第3章 第3节 第2课时 离子晶体过渡晶体与混合型晶体-【创新教程】2024-2025学年高中化学选择性必修第二册五维课堂（人教版2019）

(２)提示:金属中存在自由电子,自由电子被所有原子共用,从 而把所有金属原子维系在一起,当金属受到外力作用时,各 原子层发生滑动而具有良好的延展性;在外加电场作用下, 自由电子会发生定向移动而导电;自由电子在运动时会与 金属原子发生碰撞而传递热量. (３)提示:不一定.如金属晶体中只有阳离子和自由电子,没有 阴离子,但有阴离子时,一定有阳离子. (４)提示:由于金属键是产生在自由电子(带负电)和金属阳离 子(带正电)之间的电性作用,所以金属阳离子电荷越多,半 径越小,则金属键越强.由于堆积方式影响空间利用率,所 以它也是金属键强弱的影响因素之一. 典例示范 [典例]　B　[从基本构成微粒的性质看,金属键与离子键的 实质类似,都属于电性作用,特征都是无方向性和饱和性;自 由电子是由金属原子提供的,并且在整个金属内部的三维 空间内运动,为整个金属的所有阳离子所共有,从这个角度 看,金属键与共价键有类似之处,但两者又有明显的不同,如 金属键无方向性和饱和性.故选B.] 学以致用 １．D　[Hg常温下是液态,不是晶体,A 项错误;H、He最外层 电子数都少于３个,但它们不是金属,B项错误;金属的延展 性指的是能抽成细丝、轧成薄片的性质,在液态时,由于金属 具有流动性,不具备延展性,C项错误;金属晶体中存在自由 电子,能够导电、传热,D项正确.] ２．C　[镁离子比铝离子的半径大且所带的电荷少,所以金属 镁比金属铝的金属键弱,熔、沸点和硬度都小;从 Li到 Cs, 离子的半径是逐渐增大的,所带电荷相同,金属键逐渐减弱, 熔、沸点和硬度都逐渐减小;因镁离子的半径小且所带电荷 多,使金属镁比金属钠的金属键强,所以金属镁比金属钠的 熔、沸点和硬度都大;因镁离子的半径小而所带电荷相同,使 金属镁比金属钙的金属键强,所以金属镁比金属钙的熔、沸 点和硬度都大.] 随堂自测􀅰夯基础 １．A　[金属一般具有银白色的金属光泽,与金属键密切相关. 由于金属原子以最紧密堆积状态排列,内部存在自由电子,所 以当光辐射到它的表面上时,自由电子可以吸收所有频率的光, 然后很快释放出各种频率的光,这就使得绝大多数金属呈现银 灰色以至银白色光泽,故 A项错误;B、C、D项均正确.] ２．B　[金属的物理性质是由金属晶体结构所决定的,A、C、D 三项都是金属共有的物理性质,这些性质都是由金属晶体结 构所决定的.B项,金属易失电子是由金属原子的结构决定 的,和晶体结构无关.] ３．C　[金属原子的价层电子数:Al＞Mg＝Ca＝Ba＞Li＝Na, 金属阳离子的半径:r(Ba２＋ )＞r(Ca２＋ )＞ r(Na＋ )＞r(Mg２＋ )＞r(Al３＋ )＞r(Li＋ ),则 C正确.] ４．C　[金属能导电是因为自由电子在外加电场作用下定向移 动,A 项错误;金属能导热是因为自由电子在热的作用下与 金属阳离子碰撞,从而发生热的传导,B项错误;合金与纯金 属相比,由于增加了不同的金属或非金属,相当于填补了金 属阳离子之间的空隙,所以一般情况下合金的延展性比纯金 属弱,硬度比纯金属大,D项错误.] ５．解析:(１)根据金属铝晶胞结构,一个铝原子周围距离最近且 等距离的铝原子共１２个.一个晶胞中金属铝原子的数目为 ８×１８＋６× １ ２＝４ .(２)金属铝晶胞棱长(a)和铝原子的半 径(r)的关系为 ２a＝４r,故a＝２ ２r,一个金属铝晶胞的体 积为V＝a３＝１６ ２×(１．４２×１０－１０)３m３≈６．４８×１０－２９m３. (３)ρ＝ ４M NA(２ ２r)３ ＝ M ４ ２r３NA ≈２．７７g􀅰m－３. 答案:(１)１２　４　(２)４．０２×１０－１０　６．４８×１０－２３ (３)２．７７g􀅰cm－３ 第２课时　离子晶体　过渡晶体与混合型晶体 教材梳理􀅰探新知 知识梳理　知识点一 １．(１)阳离子　阴离子　(２)离子键　３．(１)较大　(２)较高　 (３)熔融状态或水溶液 知识点二 １．(１)分子　共价　金属　离子　(２)Na２O　Al２O３　SiO２　 ２．(２)平面六元并环结构　范德华力　(３)混合型晶体 (４)很高　易 自我评价 １．(１)×　(２)×　(３)×　(４)× ２．(１)提示:不一定,如 NH４Cl固体是离子晶体但它不含金属 元素. (２)提示:由于碳原子的p轨道相互平行且相互重叠,p轨道 中的电子 可 在 整 个 碳 原 子 平 面 中 运 动,所 以 石 墨 具 有 导 电性. 重难突破􀅰释疑惑 重难点一　思考探究 (１)提示:火山石是火山喷发后的岩浆形成的岩石,主要成分为 硅酸盐,属于离子晶体. (２)提示:不一定.也可能是金属晶体;晶体中含有阳离子,不 一定存在阴离子,如金属晶体由阳离子和自由电子构成. (３)提 示:不 一 定. 离 子 晶 体 中 不 一 定 含 金 属 元 素. 如 NH４Cl、NH４NO３ 等铵盐.由金属元素和非金属元素组成 的晶体不一定是离子晶体,如 AlCl３ 是分子晶体. (４)提示:不一定.离子晶体的熔点不一定低于共价晶体,如 MgO是 离 子 晶 体,SiO２ 是 共 价 晶 体,MgO 的 熔 点 高 于 SiO２ 的熔点. (５)提示:离子晶体中除含有离子键外,还有可能含有共价键、 配位键.如 Na２O２、NaOH、Ba(OH)２、Na２SO４ 中均含离子 键和共价键,NH４Cl中含有离子键、共价键、配位键. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰５０１􀅰 参考答案 典例示范 [典例１]　D　[在 NaCl晶体中,距 Na＋ 最近的Cl－ 有６个,所 以钠离子的配位数是６,故 A 正确,在 CaF２ 晶体中,Ca２＋ 位 于晶胞的顶点和面心,晶胞中含有 Ca２＋ 的个数为８×１８＋６ ×１２＝４ ,故B正确;在金刚石晶体中,每个碳原子形成４个 共价键,每两个碳原子形成一个共价键,则每个碳原子形成 的共价键平均为４×１２＝２ ,所以在金刚石晶体中,碳原子与 碳碳键数之比为１∶２,故 C 正确;气态团簇分子不同于晶 胞,气态团簇分子中含有４个 E原子,４个F原子,则分子式 为 E４F４ 或F４E４,故 D错误.] 学以致用 １．C　[NaCl晶胞是立方体结构,每个 Na＋ 周围有６个 Cl－ ,每 个 Cl－ 周围有６个 Na＋ ;与每个 Na＋ 等距离的 Cl－ 有６个, 且构成正八面体,同理,与每个 Cl－ 每距离的６个 Na＋ 也构 成正八面体,由此可知图(１)和(４)属于从 NaCl晶体中分割 出来的,C项正确.] ２．解析:(１)在氯化钠晶体中,一个 Na＋ 位于晶胞的中心,１２个 Na＋ 分别位于晶胞的１２条棱上,则属于该晶胞的 Na＋ 相当 于３个 １４×１２＝３( ) ,因此一个晶胞中共含有４个 Na ＋ ,８ 个 Cl－ 分别位于晶胞的８个顶点上,则属于该晶胞的 Cl－ 相 当于１个 １８×８＝１( ) ,６个 Cl － 分别位于晶胞的６个面心 上,则属于该晶胞的 Cl－ 相当于３个 １２×６＝３( ) ,所以一个 晶胞中共含有４个Cl－ .可见 NaCl晶体中 Na＋ 、Cl－ 的个数 比为１∶１.图中位于晶胞中心的 Na＋ 实际上共有３个平面 通过它,通过中心 Na＋ 的每个平面都有４个 Na＋ 位于平面 的四角,这４个 Na＋ 与中心 Na＋ 距离最近且距离相等.所 以在 NaCl晶体中,每个 Na＋ 周围与它距离最近且距离相等 的 Na＋ 共有１２个,按相似的方法可推出每个 Cl－ 周围与它 最近且距离相等的 Cl－ 也共有１２个. (２)氯化铯晶体结构呈体心立方堆积,B错误;氯化钠晶体中 以 Na＋ 为中心向三维方向伸展,有６个 Cl－ 近邻,C正确;相 邻的正、负离子核间距不等于正、负离子半径之和,A错误. 答案:(１)６　６　４　４　１２　(２)C 重难点二　思考探究 (１)提示:离子晶体是由阴、阳离子间通过较强的离子键结合而 形成的,所以离子晶体具有较高的熔、沸点,难挥发,硬度较 大,离子晶体不导电,熔化或溶于水后能导电.大多数离子 晶体能溶于水,难溶于有机溶剂. (２)提示:①根据晶体的性质;②可以根据物质的分类. 典例示范 [典例２]　C　[A．离子半径 Br－ ＞Cl－ ＞F－ ,离子半径越小, 所带电荷数越多,离子键越强,故 A 正确;B．原子半径 Ba＞ Ca＞Mg,原子半径越大,键能越小,硬度越小,故 B正确;C． 离子半径 Na＋ ＞Mg２＋ ＞Al３＋ ,离子半径越小,电荷数越多, 则熔点越高,故 C错误;D．CsCl晶胞中１个 Cl－ 周围有８个 Cs＋ ;CaF２ 晶胞中１个 F－ 周围有４个 Ca２＋ ;NaCl晶胞中１ 个 Cl－ 周围有６个 Na＋ ,故 D正确.] 学以致用 ３．C　[氧化钙和氯化钠的离子间距离和晶体结构都类似,故 熔点主要由阴、阳离子所带电荷数的多少决定.] ４．A　[离子晶体液态时能导电,难溶于非极性溶剂,熔点较 高、质硬而脆,固体不导电,故②③④⑤⑦均不符合离子晶体 的特点;⑥中熔点达３９００℃,硬度很大,应是共价晶体.故 只有①⑧符合题意.] 随堂自测􀅰夯基础 １．D　[离子晶体的结构决定着离子晶体具有一系列特性,这 些特性包括 A、B、C项所述.] ２．D　[A项,可溶于水不能证明某化合物内一定存在离子键, 例如 HCl易溶于水,但 HCl分子中不存在离子键,故 A 错 误;B项,有较高的熔点不能证明某化合物内一定存在离子 键,例如SiO２ 有较高的熔点,但SiO２ 为共价晶体,其中不存 在离子键,故B错误;C项,水溶液能导电不能证明某化合物 内一定存在离子键,例如 HCl溶于水后溶液导电,但 HCl分 子内不存在离子键,故C错误;D项,熔融状态能导电只能是 化合物中的离子键在熔融状态下断裂,形成阴、阳离子而导 电,所以熔融状态能导电可以证明该化合物内一定存在离子 键,故 D正确.] ３．B　[离子化合物一般熔、沸点较高,熔化后可导电;分子晶 体溶于水后也可发生电离而导电,如 HCl等,同样也可电离 产生 Cl－ ,能与 HNO３ 酸化的 AgNO３ 溶液反应,产生白色 沉淀,故 A、C、D都不可靠.] ４．C　[该晶胞中阴离子 B的个数为８、阳离子 A 的个数＝８× １ ８＋６× １ ２＝４ ,则阴阳离子个数比＝８∶４＝２∶１,该物质化 学式为 AB２,根据图示,阳离子 A 周围距离最近的阴离子数 为８,即阳离子的配位数为８,故 A 错误;根据 A 的分析,阴 离子的配位数为４,化学式为 AB２,故 B错误;根据 A 的分 析,每个晶胞中含４个阳离子 A,故 C正确;根据图示,A 位 于晶胞的顶点和面心,每个 A 周围有１２个与它等距且最近 的 A,故 D错误.] ５．解析:(１)金刚石、石墨、C６０、碳纳米管都是由同种元素形成 的不同单质,故它们互为同素异形体.(２)在金刚石中,每个 碳原子都形成四个共价单键,故碳原子的杂化方式为sp３; 石墨烯中碳原子采用sp２ 杂化.(３)一个“C６０”就是一个分 子,故 C６０属于分子晶体;石墨层与层之间是范德华力,而同 一层中碳原 子 之 间 是 共 价 键,故 形 成 的 晶 体 为 混 合 晶 体. (４)在金刚石晶体中,碳原子之间只形成共价单键,全部为σ 键,在石墨层内的碳原子之间既有σ键又有π键. 答案:(１)同素异形体　(２)sp３　sp２　(３)分子　混合型　 (４)σ　σ　π(或大π或p－pπ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰６０１􀅰 化学􀅰选择性必修二 第２课时　离子晶体　过渡晶体与混合型晶体 课标要点 核心素养 １．借助离子晶体模型认识离子晶体的结构和性质 ２．能利用离子键的有关理论解释离子晶体的物理性质 ３．知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普 遍存在的 １．宏观辨识与微观探析:能辨识常 见的晶体,能从宏观角度解释离 子晶体性质的差异 ２．证据推理与模型认知:通过对常 见离子晶体模型的认识,理解离 子晶体的结构特点,预测其性质 [知识梳理] [知识点一]　离子晶体 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 １．结构特点 (１)构成粒子:　　　和　　　. (２)作用力:　　　. (３)配位数:一个离子周围最邻近的异电性离 子的数目. 注意:大量离子晶体的阴离子或阳离子不 是单原子离子,有的还存在电中性分子. 离子晶体中不仅有离子键还存在共价键、 氢键等. ２．常见的离子晶体 晶体类型 NaCl CsCl 晶胞 阳离子的 配位数 ６ ８ 阴离子的 配位数 ６ ８ 晶胞中所 含离子数 ４个Cl－ ４个Na＋ １个Cs＋ １个Cl－ ３．物理性质 (１)硬度　　　,难于压缩. (２)熔点和沸点　　　. (３)固体不导电,但在　　　　　　　时能 导电. [知识点二]　过渡晶体与混合型晶体 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 １．过渡晶体 (１)四类典型的晶体是指　　　晶体、　　　 晶体、　　　晶体和　　　晶体. (２)过渡晶体:介于典型晶体之间的晶体. ①几种氧化物的化学键中离子键成分的百 分数 氧化物 Na２O MgO Al２O３ SiO２ 离子键的 百分数/％ ６２ ５０ ４１ ３３ 从上表可知,表中４种氧化物晶体中的化 学键既不是纯粹的离子键,也不是纯粹的 共价键,这些晶体既不是纯粹的离子晶体 也不是纯粹的共价晶体,只是离子晶体与 共价晶体之间的过渡晶体. ②偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上 与纯粹的离子晶体接近,因而通常当作离 子晶体来处理,如　　　等.同样,偏向共 价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处 理,如　　　、　　　等. 注意:四类典型晶体都有过渡晶体存在. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰３７􀅰 第三章　晶体结构与性质 ２．混合型晶体 (１)晶体模型 (２)结构特点———层状结构 ①同层内碳原子采取sp２ 杂化,以共价键 (σ键)结合,形成 　. ②层与层之间靠　　　　　　维系. ③石墨的二维结构内,每个碳原子的配位 数为３,有一个未参与杂化的２p电子,它 的原子轨道垂直于碳原子平面. (３)晶体类型:石墨晶体中,既有共价键,又有金 属键和范德华力,属于　　　　　　　　. (４)性质:熔点　　　、质软、　　导电等. [自我评价] １．[判一判] (对的在括号内打“√”,错的在括号内打 “×”) (１)金属晶体和离子晶体的导电实质是一样的. (　　) (２)固态不导电、水溶液能导电,这一性质能说 明某晶体一定是离子晶体. (　　) (３)Al２O３ 含有金属元素,属于离子晶体. (　　) (４)石墨为混合型晶体,因层间存在分子间作 用力,故熔点低于金刚石. (　　) ２．[想一想] (１)离子晶体是否全由金属元素与非金属元素 组成? 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 (２)石墨为什么具有良好的导电性? 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 　离子晶体的结构与性质 [情境素材] 如图为加工的形态各异 的腾冲火山石:据说,大 旅行家徐霞客在临终之 时,手中还把玩着一块 石头,这块石头是从云南腾冲带回家的. 腾冲是火山区,在数亿年前的火山喷发过程 中,高温形成熔岩,冷却后使许多名贵鉴赏 石现身腾冲,如火山浮雕石、化石,金刚石、 玉石、月石、彩石、水晶、蛋白石、蜡石、玛瑙 等.如果不是火山喷发,我们可能永远无缘 见到这些千奇百怪的火山石. ◉[思考探究] (１)这些火山石属于什么晶体类型? 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 (２)含金属阳离子的晶体一定是离子晶体吗? 有阳离子的晶体中一定存在阴离子吗? 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 (３)离子晶体中一定含有金属元素吗? 由金属 元素和非金属元素组成的晶体一定是离子 晶体吗? 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰４７􀅰 化学􀅰选择性必修二 (４)离子晶体的熔点一定低于共价晶体吗? 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 (５)离子晶体中除含有离子键外,是否含有共 价键? 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 [核心突破] １．离子晶体的结构特点 (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.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. (３)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. 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 成正八面体形 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 ◉[典例示范] [典例１]　有关晶体的结构如图所示,下列说 法中不正确的是 (　　) A．在 NaCl晶体中,距 Na＋ 最近的 Cl－ 有 ６个 B．在 CaF２ 晶体中,每个晶胞平均占有４ 个Ca２＋ C．在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数 的比为１∶２ D．该气态团簇分子的分子式为EF或FE 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋[思维建模] 解答有关离子晶体的结构问题的思维流程 如下: 晶体结构模型 直接观察 找好观察点 (优先选择体心处) 化学式换算 配位数之比 和离子数之比 [尝试解答]　　　　　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 ◉[学以致用] １．如图所示是从 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是 (　　) A．(１)和(３) B．(２)和(３) C．(１)和(４) D．只有(４) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰５７􀅰 第三章　晶体结构与性质 ２．NaCl晶体模型如下图所示: (１)在NaCl晶体中,每个 Na＋ 周围同时吸 引　　　　个Cl－,每个Cl－周围也同时吸 引着　　　　个Na＋,在NaCl晶胞中含有 　　　　个 Na＋、　　　　个Cl－,晶体中 每个Na＋周围与它距离最近且相等的Na＋ 共有　　　　个. (２)对于氯化钠晶体,下列描述正确的是　 　　　. A．相邻的正、负离子核间距等于正、负离子 半径之和 B．与氯化铯晶体结构相同 C．每个Na＋与６个Cl－作为近邻 　　离子晶体的性质 [情境素材] (１)岩浆晶出:火山喷出的岩浆是一种复杂的 混合物,冷却时,许多矿物相继析出,简称 “岩浆晶出”.实验证明,岩浆晶出的次序与 晶格能的大小有关. 硫化物矿物的晶出次序与晶格能 硫化物矿物 晶格能(kJ􀅰mol－１)晶出次序 MoS２ FeS２ ZnS PbS HgS ２３４５．２ １１５７．２ ７７１．４１ ６７０．０ ６８９．６ 　 先 后↓ (２)岩浆晶出规则:矿物从岩浆中先后结晶的 规律被称为岩浆晶出规则. 晶体从岩浆析晶难易不仅跟岩浆的组成有 关,也与析出晶体的晶格能有关,晶格能高 的晶体熔点较高,更容易在岩浆冷却过程 中先结晶析出. ◉[思考探究] (１)根据离子晶体的形成,推测离子晶体具有 怎样的特性? 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 (２)怎样判断某种物质属于离子晶体? 　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 [核心突破] １．离子晶体的性质 性质 原因 熔、 沸点 离子晶体中有较强的离子键,熔 化或汽化时需消耗较多的能量. 所以离子晶体有较高的熔点、沸 点和难挥发性.通常情况下,同 种类型的离子晶体,离子半径越 小,离子键越强,熔、沸点越高 硬度 硬而脆.离子晶体表现出较高的 硬度.当晶体受到冲击力作用 时,部分离子键发生断裂,导致晶 体破碎 导电性 不导电,但熔融或溶于水后能导 电.离子晶体中,离 子 键 较 强, 阴、阳离子不能自由移动,即晶体 中无自由移动的离子,因此离子 晶体不导电.当升高温度时,阴、 阳离子获得足够的能量克服了离 子间的相互作用力,成为自由移 动的离子,在外加电场的作用下, 离子定向移动而导电.离子晶体 溶于水时,阴、阳离子受到水分子 的作用成了自由移动的离子(或 水合离子),在外加电场的作用 下,阴、阳离子定向移动而导电 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰６７􀅰 化学􀅰选择性必修二 性质 原因 溶解性 大多数离子晶体易溶于极性溶剂 (如水)中,难溶于非极性溶剂(如 汽油、苯、CCl４)中.当把离子晶 体放入水中时,水分子对离子晶 体中的离子产生吸引,使离子晶 体中的离子克服离子间的相互作 用力而离开晶体,变成在水中自 由移动的离子 延展性 离子晶体中阴、阳离子交替出现, 层与层之间如果滑动,同性离子 相邻而使斥力增大导致不稳定, 所以离子晶体无延展性 ２．离子晶体的判断 判断一种物质是不是离子晶体,我们可以根 据物 质 的 分 类、组 成 和 性 质 等 方 面 进 行 判断. (１)利用物质的分类 金属离子和酸根离子、OH－形成的大多数 盐、强碱,活泼金属的氧化物和过氧化物 (如Na２O和 Na２O２),活泼金属的氢化物 (如NaH),活泼金属的硫化物等都是离子 晶体. (２)利用元素的性质和种类 如成键元素的电负性差值大于１．７的物 质,金属元素(特别是活泼的金属元素,Ⅰ A、ⅡA族元素)与非金属元素(特别是活 泼的非金属元素,ⅥA、ⅦA族元素)组成 的化合物. (３)利用物质的性质 离子晶体一般具有较高的熔、沸点,难挥发, 硬而脆;固体不导电,但熔融或溶于水时能导 电,大多数离子晶体易溶于极性溶剂而难溶 于非极性溶剂. ◉[典例示范] [典例２]　下列有关离子晶体的数据大小比 较不正确的是 (　　) A．离子键:NaF＞NaCl＞NaBr B．硬度:MgO＞CaO＞BaO C．熔点:NaF＞MgF２＞AlF３ D．１个阴离子周围等距离且最近的阳离子 数:CsCl＞NaCl＞CaF２ 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋[思维建模] 解答有关离子晶体性质比较问题的思维流程 如下: 晶体类型 离子晶体 作用力 ↓ 离子键 离子所带电荷数多、离子半 径小、离子键强 物理性质 ↓ 熔沸点高、硬度大 [尝试解答]　　　　　 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 ◉[学以致用] ３．氧 化 钙 在２９７３K 时 熔 化,而 氯 化 钠 在 １０７４K时熔化,二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．氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷 数多 B．氧化钙中氧离子与钙离子之间的作用力 更强 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,熔点主要由阴、阳离子所带电荷 数的多少决定 ４．下列性质适合于离子晶体的是 (　　) ①熔点１０７０℃,易溶于水,水溶液能导电 ②熔点１０．３１℃,液态不导电,水溶液能导 电　③能 溶 于 CS２,熔 点１１２．８℃,沸 点 ４４４．６℃　④熔点９７．８１℃,质软,导电,密 度０．９７g/cm３　⑤熔点－２１８℃,难溶于水 ⑥熔点３９００℃,硬度很大,不导电　⑦难溶 于水,固体时导电,升温时导电能力减弱　 ⑧难溶于水,熔点高,固体不导电,熔化时 导电 A．①⑧ B．②③⑥ C．①④⑦ D．②⑤ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰７７􀅰 第三章　晶体结构与性质 １．离子晶体一般不具有的特征是 (　　) A．熔点较高,硬度较大 B．易溶于水而难溶于有机溶剂 C．固体时不能导电 D．离子间距离较大,其密度较大 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 ３．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 与SnCl４ 均为 液体.结论:SbCl５ 和SnCl４ 都是离子化 合物 B．测定SbCl３、SbCl５、SnCl４ 的熔点依次为 ７３．５℃、２．８℃、－３３℃.结 论:SbCl３、 SbCl５、SnCl４ 都不是离子化合物 C．将SbCl３、SbCl５、SnCl４ 溶解于水中,滴入 HNO３ 酸化的AgNO３ 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 ４．一种离子晶体的晶胞如图所示.其中阳离 子A以●表示,阴离子B以⚫表示.关于 该离子晶体的说法正确的是 (　　) A．A周围等距离且最近的B的个数为８,化 学式为AB B．B周围等距离且最近的A的个数为４,化 学式为A２B C．每个晶胞中含４个A D．每个A周围有４个与它等距且最近的A ５．碳元素的单质有多种形式,如图所示,依次 是C６０、石墨和金刚石的结构图: 回答下列问题: (１)金刚石、石墨、C６０、碳纳米管等都是碳元 素的单质形式,它们互为　　　　. (２)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子 的杂化形式分别为　　　　、　　　　. (３)C６０属于　　　　晶体,石墨属于　　　　 晶体. (４)石墨晶体中,层内 C－C键的键长为 １４２pm,而金刚石中 C—C的键长为１５４ pm.其原因是金刚石中只存在C－C间的 　　　共价键,而石墨层内的C－C间不仅 存在　　　共价键,还有　　　　键. [课堂小结] 晶体 离子晶体 过渡晶体 混合型晶体 学习至此,请完成配套训练 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰８７􀅰 化学􀅰选择性必修二