3.2.2 离子晶体-2020～2021学年高二化学下学期教学同步辅导（苏教版 物质结构与性质）

3.2.2 离子晶体 【学习目标】 1.了解典型离子晶体的结构。 2.学会离子晶体中离子的配位数的计算。 3.学会通过离子晶体的结构确定离子化合物的化学式。 【核心知识点】 1.典型的离子晶体的结构。 2.离子晶体的有关计算。 【基础知识梳理】 典型的离子晶体的结构 1.NaCl晶体结构模型 （1）在NaCl晶体中，每个Na+周围与它等距的Cl-有_____个，每个Cl-周围与它等距的Na+有____个。______个Na+（或Cl-）围成一个正八面体。 （2）每个Na+周围与它最近且等距的Na+有____个，每个Cl-周围与它最近且等距的Cl-有____个（同层____个，上层____个，下层___个）。 （3）在NaCl晶体的一个晶胞中，含Na+：________________个（写出计算过程），含Cl-________________个（写出计算过程）。Na+和Cl-配位数都是________。NaCl晶体的化学式为NaCl，晶胞的组成为_________。 （4）属于NaCl型离子晶体的还有KCl、NaBr、LiF、CaO、MgO、NiO、CaS等。 2.CsCl晶体结构模型 （1）在CsCl晶体中，每个CS+周围与它等距的Cl-有_____个，每个Cl-周围与它等距的CS+有______个。CS+和Cl-配位数都是________。 （2）每个CS+周围与它最近且等距的CS+有_____个，每个Cl-周围与它最近且等距的Cl-有______个（上、下、左、右、前、后）。 （3）在NaCl晶体的一个晶胞中（上图右图），含Cs+：__________________个（写出计算过程），含Cl-________________________个（写出计算过程）。故CsCl晶体中Cs+与Cl-的个数比为_________。 【核心知识巩固】 一、离子晶体以及常见类型 1.离子晶体 （1）离子晶体是由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。 （2）离子晶体微粒之间的作用力是离子键。由于静电作用没有方向性，故离子键没有方向性。只要条件允许，阳离子周围可以尽可能多地吸引阴离子，同样，阴离子周围可以尽可能多地吸引阳离子，故离子键也没有饱和性。 （3）离子晶体中不存在单个分子，晶体的化学式只表示晶体中阴、阳离子的个数比，而不是表示分子的组成。 2.离子晶体的常见类型 （1）NaCl型晶体结构模型 ①在NaCl晶体中，每个Na+周围同时吸引着6个Cl-，每个Cl-周围也同时吸引着6个Na+。因此Na+和Cl-的配位数均为6。 ②每个Na+周围与它最近且等距的Na+有12个，每个Cl-周围与它最近且等距的Cl-有12个。 （2）CsCl型晶体结构模型 ①在CsCl晶体中，每个Cs+周围同时吸引着8个Cl-，每个Cl-周围也同时吸引着8个Cs+。因此Cs+和Cl-的配位数均为8。 ②每个Cs+与6个Cs+等距离相邻，每个Cl-与6个Cl-等距离相邻。 （3）CaF2晶体结构模型 ①CaF2晶体中，每个Ca2+周围同时吸引着8个F-，每个F-周围同时吸引着4个Ca2+。Ca2+的配位数为8，F-的配位数为4。 ②晶胞中含Ca2+：6×+8×=4个，含F-：8×1=8个。Ca2+在大立方体的顶点和面心，8个F-在大立方体内构成一个小立方体。晶胞的组成为Ca4F8。 （4）ZnS晶体结构模型 ①ZnS晶体中，每个Zn2+周围同时吸引着4个S2-，每个S2-周围同时吸引着4个Zn2+。因此Zn2+和S2-的配位数均为4。 ②晶胞中含Zn2+：1×4=4个，含S2-：6×+8×=4个。晶胞的组成为Zn4S4。 二、离子晶体的有关计算 1.离子晶体化学式的计算 根据均摊法。平行六面体晶胞中处于顶点、棱上、面上的离子分别有、、属于该晶胞，处于内部的离子完全属于该晶胞。 2.离子的配位数的确定 根据晶胞结构示意图，确定一个离子周围等距离且最邻近的异性离子有几个，从而确定阴、阳离子的配位数。 3.离子晶体的密度及微粒间距离的计算 若1个晶胞中含有x个微粒（离子）时，则1mol晶胞中含有xmol微粒，其质量为xM g（M为微粒的相对分子质量）。 1个晶胞的质量为ρa3 g （a3为晶胞的体积），则1mol晶胞的质量为ρa3 NA g。因此有： xM =ρa3 NA 。 【课堂检测】 1.如图是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图的是　(　　) A.（1）和（3） B.（2）和（3） C.（1）和（4） D.只有（4） 2.元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。X与Y所形成化合物晶体的晶胞