第四节 离子晶体
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。
第四节 离子晶体
第三章第四节离子晶体第一课时教学目标1．使学生理解氯化钠、氯化铯等典型离子晶体的结构模型及其性质的一般特点。
2．使学生理解离子晶体的晶体类型与性质的关系。
3．复习已学过原子结构、元素周期表、化学键、分子极性等相关基础知识，帮助学生形成知识网络。
4．掌握根据晶体结构模型计算微粒数的一般方法。
教学重点、难点：1、NaCl和CsCl的晶胞结构及离子晶体的物理性质的特点2、离子晶体配位数及其影响因素教学过程(一)引入新课[复习提问] ]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？哪些是只含离子键的离子化合物？Na2O NH4Cl O2Na2SO4NaCl CsCl CaF23、我们已经学习过几种晶体？它们的构成微粒和微粒间的相互作用分别是什么？[课题板书] 离子晶体一、离子晶体1、概念：离子间通过离子键形成的晶体2、空间结构以NaCl、CsCl为例来，以媒体为手段，攻克离子晶体空间结构这一难点[针对性练习][例1]如图为NaCl晶体中取出一部分的结构图，图中直线交点处为NaCl晶体中Na+与Cl-所处的位置(不考虑体积的大小)。
(1)若该立方体中心处是一钠离子，请将图中代表Na+的小圆用笔涂黑，以完成NaCl晶体结构示意图。
分析这个立方体示意图中共有多少个“NaCl”单元？(2)从晶胞中分析Na+周围与它最近且距离相等的Na+共有多少个?[解析]下图中心圆甲涂黑为Na+，与之相隔均要涂黑（1）图中大立方体是NaCl的晶胞。
由8个小立方体构成，由于顶点上的微粒是由八个相同的立方体共用、棱上的微粒是由四个相同的立方体共用、面上的微粒是由两个相同的立方体共用。
可如下计算晶胞中钠离子、氯离子个数：计算在该晶胞中含有Na+的数目。
在晶胞中心有1个Na+，在棱上共有12个Na+，又因棱上每个Na+又为周围4个晶胞所共有，所以该晶胞独占的是12×1/4=3个，该晶胞共有的Na+为4个。
【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。
第四节离子晶体
Na
电子转移
+11
281
782
+17
Cl
稳定
+11
Na+
28
8 8 2 +17
Cl
Na+
-
Cl－
一、离子晶体 1、定义: 离子间通过离子键结合而成的晶体。
2、构成和作用力
阴阳离子和离子键
NaCl晶体
每个Na+同时 吸引几个Cl- ?
每个Na+同时吸引6个Cl-
每个Cl-同时 吸引几个Na+?
【总结归纳】物质的熔点与晶体类型的关系 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。
四种晶体的结构和性质比较
类型
项目
原子 离子晶体 晶体
1 1 解析： A。 选 晶胞中 K 的数目为 8× ＋6× 8 2 1 － ＝4，O2 的个数为 12× ＋1＝4，故超氧化钾的 4 化学式为 KO2。设晶体中 0 价氧原子和－2 价氧 －2y 1 x 3 原子数分别为 x、y，则有 ＝－ ，即 ＝ ； 2 y 1 x＋y ＋ － － 晶体中每个 K 周围有 6 个 O2 ， 每个 O2 周围有 ＋ ＋ ＋ 6 个 K ；与每个 K 最近的 K 有 12 个。
q1 q2 r
二、晶格能 1．概念： 气态离子 形成1mol 离子晶 体 释放的能量。 2．影响晶格能大小的因素 (1)离子所带电荷：离子所带电荷 越多， 晶格能越大。 (2)离子的半径：离子的半径越 小 ，晶格 能越 大 。 3．晶格能的作用 晶格能直接反映离子晶体的稳定性 。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 。
离子晶体
①Cs＋的配位数是8 ,构成 立方（正六面）体。Cl－的 配位数也是8。 ②每个Cs＋ 周围最近且等距离的Cs＋有6个(上, 下,左,右,前,后) 构成 正八面 体。
CaF2型晶体结构模型 ①Ca2＋的配位数是8：
Ca2＋ 周围8个F－成立方体；
F－的配位数是4：
①熔点1070 ℃，易溶于水，水溶液能导电 ②熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液导电 ③熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃，能溶于CS2 ④熔点97.81 ℃,质软，导电，密度0.97 g·cm－3 ⑤熔点－218 ℃，难溶于水 ⑥熔点3900 ℃，硬度很大，不导电 ⑦难溶于水，固态时导电，升温时导电能力减弱 ⑧难溶于水，熔点高，固体不导电，熔化时导电
Na+ClC- l-
NaC+ l-
Cl- NaN+a+NaCC+ll--
ClNa+ Cl-
Cl-
Na+
每个NaCl晶胞,平均占有 Na+ Na+：12×1/4+1=4
Cl-：8×1/8+6×1/2=4
离子化合物的化学式为离子最简个数比
3、常见离子晶体的总结
①Na＋的配位数(等距离的Cl-)是6(上,下,左,右,前, 后)，构成 正八面 体；同样，Cl－的配位数也是6。 ②每个Na＋周围与它最近且等距离的Na＋有12个 （三个平面各4个）。
性 熔、沸点
较高
较低
很高
质 导电性 溶解性
熔融或水溶 液中能导电
一般易溶 于水
不导电，部分 溶于水导电
部分溶 于水
不导电，个 别为半导体
不溶于任 何溶剂
《第四节 离子晶体》教学设计(辽宁省县级优课)
离子晶体教学设计一、教学内容分析本节直接给出离子晶体的定义，介绍了氯化钠、氯化铯晶胞，接着在科学探究的基础上介绍影响离子晶体结构的因素，然后从离子键的角度了解离子晶体的物理性质，为学习晶格能作好知识的铺垫，符合“结构决定物质性质”的认知规律。
二、学情分析学生具备了离子键、离子半径、离子化合物等基础知识，，根据学生的已有知识基础看，学生对本课时学习的主要困难在于离子晶体配位数、最近距离同性离子的找法及它们形成的空间构型。
因此，在进行本课时学习时，可以借鉴金属晶体的学习方法，通过模型、多媒体动画展示、合作探究等方法来指导本节知识的学习。
三、教学目标1．了解离子晶体的物理性质的特点；了解离子晶体配位数；了解晶格能的定义及对离子晶体性质的影响。
2．通过合作探究离子晶体配位数的找法，提高空间想像能力并培养团队精神。
3．通过讨论离子晶体的结构，感受探究的精神和探索的乐趣；进一步认识“结构决定物质性质”的客观规律。
四、教学重点与难点重点：离子晶体的结构模型及其性质的一般特点；离子晶体配位数的找法；离子晶体的晶格能与性质的关系。
难点：离子晶体配位数的找法；离子晶体的晶格能与性质的关系。
五、教学方法复习提问，对比总结；；模型展示；多媒体动画展示。
六、学习方法类比、迁移、对比；自主探索、合作学习。
七、教学过程设计[情境过渡] 本节课学习的思路仍旧从结构、种类、物理性质和常见的晶体类型四个角度认识离子晶体。
确定学习目标如下：1、了解离子晶体的物理性质的特点2、了解离子晶体配位数找法３、了解晶格能的定义及对离子晶体性质的影响[复习提问]下列物质中哪些是离子化合物？哪些类别的物质属于离子化合物？Na2O NH4Cl O2AlCl3 Na2SO4NaCl CsCl CaF2 Ca(OH)2 [过渡]这些离子化合物的微粒为阴阳离子，通过离子键形成的晶体为离子晶体，今天我们来研究离子晶体。
[投影]一、离子晶体定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体（1）结构微粒：阴、阳离子（2）相互作用：离子键（3）种类：含离子键的化合物晶体：强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐离子晶体中离子的配位数：是指一个离子周围邻近的异电性离子的数目[过渡] 接下来共同学习三种重要的离子晶体类型[模型展示]NaCl和CsCl的晶胞，引导认识阴阳离子在晶胞中位置[合作探究1]小组讨论NaCl和CsCl的晶胞，完成学案上内容，白板展示并表达分析，组间进行评价。
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。
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
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第四节离子晶体
一、离子晶体
1.概念及结构特点
(1)概念：阴、阳离子通过结合而形成的晶体。
(2)结构特点：
①构成微粒：和，离子晶体中不存在单个分子。
②微粒间的作用力：。
2.典型离子晶体的结构类型
(1)配位数：一个离子周围最邻近的的数目，叫做离子晶体中离子的配位数。
(2)典型离子晶体的结构模型：
Na＋：Cs＋：Ca2＋：
有个，
离的Cl－也有个。
在CsCl晶体中，每个Cs＋周围最近且等距离的Cs＋有个，每个Cl－周围最近且等距离的Cl－也有个。
3.决定晶体结构的因素
(1)思考讨论：①在NaCl和CsCl两种晶体中，阴、阳离子的个数比都是1∶1，都属于AB型离子晶体，为什么二者的配位数不同、晶体结构不同？
②为什么在NaCl(或CsCl)晶体中，阳、阴离子的配位数相同；而在CaF2晶体中，阳、阴离子的配位数不相同？
(2)归纳总结，决定晶体结构的因素：
4.离子晶体的性质
(1)熔、沸点较，硬度较。
(2)离子晶体不导电，但或后能导电。
(3)大多数离子晶体能溶于水，难溶于有机溶剂。
【当堂测试】
1.下列性质适合于离子晶体的是()
A.熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液能导电
B.熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电
C.能溶于CS2，熔点112℃，沸点445℃
D.熔点97.81 ℃，质软，导电，密度0.97 g·cm－3
2.一种离子晶体的晶胞如图所示。
其中阳离子A以表示，阴离子B以表示。
关于该离子晶体的说法正确的是()
A.阳离子的配位数为8，化学式为AB
B.阴离子的配位数为4，化学式为A2B
C.每个晶胞中含4个A
D.每个A周围有4个与它等距且最近的A
3.下列说法中正确的是()
A.固态时能导电的物质一定是金属晶体
B.熔融状态能导电的晶体一定是离子晶体
C.水溶液能导电的晶体一定是离子晶体
D.固态不导电而熔融态导电的晶体一定是离子晶体
4.下列关于CaF2的表述正确的是()
A.Ca2＋与F－间仅存在静电吸引作用
B.F－的离子半径小于Cl－，则CaF2的熔点低于CaCl2
C.阴、阳离子比为2∶1的物质，均与CaF2晶体构型相同
D.CaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电
二、晶格能
1.概念：气态离子形成1 mol 释放的能量。
晶格能通常取，单位kJ·mol－1。
2.影响因素及与离子晶体性质的关系
(1)影响因素：
(2)晶格能与晶体的熔点、硬度的关系：
晶格能越大，形成的离子晶体越，晶体的熔点越，硬度越。
3.晶格能的几点应用
(1)一般情况下，离子化合物都有较高的熔点和沸点，这和它们的离子晶体有很大的晶格能有关。
由于晶格能：MgO>NaF，MgO的熔点(2 852 ℃)比NaF的熔点(993 ℃)高得多。
(2)晶格能的大小决定离子晶体的稳定性。
晶格能越大，表示离子键越强，晶体越稳定，熔化和破坏离子晶体时消耗的能量就越多，即相应的离子晶体的熔点就越高，硬度就越大。
(3)晶格能的大小影响岩浆晶出的次序，晶格能越大，形成的晶体越稳定，岩浆中的矿物越容易结晶析出。
【当堂测试】
5.下列关于晶格能的叙述中正确的是()
A.晶格能仅与形成晶体中的离子所带电荷数有关
B.晶格能仅与形成晶体的离子半径有关
C.晶格能是指相邻的离子间的静电作用
D.晶格能越大的离子晶体，其熔点越高
6.碱金属卤化物是典型的离子晶体，它的晶格能与1
d0成正比(d0是晶体中最邻近的导电性离子的核间距)。
下面说法错误的是()
B.阳离子相同、阴离子不同的离子晶体，阴离子半径越大，晶格能越小
C.阳离子不同、阴离子相同的离子晶体，阳离子半径越小，晶格能越大
D.金属卤化物晶体中，晶格能越小，氧化性越强
7.氧化钙在2 887 K时熔化，而氯化钠在1 074 K时熔化，两者的离子间距离和晶体结构都类似，有关它们熔点差别较大的原因叙述不正确的是()
A.氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多
B.氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大
C.氧化钙晶体的结构类型与氯化钠晶体的结构类型不同
D.在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下，晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少
决定
8.同类晶体物质熔、沸点的变化是有规律的，试分析下列两组物质熔点规律性变化的原因：
组是________晶体，晶体微粒之间通过_________相连，粒子之间的作用力由大到小的顺序是____________。
B组晶体属于__________晶体，价电子数由少到多的顺序是_________________，离子半径由大到小的顺序是______________。
金属键强弱由小到大的顺序为______________。
【小结】四种晶体物理性质的比较。