
Ca2+：
8
Ca2+： 4 F-： 8
F-： 4 F-： 4
解题思路： （1）每个晶胞中含NiO的个数（2） 一个晶胞的质量（3）一个晶胞的体积（4）晶胞 的边长（5）晶胞中任一个面对角线长度的一半
2019/2/18 15
晶格能
综合应用
(2)天然的和大部分人工制备的 晶体都存在各种缺陷，例如在 某种NiO晶体中就存在以下缺陷： 一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被 两个Ni3+所取代。其结果晶体仍 呈电中性，但化合物中Ni和O的 比值却发生了变化。某氧化镍 样品组成为Ni0.97O,试计算该晶 体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。 参考答案： Ni3+ ：Ni2+＝6 ：91
2019/2/18
4
晶格能
二、晶格能
•定义：气态离子形成1摩离子晶体时释放的能量。
仔细阅读表3—8，分析 晶格能的大小与离子晶 简言之,晶格能的大小与离子带电量成正比,与离子半径成反比. 晶格能越大： q q 晶格能 体的熔点有什么关系？ r • 形成的离子晶体越稳定；（离子键越强） • 熔点越高；硬度越大。 离子晶体的晶格能与哪 些因素有关？
631
604
6
晶格能
卤化钠及碱土金属离子晶体
2019/2/187晶格能总结• 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。且随 着离子电荷的增加，核间距离的缩短，晶格能 增大，熔点升高。 • 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、部分金属氧化物、部分盐类。
1 2
•晶格能的大小与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子间的 距离成反比。
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晶格能
某些离子晶体的晶格能
FLi+
Na+
Cl853
786
Br807
747
I757
704
1036
923
K+
Rb+
821
785
715
689
682
660
649
630
Cs+
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740
659
）
碘
练习
分子 范德华力
C •2、下列物质的晶体，按其熔点由低到高的排列顺序正确的是 （ ） •A．NａCｌ、SｉO2、CO2 B．NａCｌ、CO2、SｉO2 •C．NａCｌ、MｇO、SｉO2 D．NａCｌ、SｉO2、MｇO •3、用离子的电荷和半径解释下列离子晶体熔点高低的顺序。 • （1）MｇO＞KCｌ （2）MｇO＞SｒS • （3）NａF＞NａCｌ＞NａBｒ 2019/2/18
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晶格能
晶体 类型 晶胞类 型 晶胞结构示 意图 配位数
各类型离子晶体晶胞的比较
距离最近且 相等的相反 离子 每个晶胞 含有离子 数 实例
NaCl型
Na+：6 Na+： 6 Cl-： 6 Cl-： 6 Cs+： 8 Cs+： 8 Cl-： 8 Cl-： 8
Na+： 4 Cl-： 4 Cs+： 1 Cl-：1
而此小正方体体积为 8 (a×10-8㎝)3 故NiO晶体密度为：
8
3
7
4
74.7g 1 62.0 g. ㎝-3 ×2 = -8 3 (a×10 ㎝) a3 6.02×1023
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晶格能
综合应用
变式 (1)NiO晶体结构与 NaCl相同，设NiO的摩尔质 量M g/mol,密度为ρg/mL, 阿伏加德罗常数为NA,求晶 胞中两个距离最近的氧离 子中心间的距离为多少cm?
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高中化学
第三章 晶体结构与性质
第四节 离子晶体 第2课时
2019/2/18 2
离子晶体
【学习目标】 1．知识与技能：了解离子晶体的结构模型及其性质的
一般特点。了解离子晶体配位数及其影响因素。 2．过程与方法：比较离子晶体与分子晶体、原子晶体、 金属晶体在晶体结构上的区别和性质上的差异，从晶体结 构的微观角度去解释物质的物理性质 3．情感态度与价值观：学会知识的运用，培养学以 致用的能力
13
晶格能
课堂练习
中学教材上图示的NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得 到完美晶体。NiO晶体结构与NaCl相同，Ni2＋与邻近的 O2-核间距为a×10-8 ㎝，计算NiO晶体密度（已知NiO摩 尔质量为74.7g· mol-1) 解：在该晶体中最小正方体中所含的 Ni2+、O2－个数均为: 4× 1 = 1 （个） 8 2 即晶体中每个小正方体中平均含有1/2个 74.7g 1 NiO.其质量为: ×2 6.02×1023
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晶格能
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晶格能
科学视野 P81
岩浆晶出规则与晶格能
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晶格能
•1、下表列出了有关晶体的知识，其中错误的是（ B
A 晶体 组成晶体的微粒 晶体微粒间存在的作 用力 硫化钾 阴阳离子 离子键 B 干冰 分子 共价键 C 金刚石 原子 共价键 D
【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。
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晶格能
科学视野
[阅读思考] 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？ 组成碳酸盐中阳离子的金属的金属 性越弱，金属阳离子的半径越小，碳酸 盐的热稳定性越差，反之越好。
碱土金属卤化 物、碱金属氧 化物。
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晶格能
【总结归纳】物质的熔点与晶体类型的关系 1、若晶体类型不同，一般情况下：原子晶体＞离子晶 体＞分子晶体。 2、若晶体类型相同，则有： ⑴离子晶体中，结构相似时，离子半径越小，离子电荷 越高，晶格能越大，离子键就越强，熔点就越高。 ⑵原子晶体中，结构相似时，原子半径越小，共价键键 长越短，键能越大，熔点越高。 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，范德华力就越强，熔点就越高。 ⑷金属晶体中，离子半径越小，离子电荷越高，金属键 就越强，熔点就越高。合金的熔点比它的各成分金属的 熔点低。
KBr AgCl、 MgO、CaS、 BaSe CsCl、CsBr、 CsI、TlCl
AB
CsCl型
ZnS型
2+： Zn 4 ZnS、AgI、 4 Zn2+： Zn2+： 4 2S2-： 4 S2-： 4 S ： 4 BeO
AB2
CaF2型
Ca2+：
8
Ca2+：
8
Ca2+： 4 F-： 8
F-： 4 F-： 4
解题思路： （1）每个晶胞中含NiO的个数（2） 一个晶胞的质量（3）一个晶胞的体积（4）晶胞 的边长（5）晶胞中任一个面对角线长度的一半
2019/2/18 15
晶格能
综合应用
(2)天然的和大部分人工制备的 晶体都存在各种缺陷，例如在 某种NiO晶体中就存在以下缺陷： 一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被 两个Ni3+所取代。其结果晶体仍 呈电中性，但化合物中Ni和O的 比值却发生了变化。某氧化镍 样品组成为Ni0.97O,试计算该晶 体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。 参考答案： Ni3+ ：Ni2+＝6 ：91
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晶格能
二、晶格能
•定义：气态离子形成1摩离子晶体时释放的能量。
仔细阅读表3—8，分析 晶格能的大小与离子晶 简言之,晶格能的大小与离子带电量成正比,与离子半径成反比. 晶格能越大： q q 晶格能 体的熔点有什么关系？ r • 形成的离子晶体越稳定；（离子键越强） • 熔点越高；硬度越大。 离子晶体的晶格能与哪 些因素有关？
631
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晶格能
卤化钠及碱土金属离子晶体
2019/2/187晶格能总结• 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。且随 着离子电荷的增加，核间距离的缩短，晶格能 增大，熔点升高。 • 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、部分金属氧化物、部分盐类。
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•晶格能的大小与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子间的 距离成反比。
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晶格能
某些离子晶体的晶格能
FLi+
Na+
Cl853
786
Br807
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I757
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K+
Rb+
821
785
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689
682
660
649
630
Cs+
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740
659
）
碘
练习
分子 范德华力
C •2、下列物质的晶体，按其熔点由低到高的排列顺序正确的是 （ ） •A．NａCｌ、SｉO2、CO2 B．NａCｌ、CO2、SｉO2 •C．NａCｌ、MｇO、SｉO2 D．NａCｌ、SｉO2、MｇO •3、用离子的电荷和半径解释下列离子晶体熔点高低的顺序。 • （1）MｇO＞KCｌ （2）MｇO＞SｒS • （3）NａF＞NａCｌ＞NａBｒ 2019/2/18
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晶格能
晶体 类型 晶胞类 型 晶胞结构示 意图 配位数
各类型离子晶体晶胞的比较
距离最近且 相等的相反 离子 每个晶胞 含有离子 数 实例
NaCl型
Na+：6 Na+： 6 Cl-： 6 Cl-： 6 Cs+： 8 Cs+： 8 Cl-： 8 Cl-： 8
Na+： 4 Cl-： 4 Cs+： 1 Cl-：1
而此小正方体体积为 8 (a×10-8㎝)3 故NiO晶体密度为：
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74.7g 1 62.0 g. ㎝-3 ×2 = -8 3 (a×10 ㎝) a3 6.02×1023
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晶格能
综合应用
变式 (1)NiO晶体结构与 NaCl相同，设NiO的摩尔质 量M g/mol,密度为ρg/mL, 阿伏加德罗常数为NA,求晶 胞中两个距离最近的氧离 子中心间的距离为多少cm?
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高中化学
第三章 晶体结构与性质
第四节 离子晶体 第2课时
2019/2/18 2
离子晶体
【学习目标】 1．知识与技能：了解离子晶体的结构模型及其性质的
一般特点。了解离子晶体配位数及其影响因素。 2．过程与方法：比较离子晶体与分子晶体、原子晶体、 金属晶体在晶体结构上的区别和性质上的差异，从晶体结 构的微观角度去解释物质的物理性质 3．情感态度与价值观：学会知识的运用，培养学以 致用的能力
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晶格能
课堂练习
中学教材上图示的NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得 到完美晶体。NiO晶体结构与NaCl相同，Ni2＋与邻近的 O2-核间距为a×10-8 ㎝，计算NiO晶体密度（已知NiO摩 尔质量为74.7g· mol-1) 解：在该晶体中最小正方体中所含的 Ni2+、O2－个数均为: 4× 1 = 1 （个） 8 2 即晶体中每个小正方体中平均含有1/2个 74.7g 1 NiO.其质量为: ×2 6.02×1023
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晶格能
2019/2/18
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晶格能
科学视野 P81
岩浆晶出规则与晶格能
2019/2/18
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晶格能
•1、下表列出了有关晶体的知识，其中错误的是（ B
A 晶体 组成晶体的微粒 晶体微粒间存在的作 用力 硫化钾 阴阳离子 离子键 B 干冰 分子 共价键 C 金刚石 原子 共价键 D
【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。
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晶格能
科学视野
[阅读思考] 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？ 组成碳酸盐中阳离子的金属的金属 性越弱，金属阳离子的半径越小，碳酸 盐的热稳定性越差，反之越好。