3.4 离子晶体-2021-2022学年高中化学选修3【名师导航】同步Word教参(人教版)

第四节　离子晶体 目标与素养：1.能说明离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。(宏观辨识与模型认知)2.了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。(宏观辨识与证据推理)3.知道离子晶体的结构微粒、微粒间作用力以及与其他晶体的区别。(宏观辨识与微观探析) 一、离子晶体 1．结构特点 (1)构成粒子：阴离子和阳离子。 (2)作用力：离子键。 (3)配位数：一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。 2．决定晶体结构的因素 3．特征性质 硬度较大，熔沸点较高。晶体不导电，熔融状态或溶于水中可以导电。 4．常见离子晶体模型 晶体类型 NaCl CsCl CaF2 晶胞 阳离子的 配位数 6 8 8 阴离子的 配位数 6 8 4 晶胞中所 含离子数 Cl－4 Na＋4 Cs＋1 Cl－1 Ca2＋4 F－8 二、晶格能 1．概念 气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量。通常取正值，单位为kJ·mol－1。 2．影响因素 晶格能—→越大，如晶格能：MgO＞NaCl，NaCl＞KCl。 3．晶格能对离子晶体性质的影响：晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，而且熔点越高，硬度越大。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)离子晶体中有阴、阳离子，只存在离子键 (　　) (2)NaCl、CsCl晶体中离子的配位数均为6 (　　) (3)晶体的结构可由几何因素，电荷因素等决定 (　　) (4)晶格能指破坏1 mol离子键所吸收的能量 (　　) [答案]　(1)×　(2)×　(3)√　(4)× 2．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 [答案]　D 3．有A、B、C三种晶体，分别由H、C、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成，对这三种晶体进行实验，结果见下表： 熔点/℃ 硬度 水溶性 导电性 水溶液与Ag＋反应 A 801 较大 易溶 水溶液(或熔融)导电 白色沉淀 B ＞3 550 很大 不溶 不导电 不反应 C －114.2 很小 易溶 液态不导电 白色沉淀 (1)晶体的化学式分别为： A________，B________，C________。 (2)晶体中粒子间的作用分别为： A________，B________，C________。 [答案]　(1)NaCl　C　HCl (2)离子键　共价键　分子间作用力 离子晶体的结构 1.离子晶体结构特点 (1)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。根据静电作用大小的影响因素可知，在离子晶体中阴、阳离子半径越小，所带电荷数越多，离子键越强。 (2)离子晶体的化学式只表示晶体中阴、阳离子的个数比，而不是表示其分子组成。如NaCl表示NaCl晶体中Na＋与Cl－的个数比为1∶1。 2．常见离子晶体的晶胞结构 晶体 晶胞 晶胞详解 NaCl ①在NaCl晶体中，Na＋的配位数为6，Cl－的配位数为6 ②与Na＋(Cl－)等距离且最近的Na＋(Cl－)有12个 ③每个晶胞中有4个Na＋和4个Cl－ ④每个Cl－周围的Na＋构成正八面体 CsCl ①在CsCl晶体中，Cs＋的配位数为8，Cl－的配位数为8 ②每个Cs＋与6个Cs＋等距离相邻，每个Cs＋与8个Cl－等距离相邻 CaF2 ①在CaF2晶体中，Ca2＋的配位数为8，F－的配位数为4 ②每个晶胞中含有4个Ca2＋和8个F－ 1．氟在自然界中常以CaF2的形式存在。下列关于CaF2的表述不正确的是(　　) A．CaF2晶体中Ca2＋与F－的配位数之比为2∶1 B．F－的半径小于Cl－，则CaF2的熔点高于CaCl2 C．阴、阳离子数目之比为2∶1的物质，均与CaF2晶体构型相同 D．CaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电 C　[在CaF2晶胞中每个Ca2＋连接4个氟离子，但在下面一个晶胞中又连接4个氟离子，所以其配位数为8，在CaF2晶胞中每个F－连接4个钙离子，所以其配位数为4，所以Ca2＋与F－的配位数之比为2∶1，A正确；F－的半径小于Cl－，CaF2和CaCl2均为离子化合物，键长越短，熔点越高，所以CaF2的熔点高于CaCl2，B正确；晶体构型与离子的电荷比、半径比有关，阴、阳离子数目之比为2∶1的物质与CaF2的电荷比相等但半径比不一定相等，晶体构型不