离子晶体的结构李会巧全解

离子晶体知识点总结一、离子晶体的结构离子晶体的结构是由正负离子通过静电相互作用形成的，其晶胞结构可以用晶体学的方法进行描述。

一般来说，离子晶体的结构可以分为六种类型：1. 离子节构这种结构由大部分阳离子和阴离子相互交错排列组合而成。

其中阳离子通常占据晶格的交叉点，而阴离子则占据空隙。

这种结构常见于氯化钠、氧化镁等物质中。

2. 离子面心结构在这种结构中，阳离子和阴离子分别占据晶格的面心位置，形成一种规则的排列方式。

这种结构常见于氧化铝、氟化钙等物质中。

3. 离子体心结构在这种结构中，阳离子占据晶格的体心位置，而阴离子则占据晶格的角落位置。

这种结构常见于氧化锌、氯化钠等物质中。

4. 同心柱状结构这种结构由阳离子和阴离子分别沿晶轴的方向排列组合而成。

这种结构常见于氯化铵等物质中。

5. 同心层状结构这种结构由阳离子和阴离子分别沿晶轴的垂直方向排列组合而成。

这种结构常见于氧化镁、氯化铜等物质中。

6. 同心环状结构这种结构由阳离子和阴离子分别沿晶轴的环状方向排列组合而成。

这种结构常见于氧化铝、氟化钙等物质中。

以上这几种结构都是离子晶体常见的结构类型，通过这些结构，我们可以更好地理解离子晶体的排列方式和性质特点。

二、离子晶体的性质离子晶体具有一些特殊的性质，其中包括：1. 高熔点和硬度由于离子晶体中离子之间的静电作用力非常强大，因此离子晶体通常具有较高的熔点和硬度。

这也使得离子晶体可以在高温和高压下稳定存在。

2. 良好的导电性由于离子晶体中包含正负离子，因此在一定条件下，离子晶体可以导电。

但在晶格结构稳定的情况下，离子晶体通常是绝缘体，不导电。

3. 显著的光学效应在一些特殊的条件下，离子晶体可以表现出显著的光学效应，如双折射、自旋光等。

这些光学效应使得离子晶体在光学器件和光学应用方面有着重要的应用价值。

4. 良好的热稳定性由于离子晶体中存在强大的离子键，使得离子晶体具有良好的热稳定性。

即使在高温和高压条件下，离子晶体的晶格结构也能保持稳定。

第18课离子晶体1．能结合实例描述离子键的成键特征及其本质。

一、离子键1.概念：阴、阳离子之间通过形成的化学键，叫做离子键。

2.成键微粒：和。

①阴离子可以是离子或离子，如Cl-、O2-、H-、O22-、OH-、SO42-等。

②阳离子可以是离子(如K+、Ag+、Fe3+)或离子（NH4+）。

3.实质：离子键的本质是一种。

静电作用包括力和力。

当这些作用达到平衡后，即形成稳定的离子化合物。

①阴、阳离子之间的使阴、阳离子相互吸引，阴、阳离子的核外电子之间、原子核之间的使阴、阳离子相互排斥。

②当阴、阳离子之间的和达到平衡时，阴、阳离子保持一定的，形成稳定的离子键，整个体系达到状态。

4.特征：离子键没有性和性。

阴、阳离子在各个方向上都可以与相反电荷的离子发生静电作用，即没有性；在静电作用能够达到的范围内，只要空间允许，一个离子可以同时吸引多个带相反电荷的离子，即没有性。

因此，以离子键结合的微粒倾向于形成紧密堆积，使每个离子周围尽可能多地排列带异性电荷的离子，从而达到稳定结构。

5.形成条件：一般应满足两种元素的电负性之差大于这一条件，即活泼的金属与非金属之间通常能形成离子键。

6.影响因素：离子晶体中离子半径越，离子所带电荷越，离子键越。

二、离子合物与离子晶体1.离子合物：(1)由形成的化合物叫离子化合物。

【特别提醒】有的离子化合物只含有离子键，有的离子化合物中既含有离子键又含有共价键。

(2)离子液体与离子化合物的区别①表示的物质不同：离子化合物是指所有的离子化合物，而离子液体所对应的是部分子化合物。

②不同：离子化合物对所含的阴、阳离子没有更具体的要求，而离子液体中的大多数含有体积很大的阴、阳离子。

③不同：离子化合物的熔点，有的较低，有的较高，有的很高，而离子液体保持液态的温度为室温或稍高于室温。

(3)常见的离子化合物①金属元素与非金属元素形成的化合物，如NaCl、CaF2、K2O、MgO等。

②金属元素与形成的盐类化合物，如Na2SO4、Fe2(SO4)3等。

34离子晶体一离子晶体 1定义由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体 2成键粒子阴阳离子 3相互作用力离子键 NaCl的晶体结构模型 NaCl晶体中阴阳离子配位数 CsCl的晶体结构及晶胞构示意图 3 CaF2型晶胞 4 ZnS型晶胞科学探究科学探究决定离子晶体结构的因素几何因素晶体中正负离子的半径比电荷因素晶体中正负离子的电荷比键性因素离子键的纯粹程度纯粹因素二晶格能定义气态离子形成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总结一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练习 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．NａCｌSｉO2CO2 B．NａCｌCO2S ｉO2 C．NａCｌMｇOSｉO2 D．NａCｌSｉO2MｇO 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1MｇO＞KCｌ2MｇO＞SｒS 3NａF＞N ａCｌ＞NａBｒ综合应用综合应用变式 1 NiO晶体结构与NaCl相同设NiO 的摩尔质量M gmol密度为ρgmL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主页 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Ni097O试计算该晶体中Ni3与Ni2的离子数之比返回主菜单参考答案 Ni3 Ni2＝6 91 知识回顾三种晶体类型与性质的比较晶体类型原子晶体分子晶体金属晶体概念相邻原子之间以共价键相结合而成具有空间网状结构的晶体分子间以范德华力相结合而成的晶体通过金属键形成的晶体作用力构成微粒物理性质熔沸点硬度导电性实例金刚石二氧化硅晶体硅碳化硅 ArS等 AuFeCu 钢铁等共价键范德华力金属键原子分子金属阳离子和自由电子很高很低差别较大很大很小差别较大无硅为半导体无导体氯化钠晶体粉末状氯化钠晶体 2Na Cl2 2NaCl 11 17 17 11 Na Cl- Na Cl Cl- Na 氯化钠的形成过程 4常见的离子晶体强碱活泼金属氧化物大部分的盐类Na Cl- Cl- Na Na Na Cl- Cl- Na Cl- Na Na Cl- Cl- Na Cl- Na Cl- Na Cl- Cl-Na Na Na Cl- Cl- Na Cl- Na Na Cl- Cl- Na Cl- Na Cl- Na Cl- Cl- Na Na NaCl- Cl- Na Na Cl- Cl- Na Na Na Cl- Cl- Na 可见在NaCl晶体中钠离子氯离子按一定的规律在空间排列成立方体主页 5晶胞类型 1氯化钠型晶胞 1钠离子和氯离子的位置①钠离子和氯离子位于立方体的顶角上并交错排列②钠离子体心和棱中点氯离子面心和顶点或者反之氯化钠的晶胞 3与Na等距离且最近的Na Cl- 各有几个计算方法均摊法顶点占18棱占14面心占12体心占1 2每个晶胞含钠离子氯离子的个数与Na等距离且最近的Na 有12个与Na等距离且最近的Cl- 有6个 ---Cl- --- Na 返回原处 2氯化铯型晶胞 ---Cs ---Cl- CsCl晶胞 1铯离子和氯离子的位置铯离子体心氯离子顶点或者反之 2每个晶胞含铯离子氯离子的个数铯离子1个氯离子1个 3与铯离子等距离且最近的铯离子氯离子各有几个铯离子6个氯离子8个①Ca2的配位数8 ②F-的配位数 4 ③一个CaF2晶胞中含4个Ca2和8个F- ①阳离子的配位数 4 ②阴离子的配位数 4 ③一个ZnS晶胞中含4个阳离子和4个阴离子找出CsClNaCl两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数它们是否相等 CsCl NaCl 阳离子的配位数阴离子的配位数离子晶体 6 6 8 8 你认为是什么因素决定了离子晶体中离子的配位数根据表35表36分析影响离子晶体中离子配位数的因素 CsCl NaCl ZnS 空间构型 0710 0407 0204 半径比 8 64 配位数科学视野 [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仔细阅读表38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各类型离子晶体晶胞的比较 CaF2型 AB2 ZnS型 CsCl型 AB NaCl型实例每个晶胞含有离子数距离最近且相等的相反离子配位数晶胞结构示意图晶胞类型晶体类型 Na 6 Cl- 6 Cs Cl- 8 8 Zn2 S2- 4 4 Ca2 F- 4 8 Na Cl-Cs Cl- Zn2 S2- Ca2 F- Na Cl- Cs Cl- Zn2 S2- Ca2 F- 6 6 8 8 4 4 4 8 4 41 1 4 4 8 4 KBr AgClMgOCaSBaSe ZnSAgI BeO CsClCsBrCsITlCl 碱土金属卤化物碱金属氧化物总结归纳二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范德华力共价键共价键离子键晶体微粒间存在的作用力分子原子分子阴阳离子组成晶体的微粒碘金刚石干冰硫化钾晶体 D C B A B C 1 2 3 4 5 6 8 7 8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747g·mol-1 解在该晶体中最小正方体中所含的 Ni2O2－个数均为即晶体中每个小正方体中平均含有12个 NiO其质量为而此小正方体体积为 a×10-8㎝ 3 故NiO晶体密度为总结课堂练习题 747g 602×1023 × 1 2个 1 2 4× 1 8 747g 602×1023 × 1 2 a×10-8㎝ 3 g ㎝-3 620 a3。