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离子晶体与过渡晶体混合晶体
第2课时
第三节　金属晶体与离子晶体
氯化钠晶体
硫酸铜晶体
萤石CaF2
重晶石BaSO4
什么是离子键？什么是离子晶体？
情 景 引 入
(1)概念：阴、阳离子之间通过静电作用所形成的化学键。
(2)本质：
阴、阳离子之间的静电作用（静电引力和静电斥力）。
目标一 离子键及离子晶体的物理性质
1．离子键
(3)成键微粒：阴、阳离子
(4)成键元素：一般情况下为活泼的金属元素与活泼的非金属元素。
(5)存在：大多数盐、强碱、活泼金属氧化物(过氧化物如Na2O2)、氢化物(如NaH和NH4H)等。
离子键的作用力强，无饱和性，无方向性。
与阴、阳离子的半径和电荷有关
离子所带电荷越多，离子半径越小，离子键越强。
(6)成键特征：
(7)影响因素：
(2)构成微粒和相互作用力：
阴、阳离子 离子键
(3)离子晶体的化学式：
表示离子最简整数比，不存在分子式
属于离子晶体的物质：
强碱、活泼金属的氧化物和过氧化物、大多数盐
2．离子晶体及其物理性质
(1)概念：阴、阳离子之间通过离子键所形成的晶体。
请结合生活常识，描述NaCl晶体的硬度和熔点等性质？
生活经验 NaCl的物理性质
用手揉捏食盐
硬度大
烧烤、爆炒等加入食盐，未见其熔融
熔点较高（801℃）
①离子晶体的熔、沸点较高和难挥发性。
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，要使物质熔化或沸腾，就需要较多的能量。
一般说来，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，离子晶体的熔、沸点越高。
②离子晶体的硬度较大，难于压缩。
离子晶体中有较强的离子键，所以硬度较大，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。
(4)离子晶体的性质
③离子晶体不导电，但熔化或溶于水能导电。
离子晶体中的离子键较强，离子不能自由移动，即无自由移动的离子。
离子晶体熔化可以形成自由移动的离子；或溶于水时，阴、阳离子受到水分子作用变成了自由移动的离子（实质上是水合离子），能够导电。
④大多数离子晶体易溶于极性溶剂水，难溶于有机溶剂（如汽油、苯等），遵循“相似相溶”规律。
1.正误判断
(1)含金属阳离子的晶体一定是离子晶体(　　)
(2)离子键是指阴、阳离子之间强烈的静电引力(　　)
(3)离子晶体中一定含有金属元素(　　)
(4)离子晶体熔化时，离子键越强，熔点越高(　　)
(5)离子晶体的熔点一定低于共价晶体(　　)
(6)离子晶体中除含有离子键外，可能含有共价键(　　)
√
×
×
×
×
√
导思
2.分析NaCl、KCl、RbCl、CsCl的熔点的变化规律是什么？造成这种规律的主要原因是什么？
提示　碱金属的氯化物随着碱金属原子序数增大，熔点降低。碱金属氯化物均属于离子晶体，随原子序数增大，碱金属阳离子的半径增大，与Cl－间的距离增大，导致晶体中的离子键依次减弱，故熔点下降。
物质 NaCl KCl RbCl CsCl
熔点/℃ 808 772 717 645
导练
1.下列关于离子键的说法错误的是
A.离子键没有方向性和饱和性
B.非金属元素组成的物质也可以含离子键
C.形成离子键时离子间的静电作用包括静电引力和静电斥力
D.因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带相反电荷的离子
离子键无饱和性，体现在一种离子周围可以尽可能多地吸引带相反电荷的离子，但也不是任意的，因为这个数目还要受两种离子的半径比(即空间条件是否允许)和个数比的影响。
√
如铵盐
2.下列物质熔化时，所克服的粒子间作用力完全相同的是
A.Na2O2 和 P4
B.Mg 和 SiO2
C.KOH 和 NaCl
D.C60 和 MgCl2
√
离子键 分子间作用力
金属键 共价键
离子键 离子键
分子间作用力 离子键
目标二 常见离子晶体的结构类型
晶胞特点：
由Cl-形成的面心立方晶格
Na＋：体心和棱心。Cl－：顶点和面心
晶胞中Na＋和Cl－的数目：都是4
Na＋和Cl－的配位数都是6
某一离子周围最近的异号离子的数目叫配位数。
1．NaCl晶胞
Cl－
Na＋
每个Na＋周围最近的Cl－有6个，Na＋有12个。
每个Cl－周围最近的Na＋有6个，Cl－有12个。
NaCl型还有LiF、LiCl、NaF、NaBr、CaO、MgO
若晶胞参数为a pm，则氯化钠晶体的密度为_____________ g·cm－3。
Cl-
Cs+
可看成Cl－作简单立方堆积， Cs＋填入立方体空隙中。
Cl－和Cs＋的配位数均为8
晶胞粒子数：
Cl－ 有 1个， Cs＋有 1个
2．CsCl晶胞
每个Cs＋周围最近的Cl－有___个，Cs＋有___个。
每个Cl－周围最近的Cs＋有____个，Cl－有____个。
8
6
8
6
CsCl型还有CsBr、CsI
若晶胞参数为a pm，则氯化铯晶体的密度为_____________ g·cm－3。
3．立方体 ZnS晶胞
S2-
Zn2+
S2-成面心立方密堆积，Zn2+被S2-以四面体形式包围着。
Zn2+的配位数：
S2-的配位数：
晶胞中Zn2+和S2-的数目都是4
4
4
晶体类型 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
微粒种类
微粒间 相互作用
典型晶体
根据晶体构成微粒和微粒间相互作用不同分为四种类型
金属阳离子和自由电子
金属键
原子
离子键
共价键
分子
分子间
作用力
阴、阳离子
整理归纳
金属Cu
NaCl
CO2
Na、Mg、Al、Si四种元素氧化物的化学键中离子键成分逐渐减少
氧化物 Na2O MgO Al2O3 SiO2
离子键百分数% 62 50 41 33
过渡晶体
介于某两种晶体类型之间的晶体
Na2O MgO Al2O3 SiO2
离子晶体 共价晶体
事实上，大多数离子晶体中的化学键具有一定的共价键成分。
过渡晶体
离子键的百分数和什么因素有关？
结论一：四种典型晶体类型都存在过渡晶体
Na2O MgO Al2O3 SiO2
离子晶体 共价晶体
P2O5 SO3 Cl2O7
分子晶体
结论二：晶体性质偏向某一晶体类型的过渡晶体通常当作该晶体类型处理
混合型晶体
熔点均较高，金刚石硬度很高、不导电，石墨质软、能导电
结构决定性质
同是碳单质的晶体，金刚石和石墨的性质存在哪些异同？
你认为是什么造成了这种差异？
思考交流
金刚石部分物理性质 熔点 莫氏硬度 电导率/（s·m-1)
3550℃ 10 2.11*10-13
石墨部分物理性质 熔点 莫氏硬度 电导率/（s·m-1)
3850℃ 1 2.5*103
石墨性质特征
熔点高、质软、能导电
共价晶体特征
金属晶体特征
石墨结构特征
范德华力维系
分子晶体特征
混合型晶体
混合型晶体
石墨结构中未参与杂化的p轨道
层状结构
1.下列图像是从NaCl和CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图，判断属于CsCl晶体结构的图像为
导练
A.图(1)和图(3) B.图(2)和图(3)
C.只有图(1) D.图(1)和图(4)
√
CsCl晶体中Cl－和Cs＋的配位数均为8
2.锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断正确的是
A.该晶体属于分子晶体
B.该晶胞中Zn2＋和S2－数目不相等
C.阳离子的配位数为6
D.氧化锌的离子键强于硫化锌
√
离子晶体
Zn2＋ S2－
数目
配位数
4 4
4 4
半径：O2－ ＜ S2－
1.离子键的强弱主要取决于离子的半径和离子所带电荷数。一般规律是离子半径越小，离子所带电荷数越多，则离子键越强。K2O、MgO、CaO三种物质中离子键由强到弱的顺序是
A.K2O、MgO、CaO B.MgO、K2O、CaO
C.MgO、CaO、K2O D.CaO、MgO、K2O
课堂测试
√
离子半径：K＋＞Ca2＋＞Mg2＋
离子所带电荷数：Ca2＋＝Mg2＋＞K＋
2.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a
D.基态钠离子的电子排布式为1s22s22p6
√
a
3.萤石(CaF2)晶胞结构如图所示，晶胞边长为a cm。
(1)小黑球代表的离子：_______。
(2)阳离子配位数为___，阴离子配位数为___。
(3)每个Ca2＋周围最近且等距离的Ca2＋有____个，
每个F－周围最近且等距离的F－有___个。
(4)该晶胞中Ca2＋和F－的最近距离为________。
Ca2＋
8
4
12
6
Ca2＋：F－ ＝ 1∶2
体对角线的

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