第三節(jié)

金屬晶體與離子晶體第2課時(shí)

離子晶體【情景導(dǎo)入】膽礬螢石重晶石燒堿CuSO4·5H2OCaF2BaSO4NaOH下列晶體構(gòu)成微粒有什么共同點(diǎn)？陰、陽(yáng)離子間的靜電作用（靜電引力和斥力）①?zèng)]有方向性：電荷是球形分布的②沒有飽和性：每個(gè)離子可以與幾個(gè)相反電荷的離子，產(chǎn)生靜電作用。【任務(wù)一】離子鍵1.定義：2.特征：3.形成條件：若差值＞1.7，發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生陰、陽(yáng)離子，形成離子鍵；若差值＜1.7，不發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，形成共價(jià)鍵。元素的電負(fù)性差值：【任務(wù)二】離子晶體由陰離子和陽(yáng)離子相互作用而形成的晶體1.概念：陰離子和陽(yáng)離子離子鍵強(qiáng)堿、活潑金屬的氧化物和過氧化物、大多數(shù)鹽3.常見的離子晶體：離子鍵特征：無方向性和飽和性2.構(gòu)成微粒及微粒間作用力離子晶體構(gòu)成粒子粒子間的作用力（靜電作用：包括靜電引力和靜電斥力）【任務(wù)二】離子晶體4.物理特性①熔沸點(diǎn)：②硬度：具有較高的熔、沸點(diǎn)，難揮發(fā)。離子晶體的硬度較大，難于壓縮。大多數(shù)離子晶體易溶于水，難溶于有機(jī)溶劑。③導(dǎo)電性：離子晶體不導(dǎo)電，但熔融或溶于水后能導(dǎo)電。⑤延展性：離子晶體較脆，延展性較差。

④溶解性：【思考交流】請(qǐng)根據(jù)表格分析，離子晶體的熔點(diǎn)與哪些因素有關(guān)？根據(jù)數(shù)據(jù)，你能總結(jié)出什么規(guī)律？晶體離子間距/pm電荷數(shù)熔點(diǎn)/℃NaCl2761801CsCl2901645MgO20522800CaO23922576離子半徑越小，所帶電荷越多，離子鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)就越高，硬度也越大。晶體熔點(diǎn)/℃晶體熔點(diǎn)/℃NaCl801NH4NO3169.6CsCl645Ca(H2PO4)2109MgO2800CH3COOCs194CaO2576C2H5NH3NO312【思考交流】離子晶體的熔點(diǎn)都很高嗎？

離子晶體的熔沸點(diǎn)相差很大，有的比共價(jià)（分子）晶體高，有的也比共價(jià)（分子）晶體低結(jié)構(gòu)相似的離子晶體，為什么熔沸點(diǎn)存在差異？【思考交流】NaClMgO熔點(diǎn)/℃8012800沸點(diǎn)/℃14133600離子鍵的強(qiáng)弱不同晶格能:氣態(tài)離子形成1mol離子晶體時(shí)釋放的能量。晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點(diǎn)越高，硬度越大。（1）陰、陽(yáng)離子所帶電荷的越多，晶格能越大。（2）陰、陽(yáng)離子的半徑越小，晶格能越大。【任務(wù)三】典型離子晶體Cl?Na+①Na+

位于

和

共有

個(gè)②Cl-位于

和

，共有

個(gè)棱上體心4頂點(diǎn)面心4③

每個(gè)Na+周圍與之距離最近且等距離的Cl-有

個(gè)，Na+有

個(gè)。④每個(gè)Cl-周圍與之距離最近且等距離的Na+有___個(gè)，Cl-有____個(gè)。612612Na+的配位數(shù)為：

；Cl-的配位數(shù)為：

。66【任務(wù)三】典型離子晶體CsClCl?Cs+①Cs+

位于

或

共有

個(gè)②Cl-位于

或

，共有

個(gè)頂點(diǎn)體心頂點(diǎn)體心11Cs+的配位數(shù)為：

；Cl-的配位數(shù)為：

。88Cs+周圍最近的Cs+數(shù)

個(gè)，Cl-周圍最近的Cl-數(shù)

個(gè)。661.如圖為NaCl和CsCl的晶體結(jié)構(gòu)，下列說法錯(cuò)誤的（

）A.NaCl和CsCl都屬于AB型的離子晶體B.CsCl晶體中每個(gè)Cl-周圍緊鄰8個(gè)Cs+C.NaCl和CsCl晶體中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比不同D.NaCl和CsCl晶體中陰、陽(yáng)離子的半徑比不同C【訓(xùn)練鞏固】【任務(wù)三】典型離子晶體CaF2①Ca2+位于頂點(diǎn)和面心，F(xiàn)-位于立方體內(nèi)。②CaF晶胞中包含有

個(gè)Ca2+

個(gè)F-。48

③Ca2+的配位數(shù)

個(gè)，他們所圍成的幾何構(gòu)型是

；F-的配位數(shù)

個(gè)，

他們所圍成的幾何構(gòu)型是

。④Ca2+周圍最近的Ca2+數(shù)

個(gè)，F(xiàn)-周圍最近的F-數(shù)

個(gè)。⑤該晶胞中Ca2+和F-的最近距離為

。8正方體4正四面體126Ca2+F-四分之一體對(duì)角線氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5SO3Cl2O7離子鍵的百分?jǐn)?shù)/%62504133離子鍵的百分?jǐn)?shù)更小離子晶體共價(jià)晶體分子晶體第三周期元素幾種氧化物的化學(xué)鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)離子鍵的百分?jǐn)?shù)大,當(dāng)作離子晶體處理。離子鍵的百分?jǐn)?shù)小，偏向共價(jià)晶體,當(dāng)作共價(jià)晶體處理。離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)更小，共價(jià)鍵不再貫穿整個(gè)晶體，當(dāng)作分子晶體處理。

純粹的典型晶體是不多的，大多數(shù)離子晶體中的化學(xué)鍵具有一定的共價(jià)鍵成分。【任務(wù)四】過渡金屬金剛石和石墨是碳的兩種同素異形體，他們的物理性質(zhì)有什么異同點(diǎn)？為什么會(huì)存在這些差異？熔點(diǎn)很高質(zhì)地堅(jiān)硬不能導(dǎo)電熔點(diǎn)很高質(zhì)地較軟導(dǎo)電性好金剛石部分物理性質(zhì)熔點(diǎn)硬度電導(dǎo)率/（s·m-1)3550℃102.11×10-13石墨部分物理性質(zhì)熔點(diǎn)硬度電導(dǎo)率/（s·m-1)3850℃12.5×1031.石墨和金剛石性質(zhì)差異【任務(wù)五】混合型金屬石墨晶體中的二維平面結(jié)構(gòu)石墨的層狀結(jié)構(gòu)石墨結(jié)構(gòu)中未參與雜化的p軌道層平面每個(gè)C原子周圍連接3個(gè)C,共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)很短，鍵能很大，石墨的熔點(diǎn)很高。層與層之間靠范德華力維系，作用力弱，容易滑動(dòng)，所以石墨質(zhì)軟，可作潤(rùn)滑劑。層中每個(gè)碳原子均剩余一個(gè)未參與雜化的2p電子，所有的p軌道平行重疊，形成離域大π鍵，這些p軌道中的電子可在整個(gè)層平面中運(yùn)動(dòng)。類似共價(jià)晶體類似分子晶體石墨能導(dǎo)電，類似金屬晶體2.石墨的結(jié)構(gòu)混合型晶體：同時(shí)存在若干種不同的作用力，具有若干種晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的晶體。【任務(wù)五】混合型金屬①石墨中所有碳原子均采取

，形成____________

結(jié)構(gòu)。金剛石中所有碳原子均采取_______，形成___________

結(jié)構(gòu)。②石墨中C與C-C個(gè)數(shù)比為________。金剛石中C與C-C個(gè)數(shù)比為__