高中化学人教版 (新课标)选修3 物质结构与性质第四节 离子晶体课堂教学ppt课件

这是一份高中化学人教版 (新课标)选修3 物质结构与性质第四节 离子晶体课堂教学ppt课件，共19页。PPT课件主要包含了晶格能，三键一力要分析，氢键状态有能力，科学视野P81，岩浆晶出规则与晶格能，故NiO晶体密度为，课堂练习，a×10-8㎝3，综合应用等内容，欢迎下载使用。
【学习目标】1．知识与技能：了解离子晶体的结构模型及其性质的一般特点。了解离子晶体配位数及其影响因素。 2．过程与方法：比较离子晶体与分子晶体、原子晶体、金属晶体在晶体结构上的区别和性质上的差异，从晶体结构的微观角度去解释物质的物理性质 3．情感态度与价值观：学会知识的运用，培养学以致用的能力 【学习重点】理解离子晶体的结构模型及其性质的一般特点。【学习难点】了解离子晶体配位数及其影响因素。
江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣
[阅读思考] 碳酸盐热分解的实质是什么？ 表3-7的有关数值说明了什么？
组成碳酸盐中阳离子的金属的金属性越弱，金属阳离子的半径越小，碳酸盐的热稳定性越差，反之越好。
定义：气态离子形成1摩离子晶体时释放的能量。晶格能的大小与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子间的距离成反比。简言之,晶格能的大小与离子带电量成正比,与离子半径成反比. 晶格能越大：形成的离子晶体越稳定；（离子键越强）熔点越高；硬度越大。
仔细阅读表3—8，分析晶格能的大小与离子晶体的熔点有什么关系？离子晶体的晶格能与哪些因素有关？
卤化钠及碱土金属离子晶体
离子晶体有什么特点？无单个分子存在；NaCl不表示分子式。熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩。且随着离子电荷的增加，核间距离的缩短，晶格能增大，熔点升高。一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。固态不导电，水溶液或者熔融状态下能导电。哪些物质属于离子晶体？强碱、部分金属氧化物、部分盐类。
各类型离子晶体晶胞的比较
KBr AgCl、MgO、CaS、BaSe
ZnS、AgI、 BeO
CsCl、CsBr、CsI、TlCl
碱土金属卤化物、碱金属氧化物。
【总结归纳】物质的熔点与晶体类型的关系1、若晶体类型不同，一般情况下：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。2、若晶体类型相同，则有：⑴离子晶体中，结构相似时，离子半径越小，离子电荷越高，晶格能越大，离子键就越强，熔点就越高。⑵原子晶体中，结构相似时，原子半径越小，共价键键长越短，键能越大，熔点越高。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。
1、下表列出了有关晶体的知识，其中错误的是（　　）2、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、SｉO2C．NａCｌ、MｇO、SｉO2　D．NａCｌ、SｉO2、MｇO　3、用离子的电荷和半径解释下列离子晶体熔点高低的顺序。　（1）MｇO＞KCｌ　　（2）MｇO＞SｒS　　（3）NａF＞NａCｌ＞NａBｒ
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中学教材上图示的NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO晶体结构与NaCl相同，Ni2＋与邻近的O2-核间距为a×10-8 ㎝，计算NiO晶体密度（已知NiO摩尔质量为74.7g·ml-1)
解：在该晶体中最小正方体中所含的Ni2+、O2－个数均为:
即晶体中每个小正方体中平均含有1/2个NiO.其质量为:
而此小正方体体积为(a×10-8㎝)3
变式 (1)NiO晶体结构与NaCl相同，设NiO的摩尔质量M g/ml,密度为ρg/mL,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞中两个距离最近的氧离子中心间的距离为多少cm?
解题思路： （1）每个晶胞中含NiO的个数（2）一个晶胞的质量（3）一个晶胞的体积（4）晶胞的边长（5）晶胞中任一个面对角线长度的一半
(2)天然的和大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在以下缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni0.97O,试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。
参考答案： Ni3+ ：Ni2+＝6 ：91
本题命题角度较新颖，实际上难度不大，第（2）题所提供的Ni0.97O信息，实际上是一种“平均化学式”。尽管题给示意图及题目叙述中提到了有“Ni2+”空缺，但“Ni0.97O”的平均化学式与所述的“空缺”无关，它只是遵循着电中性原则，即由于掺杂多带一个电荷的Ni3+代替了部分Ni2+ ，才使“NiO”变成了“Ni0.97O”。 一题多解：（ 1）由题意可得氧化镍中有许多由4个Ni2+和4个O2-相邻且占据顶点的小立方体构成，如图所示：此小立方体的每个Ni2+与O2-均为8个小立方体共用，因此小立方体拥有Ni2+与O2-均为：4×4/8=1/2，取1 ml晶体，则含有6.02×1023/(1/2)个小立方体。晶体密度 = m/V=74.7g÷［(a×10-8cm)3×6.02×1023/(1/2)］=62.0/a3 g·cm-3。
（2）0.97 ml的镍离子的平均带电量为2，那么1 ml镍离子的平均带电量为2/0.97，这是+2和+3价的镍离子的共同电量，由此可列方程式。不同于上解的是，这种做法将0.97 ml镍离子化为1 ml镍离子来计算。 设1 ml Ni中含Ni2+ x ml，则含Ni3+（1-x）ml，根据电荷守恒： 2x+3(1-x)=2/0.97 x=91/97 n(Ni3+)∶n(Ni2+)=(1-91/97)∶91/97=6∶91
法三：因为中Ni0.97O中既有+2价的离子又有+3价的镍离子，所以可写成xNiO·yNi2O3的复合形式，该形式中很容易看出镍离子的总和为x+2y，氧离子的总和为x+3y，因此可列方程如下：x+2y=0.97镍离子个数守恒x+3y=1氧离子个数守恒或者列成分式形式：（x+2y）/（x+3y）=0.97/1 同样可以求出三价镍与二价镍离子数目之比。