《离子晶体》
【教学课件】《离子晶体》(人教)
人民教育出版社 九年级 | 上册
（3）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。
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练习
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
1、什么是离子键？什么是离子化合物？
离子键：使阴、阳离子结合成离子化合物的静电作用； 离子化合物：由阳离子和阴离子组成的化合物。
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知识回顾
2、我们已经学过几种晶体？它们的结构微粒和微粒间的相互作用 分别是什么？
（1）分子晶体 ①定义：分子间通过分子间作用力构成的晶体； ②构成微粒：分子； ③微粒间作用：a.分子间作用力，部分晶体中存在氢键；b.分子内 存在化学键，在晶体状态改变 时不被破坏。
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离子晶体与离子化合物之间的关系？
离子化合物不一定是离子晶体，离子晶体一定是离 子化合物。
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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
决定离子晶体结构的因素
几何因素： 晶体中正负离子的半径比。 电荷因素： 晶体中正负离子的电荷比。 键性因素： 离子键的纯粹程度。
离子晶体
几种晶体结构与性质的比较 晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
金属阳离子 原子) (原子)自由 电子
构成晶 阴阳离子 分子 原子 结 体微粒 构 微粒间 范德华力、 范德华力、 离子键 共价键 作用力 氢键 性 熔沸点 硬度 质 导电 较高 较大 脆 较低 较小 高 很大 脆、耐磨
金属键 较高 较大 延展性好 导电
（2）电荷因素 正负离子的电荷数比等于该晶 体晶胞中（化学式） 体晶胞中（化学式）正负离子 个数的反比， 个数的反比，等于正负离子配 位数之比。 位数之比。 （3）键性因素
Ca2+ F-
5、晶格能 气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量称为晶 气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量称为晶 形成 格能。通常取正值 正值。 格能。通常取正值。 （1）晶格能正比于正负离子电荷数的乘积，与正 晶格能正比于正负离子电荷数的乘积， 负离子的核间距成反比。 负离子的核间距成反比。 （2）晶格能越大，离子晶体越稳定，熔点越高， 晶格能越大，离子晶体越稳定，熔点越高， 硬度越大。 硬度越大。
固体不导电， 固体不导电， 固体和熔融 一般不导 熔融或水溶 都不导电 电 液导电
3、几种常见的离子晶体
每个NaCl晶胞中包含Cl 个数为：8X1/8+6X1/2=4 每个NaCl晶胞中包含Cl-个数为：8X1/8+6X1/2=4； NaCl晶胞中包含 个数为：12X1/4+1=4 Na+个数为：12X1/4+1=4。 每个CsCl晶胞中包含Cl 个数为：8X1/8=1 每个CsCl晶胞中包含Cl-个数为：8X1/8=1；Cs+个 CsCl晶胞中包含 数为： 数为：1。
配位离子（原子）：与中心离子（原子） 配位离子（原子）：与中心离子（原子）直接成键 ）：与中心离子 的离子（原子）。 的离子（原子）。 配位离子（原子）的数目称为配为数。 配位离子（原子）的数目称为配为数。
离子晶体
6 2
4
这几个Na+在空间
构成的几何构型 为 正八面体 。
3
6
1
2
5
4
每个Cl- 周围 与之最接近且 距离相等的Na+ 共有 6 个。
1每个Na+周围最近且等距的Cl-有 6 个
它们围成的几何空间构型为 正八面体 2每个Cl-周围最近且等距的Na+有 6 个 它们围成的几何空间构型为 正八面体
3每个Na+周围最近且等距的Na+有 12 个 4每个Cl-周围最近且等距的Cl-有 12 个
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。
晶格能：定义是气态离子形成l摩离子晶 体释放的能量，通常取正值。
4、离子晶体的晶格能
仔细阅读课本 P80 表3—8，离子晶体的晶格能与哪些 因素有关？
（1）、影响晶格能大小因素
小结：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，简言之：晶格能的大
NaCl:95/181=0.525 CsCl:169/181=0.933
（2）电荷因素
由正负离子的电荷比影响 离子晶体的配位数学.科.网的因素， 称为电荷因素。
CaF2的晶胞
例和：F－C的aF个2的数晶之体比中_1_:，_2_C，a电2＋ 荷数之比_2_:_1__，Ca2＋配位 数是__8___，F－的配位数是
第四节 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。
2、构成粒子： 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。
二、晶胞结构特点 1、几种常见的晶体类型
化学：3.4《离子晶体》PPT课件(新人教版-选修3)
综合应用
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?
综合应用
Hale Waihona Puke (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
计算方法：均摊法 顶点占1/8；棱占1/4；面心占1/2；体心占1
（3）与Na+等距离且最近的Na+ 、Cl- 各有几个？
与Na+等距离且最近的Cl- 有：6个
与Na+等距离且最近的Na+ 有：12个
（2）氯化铯型晶胞
CsCl晶胞
（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 铯离子：1个 ；氯离子：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
3.4《离子晶体》
2Na + Cl2 == 2NaCl
Na
+11
+17
Cl
Na+
+11
+17
Cl-
Na+ Cl-
一、离子键
1、定义：
2、常见物质
一、离子晶体
1、定义：由阳离子和阴离子通过离
人教版化学选修三《离子晶体》精品课件
---Cs+
①铯离子和氯离子的配位数： 每个Cs+周围同时吸引8个Cl-，每个Cl-周 围同时吸引8个 Cs + 化学式：CsCl
②每个晶胞含 1 个铯离子、 1 个氯离子。 化学式：CsCl ③与铯离子等距离且最近的铯离子有 6 ④与氯离子等距离且最近的氯离子有 6 个。 个。
3.CaF2晶体的结构模型
第四节 离子晶体
离子晶体定义、成键粒子、相互作用力
定义： 由阳离子和阴离子通过离子键结合而 成的晶体。
成键粒子： 阴、阳离子
相互作用力：离子键
常见晶体离子：强碱、活泼金属氧化物、大 部分的盐类。
离子晶体的结构特征
①离子键没有饱和性和方向性，在晶体中 阴阳离子尽可能采取最密堆积； ②离子晶体中不存在单独的分子，化学式 代表阴阳离子最简个数比；
晶格能定义、符号和单位 1.定义：气态离子形成1摩尔离子晶体时释放 的能量。 2.符号：U 3.单位：kJ/mol
晶格能的大小的影响因素
离子电荷越大，阴、阳离子半径越小，即 阴、阳离子间的距离越小，则晶格能越大。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。
晶格能的作用和意义
晶格能越大 ，则 ①形成的离子晶体越稳定；（离子键越强） ②熔点越高；
①Ca2+的配位数： 8 F-的配位数：4 化学式：CaF2 ②一个CaF2晶胞中含： 4个Ca2+和8个F化学式：CaF2
---Ca2+ ---F-
4.ZnS晶体的结构模型
①Zn2+离子的配位数： 4 S2-的配位数： 4 化学式：ZnS ②一个ZnS晶胞中含:4个阳离子和4 个阴离子 化学式：ZnS
决定离子晶体结构的因素
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
3.3离子晶体
第三章——第三节——离子晶体要点一、离子晶体1.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。
如Na2O、NH4Cl、Na2SO4、NaCl、CsCl、CaF2等都是离子晶体，其中Na2O、NaCl、CsCl、CaF2晶体中只有离子键（2）构成晶体的微粒：阴、阳离子（在晶体中不能自由移动）（3）微粒间的作用力：离子键（4）常见的离子晶体——离子化合物：强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐等（5）结构特点：理论上，结构粒子可向空间无限扩展（6）配位数（C.N.）：指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目（7）物理性质：硬度较大，难于压缩；熔沸点一般较高，难挥发；不导电，但是在熔融状态或水溶液中可导电2.常见离子晶体的空间结构（1）AB型离子晶体的空间结构：如NaCl和CsCl晶体说明：Ⅰ、氯化钠型晶胞：阴、阳离子的配位数是6，即每个Na+紧邻6个Cl-，每个Cl-紧邻6个Na+①钠离子、氯离子的位置关系：钠离子和氯离子位于立方体的顶角上，并交错排列。
钠离子：体心和棱中点；氯离子：面心和顶点，或反之；②每个晶胞含钠离子、氯离子的个数：Cl-：8×1/8+6×1/2=4 Na+：12×1/4+1=4；③与Na+等距离且最近的Na+有12个；④Na+、Cl-比例为1︰1，化学式为NaCl，属于AB型离子晶体。
Ⅱ、氯化铯型晶胞：阴、阳离子的配位数是8，即每个Cs+紧邻8个Cl-，每个Cl-紧邻8个Cs+每个Cs+周围最邻近的Cl-有8个，每个Cl-周围最邻近的Cs+有8个，则Cs+、Cl-的配位数都是8。
因此整个晶体中，Cs+、Cl-比例为1︰1，化学式为CsCl，属于AB型离子晶体。
同是AB型离子晶体， CsCl与NaCl的晶体结构和配位数不一样（2）CaF2晶体的空间结构由图可知，Ca2+的配位数为8，F-的配位数是43.决定离子晶体结构的主要因素：（1）几何因素：正、负离子的半径比的大小晶体的阴、阳离子所带的电荷数相同的AB型离子晶体的几何因素与配位数（阴、阳离子个数相同，配位数也相同）的关系：r+/ r-配位数0.225-0.414 40.414-0.732 60.732-1.00 8（2）电荷因素：正、负离子所带电荷的多少晶体中阴、阳离子的电荷数不相同，阴、阳离子个数不相同，各离子的配位数也不相同。
离子晶体的基本特点
离子晶体的基本特点离子晶体一般硬而脆，具有较高的熔沸点，熔融或溶解时可以导电。
晶体主要分为离子晶体、分子晶体、金属晶体和原子晶体。
离子晶体是指由离子化合物结晶成的晶体，离子晶体属于离子化合物中的一种特殊形式，不能称为分子。
由正、负离子或正、负离子集团按一定比例通过离子键结合形成的晶体称作离子晶体。
强碱、活泼性金属氧化物和大多数的盐类均为离子晶体。
离子晶体一般硬而脆，具有较高的熔沸点，熔融或溶解时可以导电。
（注：不同于离子化合物。
）1.结构特征：离子晶体中正、负离子或离子集团在空间排列上具有交替相间的结构特征，因此具有一定的几何外形，例如NaCl是正立方体晶体，Na+离子与Cl-离子相间排列，每个Na+离子同时吸引6个Cl-离子，每个Cl-离子同时吸引6个Na+。
不同的离子晶体，离子的排列方式可能不同，形成的晶体类型也不一定相同。
离子晶体不存在分子，所以没有分子式。
离子晶体通常根据阴、阳离子的数目比，用化学式表示该物质的移动图片组成，如NaCl表示氯化钠晶体中Na+离子与Cl-离子个数比为1:1， CaCl2表示氯化钙晶体中Ca2+离子与Cl-离子个数比为1:2。
2.电性：离子晶体整体上具有电中性，这决定了晶体中各类正离子带电量总和与负离子带电量总和的绝对值相当，并导致晶体中正、负离子的组成比和电价比等结构因素间有重要的制约关系。
3.离子键：如果离子晶体中发生位错即发生错位，正正离子相切，负负离子相切，彼此排斥，离子键失去作用，故无延展性。
如CaCO3可用于雕刻，而不可用于锻造。
因为离子键的强度大，所以离子晶体的硬度高。
又因为要使晶体熔化就要破坏离子键，所以要加热到较高温度，故离子晶体具有较高的熔沸点。
离子晶体在固态时有离子，但不能自由移动，不能导电，溶于水或熔化时离子能自由移动而能导电。
因此水溶液或熔融态导电，是通过离子的定向迁移导电，而不是通过电子流动而导电。
离子晶体一般硬而脆，具有较高的熔沸点，熔融或溶解时可以导电。
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1、定义：由阳离子和阴离子通过离
晶体。
子键结合而成的
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。
5、晶胞类型： （1）氯化钠型晶胞
Na+Cl-CNl-a+NaCN+laN-+aC+l- Na+
Na+ClC- l-
NaC+ l-
Cl- NaN+a+NaCC+ll--
差别较大
差别较大
无（硅为半导体） 无
导体
实例
金刚石、二氧化硅、 晶体硅、碳化硅
Ar、S等
Au、Fe、Cu、钢 铁等
氯化钠晶体 实用文档
粉末状氯化钠晶体 实用文档
3.4离子晶体
氯化钠的形成过程： 2Na + Cl2 == 2NaCl
Na
+11
+17
Cl
Na+
+11
+17
Cl-
Na+ Cl-
一、离子晶体
NaCl的晶体结构模型
---Cl- --- Na+
NaCl晶体中阴、阳离子配位数
（2）氯化铯型晶胞
CsCl的晶体结构及晶胞构示 意图
---Cs+ ---Cl-
CsCl晶胞
（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 铯离子：1个 ；氯离子：1 （个3）与铯离子等距离且最近 的铯离子、氯离子各有几个？
Na+
ClNa+ Cl-
Cl-
Na+
Cl- Na+ Na+
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。
氯化钠的晶胞
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 ❖ 晶格能的晶大格小能与阴的、大阳小离与子离所子带晶电荷的乘积
成正比，体与的阴熔、阳点离有子什间么的关距系离？成反比。 简言之,晶格离能子的大晶小体与的离子晶带格电能量与成正哪比,与离子半
径成反比. 晶些格因能素越有大关：？
铯离子：6个 ；氯离子：8
(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 个F-
8
(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
科学探究：
❖ 找出CsCl、NaCl两种离子晶体中阳离子和阴 离子的配位数，它们是否相等？
总结一
❖ 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。
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 q1q2 r
【总结归纳二】
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。
离子晶体 NaCl CsCl
阴离子的配位数
6 8
阳离子的配位数
6 8
决定离子晶体结构的因素
❖几何因素
晶体中正负离子的半径比
❖电荷因素
晶体中正负离子的电荷比
❖键性因素
离子键的纯粹程度（纯粹因素）
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。
练习
❖ 1、下表列出了有关晶体的知识，其中错误的是（ B ）
A
B
C
D
晶体
硫化钾 干冰 金刚石 碘
组成晶体的微粒 阴阳离子 分子 原子 分子
晶体微粒间存在的 离子键 作用力
共价键 共价键 范德华力
❖ 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（ C ）
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
实例
KBr AgCl、 MgO、CaS、 BaSe
CsCl、CsBr、 CsI、TlCl
ZnS型
Zn2+： 4
Zn2+：4 ZnS、AgI、
S2-： 4 ----------- S2-： 4 BeO
AB2 CaF2 型
Ca2+： 8 ----------F-： 4
实用文档
Ca2+： 4 F-： 8
碱土金属卤化 物、碱金属氧 化物。
知识回顾：三种晶体类型与性质的比较
Байду номын сангаас
晶体类型
概念
作用力
构成微粒 熔沸点
物 理 硬度 性 质 导电性
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
金属晶体
分子间以范德 华力相结合而
成的晶体
通过金属键形成的 晶体
共价键
范德华力
金属键
原子
很高 很大
分子 很低 很小
金属阳离子 和自由电子
（1）钠离子和氯离子的位置：
①钠离子和氯离子位于立方体的顶角上，并交错排列。 ②钠离子：体心和棱中点；氯离子：面心和顶点，或者 反之。
（2）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数 计算方法：均摊法 顶点占1/8；棱占1/4；面心占1/2；体心占1
（3）与Na+等距离且最近的Na+ 、Cl- 各有几个？
与Na+等距离且最近的Na+ 有： 12个 与Na+等距离且最近的Cl- 有： 6个
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
相同离子 离子数
NaCl 型
Na+： 6 Na+： 12 Na+： 4 Cl-： 6 Cl-： 12 Cl-： 4
AB CsCl 型
Cs+： 8 Cs+： 6 Cl-： 8 Cl-： 6
Cs+：1 Cl-：1