高中化学第三章第四节离子晶体讲义含解析新人教版选修3
离子晶体1.了解离子晶体的结构特点。
2.能根据离子晶体的结构特点解释其物理性质。
3.了解晶格能的定义及应用。
细读教材记主干1.什么是离子键?其成键微粒有哪些?提示:带相反电荷离子之间的相互作用叫作离子键,其成键微粒是阴、阳离子。
2.由离子键构成的化合物叫离子化合物;离子化合物一定含离子键,可能含共价键,含离子键的化合物一定是离子化合物。
3.离子晶体是由阴、阳离子通过离子键结合而成的晶体。
决定离子晶体结构的重要因素有:几何因素(正负离子的半径比),电荷因素(正负离子的电荷比),键性因素(离子键的纯粹程度)。
4.离子晶体硬度较大,难以压缩,具有较高的熔点和沸点,固体不导电,溶于水或在熔融状态下可以导电。
[新知探究]1.概念由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。
(1)构成粒子:阳离子和阴离子。
(2)作用力:离子键。
2.决定晶体结构的因素3.离子晶体的性质4.1.离子晶体中的“不一定”(1)离子晶体中不一定都含有金属元素,如NH 4NO 3晶体。
(2)离子晶体的熔点不一定低于原子晶体,如MgO 的熔点(2 800 ℃)高于SiO 2的熔点(1 600 ℃)。
(3)离子晶体中除含离子键外不一定不含其他化学键,如CH 3COONH 4中除含离子键外,还含有共价键、配位键。
(4)由金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体,如AlCl 3是分子晶体。
(5)含有阳离子的晶体不一定是离子晶体,也可能是金属晶体。
(6)离子晶体中不一定不含分子,如CuSO 4·5H 2O 晶体。
2.四种晶体结构和性质的比较[对点演练]1.(2016·邢台高二检测)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如图所示),但CaC2晶体中由于哑铃形C2-2的存在,使晶胞沿一个方向拉长。
下列关于CaC2晶体的说法中正确的是( )A.1个Ca2+周围距离最近且等距离的C2-2数目为6B.该晶体中的阴离子与F2是等电子体C.6.4 g CaC2晶体中含阴离子0.1 molD.与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+共有12个解析:选C 依据晶胞示意图可以看出,晶胞的一个平面的长与宽不相等,再由图中体心可知1个Ca2+周围距离最近的C2-2有4个,而不是6个,故A错误;C2-2含电子数为2×6+2=14,F2的电子数为18,二者电子数不同,不是等电子体,故B错误;6.4 g CaC2为0.1 mol,CaC2晶体中含阴离子为C2-2,则含阴离子0.1 mol,故C正确;晶胞的一个平面的长与宽不相等,与每个Ca 2+距离相等且最近的Ca 2+应为4个,故D 错误。
2.NaCl 晶体模型如图所示:(1)在NaCl 晶体中,每个Na +周围同时吸引________个Cl -,每个Cl -周围也同时吸引着________个Na +;在NaCl 晶胞中含有________个Na +、________个Cl -,晶体中每个Na +周围与它距离最近且相等的Na +共有________个。
(2)对于氯化钠晶体,下列描述正确的是________。
A .它是六方紧密堆积B .相邻的正负离子核间距等于正负离子半径之和C .与氯化铯晶体结构相同D .每个Na +与6个Cl -作为近邻解析:(1)在氯化钠晶体中,一个Na +位于晶胞的中心,12个Na +分别位于晶胞的12条棱上,则属于该晶胞的Na +相当于3个⎝ ⎛⎭⎪⎫14×12=3,因此一个晶胞中共含有4个Na +,8个Cl -分别位于晶胞的8个顶点上,则属于该晶胞的Cl -相当于1个⎝ ⎛⎭⎪⎫18×8=1,6个Cl -分别位于晶胞的6个面心上,则属于该晶胞的Cl -相当于3个⎝ ⎛⎭⎪⎫12×6=3,所以一个晶胞中共含有4个Cl -。
可见NaCl 晶体中Na +、Cl -的个数比为1∶1。
图中位于晶胞中心的Na +实际上共有3个平面通过它,通过中心Na +的每个平面都有4个Na +位于平面的四角,这4个Na+与中心Na +距离最近且距离相等。
所以在NaCl 晶体中,每个Na +周围与它距离最近且距离相等的Na +共有12个,按相似的方法可推出每个Cl -周围与它最近且距离相等的Cl -也共有12个。
(2)氯化钠晶体是面心立方堆积,A 错误,相邻的正负离子核间距不等于正负离子半径之和,B 错误,氯化铯晶体结构呈体心立体堆积,C 错误,氯化钠晶体中以Na +为中心向三维方向伸展,有6个Cl -近邻,D 正确。
答案:(1)6 6 4 4 12 (2)D[新知探究]1.概念气态离子形成1 mol 离子晶体释放的能量,通常取正值,单位为 kJ/mol 。
2.影响因素3.晶格能对离子晶体性质的影响晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,而且熔点越高,硬度越大。
[对点演练]3.(2016·潮州高二检测)离子晶体稳定性取决于晶体中晶格能的大小。
判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体稳定性由高到低的顺序是( )A.KCl>NaCl>BaO>CaOB.NaCl>KCl>CaO>BaOC.CaO>BaO>NaCl>KClD.CaO>BaO>KCl>NaCl解析:选C 离子晶体的离子半径越小,晶格能越大,则晶体的稳定性越高,离子半径Na+<K+,稳定性NaCl>KCl,离子半径Ca2+<Ba2+,稳定性CaO>BaO;离子所带电荷数越多,晶格能越大,则晶体的稳定性越高,离子电荷数Na+=Cl-<O2-=Ba2+,有稳定性BaO >NaCl,稳定性由高到低的顺序是CaO>BaO>NaCl>KCl,故选C。
4.下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是( )A.熔点:NaF>MgF2>AlF3B.晶格能:NaF>NaCl>NaBrC.阴离子的配位数:CsCl>NaCl>CaF2D.硬度:MgO>CaO>BaO解析:选A 掌握好离子半径的大小变化规律是分析离子晶体性质的一个关键点。
由于r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+),且Na+、Mg2+、Al3+所带电荷依次增大,所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强,晶格能依次增大,故熔点依次升高。
r(F-)<r(Cl-)<r(Br-),故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小。
在CsCl、NaCl、CaF2中阴离子的配位数分别为8、6、4。
r(Mg2+)<r(Ca2+)<r(Ba2+),故MgO、CaO、BaO中离子键依次减弱,晶格能依次减小,硬度依次减小。
1.(2016·黄石高二检测)下列叙述正确的是( )A.离子晶体中,只存在离子键,不可能存在其他化学键B.氧族元素(O、S、Se、Te)的氢化物的沸点依次升高C.NaHSO4、Na2O2晶体中的阴阳离子个数比均为1∶1D.晶体的硬度:金刚石>碳化硅>石英解析:选D 离子晶体中一定含有离子键,也可能存在共价键,如KOH,故A错误;氧族元素的氢化物都是分子晶体,其溶沸点的高低取决于分子间作用力,水分子之间存在氢键使得其溶沸点特别高,所以水的沸点最高,故B错误;硫酸氢钠、过氧化钠中其阴离子分别是HSO-4、O2-2,其阳离子都是钠离子,所以NaHSO4中阴阳离子个数比是1∶1,Na2O2晶体中的阴阳离子个数比为1∶2,故C 错误;这几种晶体都是原子晶体,且键长Si -Si >C -Si >C -C ,所以键能Si -Si <C -Si <C -C ,熔点金刚石>碳化硅>单晶硅,故D 正确。
2.(2016·蚌埠高二检测)离子键、共价键、金属键、范德华力都是微粒之间的不同作用力,下列物质:①Na 2O 2 ②SiO 2 ③氦气 ④金刚石 ⑤NH 4Cl ⑥白磷 含有上述任意两种作用力的是( )A .①②④ B.①③⑥ C.①⑤⑥ D.③④⑤解析:选C ①Na 2O 2含有离子键和共价键;②SiO 2只含有共价键;③氦气只含有范德华力;④金刚石中只含有共价键;⑤NH 4Cl 含有离子键和共价键;⑥白磷含有共价键和范德华力。
3.(2016·绵阳高二检测)如图是NaCl 、CsCl 、ZnS 等离子晶体结构图或是从其中分割出来的部分结构图。
试判断属于NaCl 的晶体结构的图像为( )A B C D解析:选B 因NaCl 属于立方晶体,每个钠离子周围有6个氯离子,选项中只有B 将黑球表示钠离子,白球表示氯离子,钠离子周围有6个氯离子,即B 属于NaCl 的晶体结构。
4.下列各组物质中,按熔点由低到高排列正确的是( ) A .O 2、I 2、Hg B .Si 、SiC 、金刚石 C .H 2O 、H 2S 、H 2Se D .NaCl 、KCl 、CsCl解析:选B A 项,Hg 的熔点比I 2低;B 项,Si 的原子半径大于C 的原子半径,错误;B 项,键能:C —C >C —Si >Si —Si ,熔点Si <SiC <金刚石,正确;C 项,H 2O 分子间有氢键,沸点最高,错误;D 项,Na +、K +、Cs +的半径依次增大,晶格能逐渐减小,熔点逐渐降低,错误。
5.(2016·汪清高二检测)高温下超氧化钾晶体呈立方体结构,晶体中氧的化合价部分为0价,部分为-2价。
如图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元),则下列说法中正确的是( )A .超氧化钾的化学式为KO 2,每个晶胞含有4个K +和4个O -2 B .晶体中每个K +周围有8个O -2,每个O -2周围有8个K +C .晶体中与每个K +距离最近的K +有8个 D .晶体中,0价氧与-2价氧的数目比为2∶1解析:选A 在超氧化钾晶体中含有K +个数是:8×18+6×12=4,含有O -2原子个数是:12×14+1=4,因此超氧化钾的化学式为KO 2,每个晶胞含有4个K +和4个O -2;在晶体中每个K +周围有6个O -2,每个O -2周围有6个K +;晶体中与每个K +距离最近的K +有(3×8)÷2=12个;晶胞中,K +和O -2都是4个,所以含有8个O 原子,根据电荷相等可知 -2价氧是2个,0价氧是6个,所以0价氧与 -2价氧的数目比为6∶2=3∶1。
6.在离子晶体中,阴、阳离子按一定规律在空间排列,如图1就是NaCl 的晶体结构。
在离子晶体中,阴、阳离子具有或接近具有球对称的电子云,它们可以被看成是不等径的刚性圆球,并彼此相切,如图2所示。
离子键的键长是相邻阴、阳离子的半径之和,如图3所示。
已知a 为常数。
图1 图2 图3 试回答下列问题:(1)在NaCl 晶体中,每个Na +同时吸引________个Cl -,而Na +数目与Cl -数目之比为________。
第四节 离子晶体(第1课时)
【小结】本节的两个重点:
1、四种典型的离子晶体的结构。
2、影响离子晶体配位数的因素。
作业
自主学 P89 5、6、7、10。
6 NaCl
8 CsCl
1子的半径比越大, 离子的配位数越大。
【巩固练习】
1、已知KCl的晶体结构与NaCl的相似,则KCl晶体中 K+的 C.N.是 6 ,Cl-的C.N.是 6 。
2、现有甲、乙、丙(如下图》三种晶体的晶胞: (甲中x处于晶胞的中心,乙中a处于晶胞的中心), 4:3 可推知:甲晶体中x与y的个数比是__________, 1:1 4 乙中a与b的个数比是_______,丙晶胞中有_______个 4 c离子,有_________个d离子。
高中化学 选修3
第三章第四节
离子晶体
【复习回顾】 1、什么是离子键?什么是离子化合物?
2、下列物质中哪些是离子化合物? Na2O NaOH 干冰 H2SO4 K2SO4 NH4Cl NaCl
一、离子晶体
1、离子晶体的定义:由阳离子和阴离子 通过离子键结合而形成的晶体。 (1)常见的离子晶体有: 活泼金属氧化物、强碱、绝大多数盐。 (2)不存在单个小分子,为“巨分子”。
例题: 如图直线 交点处的圆圈为 NaCl晶体中Na+ 或Cl-所处位置, 晶体中,每个 Na+周围与它最 接近的且距离相 等的Na+个数为: ____ 12
CsCl晶胞
(1)1个CsCl晶胞中,有 1 个Cs+,有 1 个Cl-。 (2)在CsCl晶体中, Cs+的配位数为 8 , Cl-的配位数为 8 。 (3)在CsCl晶体中,每个Cs+周围与它最接 近且距离相等的Cs+共有 6 个,形成 正八面体 形。
人教版高中化学选修三 3.4 离子晶体 课堂课件
一、离子晶体
1、定义 离子间通过离子键结合而成的晶体 微粒:离子 作用力:离子键
2、常见的离子晶体 强碱、部分金属氧化物、大部分盐类
3、离子晶体中的离子配位数 (C.N.) 离子周围最邻近的异电性离子的数目
2Na + Cl2 == 2NaCl
Na
+11
+17
Cl
Na+
+11
、几种典型离子晶体的结构
分析思考: 1、Na+配位数? Cl-配位数?
66
NaCl晶体中阴、阳离子配位数
分析思考: 2、NaCl晶体中每个Cl-周围最近且 等距离的Cl-有几个?每个Na+周围
最近且等距离的Na+有几个 12
4、几种典型离子晶体的结构
分析思考:
1、Cs+配位数?8
Cl-配位数? 8
C.液溴的汽化和钠的熔化
D.HCl和NaCl溶于水
3、下面图像是从NaCl或CsCl晶体结构
图中分割出来的部分结构图,试判断
属于NaCl晶体结构的是( C
)
(1)
(2)
(3)
A.①和③ C.①和④
(4)
B.②和③ D.只有①
二、晶格能
1、定义: 气态离子形成1mol离子晶体时释放的能量 常取正值,单位:kJ/mol
AB型离子晶体的晶格能
NaF NaCl NaBr
离子
电荷 1 1
1
晶格能
kJ/mol 923 786 747
NaI MgO CaO SrO BaO
1 222 2 704 3791 3401 3223 3054
2、影响晶格能大小的因素 ⑴ 离子的电荷数 相同类型的离子晶体,离子电荷越大, 晶格能越大 ⑵ 离子的核间距 离子电荷数相同的同类型的离子晶体, 离子核间距越小,晶格能越大
高二人教版化学选修三离子晶体授课课件
阴离子配位数 8
阳离子配位数 8
每个晶胞中
1
Cl—有
个
Cs +有 1 个
每个Cl— 周围最近且等距离的Cl—有 6 个 每个Cs+周围最近且等距离的Cs +有 6 个
CsCl晶胞
NaCl晶胞
③CaF2晶体 CaF2晶胞
阴离子配位数 4
阳离子配位数
8
8
CaF2晶胞
每个F— 周围最近且等距离的F— 有6 个
• 3、根据晶体的形成,推测离子晶体具有怎样 特性?
归纳总结: 影响离子晶体配位数的因素
①几何因素:晶体中正负离子的半径比 ②电荷因素:正负离子的电荷比 ③键性因素:离子键的纯粹程度
三、离子晶体的物理性质 熔沸点较高,硬度较大,难挥发难压缩。 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
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。
• 讨论
• 1、在NaCI和CsCI晶体中,阴阳离子个数比 都是1:1都属于AB型离子晶体,为什么二者 配位数不同、晶体结构不同?
• 2、为什么在NaCI(或CsCI)晶体中,正负 离子的配位数相同,而在CaF2晶体中的配位 数不相同?
第三章 晶体的结构与性质
第四节 离子晶体
一、离子晶体
1、离子晶体
概念:
由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶 体叫做离子晶体
组成微粒: 阴阳 离子
粒子间作用力:离子键
离子键特征 无方向性 无饱和性
注意 无分子式 化学式表示离子最简整数比
人教版高中化学选修3---第四节-----离子晶体讲解及习题
1.了解离子晶体的结构特点。
2.能根据离子晶体的结构特点解释其物理性质。
3.了解晶格能的定义及应用。
细读教材记主干1.什么是离子键?其成键微粒有哪些?提示:带相反电荷离子之间的相互作用叫作离子键,其成键微粒是阴、阳离子。
2.由离子键构成的化合物叫离子化合物;离子化合物一定含离子键,可能含共价键,含离子键的化合物一定是离子化合物。
3.离子晶体是由阴、阳离子通过离子键结合而成的晶体。
决定离子晶体结构的重要因素有:几何因素(正负离子的半径比),电荷因素(正负离子的电荷比),键性因素(离子键的纯粹程度)。
4.离子晶体硬度较大,难以压缩,具有较高的熔点和沸点,固体不导电,溶于水或在熔融状态下可以导电。
[新知探究]1.概念由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。
(1)构成粒子:阳离子和阴离子。
(2)作用力:离子键。
2.决定晶体结构的因素3.熔、沸点熔、沸点较高,难挥发硬度硬度较大,难以压缩溶解性一般在水中易溶,在非极性溶剂中难溶1.离子晶体中的“不一定”(1)离子晶体中不一定都含有金属元素,如NH4NO3晶体。
(2)离子晶体的熔点不一定低于原子晶体,如MgO的熔点(2 800 ℃)高于SiO2的熔点(1 600 ℃)。
(3)离子晶体中除含离子键外不一定不含其他化学键,如CH3COONH4中除含离子键外,还含有共价键、配位键。
(4)由金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体,如AlCl3是分子晶体。
(5)含有阳离子的晶体不一定是离子晶体,也可能是金属晶体。
(6)离子晶体中不一定不含分子,如CuSO4·5H2O晶体。
[对点演练]1.(2016·邢台高二检测)CaC 2晶体的晶胞结构与NaCl 晶体的相似(如图所示),但CaC 2晶体中由于哑铃形C 2-2的存在,使晶胞沿一个方向拉长。
下列关于CaC 2晶体的说法中正确的是( )A .1个Ca 2+周围距离最近且等距离的C 2-2数目为6 B .该晶体中的阴离子与F 2是等电子体C .6.4 g CaC 2晶体中含阴离子0.1 molD .与每个Ca 2+距离相等且最近的Ca 2+共有12个解析:选C 依据晶胞示意图可以看出,晶胞的一个平面的长与宽不相等,再由图中体心可知1个Ca 2+周围距离最近的C 2-2有4个,而不是6个,故A 错误;C 2-2含电子数为2×6+2=14,F 2的电子数为18,二者电子数不同,不是等电子体,故B 错误;6.4 g CaC 2为0.1mol ,CaC 2晶体中含阴离子为C 2-2,则含阴离子0.1 mol ,故C 正确;晶胞的一个平面的长与宽不相等,与每个Ca 2+距离相等且最近的Ca 2+应为4个,故D 错误。
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《晶体的常识》完美课件
I2
金刚石
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。
高中化学选修3人教版3.1晶体的常识 课件
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小结
• 1.掌握晶体的特征:自范性、各向异性、固 定的熔沸点、质点排列的高度有序性
• 2.知道晶体和晶胞的关系 • 晶体是由无数晶胞“无隙并置”而成.
No
高中化学选修3人教版3.1晶体的常识 课件
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3. 下图是氯化钠的一个晶胞。提问:一 个晶胞 占有多少个氯离子?占有多少个钠离子?在NaCl 晶体中,每个Na+周围最近距离的Na+有 个?
ClNa+
高中化学选修3人教版3.1晶体的常识 课件
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
A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg3B2
典例分析
Mg原子的数目: 12×1/6+2×1/2=3 B原子的数目:6 故化学式可表示为
Mg2B
六、晶体有关计算
利用晶胞参数可计算晶胞体积(V),根据相 对分子质量(M)、晶胞中分子数(X)和阿伏
伽德罗常数NA,可计算晶体的密度 :
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
人教版高中化学选修三第三章第四节
与性质 第四节
离子晶体
一、离子晶体
1、离子晶体
概念: 由阳离子和阴离子通过离子键结 合而成的晶体叫做离子晶体
组成微粒: 阴阳 无分子式 离子 化学式表示离子最简整数比
粒子间作用力:离子键 配位数(缩写为C.N.) 一个离子周围最邻近的异电性离子的数目
一、离子晶体
2、常见离子晶体
一、离子晶体
4、离子晶体的物理性质
熔沸点较高,硬度较大,难挥发难压缩。 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
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
2、晶格能的大小的影响因素
电荷、离子半径 随着离子电荷的增加或者核间距离的缩短 晶格能增大 晶格能越大,离子晶体越稳定 熔点越高,硬度越大
阳离子配位数 8
一、离子晶体
每个F— 周围 最近且等距离的 F—有 6 个
每个Ca2+周围 最近且等距离的 Ca2+有 12 个
每个晶胞中 F—有 8 个 Ca2+有 4 个
一、离子晶体
3、影响离子晶体配位数的因素
①几何因素:晶体中正负离子的半径比 ②电荷因素:正负离子的电荷比 ③键性因素:离子键的纯粹程度
一、离子晶体
②CsCl 晶体 阴离子配位数Cl—有 1 个 Cs +有 1 个 每个Cl— 周围最近且等距离的Cl—有 6 个 每个Cs+周围最近且等距离的Cs +有 6 个
一、离子晶体
CsCl晶胞
NaCl晶胞
一、离子晶体
③CaF2晶体
阴离子配位数 4
强碱、金属氧化物、部分盐类
阴离子配位数 6
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。
高二化学选修3离子晶体
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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
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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
第四节 离子晶体
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知识回顾:离子键
1、 使阴、阳离子结合成离子称化为合物离的子静键电作。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
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5.常见的离子化合物 思考
分子组成的是
A.NH4Cl
B.SiO2
ห้องสมุดไป่ตู้
C.P4 D.Na2SO4
问题反思——化学式能否表示分子,关 键能判断该物质是否分子晶体
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4.下列有关晶体的叙述中不正确的是 ( ) A.金刚石的网状结构中,由共价键形成的碳 原子环中,最小的环上有6个碳原子 B. 氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等的 Na+离子共有6个 C.氯化铯晶体中,每个铯原子周围紧邻8个氯 原子 D.干冰晶体中,每个二氧化碳分子周围紧邻 12个二氧化碳分子
哪些物质中含有离子键?
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。
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2课时)
2014年8月1日星期五
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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
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晶格能
( 2 ) 0.97 mol 的镍离子的平均带电量为 2 , 那么1 mol镍离子的平均带电量为2/0.97,这 是 +2 和 +3 价的镍离子的共同电量,由此可列 方程式。不同于上解的是,这种做法将 0.97 mol镍离子化为1 mol镍离子来计算。 设1 mol Ni中含Ni2+ x mol,则含Ni3+(1-x )mol,根据电荷守恒: 2x+3(1-x)=2/0.97 x=91/97 n(Ni3+)∶n(Ni2+)=(191/97)∶91/97=6∶91
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晶格能
法三:因为中 Ni0.97O 中既有 +2 价的离子又有 +3 价的镍离子,所以可写成 xNiO·yNi2O3 的复 合形式,该形式中很容易看出镍离子的总和为 x+2y,氧离子的总和为x+3y,因此可列方程如 下: x+2y=0.97 镍离子个数守恒 x+3y=1 氧离子个数守恒 或 者 列 成 分 式 形 式 : ( x+2y ) / ( x+3y ) =0.97/1 同样可以求出三价镍与二价镍离子 数目之比。
