矿物晶体化学(第三章+离子晶体的晶格能_
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学习资料第二课时晶格能学习目标:了解晶体的晶格能,知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱,掌握离子键的强弱与离子半径以及离子所带的电荷的关系。
[知识回顾]1.离子晶体的概念:由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体.2.决定离子晶体结构的因素有哪些?答:几何因素、电荷因素、键性因素。
3.离子晶体的性质(1)硬度较大,难于压缩;(2)熔、沸点较高,难挥发;(3)不导电,但是在熔融态或水溶液中可导电.[要点梳理]晶格能(1)概念离子晶体的晶格能是指气态离子形成1_mol离子晶体释放的能量,能量取正值。
离子晶体的晶格能是最能反映离子晶体稳定性的数据。
(2)影响因素离子带电荷越多,晶格能越大,离子半径越大,晶格能越小.(3)晶格能对离子晶体性质的影响晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,而且熔点越高,硬度越大。
知识点晶格能1.概念离子晶体的晶格能的定义是气态离子形成1_mol_离子晶体释放的能量,通常取正值。
下表给出了某些离子晶体的晶格能数据。
某些离子晶体的晶格能/kJ·mol-1晶格能可用来判断离子键的强弱,晶格能越大,晶格越稳定,破坏其晶格时消耗的能量也越大,表示离子键越强,则离子晶体越稳定。
2.影响晶格能大小的因素影响晶格能大小的因素主要是离子所带的电荷和阴、阳离子间的距离。
晶格能与阴、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,可用下式表示:晶格能∝错误!离子所带电荷越高,核间距越小,晶格能就越大。
而离子的核间距与离子的半径大小有关,阳离子或阴离子半径越小,离子的核间距就越小,则晶格能就越大。
如,比较MgO晶体和NaCl晶体的晶格能大小。
Mg2+和O2-都是二价离子,而Na+和Cl-都是一价离子;Mg2+半径小于Na+,O2-半径小于Cl-,故Mg2+和O2-的核间距小于Na+和Cl -的核间距,所以MgO晶体的晶格能大于NaCl晶体的晶格能。
除此之外,影响晶格能的因素还有离子晶体的结构型式。
【人教版】高中化学选修3知识点总结:第三章晶体结构与性质第一篇:【人教版】高中化学选修3知识点总结:第三章晶体结构与性质第三章晶体结构与性质课标要求1.了解化学键和分子间作用力的区别。
2.理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
3.了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
4.理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
5.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
要点精讲一.晶体常识 1.晶体与非晶体比较2.获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
③溶质从溶液中析出。
3.晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。
4.晶胞中微粒数的计算方法——均摊法如某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有1/n属于这个晶胞。
中学中常见的晶胞为立方晶胞立方晶胞中微粒数的计算方法如下:注意:在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状二.四种晶体的比较2.晶体熔、沸点高低的比较方法(1)不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体。
金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低。
(2)原子晶体由共价键形成的原子晶体中,原子半径小的键长短,键能大,晶体的熔、沸点高.如熔点:金刚石>碳化硅>硅(3)离子晶体一般地说,阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子间的作用力就越强,相应的晶格能大,其晶体的熔、沸点就越高。
(4)分子晶体①分子间作用力越大,物质的熔、沸点越高;具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。
②组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,熔、沸点越高。
③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,其熔、沸点越高。
④同分异构体,支链越多,熔、沸点越低。
(5)金属晶体金属离子半径越小,离子电荷数越多,其金属键越强,金属熔、沸点就越高。
第二章晶体结构1. 晶格能指将一克式量(与一摩尔相当的量)的离子晶体中各离子拆散成气态所需的能量(也称为点阵能)2. 电子亲合能气态原子获得一个电子所放出的能量,常用千卡/克原子(4200J/mol)表示。
元素的电子亲合能越大,则越易获得电子形成负离子。
3. 电离能指气态原子在最低能态失去电子所需的能量,常用千卡/克原子(4200J/mol)表示,从中性原子失去第一个电子所需的能量称第一级电离能;失去第二个电子所需的能量称第二级电离能,余类推。
元素的电离能越小,则越易失去电子形成正离子。
4. 电负性各元素的原子在形成价键时吸引电子的能力。
用以比较各种原子形成负离子或者正离子的倾向。
两元素的电负性差越大,所形成的键的极性就越强。
5. 原子配位数指一个原子邻近周围的同种原子的个数。
6. 离子配位数指一个离子邻近周围的异号离子的个数。
7. 面心立方密堆积等径球的一种最紧密堆积方式,球体按ABCABC、、、、、、层序堆积,将这些球体的球心联接起来,便形成面心立方格子,即在这种堆积方式中可以找出面心立方晶胞。
8. 六方密堆积等径球的一种最紧密堆积方式,球体按ABABAB、、、、、层序堆积,将这些圆球的球心联接起来,形成六方底心格子,即在这种堆积方式中可以找出面心立方晶胞。
9. 离子极化离子在外电场作用下,其大小和形状发生改变的现象。
10. 离子极化力一种离子使另一种离子发生变形(或极化)的能力。
即:反映离子极化其它离子的能力。
11. 离子极化率表征离子在外电场作用下,自身其大小和开头发生改变的难易程度,即变开性的大小,即反映离子本身被极化的难易。
12. 结晶化学定律晶体的结构取决于其组成质点的数量关系,大小关系与极化性能。
13. 静电键强度z 定义为阳离子电价Z除配位数n所得的商。
即:静电键强度:S=n14. 同质多晶现象化学组成相同的物质在不同的热力学条件下结晶形成结构不同的晶体的现象。
15. 变体及多晶转变:变体:由同质多晶现象面产生的每一种化学组成相同,而结构不同的晶体。
3.4 离子晶体第1课时离子晶体、晶格能学案(人教版选修3)[目标要求] 1.掌握离子键、离子晶体的概念;知道离子晶体类型与性质的关系。
2.掌握晶格能的概念和意义;知道晶格能的大小与晶体性质的关系。
一、离子晶体1.概念由________和________通过________结合而成的晶体。
2.决定晶体结构的因素离子晶体中离子的配位数是指一个离子周围最邻近的____________________。
决定离子晶体中离子配位数的因素有________因素、________因素、________因素。
(1)几何因素是指______________________________。
它是决定离子晶体结构的重要因素。
(2)电荷因素是指____________________。
如在NaCl晶体中每个Na+周围有____个Cl-,每个Cl-周围有____个Na+。
NaCl只是氯化钠晶体的__________,在晶体中不存在单个氯化钠分子,只有Na+和Cl-。
在CsCl晶体中每个Cs+周围有______个Cl-,每个Cl-周围有______个Cs+。
如果正、负离子的__________不同,正、负离子的________必定不相同,正、负离子的__________就不会相同。
如,在CaF2晶体中,Ca2+和F-的电荷比是________,个数比是________,Ca2+的配位数为________,F-的配位数为________。
(3)键性因素是指____________________。
3.性质(1)________较大,难于压缩;(2)熔、沸点________,难挥发;(3)不导电,但是在________或________中可导电。
二、晶格能1.概念离子晶体的晶格能是指________________________________________,能量取________。
离子晶体的晶格能是最能反映________________的数据。
第四节离子晶体[明确学习目标] 1。
能说明离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质.2。
了解晶格能的应用,知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱.学生自主学习一、离子晶体1.定义:由□01阳离子和错误!阴离子通过错误!离子键结合而成的晶体.2.晶体结构的决定因素3.离子晶体的性质4.三种常见离子晶体的结构(1)NaCl型①如右图所示,每个Na+周围距离最近的Cl-是错误!6个(上、下、左、右、前、后各错误!1个,即配位数是错误!6),构成正八面体;每个Cl-周围距离最近的Na+也是错误!6个(即配位数是错误!6),构成正八面体。
由此可推知该晶体的化学式为错误!NaCl.②每个Na+周围距离最近的Na+是错误!12个(上层错误!4个,同层错误!4个,下层错误!4个),每个Cl-周围距离最近的Cl-也是错误!12个。
③每个晶胞中实际拥有的Na+数是错误!4,Cl-数是错误!4。
由此也可推知该晶体的化学式为错误!NaCl.(2)CsCl型①如下图,每个Cs+周围距离最近的Cl-是错误!8个(即配位数是错误!8),构成正六面体;每个Cl-周围距离最近的Cs+也是错误!8个(即配位数是错误!8),构成错误!正六面体。
由此可推知该晶体的化学式为错误!CsCl。
②每个Cs+周围距离最近的Cs+是错误!6个(上、下、左、右、前、后各错误!1个),构成错误!正八面体;每个Cl-周围距离最近的Cl-也是错误!6个,构成错误!正八面体。
③每个晶胞中实际拥有的Cs+数是错误!1____,Cl-数是错误!1。
由此也可推知该晶体的化学式为错误!CsCl.(3)CaF2晶体(如图所示)每个Ca2+周围最邻近的F-有错误!8个,即Ca2+的配位数为错误!8;每个F-周围最邻近的Ca2+有错误!4个,即F-的配位数为错误!4。
在CaF2晶体中,Ca2+和F-个数比是错误!1∶2,刚好与Ca2+和F -的电荷数之比相反。