离子晶体复习导航

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1、离子晶体复习导航一﹑离子晶体的概念与结构1．概念：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。２．构成微粒：阳离子和阴离子。３．微粒间作用：离子键。４．常见的离子晶体：强碱、部分金属氧化物、部分盐类5．结构特征：（1）阴、阳离子间只存在离子键（但不能说离子晶体中只存在离子键，如NH4NO3中的阳离子NH4+存在共价键，阴离子中NO3—也存在共价键）；（2）不存在小分子：化学式表示为晶体中阴、阳离子个数的最简单的整数比。如Na2O2的阴离子为O22—，阳离子为Na+，故晶体中阴、阳离子个数比为1∶2，而不是1∶1；6．决定离子晶体结构的

2、因素⑴几何因素，即晶体中正负离子的半径比（r+/r-）（详见下文中对“AB型离子晶体”的分析）；⑵电荷因素，即晶体中正负离子的电荷比（详见下文中对“AB2型离子晶体”的分析）；⑶键性因素，即离子键的纯粹程度（离子半径大，受相反电荷离子的电场作用变成椭球形，不再维持原来的球形，离子键向共价键过渡）（高中不作要求）。7．离子晶体中离子的配位数(缩写为C．N．)配位数：与中心离子（或原子）直接成键的离子（或原子）称为配位离子（或原子）。配位离子（或原子）的数目称为配位数。8．结构模型（1）AB型离子晶体①NaCl晶体。晶体中，一个Na+周

3、围最邻近的Cl—个数就是该Na+的配位数。那么Na+的配位数是多少呢？请看下面给出的NaCl晶胞的结构图，从中看出Na+和Cl—的配位数各是多少。5南京·江宁高级中学熊光发Tel：13952027802;E–mail:xgf@jnsms.com从图中可以很明显地看出：每个Na+周围最邻近的Cl—有6个,每个Cl—周围最邻近的Na+有6个,则Na+、Cl—的配位数都是6。因此整个晶体中，Na+与Cl—个数比为1∶1，化学式为NaCl。②CsCl晶体。与Na同主族的Cs的氯化物CsCl也是属于AB型离子晶体，其晶体结构是否与NaCl晶体

4、结构相同？阴、阳离子的配位数是否也相同？请看下面CsCl的晶胞图形从图中可以很明显地看出：每个Cs+周围最邻近的Cl—有8个,每个Cl—周围最邻近的Cs+有8个,则Cs+、Cl—的配位数都是8。因此整个晶体中，Cs+与Cl—个数比为1∶1，化学式为CsCl。③ZnS晶体。按分摊法不难算出每个ZnS晶胞中：N（Zn2+）=4N（S2—）=8×+6×=4Zn2+与S2—个数比为1∶1，化学式为ZnS。思考1：为什么同是AB型离子晶体，CsCl与NaCl的晶体结构和配位数不一样？请从两者的组成中试寻找形成差异的原因。研究资料：几种离子的离

5、子半径5南京·江宁高级中学熊光发Tel：13952027802;E–mail:xgf@jnsms.com离子Na+Cs+Cl—离子半径/pm95169181NaCl、CsCl中正负离子半径比与配位数NaClCsClr+/r-==0．525r+/r-==0．934C．N．=6C．N．=8经验规则：离子键正如金属键一样，均无饱和性和方向性，但阴、阳离子的半径大小（“几何因素”）很大程度上决定了参加成键的阴、阳离子数目。阴、阳离子半径比值（r+/r-）越大，配位数就越大，且有如下经验规则：r+/r-配位数（C．N．）物质举例0．25∽0．

6、4144ZnS0．414∽0．7326NaCl0．732∽1．008CsCl（2）AB2型离子晶体以上①②③三例中每种晶体的阴、阳离子所带的电荷数相同，阴、阳离子个数相同，配位数也相同。如果离子晶体中阴、阳离子的电荷数不相同，阴、阳离子个数不相同，各离子的配位数是否也不相同？现在观察CaF2晶体结构（请注意CaF2与ZnS晶胞结构的异同）：每个Ca2+周围最邻近的F—有8个，表明Ca2+的配位数为8。每个F—周围最邻近的Ca2+有4个，表明F—的配位数是4。由此可见，在CaF2晶体中，Ca2+和F—个数比为1∶2,刚好与Ca2+与F

7、—的电荷数之比2∶1。整个晶体的结构与前面两例的结构完全不相同。因此可以得出晶体中阴、阳离子电荷比也是决定离子晶体结构的重要因素，称为电荷因素。小结：常见离子晶体中阴、阳离子的配位数情况概览离子晶体ZnS型NaCl型CsCl型CaF2型阳离子的配位数4688阴离子的配位数4684二、离子晶体的性质与晶格能5南京·江宁高级中学熊光发Tel：13952027802;E–mail:xgf@jnsms.com1．离子晶体的物理性质(1)  较高的熔、沸点，难挥发。(2)  硬而脆。(3)离子晶体不导电，熔化或溶于水后能导电(4)大多数离子晶

8、体易溶于极性溶剂(如水)中，难溶于非极性溶剂(如汽油、苯、CCl4)中。思考2：为什么离子晶体具有较高的熔、沸点，且硬而脆?离子晶体中阴、阳离子间有强烈的相互作用(离子键)。要克服离子间的相互作用使物质熔化或沸腾，就需要较多的能量，因