离子晶体配位数探究
的因素离子晶体的配位数(CN)
X : Y = 1/8×4
Y
:
1
= 1 : 2
2、某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其排 列方式如图，则该离子晶体的化学式是
AB3C
A B C
A : B : C = 1/8×8 : = 1 : 3 : 1 12×1/4 : 1
3.下图为高温超导领域中的一种化合物： 钙-钛矿 (氧化物)晶体结构中具有代表性的 最小重复单元：该晶体中氧钙钛的微粒个 3:1:1 该晶体的化学式为TiCaO3 数比为_______ 分析： CaTiO O: 棱心：12 ×1/4 =3 Ca: 体心：1 Ti: 顶点：8 ×1/8 =1
晶体的分类: 根据构成晶体的微粒和微粒间的作用.
分子晶体 分为
原子晶体
离子晶体 金属晶体
离 子 晶 体
一、离子晶体
1、定义：由阴、阳离子通过离子键结合而成的晶体 叫离子晶体 。 （1）结构微粒：阴、阳离子 （2）相互作用：离子键 2、特征：无单个分子存在,也无分子式只有化学式表示阴阳离子 的最简整数比 3、离子化合物在固态时都属于离子晶体包括： 强碱、大多数盐、活泼金属氧化物 4.物性:(1)熔沸点较高，硬度较大，难以压缩 (2)固态不导电，熔融态可以导电，能溶于其水溶液可以 导电（ 化学变化，导电的同时会被电解） (3)大多数易溶于水,难溶于有机溶剂.溶于水克服离子键.
氯化钠的晶格扩展
回离子晶体
结束
1. 哪个是NaCl晶胞？
为什么大的是晶胞呢？
不能重合！
能重合！
确定氯化钠的化学式：
Cl-：8×1/8+6×1/2=4
Na+:1+12×1/4=4 化学式为： NaCl
思考：每个Cl- 周围与它最近且等距离的Na+共有 6 个 每个Na+ 周围与它最近且等距离的Cl-共有 6 个
配位数的确定
影响配位数的因素如下 ： 1、中心原子的大小 2、中心原子的电荷 3、配体的性质
中心原子的大小
中心原子的最高配位数决定于它在周期表中的周次。 在周期表内,第1周期元素的最高配位数为2； 第2周期元素的最高配位数为4； 第3周期为6,以下为8、10。 最高配位数是指在配合物中,中心原子周围的最高 配位原子数,实际上一般可低于最高数。 在实际中第1周期元素原子的配位数为2，第2周期 不超过4。除个别例外，第3、4周期不超过6，第5、6 周期为8。 最常见的配位数为4和6,其次为2、5、8。配位数 为奇数的通常不如偶数的普遍。
配位数越大，结合能越低，晶体结构越稳定。
2.密堆积 如果晶体由完全相同的一种粒子组成，而粒子被看作小圆 球，则这些全同的小圆球最紧密的堆积称为密堆积。 密堆积特点：结合能低，晶体结构稳定；配位数最大为12。
(1)六角密积
（Be,Mg,Cd,Zn）
AB
第一层：每个球与6个球相切，有6个空隙，
如编号1,2,3,4,5,6。
中心原子的电荷
中心原子的电荷高，配位数就大。例如, 等电子系列的中心原子Ag+、Cd2+和In3+与Cl-分 别生成配位数为2、4和6的【AgCl2】-、 【CdCl4】2-和【InCl6】3-配离子。同一元素不 同氧化态的离子常具有不同的配位数,例如,二 价铂离子Pt2+的配位数为4,而4价铂离子配位 数Pt4+为6。
配位数的确定
高考备考
NaCl晶体中阴离子的配位数为6，而Cl-按面心立 方堆积的配位数是12。怎么都是配位数一会儿是6，一 会儿又是12，这怎么理解？
氯离子按面心立方堆积是没错，但那不是真正的 配位数，因为氯离子是同号离子，是相互斥的； 同理，钠离子也是按面心立方堆积的，这两种离 子形成的面心立方堆积都产生八面体空穴，彼此进入 对方八面体空穴中就对了，此时异号离子之间的接触 才算配位数，这样配位数就是真正的配位数，即6。 面心立方堆积如果是金属原子，则其配位数是12， 因为周围的原子都与该原子形成金属键的，这时也是 真正的配位数。
离子半径和配位数的关系
离子半径和配位数的关系
离子半径和配位数存在一定的关系。
配位数指的是一个离子周围被多少个其他离子或分子所包围的数目，通常用于描述晶体结构中离子的排列方式。
离子半径是指离子的原子尺寸。
配位数和离子半径的关系可以通过以下几点来说明：
1. 离子半径与配位数的关系有时候是反比的。
当离子半径较大时，离子更容易被其他离子或分子包围，因此配位数会相对较大。
相反，当离子半径较小时，离子周围能够容纳的其他离子或分子数量较少，因此配位数会相对较小。
2. 对于同一种离子，随着配位数的增加，离子半径往往会略微增大。
这是因为当离子周围有较多的其他离子或分子存在时，它们之间的相互作用力会导致离子半径略微膨胀。
需要注意的是，离子半径和配位数之间的关系并不是绝对的，还受到其他因素的影响，例如离子电荷、晶体结构等。
因此，在具体的化学体系中，离子半径和配位数之间的关系可能会有一定的差异。
离子化合物的离子配位与配位数
离子半径越大，配位数越大
离子半径越小，配位数越小
电荷数
离子电荷数越多，配位数越大，越稳定
离子电荷数越少，配位数越小，越不稳定
离子半径越大，电荷数越少，配位数越小
离子半径越小，电荷数越多，配位数越大
离子极化作用
原因：离子极化作用是由于正负离子的电场作用不同，导致离子的电子云分布发生扭曲，从而产生偶极矩。
离子配位与配位数的实例分析
氯化钴（CoCl2）中的钴离子和氯离子的配位数分别为6和4
氯化钠（NaCl）中的钠离子和氯离子的配位数分别为6和4
硫酸铜（CuSO4）中的铜离子和硫酸根离子的配位数分别为4和12
硫酸铁（Fe2(SO4)3）中的铁离子和硫酸根离子的配位数分别为12和12
Part Six
离子配位与配位数的应用
常见的离子配位情况：铁离子(Fe²⁺、Fe³⁺)、钴离子(Co²⁺)、铜离子(Cu²⁺)、镍离子(Ni²⁺)、锌离子(Zn²⁺)、银离子(Ag⁺)、金离子(Au³⁺)等
单击此处添加项标题
单击此处添加项标题
单击此处添加项标题
常见离子的配位数
配位数定义：离子在晶体场中与邻近离子形成的配位关系的数目常见离子的配位数： - 钠离子(Na+)：6 - 钾离子(K+)：8 - 镁离子(Mg2+)：6 - 铝离子(Al3+)：4 - 铁离子(Fe3+)：6 - 亚铁离子(Fe2+)：4 - 锌离子(Zn2+)：4- 钠离子(Na+)：6- 钾离子(K+)：8- 镁离子(Mg2+)：6- 铝离子(Al3+)：4- 铁离子(Fe3+)：6- 亚铁离子(Fe2+)：4- 锌离子(Zn2+)：4
离子晶体中离子配位数的影响因素
离子晶体中离子配位数的影响因素[摘要]对离子晶体配位数的影响因素：几何因素、电荷因素和键性因素在教材的基础上作了适当展开介绍，着重通过定量数据推导了半径比和离子晶体配位数的关系，并从离子极化角度对键性因素作了分析，最后对晶体化学定律做了适当介绍[关键词]离子晶体半径比规则离子极化配位数人民教育出版社高中化学选修3第三章第四节《离子晶体》中通过氯化钠、氯化铯和氟化钙晶体模型的具体分析，得出了影响离子晶体结构(配位数)的三个因素：几何因素、电荷因素和键性因素。
然而对于几何因素仅仅是通过两个特定数值得出的结论，并没有给出具体的说明和定量的推导，更没有说明当半径比在怎样的范围内形成怎样的配位数，对于键性因素更是一笔带过。
本文将对几何因素对离子晶体配位数的影响作出定量讨论，同时也将对电荷因素和键性因素适当展开介绍一、几何因素——半径比规则由于离子键没有方向性和饱和性，离子在晶体中常常采取尽可能的密堆积形式。
由于阴离子的体积一般比阳离子大得多，故阴离子的堆积形式对离子晶体的结构起主导作用。
为使堆积紧密，较小的阳离子常处在阴离子堆积的空隙之中。
为了降低晶体体系的能量，应尽量使阳离子具有较大的配位数并使异号离子充分接触，同号离子尽可能不接触，因此一个阳离子周围配位的阴离子数(配位数)将受到阴阳离子半径比的限制。
阴阳离子的半径比对离子晶体结构(配位数)的影响叫做几何因素(或半径比规则)。
我们以最常见的AB型理想6:6配体晶体构型(即阴阳离子和阴阴离子恰好完全接触的情形)的某一层为例说明(如图1)设r-=1，则AB=BC=2r-=2；AC=2(r-+ r+)=2+2r+，因为ΔABC为等腰直角三角型，根据毕达哥拉斯定理：AC2=AB2+BC2，即22+22 =(2+2r+)2，解得r+=0.414也就是说，当r+/r-=0.414时，阴阳离子直接接触，阴阴离子也直接接触。
当r+/r-0.414时，则阴阴离子开始接触不良，阴阳离子却能紧靠在一起。
晶体结构,晶胞,单元,配位数,空间利用率
晶体结构总结一、离子晶体晶体结构离子晶体的结构类型的制约因素主要是离子的电荷比（决定数量比）和半径大小比（决定配位数），离子的电子组态在一定程度上也会影响它的晶体结构，这三个性质综合起来还会决定离子键的共价性成分，后者过分强烈时，将使离子晶体转变为原子晶体，其间存在离子晶体到原子晶体的过渡型。
离子半径比r+－与配位数和晶体构型的关系堆积方式体心立方堆积面心立方最密堆积六方最密堆积三、原子晶体1.金刚石、晶体硅的结构：金刚石的晶体结构如下图所示，每个碳原子以sp3杂化与相邻的4个碳原子形成4个共价键，把晶体内所有的C原子连结成一个整体，形成空间网状结构，这种结构使金刚石具有很大的硬度和熔沸点。
由金刚石晶胞得，在一个金刚石晶胞中，含有8个C原子。
晶体硅具有金刚石型的结构。
只需将金刚石中的C原子换成Si原子，即得到硅的结构。
2.SiO2的结构:在每个Si—Si键中插入1个O原子，即得到SiO2的晶体结构，如下图所示，每个Si原子与4个氧原子形成1个Si—O四面体，Si原子配位数为4，O原子配位数为2.四、分子晶体水凝结变成冰，冰晶体中，H2O分子之间存在范德华力和氢键，其晶体结构如下图所示：CO2晶体俗称干冰，CO2分子之间通过范德华力结合，其晶胞如下图所示：注意：在干冰晶体结构中，每个CO2分子周围与之最近且等距离CO2分子的个数有12个。
五、混合型晶体混合型晶体又称过渡型晶体，石墨是典型的混合型晶体。
晶体的微粒之间存在两种或两种以上的作用力，这样的晶体就是混合型晶体。
石墨是层状结构，C原子采用sp2杂化轨道，与相邻的三个C原子以σ键相连结。
每个C原子周围形成三个σ键，键角120°。
每个C原子还有一个2p轨道，其中有一个2p电子。
这些2p 轨道都垂直于sp2杂化轨道的平面，因此互相平行，形成了大π键。
大π键中的电子沿层面方向的活动能力很强，与金属中的自由电子具有相似之处，所以石墨具有金属光泽，并具有良好的导电和导热性。
k2[ptcl6]的中心离子价态和配位数以及配离子电荷数
![k2[ptcl6]的中心离子价态和配位数以及配离子电荷数](https://img.taocdn.com/s3/m/dcd3987a5627a5e9856a561252d380eb629423b4.png)
k2[ptcl6]的中心离子价态和配位数以及配离子电荷数1. 引言1.1 概述在化学领域，研究金属离子的价态、配位数以及配离子电荷数对于理解化学反应的机理和性质具有重要意义。
本文将探讨k2[ptcl6]这一配合物的中心离子价态和配位数，以及其中配离子的电荷数。
1.2 文章结构本文从引言开始，分为五个主要部分进行阐述。
第一部分是引言，简要介绍了研究金属离子价态、配位数和配离子电荷数的重要性。
第二部分将讨论中心离子价态和配位数的定义、背景以及详细描述了k2[ptcl6]中心离子的价态和配位数。
第三部分将探讨配离子的定义、作用，并详细讨论了k2[ptcl6]中配离子的电荷数。
第四部分将介绍实验方法并对实验结果进行剖析与讨论。
最后一部分则总结了实验结果并展望进一步研究该领域的可能性。
1.3 目的本文旨在系统地探究k2[ptcl6]这一复杂化合物中中心离子价态、配位数以及配离子电荷数的性质。
通过实验方法和结果分析，我们将得出关于该复合物中离子性质的重要结论，并对未来进一步深入研究这一领域的可能性进行展望。
2. 中心离子价态和配位数2.1 定义和背景中心离子是指一个化合物中占据着中心位置并与配体形成化学键的离子。
它是通过捐赠或共享电子来与周围的配体构成配位键。
而配位数则表示了一个中心离子与其周围配体形成的化学键的数量。
2.2 k2[ptcl6]的中心离子价态在k2[ptcl6]这个化合物中，钾离子（K+）是其中的中心离子。
钾离子处于+1的价态，因为钾元素本身在周期表上的原子序数为19，在典型情况下会丢失一个电子以获得更加稳定的8个外层电子构型。
2.3 k2[ptcl6]的配位数k2[ptcl6]化合物中包含有六个氯配体（Cl-）。
每个氯负一电荷，并提供一个孤对电子用于与钾离子形成共价键。
由此可知，钾离子与六个氯配体形成了六个化学键，因此该化合物具有配位数为6。
综上所述，k2[ptcl6]中心离子为K+，其价态为+1；同时具有六个氯配体，使其具有配位数为6。
《第四节 离子晶体》教学设计(四川省县级优课)
2下列说法正确的是（）
A、一种金属元素和一种非金属元素一定能形成离子化合物
B、离子键只存在于离子化合物中
C、共价键只存在于共价化合物中
D、离子s+的C.N.是____ Cl-的C.N.是_____.
CaF2晶体中Ca2+的C.N.是____ F-的C.N.是_____.
[板书]（3）影响阴、阳离子的配位数的因素|
①正、负离子半径比的大小
②正、负离子所带电荷的多少
[学生活动]四种类型晶体的比较
晶体类型
离子晶体
分子晶体
原子晶体
金属晶体
构成粒子
粒子间相互作用
可能的相互作用
硬度
熔沸点
导电性
溶解性
典型实例
[科学视野]学生自学
[课内练习]
1、下列含有极性键的离子晶体是（）
1醋酸钠②氢氧化钾③金刚石④乙醇⑤氯化钙
（3）影响阴、阳离子的配位数的因素|
①正、负离子半径比的大小
②正、负离子所带电荷的多少
教学操作过程设计（重点写怎么教及学法指导，含课练、作业）
个人备课
[引入]1.通过观看火山爆发视频，得到火山爆发产生的物质？
2、硅酸盐是什么化合物？是什么晶体？
[板书]一、离子晶体
[展示]NaCl、CsCl晶体模型
[板书]阴、阳离子通过离子键形成离子晶体
离子晶体
阴离子的配位数
阳离子的配位数
NaCl
CsCl
（2）决定离子晶体结构的主要因素：正、负离子的半径比
[投影]
离子
Na+
Cs+
Cl-
离子半径/pm
95
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三、离子晶体的配位数以及与r+/r-的关系探究
NaCl 六配体, CsCl八配体, ZnS 四配体, 均为AB型晶体, 为何配位数不同?
1) 离子晶体稳定存在的条件
离子形成晶体时，阴、阳离子总是尽可能紧密地排列，且一种离子周围所环绕的带相反电荷的离子越多，体系能量越低，所构成的离子晶体就越稳定。
2)离子晶体的配位数：离子晶体中一种离子周围紧邻的带相反电荷的离子数目
NaCl 型离子配为数为（六配体）, CsCl型离子配为数为（八配体）
【讨论】NaCl和CsCl均为AB型离子晶体，但两者的阴、阳离子周围带相反电荷离子的数目却不同，你认为造成这一差异的可能原因是什么？
【讲解】离子晶体中的离子的电荷分布是球形对称的。
它们之间的作用力的强弱只取决于它们相互之间的距离。
晶体中每种离子能被多少个带相反电荷的离子所包围（离子的配位数），与它们的大小有关，与电荷数多少无关。
离子晶体中一种离子周围所环绕的带相反电荷的离子的数目的多少，与阴、阳离子半径比r+/r - 有关。
3）r+/r-与配位数
阴、阳离子半径比与配位数的关系
总之, 配位数与r+/r- 之比相关，且: r+再增大, 则达到12 配位; r-再减小, 达到3配位.
注意:讨论中将离子视为刚性球体, 这与实际情况有出入. 但仍不失为一组重要的参考数据. 因而, 我们可以用离子间的半径比值去判断配位数.
【课堂练习】
1.已知C d2+半径为97pm，S2-半径为184pm，按正负离子半径比，CdS应具有型晶格，正.负离子的配位数之比应是。