离子晶体

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离子晶体
张玉萍
化学家单斯诺在玩水晶时,不小心把水晶打烂了,当他很心痛地弯腰捡起打碎了的水晶时,惊奇地发现,破碎了的水晶碎片都是一样的,具有固定的角度,这就是著名的晶面角守恒定理.
讨论总结:
晶体的特点:具有规则的几何外形具有一定的熔点
材料1:
化学家单斯诺在玩水晶时,不小心把水晶打烂了,当他很心痛地弯腰捡起打碎了的水晶时,惊奇地发现,破碎了的水晶碎片都是一样的,具有固定的角度,这就是著名的晶面角守恒定理.
无固定熔点
3550
-56.2
801
熔点
(℃)
玻璃
金刚石
干冰
氯化钠
材料2:
讨论总结:
晶体的特点:具有规则的几何外形具有一定的熔点
晶体的概念
什么叫晶体:
通过结晶过程形成的具有规则几何外形的固体叫晶体.
晶体为什么具有规则的几何外形呢
构成晶体的微粒有规则排列的结果.
晶体的分类:
根据构成晶体的微粒和微粒间的作用.
离子晶体,分子晶体,原子晶体,金属晶体
晶体类型
离子晶体
离子键
离子
较高
NaCl,CsCl
微粒
作用力
熔沸点
典型实例
一,离子晶体的空间结构
1,NaCl的晶体结构示意图
---Cl-
--- Na+
NaCl 的晶体结构模型
配位数 6
正八面体形
CsCl 的晶体结构模型
配位数 8
2,CsCl的晶体结构示意图
---Cs+
---Cl-
CsCl 的晶体结构模型
CaF2中呢
每个Ca2+被8个F—
所包围,则每个F—
周围最近距离的Ca2+数目为4
离子晶体
离子晶体
离子晶体的特点
哪些物质属于离子晶体
离子间通过离子键结合而成的晶体.
①无单个分子存在;NaCl不表示分子式.
②熔沸点较高,硬度较大,难挥发难压缩.
③水溶液或者熔融状态下能导电.
强碱,部分金属氧化物,部分盐类.
二,离子晶体结构的计算
(一).晶体中结构单元微粒实际数目的
计算,离子晶体化学式的确定
例1.在氯化钠晶胞中,实际的钠离子和
氯离子各有多少个
Na+
Cl-
位于顶点的微粒,晶胞完全拥有其1/8.
位于面心的微粒,晶胞完全拥有其1/2.
位于棱上的微粒,晶胞完全拥有其1/4.
位于体心上的微粒,微粒完全属于该晶胞.
例题
晶胞中的氯离子数=12× +1=4
钠离子数 = 8× + 6× = 4.
即钠离子与氯离子个数比为4:4=1:1,
故氯化钠的化学式为NaCl
1.根据离子晶体的晶胞结构,判断下列离子
晶体的化学式:(A表示阳离子)
练习
A
B
化学式:
AB
2. 写出下列离子晶体的化学式
Y
X
Ca
O
Ti
该晶体的化学式为
XY2(或Y2X)
该晶体的化学式为
CaTiO3
练习
3.1987年2月,朱经武(Paul Chu)
教授等发现钇钡铜氧化合物在90K温
度下具有超导性.若该化合物晶体的
晶胞结构如图所示,则该化合物的化
学式可能是 .
A.YBa2CuO7-X B.YBa2Cu2O7-X
C.YBa2Cu3O7-X D.YBa2Cu4O7-X
Ba
O
Y
Cu
C
练习
4.最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分
子,如右图所示:
顶点和面心的原子是钛原子,
棱的中心和体心的原子是碳原子,
它的化学式是( )
Ti14C13
练习
--Ti --C
(二),晶体中距离最近的微粒数的计算:
例2.在氯化钠晶体(如图)中,与氯离子距离最近的钠离
子有个;与氯离子距离最近的氯离子_ 个.
Na+
Cl-
a
例题
我们可以选定中心的氯离子作为基准,
则与氯离子距离最近的钠离子位于立方体六个面的面心上,他们之间的最近距离为a/2
氯离子间的最近距离为 ,共有12个
设立方体的边长为a,
6
12
(四).综合计算
例4:(99年全国高考题)中学教材图示了氯化钠的
晶体结构,它向三维空间伸得到完美的晶体.
NiO(氧化镍)晶体的结构与氯化钠相同,
Ni2+与最近距离的O2-为a × 10-8cm,计算晶
体的密度.(NiO的摩尔质量为74.7g/mol)
例题
Ni2+
O2-
我们可以选取最小的单元,
这个单元中Ni2+和O2-的
其体积为(a×10-8cm)3,
个数均为4×1/8=1/2,
则1mol氧化镍晶体其体积应为
2NA(a×10-8cm)3,
质量为74.7g,
故氧化镍晶体的密度为
三种典型立方晶体结构
简单立方
体心立方
面心立方
求晶体中粒子个数比的方法是:
(1)处于顶点的粒子,同时为8个晶胞所共用,每个粒子有1/8属于该晶胞;
(2)处于棱上的粒子,同时为4个晶胞所共用,每个粒子有1/4属于该晶胞;
(3)处于面上的粒子,同时为2个晶胞所共用,每个粒子有1/2属于该晶胞;
(4)处于晶胞内部的粒子,则完全属于该晶胞;
谢谢观赏

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