1、第四节 离子晶体 第 1 课时 离子晶体、晶格能 目标要求 1.掌握离子键、离子晶体的概念；知道离子晶体类型与性质的关系。 2.掌 握晶格能的概念和意义；知道晶格能的大小与晶体性质的关系。 一、离子晶体 1 概念 由 _和 _通过 _结合而成的晶体。 2 决定晶体结构的因素 离子晶体中离子的配位数是指一个离子周围最邻近的 _。 决定离子 晶体中离子配位数的因素有 _因素、 _因素、 _因素。 (1)几何因素是指 _ 。它是决定离子晶体结构的重要因 素。 (2)电荷因素是指 _。 如在 NaCl 晶体中每个 Na 周围有 _个 Cl ， 每个 Cl 周围有 _个 Na 。 NaCl 只是氯化钠晶
2、体的 _， 在晶体中不存在单个氯化 钠分子， 只有 Na 和 Cl 。 在 CsCl 晶体中每个 Cs 周围有 _个 Cl ， 每个 Cl 周围有 _ 个 Cs 。如果正、负离子的 _不同，正、负离子的 _必定不相同，正、负离 子的 _就不会相同。如，在 CaF2晶体中， Ca2 和 F 的电荷比是 _，个数比 是 _， Ca2 的配位数为 _， F 的配位数为 _。 (3)键性因素是指 _。 3 性质 (1)_ 较大，难于压缩； (2)熔、沸点 _，难挥发； (3)不导电，但是在 _或 _中可导电。 二、晶格能 1 概念 离 子 晶 体 的 晶 格 能 是 指 _ ， 能 量 取 _。离子晶
3、体的晶格能是最能反映 _的数据。 2 影响因素 离子带电荷越多，晶格能越 _，离子半径越大，晶格能越 _。 3 晶格能对离子晶体性质的影响 晶格能越大，形成的离子晶体越 _，而且熔点越 _，硬度越 _。 1下列说法中一定正确的是 ( ) A固态时能导电的物质一定是金属晶体 B熔融状态能导电的晶体一定是离子晶体 C水溶液能导电的晶体一定是离子晶体 D固态不导电而熔融态导电的晶体一定是离子晶体 2萤石 (CaF2)是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明 CaF2 一定是离子晶体的是 ( ) A CaF2 难溶于水，其水溶液的导电性极弱 B CaF2 的熔点较高，硬度较大 C CaF2 固体不导电
4、，但在熔融状态下可以导电 D CaF2 在有机溶剂 (如苯 )中的溶解度极小 3下列 7 种物质：白磷 (P4)；水晶；氯化铵；氢氧化钙；氟化钠；过氧 化钠；石墨。固态时都为晶体，回答下列问题 (填写序号 )： (1)不含金属离子的离子晶体是 _，只含离子键的离子晶体是 _，既有离 子键又有非极性键的离子晶体是 _，既有离子键又有极性键的离子晶体是 _。 (2)既含范德华力，又有非极性键的晶体是 _，熔化时既要克服范德华力，又要 破坏化学键的是 _，熔化时只破坏共价键的是 _。 练基础落实 知识点 1 化学键与离子键 1现有如下各种说法： 在水中 H、 O 原子间均以化学键相结合。 金属和非金
5、属化合形成离子键。 离子键是阳离子与阴离子之间的相互吸引。 根据电离方程式 HCl=H Cl ，判断 HCl 分子里存在离子键。 H2 分子和 Cl 2 分子的反应过程是 H2、 Cl 2 分子里共价键发生断裂生成 H、 Cl 原子，而 后 H、 Cl 原子形成离子键的过程。 其中正确的是 ( ) A正确 B都不正确 C正确，其他不正确 D仅不正确 2下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是 ( ) A可溶于水 B具有较高的熔点 C水溶液能导电 D熔融状态能导电 知识点 2 离子晶体与离子键 3下列说法正确的是 ( ) A一种金属元素和一种非金属元素一定能形成离子化合物 B离子键只存在
6、于离子化合物中 C共价键只存在于共价化合物中 D离子化合物中必定含有金属元素 4下列说法正确的是 ( ) A离子晶体中可能含有共价键，但一定含有金属元素 B分子晶体中一定含有共价键 C离子晶体中一定不存在非极性键 D含有离子键的晶体一定是离子晶体 知识点 3 离子晶体的结构 5 萤石 (CaF2)晶体属于立方晶系， 萤石中每个 Ca2 被 8 个 F 所包围， 则每个 F 周围最 近距离的 Ca2 数目为 ( ) A 2 B 4 C 6 D 8 6高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为 0 价，部分为 2 价。 如图为超氧化钾晶体的一个晶胞 (晶体中最小的重复单元 )， 则下
7、列说法中正确的是 ( ) A超氧化钾的化学式为 KO 2，每个晶胞含有 4 个 K 和 4 个 O 2 B晶体中每个 K 周围有 8 个 O2 ，每个 O2 周围有 8 个 K C晶体中与每个 K 距离最近的 K 有 8 个 D晶体中， 0 价氧原子与 2 价氧原子的数目比为 1 1 知识点 4 离子晶体的性质特点 7为了确定 SbCl3、 SbCl5、 SnCl4 是否为离子化合物，可以进行下列实验，其中合理、 可靠的是 ( ) A观察常温下的状态， SbCl5 是苍黄色液体， SnCl4 为无色液体。结论： SbCl5 和 SnCl4 都是离子化合物 B测定 SbCl3、 SbCl5、 S
8、nCl4 的熔点依次为 73.5 、 2.8 、 33 。结论： SbCl 3、 SbCl5、 SnCl4 都不是离子化合物 C将 SbCl3、 SbCl5、 SnCl4 溶解于水中，滴入 HNO 3酸化的 AgNO 3 溶液，产生白色沉 淀。结论： SbCl3、 SbCl5、 SnCl4 都是离子化合物 D测定 SbCl3、 SbCl5、 SnCl4 的水溶液的导电性，发现它们都可以导电。结论： SbCl3、 SbCl5、 SnCl4 都是离子化合物 知识点 5 晶格能及其对离子晶体性质的影响 8下列关于晶格能的说法中正确的是 ( ) A晶格能指形成 1 mol 离子键所放出的能量 B晶格能
9、指破坏 1 mol 离子键所吸收的能量 C晶格能指 1 mol 离子化合物中的阴、阳离子由相互远离的气态离子结合成离子晶体 时所放出的能量 D晶格能的大小与晶体的熔点、硬度都无关 9离子晶体熔点的高低决定于阴、阳离子之间的核间距离和晶格能的大小，根据所学 知识判断 KCl 、 NaCl 、 CaO、 BaO 四种晶体熔点的高低顺序是 ( ) A KClNaClBaOCaO B NaClKClCaOBaO C CaOBaOKClNaCl D CaOBaONaClKCl 练方法技巧 判断离子晶体晶格能的大小、熔点高低、硬度大小的方法 10下列大小关系正确的是 ( ) A晶格能： NaClCaO C
10、熔点： NaINaBr D熔、沸点： CO2NaCl 11氧化钙在 2 973 K 时熔化，而氯化钠在 1 074 K 时熔化，两者的离子间距离和晶体 结构都类似，有关它们熔点差别较大的原因叙述不正确的是 ( ) A氧化钙晶体比氯化钠晶体中阴、阳离子所带的电荷数多 B氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大 C氧化钙晶体的结构类型与氯化钠晶体的结构类型不同 D在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下，晶格能主要由阴、阳离子所带电荷 的多少决定 练综合拓展 12 同类晶体物质熔、 沸点的变化是有规律的， 试分析下列两组物质熔点规律性变化的 原因： 物质 A NaCl KCl CsCl 熔点 /K 1 0
11、74 1 049 918 物质 B Na Mg Al 熔点 /K 317 923 933 晶体熔、沸点的高低，决定于组成晶体微粒间的作用力的大小。 A 组是 _晶体，晶 体微粒之间通过 _相连， 粒子之间的作用力由大到小的顺序是 _。 B 组晶 体属于 _晶体， 价电子数由少到多的顺序是 _， 离子半径由大到小的顺 序是 _。金属键强度由小到大的顺序为 _。 第四节 离子晶体 第 1 课时 离子晶体、晶格能 基础落实 一、 1阳离子 阴离子 离子键 2异电性离子的数目 几何 电荷 键性 (1)晶体中正、负离子的半径比 (2)正、负 离子的电荷比 6 6 化学式 8 8 电荷 个数 配位数 2
12、1 1 2 8 4 (3)离子 键的纯粹程度 3 (1)硬度 (2)较高 (3)熔融态 水溶液 二、 1气态离子形成 1 mol 离子晶体释放的能量 正值 离子晶体稳定性 2大 小 3稳定 高 大 课堂练习 1 D 2 C 化合物中存在离子键则必为离子晶体，而离子晶体区别于其他晶体的突出特点 是固体不导电，熔融状态下能导电，故选 C。 3 (1) 和 (2) 课时作业 1 B 2.D 3 B AlCl 3 是共价化合物， A 错；凡含有离子键的化合物就是离子化合物， B 正确； 共价键除存在于共价化合物中， 非金属单质及离子化合物中也可含有共价键， C 错； 铵盐属 于离子化合物，但其中没有金
13、属元素， D 错。 4 D 根据离子晶体的概念可知，只要含有离子键，形成的晶体就是离子晶体，但离 子晶体中不一定只含有离子键，如 Na 2O2 中除离子键外，还含有非极性共价键，故 C 错， D 正确。铵盐形成的晶体也是离子晶体，其中不含金属元素，如 NH 4Cl，故 A 错。由稀有 气体形成的分子晶体中含范德华力而无共价键，故 B 错。 5 B 6 A 由题中的晶胞结构图可知：有 8 个 K 位于顶点， 6 个 K 位于面心，则晶胞中 含有的 K 数为 8 18 6 12 4 个；有 12 个 O2 位于棱心， 1 个处于体心，则晶胞中含有的 O2 数为 12 14 1 4 个， 所以超氧化
14、钾的化学式为 KO 2。 设晶体中 0 价氧原子和 2 价氧原 子数分别为 x、 y，则有 2yx y 12，即 x y 3 1。 7 B 离子化合物一般熔、沸点较高，熔融态可导电；分子晶体溶于水后也可以发生 电离而导电， 如 HCl 等； HCl 溶于水电离产生 Cl ， 也能与 HNO 3 酸化的 AgNO 3 溶液反应， 产生白色沉淀，故 A、 C、 D 都不可靠。 8 C 9 D 对于离子晶体来说，离子所带电荷数越多，阴、阳离子间的核间距离越小，晶 格能越大，离子键越强，熔点越高，阳离子半径大小顺序为： Ba2 K Ca 2 Na ；阴离子 半径： Cl O 2 ，比较可得只有 D 项
15、是正确的。 10 B 对于电荷相同的离子，半径越小，离子键越强，晶格能越大，硬度越高，熔、 沸点越高。半径： Cl Br CsCl 金 属 NaAl 3 NaMgAl 解析 A 组 NaCl、 KCl 、 CsCl 为同一主族的卤化物且为离子化合物，故熔点与离子键 的强弱有关，离子键越弱，熔点越低。而 Na 、 K 、 Cs 的离子半径逐渐增大，故 Na 与 Cl 、 K 与 Cl 、 Cs 与 Cl 的离子键逐渐减弱， NaCl 、 KCl 、 CsCl 的熔点依次降低；而 B 组 中 Na、 Mg 、 Al 是金属晶体且价电子数依次增多，离子半径逐渐减小，因此金属原子核对 外层电子束缚能力越来越大，形成的金属键越来越牢固，故熔点依次升高。
