人教版化学选修三第三章第四节离子晶体PPT
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大，岩浆中的矿物越易结晶析出
18
某些离子晶体的晶格能
F-
Cl-
Br-
I-
Li+ 1036 853 807 757 Na+ 923 786 747 704 K+ 821 715 682 649 Rb+ 785 689 660 630 Cs+ 740 659 631 604
19
卤化钠及碱土金属离子晶体
活泼金属元素（IA、IIA等）与 活泼非金属元素(VIA、VIIA等)
形成化合物的元素的电负性的差>1.7 3
5、晶胞类型：
Na+Cl-CNl-a+NaCN+laN-+aC+l- Na+
Na+ClC- l-
NaC+ l-
Cl- NaN+a+NaCC+ll--
Na+
ClNa+ Cl-
Cl-
Na+
ຫໍສະໝຸດ Baidu
Cl- Na+ Na+
KBr AgCl、 MgO、CaS、 BaSe
CsCl、CsBr、 CsI、
ZnS型
Zn2+：4 Zn2+：4 Zn2+：4 ZnS、AgI、 S2-： 4 S2-： 4 S2-：4 BeO
AB2 CaF2 型
Ca2+：8 Ca2+：8 Ca2+：4 F-： 4 F-： 4 F-： 8
碱土金属卤化 物、碱金属氧 化物。
20
各类型离子晶体晶胞的比较
晶体 晶胞 类型 类型
晶胞结构 示意图
距离最近 每个晶 配位数 且相等的 胞含有
相反离子 离子数
实例
NaCl 型
AB CsCl 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
分子
低 小
无
金属阳离子和“电子气” 自由电子
差别较大 差别较大
导体
实例
金刚石、二氧化硅、 晶体硅、碳化硅
Ar、S、CO2 Au、Fe、Cu、钢
等
铁等
2
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。
2、成键粒子：阴、阳离子
3、相互作用力：离子键
4、常见离子晶体（含离子键的化合物） 强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类
（1）NaCl型晶胞
①Na+和Cl-的位置：
Na+和Cl-交错排列，Na+在立方体的体心和棱中点，Cl在面心和顶点，或者反之。
②每个晶胞含 4
个Na+ 4
个Cl-
③与Na+等距离且最近的Cl- 有 6 个，
围成正八面体 型 与Cl-紧邻的Na+有 6
个，围成正八面体
型
与Na+紧邻的Na+有 12 个
11
(4)ZnS型晶胞
和金刚石相同
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
12
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。
离子
Na+
Cs+
Cl-
离子半径
95
/pm
169
181
15
7.离子晶体的物理性质： （1）熔沸点较高，难挥发 【阴阳离子电荷数越多，离子半径越
小则离子键越强，熔沸点越高】 （2）硬而脆、难压缩 （3）离子晶体不导电，水溶液或熔融
状态下均导电 （4）大多数离子晶体易溶于极性溶剂
（如水)，难溶于非极性溶剂
16
二、晶格能
• 1、定义： 气态离子形成1摩离子晶体时释放的能量。
与Cl-紧邻的 Cs+有 6 个
氯化铯化学式CsCl
9
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（缩写C.N.）
离子晶体 阴离子的配位数 阳离子的配位数
NaCl
6
6
CsCl
8
8
10
（3）CaF2型晶胞
①一个CaF2晶胞中含： 4个Ca2+和8个F-
②F-的配位数： 4 ③Ca2+的配位数： 8
与Cl-紧邻的Cl-有 12 个
7
CsCl的晶体结构及晶胞
---Cs+ ---Cl-
8
（2）CsCl型晶胞
①Cs+和Cl-的位置：
铯离子：体心
氯离子：顶点；或者反之。 ②每个晶胞含1个Cs+、1个Cl-
③与Cs+紧邻的Cl-有 8 个，
与Cl-紧邻的 Cs+有 8 个
与Cs+紧邻的 Cs+有 6 个
NaCl r+/r- = 0.525 C.N.=6
CsCl r+/r- = C.N.=8
0.934
13
6、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决定正负离子的配位数
配位数 半径比
4 0.2~0.4
6 0.4~0.7
8 0.7~1.0
空间构型
ZnS
NaCl
CsCl
（2）电荷因素：
21
• 教学重点难点： • 1、离子晶体的物理性质的特点 • 2、离子晶体配位数及其影响因素 • ３、晶格能的定义和应用
22
【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。
晶体中正负离子的电荷比（绝对值）决定正负离子配位数是否 相等
（3）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。
14
科学视野
[阅读] 碳酸盐热分解的实质是什么？ • 思考：碳酸盐的稳定性与什么因素有关。
结构：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 金属阳离子半径越小，碳酸盐的热稳定性越差
(晶格能是最能反映离子晶体稳定性的数据) • 2、影响晶格能的大小的因素 ： （1）阴、阳离子所带电荷越多晶格能越大。 （2）阴、阳离子的半径越小，晶格能越大。
17
3、晶格能的作用
• 晶格能越大：
– 形成的离子晶体越稳定；（离子键越强） – 熔点越高； – 硬度越大。 – 晶格能也影响了岩浆晶出的次序，晶格能越
Cl- NaC-+ l
Na+ ClNa+
NaC+ l-
Cl-
Na+
Cl-
Na+ Cl-
Na+
Cl-
Cl- Na+ Na+
NaC-+ l
ClNa+
ClNa+
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。 4
NaCl的晶体结构模型
---Cl- --- Na+
5
6
5、晶胞类型：
第四节 离子晶体
1
复习：三种晶体类型与性质的比较
晶体类型 概念
原子晶体
相邻原子之间以共价 键相结合而成具有空 间网状结构的晶体
分子晶体
分子间以范德 华力相结合而 成的晶体
金属晶体
通过金属键形 成的晶体
作用力
共价键
范德华力
金属键
构成微粒
熔沸点 物 理 硬度 性 质 导电性
原子
很高 很大
无（硅为半导体）
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某些离子晶体的晶格能
F-
Cl-
Br-
I-
Li+ 1036 853 807 757 Na+ 923 786 747 704 K+ 821 715 682 649 Rb+ 785 689 660 630 Cs+ 740 659 631 604
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卤化钠及碱土金属离子晶体
活泼金属元素（IA、IIA等）与 活泼非金属元素(VIA、VIIA等)
形成化合物的元素的电负性的差>1.7 3
5、晶胞类型：
Na+Cl-CNl-a+NaCN+laN-+aC+l- Na+
Na+ClC- l-
NaC+ l-
Cl- NaN+a+NaCC+ll--
Na+
ClNa+ Cl-
Cl-
Na+
ຫໍສະໝຸດ Baidu
Cl- Na+ Na+
KBr AgCl、 MgO、CaS、 BaSe
CsCl、CsBr、 CsI、
ZnS型
Zn2+：4 Zn2+：4 Zn2+：4 ZnS、AgI、 S2-： 4 S2-： 4 S2-：4 BeO
AB2 CaF2 型
Ca2+：8 Ca2+：8 Ca2+：4 F-： 4 F-： 4 F-： 8
碱土金属卤化 物、碱金属氧 化物。
20
各类型离子晶体晶胞的比较
晶体 晶胞 类型 类型
晶胞结构 示意图
距离最近 每个晶 配位数 且相等的 胞含有
相反离子 离子数
实例
NaCl 型
AB CsCl 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
分子
低 小
无
金属阳离子和“电子气” 自由电子
差别较大 差别较大
导体
实例
金刚石、二氧化硅、 晶体硅、碳化硅
Ar、S、CO2 Au、Fe、Cu、钢
等
铁等
2
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。
2、成键粒子：阴、阳离子
3、相互作用力：离子键
4、常见离子晶体（含离子键的化合物） 强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类
（1）NaCl型晶胞
①Na+和Cl-的位置：
Na+和Cl-交错排列，Na+在立方体的体心和棱中点，Cl在面心和顶点，或者反之。
②每个晶胞含 4
个Na+ 4
个Cl-
③与Na+等距离且最近的Cl- 有 6 个，
围成正八面体 型 与Cl-紧邻的Na+有 6
个，围成正八面体
型
与Na+紧邻的Na+有 12 个
11
(4)ZnS型晶胞
和金刚石相同
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
12
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。
离子
Na+
Cs+
Cl-
离子半径
95
/pm
169
181
15
7.离子晶体的物理性质： （1）熔沸点较高，难挥发 【阴阳离子电荷数越多，离子半径越
小则离子键越强，熔沸点越高】 （2）硬而脆、难压缩 （3）离子晶体不导电，水溶液或熔融
状态下均导电 （4）大多数离子晶体易溶于极性溶剂
（如水)，难溶于非极性溶剂
16
二、晶格能
• 1、定义： 气态离子形成1摩离子晶体时释放的能量。
与Cl-紧邻的 Cs+有 6 个
氯化铯化学式CsCl
9
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（缩写C.N.）
离子晶体 阴离子的配位数 阳离子的配位数
NaCl
6
6
CsCl
8
8
10
（3）CaF2型晶胞
①一个CaF2晶胞中含： 4个Ca2+和8个F-
②F-的配位数： 4 ③Ca2+的配位数： 8
与Cl-紧邻的Cl-有 12 个
7
CsCl的晶体结构及晶胞
---Cs+ ---Cl-
8
（2）CsCl型晶胞
①Cs+和Cl-的位置：
铯离子：体心
氯离子：顶点；或者反之。 ②每个晶胞含1个Cs+、1个Cl-
③与Cs+紧邻的Cl-有 8 个，
与Cl-紧邻的 Cs+有 8 个
与Cs+紧邻的 Cs+有 6 个
NaCl r+/r- = 0.525 C.N.=6
CsCl r+/r- = C.N.=8
0.934
13
6、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决定正负离子的配位数
配位数 半径比
4 0.2~0.4
6 0.4~0.7
8 0.7~1.0
空间构型
ZnS
NaCl
CsCl
（2）电荷因素：
21
• 教学重点难点： • 1、离子晶体的物理性质的特点 • 2、离子晶体配位数及其影响因素 • ３、晶格能的定义和应用
22
【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。
晶体中正负离子的电荷比（绝对值）决定正负离子配位数是否 相等
（3）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。
14
科学视野
[阅读] 碳酸盐热分解的实质是什么？ • 思考：碳酸盐的稳定性与什么因素有关。
结构：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 金属阳离子半径越小，碳酸盐的热稳定性越差
(晶格能是最能反映离子晶体稳定性的数据) • 2、影响晶格能的大小的因素 ： （1）阴、阳离子所带电荷越多晶格能越大。 （2）阴、阳离子的半径越小，晶格能越大。
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3、晶格能的作用
• 晶格能越大：
– 形成的离子晶体越稳定；（离子键越强） – 熔点越高； – 硬度越大。 – 晶格能也影响了岩浆晶出的次序，晶格能越
Cl- NaC-+ l
Na+ ClNa+
NaC+ l-
Cl-
Na+
Cl-
Na+ Cl-
Na+
Cl-
Cl- Na+ Na+
NaC-+ l
ClNa+
ClNa+
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。 4
NaCl的晶体结构模型
---Cl- --- Na+
5
6
5、晶胞类型：
第四节 离子晶体
1
复习：三种晶体类型与性质的比较
晶体类型 概念
原子晶体
相邻原子之间以共价 键相结合而成具有空 间网状结构的晶体
分子晶体
分子间以范德 华力相结合而 成的晶体
金属晶体
通过金属键形 成的晶体
作用力
共价键
范德华力
金属键
构成微粒
熔沸点 物 理 硬度 性 质 导电性
原子
很高 很大
无（硅为半导体）