課件3-2金屬晶體與離子晶體

1、選修選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第第3章章 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)的性質(zhì)物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)的性質(zhì)第第 2 2 節(jié)節(jié) 金屬晶體與離子晶體金屬晶體與離子晶體一、金屬晶體一、金屬晶體三種典型三種典型結(jié)構(gòu)型式結(jié)構(gòu)型式面心立方最密面心立方最密堆積堆積A1體心立方密堆體心立方密堆積積A2六方最密堆積六方最密堆積A3常見(jiàn)金屬常見(jiàn)金屬Ca、Al、Cu、Ag、Au、Pd、PtLi、Na、K、Ba、W、FeMg、Zn、Ti結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖示意圖配位數(shù)配位數(shù)12812二、離子晶體二、離子晶體陰、陽(yáng)離子通過(guò)離子鍵結(jié)合，在空間呈現(xiàn)有規(guī)律的陰、陽(yáng)離子通過(guò)離子鍵結(jié)合，在空間呈現(xiàn)有規(guī)律的排列所形成的晶體。排列所形成的晶體。

2、金屬氧化物金屬氧化物(如如K2O、Na2O2等等)、強(qiáng)堿、強(qiáng)堿(NaOH、KOH等等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。NaCl型晶體型晶體負(fù)離子（綠球）呈面心立方最密負(fù)離子（綠球）呈面心立方最密堆積，相當(dāng)于金屬單質(zhì)的堆積，相當(dāng)于金屬單質(zhì)的A1型。型。正離子所占空隙種類正離子所占空隙種類: 正八面體正八面體頂點(diǎn)占頂點(diǎn)占1/8；棱占；棱占1/4；面心占；面心占1/2；體心占；體心占1 每個(gè)每個(gè)NaCl晶胞含晶胞含Na+、Cl-的個(gè)數(shù)的個(gè)數(shù)?Na+:4216818Cl-:414112均攤法：均攤法：頂點(diǎn)、棱、頂點(diǎn)、棱、面心、體心面心、體心Cl-的配位數(shù)的配位數(shù)6Na+的配位數(shù)

3、的配位數(shù)6NaCl晶體中陰、陽(yáng)離子配位數(shù)？晶體中陰、陽(yáng)離子配位數(shù)？CsCl型晶體型晶體每個(gè)每個(gè)CsCl晶胞含晶胞含Cs+、Cl-的個(gè)數(shù)的個(gè)數(shù)?CsCl晶體中陰、陽(yáng)離子配位數(shù)？晶體中陰、陽(yáng)離子配位數(shù)？Cl-的配位數(shù)的配位數(shù)8Cs+的配位數(shù)的配位數(shù)8Cs+: 1 Cl-: 1結(jié)構(gòu)型式結(jié)構(gòu)型式化學(xué)組成比化學(xué)組成比 n+/n-負(fù)離子堆積方式負(fù)離子堆積方式正負(fù)離子配位數(shù)比正負(fù)離子配位數(shù)比CN+/CN-正離子所占空隙種類正離子所占空隙種類CsCl型型1:1簡(jiǎn)單立方堆積簡(jiǎn)單立方堆積8:8立方體立方體離子堆積描述離子堆積描述立方立方ZnS型晶體型晶體結(jié)構(gòu)型式結(jié)構(gòu)型式化學(xué)組成比化學(xué)組成比 n+/n-負(fù)離子堆積方

4、式負(fù)離子堆積方式正負(fù)離子配位數(shù)比正負(fù)離子配位數(shù)比CN+/CN-正離子所占空隙種類正離子所占空隙種類立方立方ZnS型型1:1立方最密堆積立方最密堆積4:4正四面體正四面體離離子子堆堆積積描描述述六方六方ZnS型晶體型晶體結(jié)構(gòu)型式結(jié)構(gòu)型式化學(xué)組成比化學(xué)組成比 n+/n-負(fù)離子堆積方式負(fù)離子堆積方式正負(fù)離子配位數(shù)比正負(fù)離子配位數(shù)比CN+/CN-正離子所占空隙種類正離子所占空隙種類六方六方ZnS型型1:1六方最密堆積六方最密堆積4:4正四面體正四面體離離子子堆堆積積描描述述CaF2型晶體型晶體結(jié)構(gòu)型式結(jié)構(gòu)型式化學(xué)組成比化學(xué)組成比 n+/n-負(fù)離子堆積方式負(fù)離子堆積方式正負(fù)離子配位數(shù)比正負(fù)離子配位數(shù)比C

5、N+/CN-正離子所占空隙種類正離子所占空隙種類CaF2型型1:2簡(jiǎn)單立方堆積簡(jiǎn)單立方堆積8:4立方體立方體離子堆積描述離子堆積描述晶格能晶格能 (可以用來(lái)衡量離子鍵的強(qiáng)弱可以用來(lái)衡量離子鍵的強(qiáng)弱)（1）概念：）概念：將將1mol離子晶體中的陰、陽(yáng)離子離子晶體中的陰、陽(yáng)離子完全氣化完全氣化而遠(yuǎn)離所而遠(yuǎn)離所吸收的能量。吸收的能量。（2）意義：）意義：一般而言，一般而言，晶格能越大，離子晶體的離子鍵越強(qiáng)，晶格能越大，離子晶體的離子鍵越強(qiáng)，離子晶體越穩(wěn)定。離子晶體越穩(wěn)定。（3）影響因素：）影響因素：晶格能與陰、陽(yáng)離子所帶電荷的乘積成正比，晶格能與陰、陽(yáng)離子所帶電荷的乘積成正比，與陰、陽(yáng)離子間的距離成

6、反比與陰、陽(yáng)離子間的距離成反比 ； 晶格能晶格能q1. q2r離子晶體的特性：離子晶體的特性： （1）熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高，而且隨著）熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高，而且隨著離子電荷的增加、離子間距離子電荷的增加、離子間距的縮短的縮短，晶格能增大，熔點(diǎn)升高。晶格能增大，熔點(diǎn)升高。 （2）一般易溶與水，難溶于非極性溶劑。）一般易溶與水，難溶于非極性溶劑。 （3）固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，）固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)或在水溶液熔融狀態(tài)或在水溶液中能導(dǎo)電中能導(dǎo)電各類型離子晶體晶胞的比較各類型離子晶體晶胞的比較晶體晶體類型類型晶胞晶胞類型類型晶胞結(jié)構(gòu)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖示意圖配位數(shù)配位數(shù)距離最近距離最近且相等的且相等的相反離子相反離子每個(gè)晶每個(gè)晶胞含有胞含有離子數(shù)離子數(shù)實(shí)例實(shí)例NaCl型型 ABCsCl型型ZnS型型AB2CaF2型型Na+：6Cl-：6Cs+：Cl-： 88Zn2+：S2-：44Ca2+：F-： 48Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：Ca2+：F-：Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：Ca2