高二化学选修3离子晶体课堂
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5
6、影响离子键强弱的因素：
离子半径和 离子电荷
F
?
K
Q1Q2 r2
同种类型的离子晶体，通常离子半径 越 、小离子带电荷越 多，离子键就越 。离强子键越强，破坏它所需能量就越 。熔点大就越 。 高
6
7、离子键的特征
? 没有方向性： 阴阳离子是球形对称的，电荷的分布也是
球形对称的，它们在空间各个方向上的静电 作用相同，都可以和带不同电荷的离子发生 作用 ? 没有饱和性：
14
CsCl晶体的结构
15
(2)氯化铯晶体
氯化铯晶体中 氯离子和铯离 子分别处于晶 胞的什么位置？
铯离子 氯离子
氯离子位于顶点， 铯离子位于体心。
16
CsCl晶体中离子的配位数
板书
（1）每个晶胞含铯离子、 氯离子的个数？
1个Cs+ 1个Cl-
（2）在氯化铯晶体中，每 个Cs+周围与之最接近且距离 相等的Cl-共有 8 ；
4. 配位数 （C．N．） 离子周围最邻近的异电性离子的数目
5、常见的离子晶体：强碱、活泼金属氧化物、 金属氢化物、大部分的盐9
阅读课本P 79最后一段(即科学 视野之前的一段),结合氯化钠晶体
的结构,你认为离子晶体物理性质有
何特点?
板书
6. 离子晶体物理性质的特点：
(1) 熔沸点 较高 , 难挥发难压缩。 离子电荷越多,核间距离越小,熔沸点升高。
离子晶体 阴离子的配位数 阳离子的配位数
NaCl
6
CsCl
8
6 8
21
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
4
6
8
半径比 0.2 ~0.4 0.4 ~0.7 0.7 ~1.0
空间构型 ZnS NaCl CsCl
1、活泼的金属元素 （IA、IIA ）和活泼的 非金 属元素（VIA、VIIA ）形成的化合物。
2、活泼的 金属元素 和酸根离子（或氢氧根离子） 形成的化合物
3、铵根和酸根离子（或活泼 非金属元素离子 ） 形成的盐。
4、从物质类别的角度来说，离子化合物通常包
括__强__碱____、_大___多__数__盐___ 和__活__泼__金___属__氧__化___物。
每个Cl- 周围 与之最接近且 距共离有相6 等个的。Na+
13
二、典型的离子晶体： 1.NaCl ：
板书
①与Na +等距 离且最近 Cl-
有 6 个，
即 Na +的配位
数6。
②与Cl -等距离且
最近Na+ 有 6
个，即 Cl -的配位
数为 6 。
③与Cl-等距离且最近 Cl-有 12 个
④与Na+ 等距离且最近 Na + 有 12 个
NaCl:95/181=0.525 CsCl:169/181=0.933
24
离子
Na+
离子半径（pm) 95
NaCl型
CsCl型
Cs+
Cl－
169
181
r＋ r－ ＝ 0.52
r＋ r－ ＝ 0.93
25
2、电荷因素
由正负离子的电荷比影响 离子晶体的配位数的因素， 称为电荷因素。
CaF 2的晶胞
(2) 硬度 较大 。
(3) 水溶性 一般易溶于水,而难溶于非极性溶剂。
(4) 导电性 固态不导电,水溶液或者熔融状态下能导电10。
二、典型的离子晶胞：
11
NaCl 的晶体结构：
6：6 12
NaCl晶体中离子的配位数
3
1 5
6 2
3
6
1
2
5
4
4
这几个Na+在空间 构成的几何构型 为 正八面体 。
22
三、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
（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
23
1、几何因素
配位数与 r +/ r－ 之比相关： 0.225 —— 0.414 4 配位 0.414 —— 0.732 6 配位 0.732 —— 1.000 8 配位
例：CaF 2的晶体中，Ca 2＋ 和F－的个数之比_1_:_2_，电
荷数之比_2__:1__，Ca 2＋配位 数是__8___，F－的配位数是
____4___。
26
NaCl CsCl
熔点℃ 801 645
沸点℃ 1413 1290
为什么NaCl 的熔沸点比CsCl 高？
27
结论:
对于组成和结构相似的物质， 阴、阳离子半径越小，离子键越强， 熔沸点较高，晶体越稳定。
第四节 离子晶体
1
知识回顾：离子键
1、 使阴、阳离子结合成离子称化合为物离的子静电键作。用
2、成键的微粒：阴、阳离子 3、成键的本质：阴阳离子间的静电作用 4、成键的条件：活泼金属元素的原子和活
泼的非金属元素的原子
形成条件：一般电负性差值大于1.7 4
5.常见的离子化合物 思考
? 哪些物质中含有离子键？
（3）在每个Cl-周围距离相等且最 近的Cs+共有 8 ；
(4)与Cs+ 最近且等距离的Cs+有6个
17
(3)CaF 2型晶胞
板书
①Ca 2+的配位数： 8 ②F-的配位数：4
③一个CaF2晶胞中 平均含：
4 个Ca ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ+ 和8 个F-
(4)Ca2+周围最近且等距离的 Ca2+有 12 个， F-………………………F -有 6 个。 18
在静电作用能达到的范围内，只要空间条 件允许，一个离子可以多个离子发生作用
7
重晶石 BaSO 4
明矾 KAl(SO 4)2·12H2O
莹石 CaF2
胆矾 CuSO 4·5H2O 8
一、离子晶体
板书
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
Ca
F
晶胞上面心
图示为CaF2晶胞的1/8, 观察点为上左前方
Ca 2＋配位数是__8___，F－的配位数是 ___4____。
19
(4)ZnS型晶胞
1°一个 ZnS 晶胞中含： 4个阳离子和 4个阴离子
2°阳离子的配位数：4 阴离子的配位数：4
20
科学探究：
? 找出NaCl、CsCl 两种离子晶体中阳离子和 阴离子的配位数，它们是否相等？
离子键的强弱在一定程度上可以 用离子晶体的晶格能来衡量。
28
四、离子晶体的晶格能
1.概念：气态离子形成1摩尔离子晶体 释放的能量，通常取正值。
29
2.表示：符号为U 单位是KJ/mol ,取正值
3、影响晶格能大小因素 离子晶体中阴阳离子半径越小，所带电荷越多， 离子键越强，晶格能越大
30
4 晶格能的作用： （1）晶格能越大，离子晶体越稳定，离 子晶体的熔沸点越高，硬度越大。 （2）岩浆晶出规则与晶格能的关系 ★晶格能高的晶体熔点较高，更容易在岩 浆冷却过程中冷却下来，从而先结晶
6、影响离子键强弱的因素：
离子半径和 离子电荷
F
?
K
Q1Q2 r2
同种类型的离子晶体，通常离子半径 越 、小离子带电荷越 多，离子键就越 。离强子键越强，破坏它所需能量就越 。熔点大就越 。 高
6
7、离子键的特征
? 没有方向性： 阴阳离子是球形对称的，电荷的分布也是
球形对称的，它们在空间各个方向上的静电 作用相同，都可以和带不同电荷的离子发生 作用 ? 没有饱和性：
14
CsCl晶体的结构
15
(2)氯化铯晶体
氯化铯晶体中 氯离子和铯离 子分别处于晶 胞的什么位置？
铯离子 氯离子
氯离子位于顶点， 铯离子位于体心。
16
CsCl晶体中离子的配位数
板书
（1）每个晶胞含铯离子、 氯离子的个数？
1个Cs+ 1个Cl-
（2）在氯化铯晶体中，每 个Cs+周围与之最接近且距离 相等的Cl-共有 8 ；
4. 配位数 （C．N．） 离子周围最邻近的异电性离子的数目
5、常见的离子晶体：强碱、活泼金属氧化物、 金属氢化物、大部分的盐9
阅读课本P 79最后一段(即科学 视野之前的一段),结合氯化钠晶体
的结构,你认为离子晶体物理性质有
何特点?
板书
6. 离子晶体物理性质的特点：
(1) 熔沸点 较高 , 难挥发难压缩。 离子电荷越多,核间距离越小,熔沸点升高。
离子晶体 阴离子的配位数 阳离子的配位数
NaCl
6
CsCl
8
6 8
21
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
4
6
8
半径比 0.2 ~0.4 0.4 ~0.7 0.7 ~1.0
空间构型 ZnS NaCl CsCl
1、活泼的金属元素 （IA、IIA ）和活泼的 非金 属元素（VIA、VIIA ）形成的化合物。
2、活泼的 金属元素 和酸根离子（或氢氧根离子） 形成的化合物
3、铵根和酸根离子（或活泼 非金属元素离子 ） 形成的盐。
4、从物质类别的角度来说，离子化合物通常包
括__强__碱____、_大___多__数__盐___ 和__活__泼__金___属__氧__化___物。
每个Cl- 周围 与之最接近且 距共离有相6 等个的。Na+
13
二、典型的离子晶体： 1.NaCl ：
板书
①与Na +等距 离且最近 Cl-
有 6 个，
即 Na +的配位
数6。
②与Cl -等距离且
最近Na+ 有 6
个，即 Cl -的配位
数为 6 。
③与Cl-等距离且最近 Cl-有 12 个
④与Na+ 等距离且最近 Na + 有 12 个
NaCl:95/181=0.525 CsCl:169/181=0.933
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离子
Na+
离子半径（pm) 95
NaCl型
CsCl型
Cs+
Cl－
169
181
r＋ r－ ＝ 0.52
r＋ r－ ＝ 0.93
25
2、电荷因素
由正负离子的电荷比影响 离子晶体的配位数的因素， 称为电荷因素。
CaF 2的晶胞
(2) 硬度 较大 。
(3) 水溶性 一般易溶于水,而难溶于非极性溶剂。
(4) 导电性 固态不导电,水溶液或者熔融状态下能导电10。
二、典型的离子晶胞：
11
NaCl 的晶体结构：
6：6 12
NaCl晶体中离子的配位数
3
1 5
6 2
3
6
1
2
5
4
4
这几个Na+在空间 构成的几何构型 为 正八面体 。
22
三、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
（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
23
1、几何因素
配位数与 r +/ r－ 之比相关： 0.225 —— 0.414 4 配位 0.414 —— 0.732 6 配位 0.732 —— 1.000 8 配位
例：CaF 2的晶体中，Ca 2＋ 和F－的个数之比_1_:_2_，电
荷数之比_2__:1__，Ca 2＋配位 数是__8___，F－的配位数是
____4___。
26
NaCl CsCl
熔点℃ 801 645
沸点℃ 1413 1290
为什么NaCl 的熔沸点比CsCl 高？
27
结论:
对于组成和结构相似的物质， 阴、阳离子半径越小，离子键越强， 熔沸点较高，晶体越稳定。
第四节 离子晶体
1
知识回顾：离子键
1、 使阴、阳离子结合成离子称化合为物离的子静电键作。用
2、成键的微粒：阴、阳离子 3、成键的本质：阴阳离子间的静电作用 4、成键的条件：活泼金属元素的原子和活
泼的非金属元素的原子
形成条件：一般电负性差值大于1.7 4
5.常见的离子化合物 思考
? 哪些物质中含有离子键？
（3）在每个Cl-周围距离相等且最 近的Cs+共有 8 ；
(4)与Cs+ 最近且等距离的Cs+有6个
17
(3)CaF 2型晶胞
板书
①Ca 2+的配位数： 8 ②F-的配位数：4
③一个CaF2晶胞中 平均含：
4 个Ca ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ+ 和8 个F-
(4)Ca2+周围最近且等距离的 Ca2+有 12 个， F-………………………F -有 6 个。 18
在静电作用能达到的范围内，只要空间条 件允许，一个离子可以多个离子发生作用
7
重晶石 BaSO 4
明矾 KAl(SO 4)2·12H2O
莹石 CaF2
胆矾 CuSO 4·5H2O 8
一、离子晶体
板书
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
Ca
F
晶胞上面心
图示为CaF2晶胞的1/8, 观察点为上左前方
Ca 2＋配位数是__8___，F－的配位数是 ___4____。
19
(4)ZnS型晶胞
1°一个 ZnS 晶胞中含： 4个阳离子和 4个阴离子
2°阳离子的配位数：4 阴离子的配位数：4
20
科学探究：
? 找出NaCl、CsCl 两种离子晶体中阳离子和 阴离子的配位数，它们是否相等？
离子键的强弱在一定程度上可以 用离子晶体的晶格能来衡量。
28
四、离子晶体的晶格能
1.概念：气态离子形成1摩尔离子晶体 释放的能量，通常取正值。
29
2.表示：符号为U 单位是KJ/mol ,取正值
3、影响晶格能大小因素 离子晶体中阴阳离子半径越小，所带电荷越多， 离子键越强，晶格能越大
30
4 晶格能的作用： （1）晶格能越大，离子晶体越稳定，离 子晶体的熔沸点越高，硬度越大。 （2）岩浆晶出规则与晶格能的关系 ★晶格能高的晶体熔点较高，更容易在岩 浆冷却过程中冷却下来，从而先结晶