高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三章 晶体结构与性质第三节 金属晶体与离子晶体获奖ppt课件

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思考：下列晶体构成微粒有什么共同点？

       微粒之间存在哪种相同的作用力？

思考

通过思考，引发学生兴趣，提高学生学习积极性。

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第三节 金属晶体与离子晶体

        第二课时 离子晶体

一、离子晶体

1.定义

由阳离子与阴离子相互作用而形成的晶体，叫离子晶体。

2.构成微粒

阴阳离子。

3.微粒间作用

离子键——阴阳离子之间的静电作用。

4. NaCl 离子晶体及晶胞结构特点

Cl－数 = 8×1/8 + 6×1/2 = 4

Na+数 = 12×1/4 + 1 = 4

思考：CsCl 离子晶体的晶胞特点会怎样呢？

Cl－数 = 8×1/8=1

Cs+数 = 1

在NaCl和CsCl两种离子晶体中，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和CsCl具有较高的熔点和沸点。如NaCl的熔点为801，沸点为1413 ； CsCl的熔点为645 ，沸点为1290

5. 常见离子晶体的结构

CaCO3   (NH4)2SO4   CuSO4·5H2O   Cu(NH3)4SO4·H2O

观察以上离子晶体中都含有哪些微观粒子？

晶体内部存在哪些类型的化学键？

6. 离子晶体的性质

NaCl、CsCl 的熔、沸点比 HCl 的明显高很多，结合晶体类型，你能推测其原因吗？

离子键强度较大，破坏它需要较多的能量

NaCl 和 CsCl 的晶体硬度较大，难以压缩，熔点和沸点较高

思考 P 88

我们知道，金属的熔点差异很大，如钨的熔点为 3410 ℃。而常温下，汞却是液体。离子晶体的熔点是不是也差异很大呢？请从理化手册或互联网查找下列离子晶体的熔点数据，得出结论。

结论：离子晶体的熔点差距也较大。

典型晶体类型小结

【课堂练习】

1．判断正误(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。)

(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(　　)

答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×

2.自然界中的CaF2又称萤石，是一种难溶于水的固体，属于典型的离子晶体。下列一定能说明CaF2是离子晶体的实验是(　　)

A．CaF2难溶于水，其水溶液的导电性极弱

B．CaF2的熔、沸点较高，硬度较大

C．CaF2固体不导电，但在熔融状态下可以导电

D．CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小

解析:选C。离子晶体中含有离子键，离子键在熔融状态下被破坏，电离出自由移动的阴、阳离子，所以离子晶体在熔融状态下能够导电，这是判断某晶体是否为离子晶体的依据。

3.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)

解析:选C。NaCl晶体中，每个Na＋周围最邻近的Cl－有6个，构成正八面体，同理，每个Cl－周围最邻近的6个Na＋也构成正八面体，由此可知图(1)和(4)是从NaCl晶体中分割出来的结构图，C项正确。 

4. 下列物质中属于含有中心分子的离子晶体的是(　　)

A．CaCO3   

B．Na2O2

C．(NH4)2SO4   

D．Cu(NH3)4SO4·H2O

答案：C。

5.下列有关离子晶体的叙述中，不正确的是(　　)

A．1 mol氯化钠晶体中有NA个NaCl分子

B．氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离最近且相等的Cl－共有6个

C．醋酸钠属于离子晶体，含非极性键

D．平均每个NaCl晶胞中有4个Na＋、4个Cl－

答案　A   解析　NaCl为面心立方结构，每个晶胞中Na＋的个数为12×＋1＝4，Cl－的个数为8×＋6×＝4，则1 mol氯化钠晶体中有4NA个Na＋、4NA个Cl－，不存在分子，A项错误、D项正确；由NaCl的晶胞结构可知，Na＋在棱心和体心时，顶点和面心为Cl－，则每个Na＋周围距离最近且相等的Cl－共有6个，B项正确；醋酸钠中存在碳碳非极性键，C项正确。

6.下列物质的晶体一定属于离子晶体的是(　　)

A．在水中能电离出离子的物质

B．在水中能电离出SO的化合物

C．在水中能电离出Na＋的化合物

D．熔化时化学键无变化的化合物  

答案　C

7.根据CsCl的晶胞结构分析，CsCl晶体中两距离最近的Cs＋间距离为a，则每个Cs＋周围与其距离为a的Cs＋数目为________；每个Cs＋周围距离相等且次近的Cs＋数目为________，距离为________；每个Cs＋周围距离相等且第三近的Cs＋数目为________，距离为________；每个Cs＋周围紧邻且等距的Cl－数目为________。

答案　6　12　a　8　a　8

解析　以题图的一个Cs＋为基准，与其最近的Cs＋分别位于其上、下、前、后、左、右六个方位，有6个；与其次近的Cs＋的距离为a，在1个晶胞中有3个，而1个Cs＋为8个晶胞共有，故有8×3×＝12个；与其第三近的Cs＋的距离为a，每个晶胞中有1个，故有8个；与其紧邻且等距的Cl－有8个。

8.在离子晶体中，阴、阳离子按一定的规律进行排列，如图甲是NaCl的晶胞结构。在离子晶体中，阴、阳离子具有或近似具有球形对称结构，它们可以看作是不等径的刚性圆球，并彼此相切，如图乙。已知a为常数。

(1)在NaCl晶体中，每个Na＋同时吸引________个Cl－；而Na＋与Cl－的数目之比为________。

(2)Na＋半径与Cl－半径之比为________(已知＝1.414)。

(3)若a＝5.6×10－8 cm，NaCl晶体的密度为________(已知5.63＝175.6，NaCl的摩尔质量为58.5 g·mol－1)。

答案　(1)6　1∶1　(2)0.414∶1　(3)2.2 g·cm－3

解析　(1)观察晶胞的结构可知，每个Na＋同时吸引6个Cl－；在每个晶胞中含Na＋的个数为4，含Cl－的个数也为4，即Na＋与Cl－的数目之比为1∶1。

(2)由图乙可知，因为r(Cl－)＞r(Na＋)，则r(Cl－)＝，2r(Na＋)＝a－2r(Cl－)＝a－2×，r(Na＋)＝，＝0.414∶1。

(3)由NaCl晶体结构分析，每个晶胞中含有4个“NaCl”，则ρV＝，ρ≈2.2 g·cm－3。

思考

认真思考

能辨识常见的离子晶体，能从微观角度理解离子键对离子晶体性质的影响，能从宏观角度解释离子晶体性质的差异。

通过对离子晶体模型的认识，理解离子晶体的结构特点，预测其性质。

检测反馈

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    一、离子晶体

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   一、离子晶体