高中化学选修3人教版 离子晶体
高中化学选修三-晶体课件ppt课件
原子结构与性质
原子结构
原子结构与元素的性质 共价键
分子结构与性质 分子的立体结构
晶体结构与性质
分子的性质 晶体的常识 分子晶体与原子晶体 金属晶体 离子晶体
1、化学键及其分类
相邻原子或离子之间强烈的相互作用
金属键 按成键方式分为： 共价键
金属晶体 分子晶体
离子键
离子晶体
四、配合物理论简介
SiC、BN、SiO2、Al2O3等
3、结构特征
晶体中只存在共价键，无单个分子存在； 晶体为空间网状结构。
二氧 化硅
金刚石
4、原子晶体的物理性质
熔沸点高 硬度大 一般不导电 难溶于溶剂
在SiO2晶体中，每个Si原子和（ 4 ）个O原 子形成（ 4 ）个共价键即每个Si原子周围 结合（ 4 ）个O原子；同时，每个O 原子和 （ 2 ）个Si原子相结合。在SiO2晶体中，最 小的环是（ 12 ）元环。( 没有 )单个的 SiO2分子存在。
练习 1、下列物质属于分子晶体的化合物是（ C ）
A、石英 B、硫磺 C、干冰 D、食盐
2、干冰气化时，下列所述内容发生变化的是
A、分子内共价键 C、分子键距离
B、分子间作用力 BC
D、分子间的氢键
3、冰醋酸固体中不存在的作用力是（ A ）
A、离子键
B、极性键
C、非极性键
D、范德华力
4、水分子间存在着氢键的作用，使 水分子彼此结合而成（H2O）n。在 冰中每个水分子被4个水分子包围形 成变形的正四面体，通过“氢键”相 互连接成庞大的分子晶体，其结构如 图：试分析：
B.熔点10.31 ℃，液态不导电、水溶液能导电
C.易溶于CS2、熔点112.8 ℃，沸点444.6℃ D.熔点97.81℃，质软、导电、密度0.97g／cm3
人教高中化学选修3第三章晶体结构与性质知识点填空
人教高中化学选修3第三章晶体结构与性质知识点填空晶体是指具有一定空间有序性的固体物质，是由经过长程有序排列的原子、离子或分子组成的。
晶体结构与性质是化学选修3第三章的内容，下面将对该章的主要知识点进行填空。
1.晶体的结构主要包括(1)晶格、(2)晶胞、(3)晶体结构。
(1)晶格是指由无限多几何平面上的点构成的集合，三维空间中的晶格是无穷多平行平面上点的无限点阵。
晶格可以分为能量、距离和方向三种类型。
(2)晶胞是晶格的最小单元，具有对称性。
晶胞由晶体中的原子、离子或分子排列成一定的几何形状，一般为立方体、四方体或其他形状。
(3)晶体结构是指晶体中原子、离子或分子组成的排列方式。
晶体结构可以分为离子晶体结构、原子晶体结构和分子晶体结构三类。
2.离子晶体结构是指晶体由离子形成的结构。
离子晶体的特点是离子之间的相互作用力强，有规则的排列方式。
离子晶体可以根据离子的大小和电荷进行分类，常见的有(1)正离子负离子型离子晶体、(2)阳离子阴离子型离子晶体、(3)阳离子周期表电子构型型离子晶体、(4)绝对化合物型离子晶体和(5)复式离子型离子晶体。
3.原子晶体结构是指晶体由原子形成的结构。
原子晶体的特点是原子之间的相互作用力弱，有规则的排列方式。
原子晶体可以根据原子的配位数和密堆度进行分类，常见的有(1)体心立方晶格、(2)面心立方晶格、(3)密堆充分立方晶格和(4)六方密堆晶格。
4.分子晶体结构是指晶体由分子形成的结构。
分子晶体的特点是分子之间通过分子间力进行相互作用，有较弱的相互作用力。
分子晶体可以根据分子的形状和相互作用类型进行分类，常见的有(1)极性分子晶体、(2)非极性分子晶体、(3)氢键分子晶体和(4)范德华力分子晶体。
5.晶体的性质与其结构密切相关。
根据晶体的导电性可将晶体分为导体、绝缘体和半导体三类。
导体的晶体具有较好的导电性，绝缘体的晶体导电性极差，而半导体的导电性介于导体和绝缘体之间。
晶体的导电性主要与其组成离子、原子或分子的性质以及晶体的结构有关。
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。
人教版高中化学选修三课件晶格能
相对分子质量越大，分子的极性越大
④金属晶体： 金属阳离子电荷数越高，半径越小
熔沸点越高 熔沸点越高
阅读:科学视野
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, 通常取正值。
2、晶格能的大小的影响因素 仔细阅读下表，分析晶格能的大小与离子晶体 的熔点有什么关系？离子晶体的晶格能与哪些 因素有关？
晶格能的大小的影响因素: 离子电荷越多，阴、阳离子半径越小，即离子 键越强，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.
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4、离子晶体
高淳县湖滨高级中学高二化学备课组 徐金娣
如图所示分别是哪种晶体的晶胞结构?每个晶胞中所 含离子数目?配位数?
离子晶体 阴离子的配位数 阳离子的配位数
NaCl
6
6
CsCl
8
8
ZnS
4
4
CaF2
4
8
决定离子晶体结构的因素: 几何因素,电荷因素,键性因素
7、离子晶体的特点： （1）无单个分子存在；NaCl不表示分子式。 （2）熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压 缩 （3）一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。 （4）固态不导电，水溶液或者熔融状态下 能导电。
4.大多数有机物:乙醇，蔗糖
（除有机盐）
晶体熔沸点高低的判断
⑴不同晶体类型的熔沸点比较
一般：原子晶体>离子晶体>分子晶体（有例外）
⑵同种晶体类型物质的熔沸点比较①离子晶体： 阴、阳子电荷数越大，半径越小 熔沸点越高
②原子晶体：
原子半径越小→键长越短→键能越大 熔沸点越高
③分子晶体：组成和结构相似的分子晶体
人教版化学选修3第三章复习-课件 -
离子键
（离子键 可能有共价键）
共价键 ----
金属键 ---良导体 良导体
克服力 溶
晶体不导电 熔融导电
不导电（硅、晶体不导电 锗是半导体） 熔融不导电
导电情况
能溶于水的其水 溶液能导电
溶于水能电离的 其水溶液能导电
-----
延展性
无
无
无
良好
2.晶体熔沸点高低的判断
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（金属晶体熔点差别很大）。 2）若晶体类型相同，则有： ⑴离子晶体 离子半径越小，离子电荷数越高，晶格能 越大，离子键越强，熔点越高。 ⑵原子晶体 结构相似，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 分子间作用力（包括范德华力和氢键）越 强，熔点越高。 ⑷金属晶体 离子半径越小，离子电荷数越高，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。）
3 4
P4 、S8 、C60 分子晶体 _______ 金属晶体 • 汞（ Hg水银 ）_______ 离子晶体 • 碘化钠、醋酸钠_______ •
2、分析下列物质的物理性质，判断其晶体类型：
A、碳化铝，黄色晶体，熔点2200℃，熔融态 原子晶体 不导电；________________ B、溴化铝，无色晶体，熔点98 ℃，熔融态不 分子晶体 导电；________________ C、五氟化钒，无色晶体，熔点19.5℃，易溶 分子晶体 于乙醇、氯仿、丙酮中；_______________ D、物质A，无色晶体，熔融时或溶于水中都能 导电_____________ 离子晶体
晶体 类型 晶胞 类型 晶胞结构 示意图 配位数 C.N. 距离最近 且相等的 相同离子 每个晶 胞含有 离子数
高中化学 几种常见晶体结构分析论文 新人教版选修3
几种常见晶体结构分析一、氯化钠、氯化铯晶体——离子晶体由于离子键无饱和性与方向性，所以离子晶体中无单个分子存在。
阴阳离子在晶体中按一定的规则排列，使整个晶体不显电性且能量最低。
离子的配位数分析如下：离子数目的计算：在每一个结构单元（晶胞）中，处于不同位置的微粒在该单元中所占的份额也有所不同，一般的规律是：顶点上的微粒属于该单元中所占的份额为18，棱上的微粒属于该单元中所占的份额为14，面上的微粒属于该单元中所占的份额为12，中心位置上（嚷里边）的微粒才完全属于该单元，即所占的份额为1。
1.氯化钠晶体中每个Na +周围有6个C l －，每个Cl －周围有6个Na +，与一个Na +距离最近且相等的Cl －围成的空间构型为正八面体。
每个N a +周围与其最近且距离相等的Na +有12个。
见图1。
晶胞中平均Cl －个数：8×18 + 6×12 ＝ 4；晶胞中平均Na +个数：1 + 12×14＝ 4 因此NaCl 的一个晶胞中含有4个NaCl （4个Na +和4个Cl －）。
2.氯化铯晶体中每个Cs +周围有8个Cl －，每个Cl －周围有8个Cs +，与一个Cs +距离最近且相等的Cs +有6个。
晶胞中平均Cs +个数：1；晶胞中平均Cl －个数：8×18＝ 1。
因此CsCl 的一个晶胞中含有1个CsCl （1个Cs +和1个Cl －）。
二、金刚石、二氧化硅——原子晶体1.金刚石是一种正四面体的空间网状结构。
每个C 原子以共价键与4个C 原子紧邻，因而整个晶体中无单个分子存在。
由共价键构成的最小环结构中有6个碳原子，不在同一个平面上，每个C 原子被12个六元环共用，每C —C 键共6个环，因此六元环中的平均C 原子数为6×112 ＝ 12 ，平均C —C 键数为6×16 ＝ 1。
C 原子数: C —C 键键数 ＝ 1:2； C 原子数: 六元环数 ＝ 1:2。
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第三章 第一节 晶体的常识(第2课时)
晶胞
3. 1987年2月，未经武（Paul Chu）教授等 发现钛钡铜氧化合物在90K温度下即具有超 导性。若该化合物的结构如右图所示，则 该化合物的化学式可能是 （ C ） A. YBa2CuO7－x B. YBa2Cu2O7－x C. YBa2Cu3O7－x D. YBa2Cu4O7－x
2014年7月26日星期六
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晶胞
6.如右图石墨晶体结构的每一层里平均每个最 小的正六边形占有碳原子数目为（ A ） A、 2 B、3 C、4 D、6
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晶胞
7. 许多物质在通常条件下是以晶体的形式存 在，而一种晶体又可视作若干相同的基本结 构单元构成，这些基本结构单元在结构化学 中被称作晶胞。已知某化合物是由钙、钛、 氧三种元素组成的晶体，其晶胞结构如图所 示，则该物质的化学式为 （ C ） A．Ca4TiO3 B．Ca4TiO6 C．CaTiO3 D．Ca8TiO120
1.在CsCl晶体中，每个Cs+周围最近距离的Cs+ 有几个？每个Cl-周围最近距离的Cl-有几个？ 2.分析“CsCl” 化学式的由来。 6个
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晶胞
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晶胞
二氧化碳及其晶胞
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晶胞
每8个CO2构成立方 体，且在6个面的 中心又各占据1个 CO2。每个晶胞中 有4个CO2分子， 12个原子。 在每个CO2周围等距 离的最近的CO2有 12个(同层4个， 上层4个、下层4 个)
58.5 ×4 6.02×1023
解法2：晶体中最小正方体中所含的Na+和Cl－的个数均为:
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。
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问题4：观察CsCl晶胞
①Cs+的配位数：__8____ Cl-的配位数：__8____
配位数：均为8
②与每个Cl- 距离最近且相等的Cl- 有6 个；与 每个Cs+距离最近且相等的Cs+有 6 个。 ③根据氯化铯的结构模型确定晶胞，并分析其构成。 每个晶胞中有1___Cs+，有_1__个Cl-. Cs+数目与Cl-数目之为 1 ：1 化学式为 CsCl 。
电荷因素：正负离子电荷比
③ 键性因素 ：离子键的纯粹程度
NaCl CsCl
熔点℃ 801 645
沸点℃ 1413 1290
为什么NaCl的熔沸点比CsCl高？
三、晶格能的大小判断及对物理性质的影响
问题7：离子晶体的熔点、硬度是由什么决定
的呢？
晶格能
晶格能是离子晶体中离子键强度大小的一 个量度。
晶格能：气态离子形成1摩离子晶体时释放 的能量。通常取正值
强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。
5. 离子晶பைடு நூலகம்物理性质的特点：
(1) 熔沸点 较高 , 难挥发难压缩。
(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。
课堂练习1
C
二、离子晶体结构特征
问题1、常见的离子晶体晶胞有哪些类型呢？
NaCl
CsCl
CaF2
问题2、离子晶体中的配位数指什么？
一个离子周围最邻近的异电性离子的数目
问题3：观察NaCl晶胞 ①每个Cl- 吸引6 个Na+； 每个
Na+ 吸引6个Cl-
配位数：均为6
②这几个Cl- 或Na+ 所构成的 空间几何构型为？正八面体
③与每个Cl- 距离最近且相等 的Cl- 有12个；与每个Na+距离 最近且相等的Na+有 12个。 ④根据氯化钠的结构模型确 定晶胞，并分析其构成。每 个晶胞中有 4 Na+，有 4 个 Cl-。Na+数目与Cl-数目之为 1 ：1 化学式为NaCl 。 离子晶体的化学式代表什么含义？ 阴、阳离子个数比
课堂练习2
D
√ √
√
问题6：决定离子晶体结构的因素有哪些呢？
思考： ① 为什么NaCl中正负离子配位数是6， 而CsCl中正负离子配位数是8？
几何因素：正负离子半径比 （一般正负离子的半径比 数值越大，
离子的配位数越多。） ② 为什么NaCl、CsCl晶体中，每种晶体 的正负离子配位数均相同，而CaF2不同？
问题5：观察CaF2晶胞
①Ca2+和F-在晶胞中的位置？
Ca2+：面心、顶点 F-：体内
F
Ca ②Ca2+的配位数：_8___
F-的配位数：__4__
③一个晶胞中含4_个Ca2+, _8_个F- 。Ca2+数目与F-数目 之为1 ：2化学式为 CaF2。
④在每个Ca2+周围与它最近的且距离相等的Ca2+有 12 个
问题8： 观察表格数据，思考：
①晶格能与离子晶体的熔点、硬度、稳定性有何关系？ ②晶格能受什么因素影响？
答案：
①晶格能越大，形成的晶体越稳定，而且熔点 越高，硬度越大
②离子半径越小，所带电荷越多，晶格能越大
课堂练习3
B
A 晶体中正负离子的半径比
B 离子晶体的晶格能
C 晶体中正负离子的电荷数比
D 离子键的纯粹程度
注：晶格能决定离子晶体的物理性质
课堂练习4
B
离子半径越小，所带电荷越多，晶格能越大
课堂小结
1、常见三种离子晶体的结构及阴阳离子配位 数
2、离子晶体结构的影响因素：几何因素、电 荷因素、键性因素
3、晶格能的大小判断及对物理性质的影响
作业布置
零失误 P55—P58
第四节 离子晶体
问题展示
1、掌握：离子晶体的概念及物理性质 2、熟记：典型离子晶体的空间构型及
配位数（氯化钠、氯化铯、氟化钙） 3、理解：晶格能的概念及其对离子晶
体的性质影响
问题解决
一、离子晶体
1、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 没有方向性和饱和性 4、常见离子晶体：