3.3.2离子晶体 过渡晶体与混合型晶体 学案-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

该高中化学导学案聚焦离子晶体、过渡晶体与混合型晶体，通过回顾晶体类型对比导入，以主干知识梳理和对点训练为支架，衔接离子晶体概念、结构性质及典型晶胞分析，过渡到过渡晶体与混合型晶体认知。 资料特色在于结合晶胞结构均摊计算与实例熔点分析，培养科学思维中的模型建构和证据推理能力，分层习题设计助力知识巩固，提升科学探究与实践能力，促进学生自主构建晶体知识体系。

“学为中心”探究式学习高效课堂导学案 年级： 高二 班别： 姓名： 制作人： 化学备课组 科目： 化学 3.3.2离子晶体 过渡晶体与混合型晶体 【学习目标】 1、 理解离子晶体的概念并会比较离子晶体熔沸点高低； 2、 掌握典型离子晶体的结构； 3、 了解过渡晶体的概念； 4、 掌握混合型晶体--石墨的结构与性质。 【主干知识梳理】 一、离子晶体 1、概念： 通过 结合，在空间呈现规则几何外形的晶体。。 2、构成微粒： 。 3、微粒间作用力： 。 4、常见离子晶体：强碱、活泼金属的氧化物和过氧化物、大多数盐等 化合物。 实际上，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（如H2O、NH3）。例如CuSO4·5H2O、Cu(NH3)4SO4·H2O等，在这些晶体中还存在共价键、氢键等。离子晶体中也存在范德华力，只是当能量份额很低时不提及。 5、物理性质： （1）熔沸点：一般来说，离子晶体具有 的熔沸点， 挥发。 离子晶体中，阴阳离子间有强烈的相互作用--离子键，离子晶体要破坏离子键使物质熔化和沸腾，就需要较多的能量，故离子晶体的熔沸点较高。 （2）硬度：硬度较 ，质 ， 以压缩。 阴阳离子间有较强的离子键，使离子晶体的硬度较大，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。 （3）溶解性：大多数离子晶体易溶于 溶剂（如H2O），难溶于 溶剂（如汽油、苯等），遵循“ ”规律。 当把离子晶体放入水中时，极性水分子对离子晶体中的离子产生吸引作用，使晶体中的离子克服了离子间的作用而电离，变成在水中自由移动的离子。 【对点训练1】 1、为什么离子晶体的熔沸点较高，为什么NaCl的熔沸点比CsCl高？ 2、下列性质适合于离子晶体的是 （ ） A.熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电 B.熔点10.31℃，液态不导电，水溶液导电 C.能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃ D.熔点97.81℃，质软，导电，密度0.97g/cm3 二、典型离子晶体的结构 晶胞 晶胞详解 NaCl 晶体 (1) 离子数：在NaCl晶体中，每个NaCl晶胞中实际Na+数为 ，Cl-数为 ，所以Na+和Cl-个数比为 ，氯化钠的化学式为NaCl(不表示分子式)。 (2)配位数：每个Na+周围最近距离的Cl-是 个(上、下、左、右、前、后，即配位数是 )，构成正八面体；每个Cl-周围最近距离的Na+也是 个(即配位数是 )，构成正八面体。 (3)每个Na+周围最近距离的Na+是 个,每个Cl-周围最近距离的Cl-也是 个。 CsCl 晶体 (1)离子数：每个CsCl晶胞中实际Cs+数为 ，Cl-数为 ，所以Cs+、Cl-个数比为 ，氯化铯的化学式为CsCl(不表示分子式)。 (2)在氯化铯晶体中每个Cs+周围最近距离的Cl-是 个(配位数是 )；每个Cl-周围最近距离的Cs+也是 个(配位数是 )。 (3)每个Cs+周围最近距离的Cs+是 个；每个Cl-周围最近距离的Cl-也是 个。 【对点训练2】 1、食盐是厨房中的调味品，其主要成分为NaCl(晶胞结构如图1所示)，设NA为阿伏加德罗常数的值。 下列说法错误的是（ ） 已知：在离子晶体NaCl的晶胞结构中，阴、阳离子近似具有球形对称结构，它们可看作是不等径的刚性圆球，且彼此相切，如图2所示，晶胞的参数为apm。 A.由图2可知： B.该晶体的密度为×1030g/cm3 C.在熔融状态下，反应KCl+NaNaCl+K↑能发生，是因为K的熔沸点比Na的熔沸点高 D.该晶胞中，每个Cl-周围距离最近且相等的Cl-有12个 2、某离子晶体的晶体结构示意图如图，晶体中氧的化合价可看作部分为0价，部分为－2价。则下列说法错误的是(　　) A.晶体中与每个A＋距离最近的A＋有12个 B.晶体中，阴离子与阳离子个数之比为1∶1 C.该离子晶体化学式为A2O2 D．晶体中，0价氧原子与－2价氧原子的数目比为3∶1 三、过渡晶体 介于典型晶体之间的晶体，纯粹的典型晶体是不多的！大多数晶体是典型晶体之间的晶体。 大多数离子晶体中的化学键具有一定的 成分。 根据数据可发现，电负性差值越 ，离子键成分的百分数越 。 上述晶体中的化学键既不是纯粹的 ，也不是纯粹的 ，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 晶体。 离子晶体和共价晶体的过渡标准是化学键中离子键成分的 。离子键成分的百分数 ，作为 晶体，如Na2O和MgO；离子键成分的百分数 ，作为 晶体，如Al2O3和SiO2。 【对点训练3】 1、某化学兴趣小组在学习过渡晶体后，查阅了几种氯化物的熔点，记录如下： 根据这些数据，上述晶体中离子键的百分数最多的是（ ） A.NaCl　　 B.MgCl2 C.AlCl3　　　 D.SiCl4 2、 下列关于过渡晶体的说法正确的是(　　) A. 石墨属于过渡晶体 B. SiO2属于过渡晶体，但当作共价晶体来处理 C. 绝大多数含有离子键的晶体都是典型的离子晶体 D. Na2O晶体中离子键的百分数为100% 四、混合型晶体 （1）结构： 石墨中碳原子采取 杂化，三个 杂化轨道分别与紧邻的 个碳原子成键，形成 网状结构。 每个碳原子均剩余一个未参与杂化的 轨道，彼此平行，肩并肩重叠形成巨大的离域 键。 （2）性质： ①层内相邻相邻的C均以共价键结合--体现 晶体的性质-- 熔沸点； ②层内π键电子在整个平面游走--体现 晶体的性质-- 性； ③层与层依靠范德华力结合--体现 晶体的性质--硬度 ，质 。 （3）六元环分析： 每个六元环中有 个C原子，而每个C原子参与形成 个六元环，根据均摊法可知，1个六元环实际占有6×=2个C原子；每个六元环中有 个C-C键，而每个C-C键参与形成 个六元环，根据均摊法可知，1个六元环实际占有6×=3个C-C键。 【对点训练4】 1、石墨晶体是层状结构(如图)。以下有关石墨晶体的说法正确的一组是(　　) ①石墨中存在三种作用力；②石墨是混合型晶体；③石墨中的C原子为sp2杂化；④石墨的熔点、沸点都比金刚石低；⑤石墨中碳原子数和C—C键数之比为1∶2；⑥石墨和金刚石的硬度相同；⑦石墨层内导电性和层间导电性不同 A.①②③④⑤⑥⑦ B.①②③④⑥⑦ C.②③⑦ D.①②③④⑤ 2、石墨烯是从石墨材料中剥离出来，由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法正确的是(　　) 石墨　　 石墨烯晶体 A. 从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键 B. 石墨中的碳原子采取sp3杂化 C. 石墨属于混合型晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键；石墨能导电，有类似金属晶体的性质 D. 石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子 6、 课堂练习 1．下列性质适合于离子晶体的是 （ ） A.熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电 B.熔点10.31℃，液态不导电，水溶液导电 C.能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃ D.熔点97.81℃，质软，导电，密度0.97g/cm3 2．根据所学知识判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种离子晶体熔点的高低顺序是（ ） A.KCl＞NaCl＞BaO＞CaO B.NaCl＞KCl＞CaO＞BaO C.CaO＞BaO＞KCl＞NaCl D.CaO＞BaO＞NaCl＞KCl 3.某化学兴趣小组在学习过渡晶体后，查阅了几种氯化物的熔点，记录如下： 氯化物 NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 熔点/℃ 801 712 190 －68 根据这些数据，上述晶体中离子键的百分数最多的是（ ） A. NaCl　　 B.MgCl2 C.AlCl3　　　D.SiCl4 3.3.2离子晶体 过渡晶体与混合型晶体 学案答案 【主干知识梳理】 一、离子晶体 1、概念：阴阳离子通过离子键结合，在空间呈现规则几何外形的晶体。。 2、构成微粒：阴阳离子。 3、微粒间作用力：离子键。 4、常见离子晶体：离子化合物。 5、物理性质： （1）熔沸点：一般来说，离子晶体具有较高的熔沸点，难挥发。 （2）硬度：硬度较大，质脆，难以压缩。 （3）溶解性：大多数离子晶体易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂，遵循“相似相溶”规律。 【对点训练1】 1、阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，熔、沸点越高。Na＋、Cs＋所带电荷一样，但 Na＋的半径小于Cs＋的半径，NaCl中离子键强于CsCl中离子键，所以 NaCl的熔沸点高于CsCl 的熔沸点。 2、B。解析：A.熔点1070℃，易溶于水，水溶液导电，属于离子晶体的特点，A正确；B.熔点为10.31℃，熔点低，符合分子晶体的特点，液态不导电，是由于液态时，只存在分子，没有离子，水溶液能导电，溶于水后，分子在水分子的作用下，电离出自由移动的离子，B错误； C.能溶于CS2、熔点112.8℃，沸点444.6℃，属于分子晶体的特点，C错误；D.金属钠熔点为97.81℃，质软、导电、密度0.97g/cm3，这是金属Na的物理性质，为金属晶体的特点，D错误。 二、典型离子晶体的结构 晶胞 晶胞详解 NaCl 晶体 (2) 离子数：在NaCl晶体中，每个NaCl晶胞中实际Na+数为12×1/4+1=4，Cl-数为8×1/8+6×1/2=4，所以Na+和Cl-个数比为1∶1，氯化钠的化学式为NaCl(不表示分子式)。 (2)配位数：每个Na+周围最近距离的Cl-是6个(上、下、左、右、前、后，即配位数是6)，构成正八面体；每个Cl-周围最近距离的Na+也是6个(即配位数是6)，构成正八面体。 (3)每个Na+周围最近距离的Na+是12个,每个Cl-周围最近距离的Cl-也是12个。 CsCl 晶体 (1)离子数：每个CsCl晶胞中实际Cs+数为1，Cl-数为8×1/8=1，所以Cs+、Cl-个数比为1∶1，氯化铯的化学式为CsCl(不表示分子式)。 (2)在氯化铯晶体中每个Cs+周围最近距离的Cl-是8个(配位数是8)；每个Cl-周围最近距离的Cs+也是8个(配位数是8)。 (3)每个Cs+周围最近距离的Cs+是6个；每个Cl-周围最近距离的Cl-也是6个。 【对点训练2】 1、C。解析：A．由图2可知，面对角线上3个Cl-相切，故r(Cl-)=，棱上2个Cl-和1个Na+相切，故2 r(Cl-)+2 r(Na+)=apm，故r(Na+)=，故，A正确； B．根据均摊法，晶胞中钠离子个数为：，氯离子个数为：，晶体密度为：，B正确； C．在熔融状态下，反应KCl+NaNaCl+K↑能发生，是因为K的熔沸点比Na的熔沸点低，C错误； D．以晶胞中最上面面心的Cl-为例，等距离且最近的氯离子位置：同层四个顶点的Cl-，上下各4个面心的Cl-，共12个，D正确。 2、C。解析：选取一个A＋为研究对象，结合图片知，每个A＋周围距离最近的A＋有12个，故A正确；根据图片知，每个A＋周围有6个O2-，每个O2-周围有6个A＋，所以该晶体中，阴离子与阳离子个数之比为1∶1，故B正确；根据图片知，每个A＋周围有6个O2-，每个O2-周围有6个A＋，所以该晶体中，阴离子与阳离子个数之比为1∶1，该离子晶体的化学式为AO2，故C错误；该晶体中0价氧原子和－2价氧原子的个数比为，所以是3∶1，故D正确。 三、过渡晶体 介于典型晶体之间的晶体，纯粹的典型晶体是不多的！大多数晶体是典型晶体之间的晶体。 大多数离子晶体中的化学键具有一定的共价键成分。 根据数据可发现，电负性差值越大，离子键成分的百分数越高。 上述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。 离子晶体和共价晶体的过渡标准是化学键中离子键成分的百分数。离子键成分的百分数大，作为离子晶体，如Na2O和MgO；离子键成分的百分数小，作为共价晶体，如Al2O3和SiO2。 【对点训练3】 1、A。解析：NaCl晶体的熔点高，Na和Cl的电负性差值最大，离子键的百分数大。 2、B。解析：石墨为混合型晶体，不属于过渡晶体，A错误；SiO2属于过渡晶体，但性质上更偏向共价晶体，故当作共价晶体来处理，B正确；大多数含有离子键的晶体不是典型的离子晶体，而是过渡晶体，C错误；金属性越强，氧化物中离子键的百分数越大，电负性相差越大，离子键百分数越大，即与电负性有关，Na2O晶体中离子键的百分数是62%，D错误。。 四、混合型晶体 （1）结构： 石墨中碳原子采取sp2杂化，三个sp2杂化轨道分别与紧邻的三个碳原子成键，形成平面网状结构。 每个碳原子均剩余一个未参与杂化的p轨道，彼此平行，肩并肩重叠形成巨大的离域π键。 （2）性质： ①层内相邻相邻的C均以共价键结合--体现共价晶体的性质--高熔沸点； ②层内π键电子在整个平面游走--体现金属晶体的性质--导电性； ③层与层依靠范德华力结合--体现分子晶体的性质--硬度小，质软。 （3）六元环分析： 每个六元环中有6个C原子，而每个C原子参与形成3个六元环，根据均摊法可知，1个六元环实际占有6×=2个C原子；每个六元环中有6个C-C键，而每个C-C键参与形成2个六元环，根据均摊法可知，1个六元环实际占有6×=3个C-C键。 【对点训练4】 1、C。解析：①不正确，石墨中存在两种作用力，一种是范德华力，一种是共价键；④不正确，石墨的熔点比金刚石高；⑤不正确，石墨中碳原子数和C—C键数之比为2∶3；⑥不正确，石墨质软，金刚石的硬度大。 2、C。解析：从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力，A错误；石墨中的碳原子采取sp2杂化，B错误；石墨属于混合型晶体，层与层之间存在分子间作用力；层内碳原子间存在共价键；石墨能导电，有类似金属晶体的性质，属于混合型晶体，C正确；石墨烯中1个C原子参与形成3个六元环，平均每个六元碳环含有6×=2个个碳原子，D错误。 7、 课堂练习 1、A 2、D 3、A 1 学科网（北京）股份有限公司 $$