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离子键 离子晶体
学习目标
描述离子键的成键特征及本质
能解释和预测同类型离子化合物的某些性质
描述及理解离子晶体的结构特点
运用模型和有关理论解释不同类型离子化合物的晶胞构成
离子键
①形成：阴、阳离子间通过静电作用形成的化学键。
成键条件：成键元素的原子得、失电子的能力差别很大，电负性差值大于1.7
存在：只存在于离子化合物中（大多数盐、强碱、活泼金属氧化物、活泼金属氢化物等）
②离子化合物中的化学键（用电子式表示）：
有的离子化合物只有离子键，如MgCl2
有的离子化合物既有离子键又有共价键，如NaOH,
③离子键的方向性和饱和性：
方向性：离子可看作是一个带电的球体，它在空间各个方向上的静电作用是相同的。由于静电引力(或斥力)没有方向性，阴、阳离子可以在空间任何方向与带相反(或相同)电荷的离子相互吸引(或排斥)，所以离子键没有方向性。
饱和性：只要空间允许，一个阴(阳)离子将尽可能多地吸引阳(阴)离子排列在其周围，并不受离子本身所带电荷数的限制，因此，离子键没有饱和性。
离子晶体
①定义：由阴、阳离子按一定方式有规则的排列形成的晶体。
成键离子：阴、阳离子
相互作用力：离子键
常见的离子晶体：大多盐、活泼金属氧化物、活泼金属氢化物、强碱等
注：1.离子晶体不一定都含有金属元素如NH4Cl
2.离子晶体中除离子键外还可能含其他化学键，如NaOH晶体中还含有O—H共价键，Na2O2晶体中还含有O—O共价键。
3.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是由金属元素Al和非金属元素Cl组成的分子晶体。
4.含有金属离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体中含有金属离子。
5.离子晶体的化学式只表示晶体中阴、阳离子的个数比，而不表示其分子组成。
②离子晶体的性质：
生活经验 NaCl的物理性质 结论
用手揉搓食盐 硬度大 离子晶体中，阴、阳离子间有强烈的相互作用（离子键），要克服离子间的相互作用使物质熔化和沸腾，就需要较多的能量。
烧烤爆炒食盐未见其熔融 熔点高
具有较高的熔、沸点，难挥发；离子晶体的熔、沸点取决于构成晶体的阴、阳离子间离子键的强弱，而离子键的强弱，可用晶格能的大小来衡量。
晶格能 离子晶体中，阴、阳离子间有强烈的相互作用（离子键），要克服离子间的相互作用使物质熔化和沸腾，就需要较多的能量；指拆开1 mol离子晶体使之形成气态阴离子和气态阳离子时所吸收的能量。
总结：阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大。
即晶格能越大，离子键越牢固，离子晶体的熔点越高、硬度越大。而对于同种类型的离子晶体，离子所带的电荷数越多，半径越小，晶格能越大；
如如MgO＞Na2O；NaCl＞CsCl等
硬而脆，无延展性：离子晶体中，阴、阳离子间有较强的离子键，离子晶体表现出较高的硬度。当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎。
导电性：离子晶体不导电，熔化或溶于水后能导电。
离子晶体中，离子键较强，离子不能自由移动，即晶体中无自由移动的离子，离子晶体不导电。
注：当升高温度时，阴、阳离子获得足够能量克服离子间的相互作用，成为自由移动的离子，在外电场作用下，离子定向运动而导电。离子化合物溶于水时，阴、阳离子受到水分子作用变成了自由移动的离子(或水合离子)，在外电场作用下，阴、阳离子定向运动而导电。
③离子晶体的结构：
1.NaCl型：（属于氯化钠型离子晶体的还有KCl、NaBr、LiF、CaO、MgO、NiO、CaS等）
Na+个数：1+12×=4
Cl-个数：8×+6×=4
每个NaCl晶胞中含有4个Na+和4个Cl－， 个数比1：1。
离子晶体中不存在单个分子，其化学式表示离子的个数比。
配位数：每个Cl- 周围与之最接近且距离相等的Na+共有6个；
每个Cl- 周围与它最近且等距的Cl- 有12个。
2.CsCl型：
Cl-个数：8×=1
Cs+个数：1
每个CsCl晶胞中含有1个Cs+和1个Cl－， 个数比1：1。
Cs+和Cl- 配位数均为8
注：NaCl、CsCl都是AB型离子化合物，其中一种离子周围紧邻的带相反电荷的离子数目却不同，两者的数目之所以不同，主要在于离子半径的差异。Cs+的半径要大于Na+，因而可以吸引更多的Cl－，可见，离子晶体中不同离子周围异电性离子数目的多少主要取决于阴、阳离子的相对大小。
3.CaF2型（莹石）
Ca2＋的配位数为8，F－的配位数为4，二者的配位数之比等于二者电荷(绝对值)之比；
4.ZnS型（闪锌矿）
Zn2＋、S2－的配位数均为4；每个Zn2＋(S2－)周围紧邻的S2－(Zn2＋)构成正四面体；
每个晶胞中有4个S2－、4个Zn2＋，Zn2＋与S2－之间的最短距离为晶胞体对角线长的
5.探究硫酸铵晶体的结构：实验测得，图中“H…O”原子间的距离为199 pm，小于H与O的范德华半径之和272 pm，大于H—O共价键的键长96 pm，说明二者之间的作用力大小在范德华力和共价键之间，且N—H与H…O之间的角度为156°，也符合形成氢键的条件。
晶体的计算
晶体的化学式表示的是晶体（也可以说是晶胞）中各类原子或离子数目的最简整数比。
晶体的密度
根据晶胞结构确定各粒子数目 求晶胞的质量
根据晶胞的边长或微粒间的距离 求微粒的体积
单位：g·cm-3
典例分析
若氯化钠晶胞参数（晶胞正方形的边长）为a pm，请计算其密度。

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