学习目标:
1.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。
2.知道离子化合物的热稳定性与阴、阳离子的半径和电荷有关。
3.能说出分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构基元以及物理性质方面的主要区别。
学习重点、难点:
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。
学习过程:
1、什么是离子键?什么是离子化合物?
2、下列物质中哪些是离子化合物?哪些是只含离子键的离子化合物?
Na2O NH4Cl O2 Na2SO4 NaCl CsCl CaF2
3、我们已经学习过几种晶体?它们的结构微粒和微粒间的相互作用分别是什么?
一、离子晶体定义:
1、结构微粒: ;2、相互作用: ;
3、种类繁多: ;
4、理论上,结构粒子可向空间无限扩展
[思考]下列物质的晶体,哪些属离子晶体?离子晶体与离子化合物之间的关系是什么?干冰、NaOH、H2SO4 、K2SO4 、NH4Cl、CsCl
二、离子晶体的物理性质及解释
性质
解释
硬度( )
熔沸点( )
溶于水( )
熔融( )
三、离子晶体中离子键的配位数(C.N.)
1、 定义:
5
1、 决定离子晶体结构的主要因素:
[探究]
(1)CsCl、NaCl的阳离子和阴离子的比例都是l:l,同属AE型离子晶体。参考图3—27、图3-28,数一数这两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数,它们是否相等?并填表。
离子晶体
阴离子的配位数
阳离子的配位数
NaCl
CsCl
(2)你认为什么因素决定了离子晶体中离子的配位数?利用相关数据计算,并填表:
NaCl
CsCl
r+/r-=
r+/r-=
C.N=6
C.N=8
参考资料:
离子
Na+
Cs+
Cl-
离子半径/pm
95
169
18l
[结论]
(1)几何因素:
(2)电荷因素:
(3)键性因素:
[自学]科学视野—复杂的离子晶体
四、晶格能
1、定义:
[讨论]
F—
C1一
Br—
I—
5
Li+
Na+
K+
Cs+
Rb+
1036
923
821
785
740
853
786
715
689
659
807
747
682
660
63l
757
704
649
630
604
AB型离子晶体
离子电荷
晶格能(KJ/mol
熔点
摩氏硬度
NaF
1
923
993
3.2
NaCl
1
786
801
2.5
NaBr
1
747
747
NaCl
5、已知:三种氟化物的晶格能如下表:
晶格能(KJ/mol)
Na+
923
Mg2+
2957
Al3+
5492
三种氟化物的晶格能的递变原因是 。
5
6、已知:硅酸盐和石英的晶格能如下表:
硅酸盐矿物和石英
晶格能(KJ/mol)
橄榄石
4400
辉石
4100
角闪石
3800
云母
3800
长石
2400
石英
2600
回答下列问题:
(1)橄榄石和云母晶出的顺序是 。
(2)石英总是在各种硅酸盐析出后才晶出的原因是 。
(3)推测云母和橄榄石的熔点顺序为 ,硬度大小为 。
7、下表列出了钠的卤化物和硅的卤化物的熔点:
NaX
NaF
NaCl
NaBr
NaI
熔点
995
801
775
651
SiX4
SiF4
SiCl4
SiBr4
SiI4
熔点
—90.2
—70.4
5.2
120.5
回答下列问题:
(1)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高很多,其原因是
。
(2)NaF 的熔点比NaBr的熔点高的原因是 。
SiF4 的熔点比SiBr4的熔点低的原因是 。
(3)NaF和NaBr的晶格能的高低顺序为 ,硬度大小为 。
P85 4、5、6、7、8
5