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(共29张PPT)
物质结构与性质
3.3.2 离子晶体
学习目标
01.知道离子晶体中微粒及其离子间的相互作用
02.了解离子晶体的结构特点，并能根据晶体的一般物理性质做出判断
Cs+
氯离子（Cl-）的半径为181pm
铯离子（Cs+）的半径为169pm
课堂探究
新知讲解
静电作用力
离子晶体
钠离子、氯离子
成键本质
晶体类型
成键微粒
观察氯化钠的晶胞模型，并思考：晶胞中各离子的位置分布？
探究一
面心： _____个氯离子
体心：_____个钠离子
棱上： _____个钠离子
顶点： _____个氯离子
1
12
8
6
课堂探究
新知讲解
Na＋位于_______和_______
Cl－位于_______和_______
棱上位置：12× ＝3
4
1
棱上
体心
晶胞内位置：1×1＝1
顶点
面心
顶点位置：8× ＝1
8
1
面心位置：6× ＝3
2
1
观察氯化钠的晶胞模型，并解释：NaCl表示什么含义
探究二
课堂探究
新知讲解
观察氯化钠的晶胞模型，并解释：NaCl表示什么含义
探究二
一个晶胞中的氯离子和钠离子均为四个，二者的比值是1 : 1。故并不存在单独的氯化钠分子，只是在整个晶体中，氯离子与钠离子的个数比为1 : 1。因此，氯化钠的化学式表示的只是表示氯化钠的组成。
课堂探究
新知讲解
3、特征：
学习任务一 离子键
1. 定义：阴阳离子间通过静电所形成的强烈的相互作用
2.离子键的本质：
离子键既没有方向性，也没有饱和性。
静电作用，包括静电引力和斥力
4、形成条件：
元素的电负性差值＞1.7，形成离子键；
元素的电负性差值<1.7，形成共价键。
那离子键的强弱又和什么有关呢，该如何判断呢？
课堂探究
新知讲解
晶体 离子间距/pm 电荷数 熔点/℃
NaCl 276 1 801
NaBr 290 1 750
MgO 205 2 2800
CaO 239 2 2576
对比NaCl、NaBr、MgO、CaO的熔点数据，分析离子键强弱与哪些因素有关？
所带电荷数越多
离子间距越小
熔点越高
离子键越强
离子半径越小
（电荷影响更大）
5、离子键强弱判断
课堂探究
新知讲解
学习任务二 离子晶体
2.构成粒子及粒子间的相互作用
3.离子晶体的类型
①强碱：如NaOH 、KOH
阴阳离子
离子晶体
构成粒子
粒子间的作用力
离子键
1.定义：阴阳离子通过离子键结合，在空间呈现规则几何外形的晶体。
②活泼金属氧化物和过氧化物：如Na2O 、Na2O2
③大多数盐：如NaCl 、NH4Cl（特例：AlCl3、BeCl2通常是分子晶体）
课堂探究
新知讲解
硬度 熔点 沸点
NaCl 大 801℃ 1413℃
CsCl 645℃ 1290℃
分析下表数据，可以得出什么结论？
离子晶体一般来说熔沸点较高，硬度较大
离子晶体中，阴、阳离子之间通过离子键结合，一般离子键的强度较大，要使物质熔化，就需要较多的能量。
Na和Cs都是IA族元素，为什么NaCl熔沸点却比CsCl高呢，请解释原因？
Na＋、Cs＋所带电荷一样，但Na＋的半径小于Cs＋的半径，NaCl中离子键强于CsCl中离子键，所以NaCl的熔点高于CsCl的熔点。
课堂探究
新知讲解
特性2：离子晶体较脆，延展性较差
4.离子晶体的特性
特性1：离子晶体熔点差异大，但一般来说熔沸点较高，硬度较大
离子晶体较脆，延展性较差
施加外力
发生滑动
同种电荷相互排斥，
使晶面裂开
课堂探究
新知讲解
特性2：硬度较大，难于压缩
4.离子晶体的特性
特性1：离子晶体熔点差异大
特性3：离子晶体不导电，水溶液或者熔融状态下导电。
特性4：大多易溶于极性溶剂H2O，难溶于非极性溶剂(汽油、苯、CCl4等)
NaCl溶液能够导电
熔融的NaCl能够导电
特性1：离子晶体熔点差异大，但一般来说熔沸点较高，硬度较大
特性2：离子晶体较脆，延展性较差
课堂探究
新知讲解
练习1：正误判断
(1)离子晶体中一定含有金属元素( )
(2)由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体( )
(3)有些离子晶体中除含离子键外还存在共价键( )
(4)离子晶体的熔点一定低于共价晶体的熔点( )
(5)离子晶体受热熔化，破坏化学键，吸收能量，属于化学变化( )
(6)某些离子晶体受热失去结晶水，属于物理变化( )
×
×
×
×
×
√
课堂练习
练习2：MgO、Rb2O、CaO、BaO四种离子晶体熔点的高低顺序是( )
A．MgO＞Rb2O＞BaO＞CaO B．MgO＞CaO＞BaO＞Rb2O
C．CaO＞BaO＞MgO＞Rb2O D．CaO＞BaO＞Rb2O＞MgO
B
练习3：下列性质适合于离子晶体的是 （ ）
A、熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电
B、熔点10.31℃，液态不导电，水溶液导电
C、能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃
D、熔点97.81℃，质软，导电，密度0.97g/cm3
A
课堂练习
③Na+的配位数 个，Cl- 的配位数 个,它们所围成的空间几何构型是 。
②NaCl晶胞中包含有 个Na+, 个Cl-
4
4
6
6
正八面体
学习任务三 离子晶体的三种典型结构
NaCl晶体
④Na+周围最近的Na+数 个，Cl-周围最近的Cl-数 个。
12
12
①晶体堆积方式属于面心立方，Na+ 位于体心和棱边，Cl- 位于面心和顶角。
配位数：一种离子周围最邻近的带相反电荷的离子数目
氯离子所处的环境
钠离子所处的环境
课堂探究
新知讲解
①晶体堆积方式属于体心立方，Cs+位于体心，Cl-位于顶角。
②CsCl晶胞中包含有 个Cs+， 个Cl-。
1
1
③Cs+的配位数 个，Cl- 的配位数 个,它们所围成的空间几何构型是 。
④Cs+周围最近的Cs+数 个，Cl-周围最近的Cl-数 个。
8
8
6
6
正方体
CsCl晶体
Cl-
Cs+
课堂探究
新知讲解
②CaF晶胞中包含有 个Ca2+ 个F-。
4
8
③Ca2+的配位数 个，他们所围成的几何构型是 ；
F- 的配位数 个，他们所围成的几何构型是 。
④Ca2+周围最近的Ca2+数 个，F-周围最近的F-数 个。
8
正方体
4
正四面体
12
6
Ca2+
F-
CaF2晶体
①Ca2+位于顶角和面心，F-位于立方体内。
课堂探究
新知讲解
①Zn2+位于顶点和面心，S2-位于立方体内。
②ZnS晶胞中包含有 个Zn2+ 个S2-。
4
4
③Zn2+的配位数 个，他们所围成的几何构型是 ；
S2-的配位数 个，他们所围成的几何构型是 。
4
4
④Zn2+周围最近的Zn2+数 个，S2-周围最近的S2-数 个。
12
12
ZnS的晶胞
正四面体
正四面体
Zn2+
S2-
位置互换
课堂探究
新知讲解
晶胞 阴离子配位数 阳离子配位数 晶胞均摊粒子数目
NaCl晶胞 6 6 Na+：1
Cl-：1
CsCl晶胞 8 8 Cs+：1
Cl-：1
CaF2 晶胞 4 8 Ca2+：4
F-：8
阴离子的配位数与阳离子的配位数之比等于该晶胞中阳离子与阴离子的最简整数比
课堂探究
新知讲解
问题1:观察氯化钠的晶胞模型，并解释：NaCl的熔点较高、硬度较大的原因
在NaCl中，离子间存在着较强的离子键，使离子晶体的硬度较大，难于压缩；而且，要使它们由固态变成液态或气态，需要较多的能量破坏这些较强的离子键，因此，NaCl具有较高的熔点和沸点。
课堂探究
新知讲解
CsCl的熔点较高(645 ℃)的原因是什么？
问题2:
在CsCl中，离子间存在着较强的离子键，使离子晶体的硬度较大，难于压缩；而且，要使它们由固态变成液态或气态，需要较多的能量破坏这些较强的离子键，因此，CsCl具有较高的熔点和沸点。
结合所学内容并根据氯化铯的结构分析和性质来回答问题：
CsCl的晶胞
Cl-
Cs+
课堂探究
新知讲解
练习4:下列叙述不正确的是( )
A．离子晶体中一定含有阴、阳离子
B．离子晶体都是化合物
C．固态不导电、溶于水能导电，这一性质能说明某晶体一定是离子晶体
D．离子晶体一般具有较高的熔点
课堂练习
C
课堂练习
练习5:如图为NaCl和CsCl的晶体结构，下列说法错误的( )
A. NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体
B. CsCl晶体中每个Cl－周围紧邻8个Cs＋
C. NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子个数比不同
D. NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子的半径比不同
C
课堂练习
练习6:钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，其晶胞的结构如图所示，
下列有关说法中不正确的是( )
A.该晶体属于离子晶体
B.晶体的化学式为BaO2
C.该晶体的晶胞结构与CsCl相似
D.与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有12个
C
课堂练习
练习7:NaH的晶胞结构如图所示，已知其晶胞边长为a，下列说法错误的是( )
A. 每个钠离子周围距离相等且最近的氢离子有6个
B. 该晶胞中含有氢离子的数目为4
C. 该晶胞中两个氢离子之间的最短距离为
D. 基态钠离子的电子排布式为1s22s22p6
C

课堂练习
练习8:如图所示是从NaCl或CsCl的晶胞结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶胞中分割出来的结构图是（ ）
A.图(1)和(3) B.图(2)和(3) C.图(1)和(4) D.只有图(4)
C
练习9: X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的四种短周期元素。基态X、Z原子的电子均填充了3个能级，且均有2个未成对电子，W的核外电子数是X原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是( )
A．与Y同周期且第一电离能比Y小的元素有四种
B．元素X的氢化物的沸点一定比元素Y的氢化物低
C．Z与W形成WZ，属于离子晶体可作耐高温材料
D．简单离子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)
课堂练习
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的四种短周期元素。基态X、Z原子的电子均填充了3个能级，且均有2个未成对电子，则X为C、Z为O，那么Y为N；W的核外电子数是X原子最外层电子数的3倍，W为12号元素Mg；据此分析解答。
【详解】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，则与Y同周期且第一电离能比Y小的元素有Li、Be、B、C、O共五种，A错误；
B．碳可以形成相对分子质量很大的烃，其沸点可能很高，故元素X的氢化物的沸点不一定比元素Y的氢化物低，B错误；
C．Z与W组成的化合物氧化镁熔点为2800℃，可作耐高温材，C正确；
D．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子半径：r(Y)＞r(Z)＞r(W)，D错误；
故选C。
课堂练习
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