哈尔滨医科大学：《无机化学》课程教学资源（PPT课件）第九章 离子键和离子晶体

第九章 离子键和离子晶体 第一节 离子键 第二节 离子晶体 第三节 离子晶体的晶格能 第四节 离子极化

第九章 离子键和离子晶体 第一节 离子键 第二节 离子晶体 第三节 离子晶体的晶格能 第四节 离子极化

在分子或晶体中，直接相邻的原子或离子之 间存在强烈相互作用。化学上把分子或晶体中直 接相邻的原子或离子间的强烈相互作用称为化学 键。化学键的类型有离子键、共价键和金属键。 晶体的种类繁多，但若按晶格内部微粒间的 作用力来划分，可分为离子晶体、原子晶体、分 子晶体和金属晶体四种基本类型

在分子或晶体中，直接相邻的原子或离子之 间存在强烈相互作用。化学上把分子或晶体中直 接相邻的原子或离子间的强烈相互作用称为化学 键。化学键的类型有离子键、共价键和金属键。 晶体的种类繁多，但若按晶格内部微粒间的 作用力来划分，可分为离子晶体、原子晶体、分 子晶体和金属晶体四种基本类型

第一节离 子 键 一、离子键的形成 二、 离子键的特征 三、离子的特征

第一节 离 子 键 一 、离子键的形成 二、离子键的特征 三、离子的特征

一、离子键的形成 当电负性较小的活泼金属元素的原子与电负性 较大的活泼非金属元素的原子相互接近时，金属原 子失去最外层电子形成带正电荷的阳离子；而非金 属原子得到电子形成带负电荷的阴离子。阳、阴离 子之间除了静电相互吸引外，还存在电子与电子、 原子核与原子核之间的相互排斥作用。当阳、阴离 子接近到一定距离时，吸引作用和排斥作用达到了 平衡，系统的能量降到最低，阳、阴离子之间就形 成了稳定的化学键。这种阳、阴离子间通过静电作 用所形成的化学键称为离子键。 (供药学类及学检验业川)

当电负性较小的活泼金属元素的原子与电负性 较大的活泼非金属元素的原子相互接近时，金属原 子失去最外层电子形成带正电荷的阳离子；而非金 属原子得到电子形成带负电荷的阴离子。阳、阴离 子之间除了静电相互吸引外，还存在电子与电子、 原子核与原子核之间的相互排斥作用。当阳、阴离 子接近到一定距离时，吸引作用和排斥作用达到了 平衡，系统的能量降到最低，阳、阴离子之间就形 成了稳定的化学键。这种阳、阴离子间通过静电作 用所形成的化学键称为离子键。 一、离子键的形成

二、离子键的特征 离子键的特征是没有方向性和没有饱和性。 由于离子的电荷分布是球形对称的，它在空间 各个方向与带相反电荷的离子的静电作用都是相同 的，阴、阳离子可以从各个方向相互接近而形成离 子键，所以离子键是没有方向性的。 在形成离子键时，只要空间条件允许，每一个 离子可以吸引尽可能多的带相反电荷的离子，并不 受离子本身所带电荷的限制，因此离子键是没有饱 和性的。 形成离子键的必要条件是相互化合的元素原子 间的电负性差足够大。 供药学类及学验

二、离子键的特征 离子键的特征是没有方向性和没有饱和性。 由于离子的电荷分布是球形对称的，它在空间 各个方向与带相反电荷的离子的静电作用都是相同 的，阴、阳离子可以从各个方向相互接近而形成离 子键，所以离子键是没有方向性的。 在形成离子键时，只要空间条件允许，每一个 离子可以吸引尽可能多的带相反电荷的离子，并不 受离子本身所带电荷的限制，因此离子键是没有饱 和性的。 形成离子键的必要条件是相互化合的元素原子 间的电负性差足够大

三、离子的特征 离子的电荷数、离子的电子组态和离子半径 是离子的三个重要特征。 (一)离子的电荷数 从离子键的形成过程可知，阳离子的电荷数 就是相应原子失去的电子数；阴离子的电荷数就 是相应原子得到的电子数。阴、阳离子的电荷数 主要取决于相应原子的电子层组态、电离能、电 子亲和能等。 (供药学类及学检验业川

三、离子的特征 离子的电荷数、离子的电子组态和离子半径 是离子的三个重要特征。 （一）离子的电荷数 从离子键的形成过程可知，阳离子的电荷数 就是相应原子失去的电子数；阴离子的电荷数就 是相应原子得到的电子数。阴、阳离子的电荷数 主要取决于相应原子的电子层组态、电离能、电 子亲和能等

(二) 离子的电子组态 离子的电子层组态有以下几种： (1)2电子组态：离子只有2个电子，外层电 子组态为1s2。 (2)8电子组态：离子的最外电子层有8个电 子，外层电子组态为1ns2p5。划得究成年 (3)18电子组态：离子的最外电子层有18个 电子，外层电子组态为ns2npnd10。 (4)18+2电子组态：离子的次外电子层有18 个电子，最外电子层有2个电子，外层电子组态为 (n-1)s2(n-1)p(n-1)d10ns2。 (5)9~17电子组态：离子的最外电子层有 9~17个电子，外层电子组态为ns2 pond!~。 供药学类及学检验业川

（二）离子的电子组态 离子的电子层组态有以下几种： （1）2 电子组态：离子只有 2 个电子，外层电 子组态为 1s 2 。 （2）8 电子组态：离子的最外电子层有 8 个电 子，外层电子组态为 ns 2np 6 。 （3）18 电子组态：离子的最外电子层有 18 个 电子，外层电子组态为ns 2np 6nd 10 。 （4）18＋2 电子组态：离子的次外电子层有 18 个电子，最外电子层有 2 个电子，外层电子组态为 (n－1)s2 (n－1)p6 (n－1)d10ns 2 。 （5）9~17 电子组态：离子的最外电子层有 9~17 个电子，外层电子组态为ns 2np 6nd 1~9

(三)离子半径 离子半径是根据离子晶体中阴、阳离子的核间 距测出的，并假定阴、阳离子的平衡核间距为阴、 阳离子的半径之和。 离子半径具有如下规律： ()同一元素的阴离子半径大于原子半径，阳 离子半径小于原子半径。 (2)同一周期中电子层结构相同的阳离子的半 径，随离子的电荷数的增加而减小；而阴离子的半 径随离子的电荷数减小而增大。 (3)1族、2族、13~17族的同族电荷数相同 的离子的半径，随离子的电子层数增加而增大。 (供药学类及学验业川

（三）离子半径 离子半径是根据离子晶体中阴、阳离子的核间 距测出的，并假定阴、阳离子的平衡核间距为阴、 阳离子的半径之和。 离子半径具有如下规律： (1) 同一元素的阴离子半径大于原子半径，阳 离子半径小于原子半径。 （2）同一周期中电子层结构相同的阳离子的半 径，随离子的电荷数的增加而减小；而阴离子的半 径随离子的电荷数减小而增大。 （3）1 族、2 族、13~17 族的同族电荷数相同 的离子的半径，随离子的电子层数增加而增大

第二节1 离子晶体 一、晶格和晶胞 二、离子晶体的特征 三、1 离子晶体的类型 四、离子晶体的半径比规则

第二节 离子晶体 一、晶格和晶胞 二、离子晶体的特征 三、离子晶体的类型 四、离子晶体的半径比规则

固体可分为晶体和非晶体两大类。 晶体与非晶体的主要区别是： (1)晶体一般具有整齐规则的几何外形，而非晶 体 (如玻璃、沥青、石蜡等)没有固定的几何外形。 (2)晶体具有固定的熔点，而非晶体没有固定的 熔点。 (3)晶体具有各向异性，其某些物理性质在不同 方向上是不同的（如石墨在与层垂直方向上的电导率 为与层平行方向上的1/104)，而非晶体的物理性质在 不同方向上都相同。 (供药学类及学检验业川

固体可分为晶体和非晶体两大类。 晶体与非晶体的主要区别是： （1）晶体一般具有整齐规则的几何外形，而非晶 体（如玻璃、沥青、石蜡等）没有固定的几何外形。 （2）晶体具有固定的熔点，而非晶体没有固定的 熔点。 （3）晶体具有各向异性，其某些物理性质在不同 方向上是不同的（如石墨在与层垂直方向上的电导率 为与层平行方向上的 1/104 )，而非晶体的物理性质在 不同方向上都相同