《離子鍵和離子晶體》PPT課件

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1、第九章離子鍵和離子晶體第一節(jié)　離子鍵第二節(jié)　離子晶體第三節(jié)　離子晶體的晶格能第四節(jié)　離子極化在分子或晶體中，直接相鄰的原子或離子之間存在強烈相互作用?；瘜W(xué)上把分子或晶體中直接相鄰的原子或離子間的強烈相互作用稱為化學(xué)鍵。化學(xué)鍵的類型有離子鍵、共價鍵和金屬鍵。晶體的種類繁多，但若按晶格內(nèi)部微粒間的作用力來劃分，可分為離子晶體、原子晶體、分子晶體和金屬晶體四種基本類型。第一節(jié)離子鍵一、離子鍵的形成二、離子鍵的特征三、離子的特征當(dāng)電負(fù)性較小的活潑金屬元素的原子與電負(fù)性較大的活潑非金屬元素的原子相互接近時，金屬原子失去最外層電子形成帶正電荷的陽離子；而非金屬原子得到電子形成帶負(fù)電荷

2、的陰離子。陽、陰離子之間除了靜電相互吸引外，還存在電子與電子、原子核與原子核之間的相互排斥作用。當(dāng)陽、陰離子接近到一定距離時，吸引作用和排斥作用達(dá)到了平衡，系統(tǒng)的能量降到最低，陽、陰離子之間就形成了穩(wěn)定的化學(xué)鍵。這種陽、陰離子間通過靜電作用所形成的化學(xué)鍵稱為離子鍵。一、離子鍵的形成二、離子鍵的特征離子鍵的特征是沒有方向性和沒有飽和性。由于離子的電荷分布是球形對稱的，它在空間各個方向與帶相反電荷的離子的靜電作用都是相同的，陰、陽離子可以從各個方向相互接近而形成離子鍵，所以離子鍵是沒有方向性的。在形成離子鍵時，只要空間條件允許，每一個離子可以吸引盡可能多的帶相反電荷的離子，并

3、不受離子本身所帶電荷的限制，因此離子鍵是沒有飽和性的。形成離子鍵的必要條件是相互化合的元素原子間的電負(fù)性差足夠大。三、離子的特征離子的電荷數(shù)、離子的電子組態(tài)和離子半徑是離子的三個重要特征。（一）離子的電荷數(shù)從離子鍵的形成過程可知，陽離子的電荷數(shù)就是相應(yīng)原子失去的電子數(shù)；陰離子的電荷數(shù)就是相應(yīng)原子得到的電子數(shù)。陰、陽離子的電荷數(shù)主要取決于相應(yīng)原子的電子層組態(tài)、電離能、電子親和能等。（二）離子的電子組態(tài)離子的電子層組態(tài)有以下幾種：（1）2電子組態(tài)：離子只有2個電子，外層電子組態(tài)為1s2。（2）8電子組態(tài)：離子的最外電子層有8個電子，外層電子組態(tài)為ns2np6。（3）18電子組

4、態(tài)：離子的最外電子層有18個電子，外層電子組態(tài)為ns2np6nd10。（4）18＋2電子組態(tài)：離子的次外電子層有18個電子，最外電子層有2個電子，外層電子組態(tài)為(n－1)s2(n－1)p6(n－1)d10ns2。（5）9~17電子組態(tài)：離子的最外電子層有9~17個電子，外層電子組態(tài)為ns2np6nd1~9。（三）離子半徑離子半徑是根據(jù)離子晶體中陰、陽離子的核間距測出的，并假定陰、陽離子的平衡核間距為陰、陽離子的半徑之和。離子半徑具有如下規(guī)律：(1)同一元素的陰離子半徑大于原子半徑，陽離子半徑小于原子半徑。（2）同一周期中電子層結(jié)構(gòu)相同的陽離子的半徑，隨離子的電荷數(shù)的增加而

5、減??；而陰離子的半徑隨離子的電荷數(shù)減小而增大。（3）1族、2族、13~17族的同族電荷數(shù)相同的離子的半徑，隨離子的電子層數(shù)增加而增大。第二節(jié)離子晶體一、晶格和晶胞二、離子晶體的特征三、離子晶體的類型四、離子晶體的半徑比規(guī)則固體可分為晶體和非晶體兩大類。晶體與非晶體的主要區(qū)別是：（1）晶體一般具有整齊規(guī)則的幾何外形，而非晶體（如玻璃、瀝青、石蠟等）沒有固定的幾何外形。（2）晶體具有固定的熔點，而非晶體沒有固定的熔點。（3）晶體具有各向異性，其某些物理性質(zhì)在不同方向上是不同的（如石墨在與層垂直方向上的電導(dǎo)率為與層平行方向上的1/104)，而非晶體的物理性質(zhì)在不同方向上都相同。

6、一、晶格和晶胞構(gòu)成晶體的微觀粒子在三維空間進(jìn)行有規(guī)則的排列，把組成晶體的每一個微觀粒子抽象為一個點，由這些點按一定規(guī)則組成的幾何構(gòu)型稱為晶格。晶格上微觀粒子所處的位置稱為晶格格點。按晶格格點上微粒之間的作用力不同，可分為離子晶體、原子晶體、分子晶體和金屬晶體。晶體類型結(jié)點微粒微粒間作用力晶體特性離子晶體陽、陰離子離子鍵熔點、沸點高，硬度大而脆，熔融或溶于水能導(dǎo)電原子晶體原子共價鍵熔點高、硬度大，導(dǎo)電性差分子晶體分子分子間力，氫鍵熔點、沸點低，硬度小金屬晶體原子和陽離子金屬鍵熔點、沸點有高有低，硬度有大有小，有可塑性及金屬光澤，導(dǎo)電性好離子晶體、原子晶體、分子晶體和金屬晶體

7、的結(jié)構(gòu)和特性晶格中能表達(dá)晶體結(jié)構(gòu)一切特征的最小結(jié)構(gòu)單元稱為晶胞。晶體就是由無數(shù)個相互緊密排列的晶胞所組成。（a）CsCl型晶體（b）NaCl型晶體（c）ZnS型晶體CsCl晶體、NaCl晶體和ZnS晶體的晶胞二、離子晶體的特征由陽離子與陰離子通過離子鍵結(jié)合而形成的晶體稱為離子晶體。離子晶體一般具有較高的熔點、沸點和較大的硬度。離子晶體的硬度雖然較大，但比較脆。這是因為當(dāng)離子晶體受到外力作用時，各層晶格結(jié)點上的離子發(fā)生位移，使原來異號離子相間排列的穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥栯x子相鄰的排斥狀態(tài)，晶體結(jié)構(gòu)遭到破壞。在離子晶體中，陽、陰離子被