专题3 第二单元 离子键 离子晶体-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修2作业与测评课件PPT（苏教版）

0 专题3　微粒间作用力与物质性质 第二单元　离子键　离子晶体 能力作业 02 目录 CONTENTS 基础作业 01 基础作业 (建议用时：15分钟) 考点一　离子键和离子晶体 1．下列叙述不正确的是(　　) A．离子晶体中只含有离子键 B．含有离子键的晶体一定是离子晶体 C．离子晶体中可能含有共价键 D．有的离子晶体的阴离子或阳离子中存在电中性分子 解析：如NaOH晶体中还含有O—H共价键，A错误，C正确；含有离子键的晶体一定是离子晶体，B正确；Cu(NH3)4SO4·H2O为离子晶体，该离子晶体的阳离子为[Cu(NH3)4]2＋，其中含有电中性分子NH3，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 4 2．下列关于离子晶体性质的叙述中不正确的是(　　) A．离子晶体具有较高的熔、沸点 B．离子晶体具有较大的硬度 C．离子晶体在熔化状态时都能导电 D．离子晶体中阴、阳离子个数比为1∶1 解析：离子晶体中阴、阳离子个数比各不相同，如氯化钠晶体中阴、阳离子个数比为1∶1，氯化镁晶体中阴、阳离子个数比为2∶1，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 5 3．离子化合物①NaCl、②CaO、③NaF、④MgO中，晶格能从小到大顺序正确的是(　　) A．①②③④ B．①③②④ C．③①④② D．④②①③ 解析：离子晶体的晶格能是指拆开1 mol离子晶体使之形成气态阳离子和气态阴离子所吸收的能量。一般说来，阴、阳离子的半径越小、电荷数越多(主要因素)，该阴、阳离子构成的离子化合物的晶格能越大。阳离子半径：Ca2＋>Na＋>Mg2＋，阴离子半径：Cl－>O2－>F－，因此，NaCl、NaF、CaO、MgO的晶格能依次增大。 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 6 4．已知金属钠与两种卤族元素形成的化合物Q、P，它们的晶格能分别为923 kJ·mol－1、786 kJ·mol－1，下列有关说法不正确的是(　　) A．Q的熔点比P的高 B．若P是NaCl，则Q一定是NaF C．Q中成键离子核间距比P的小 D．若P是NaCl，则Q可能是NaBr 解析：Q的晶格能大于P的晶格能，故Q的熔点比P的高，A正确；因F－的半径比Cl－的小，其他卤素离子的半径比Cl－的大，故若P是NaCl，只有NaF的晶格能大于NaCl的晶格能，B正确，D错误；因Q、P中阳离子均为Na＋，阴离子所带电荷数相同，故晶格能的差异是由成键离子核间距决定的，晶格能越大，表明核间距越小，C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 7 考点二　离子晶体的结构分析及相关计算 5．如图为NaCl和CsCl的晶胞结构，下列说法 错误的是(　　) A．NaCl和CsCl都属于AB型离子晶体 B．NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子个数比相同 C．NaCl和CsCl晶胞中所含阳离子数分别为4和1 D．NaCl晶体和CsCl晶体中阳离子与阴离子的半径比相同 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 8 解析：NaCl和CsCl都是由阴、阳离子通过离子键构成的晶体，由晶胞结构可知每个NaCl晶胞中所含Na＋数目和Cl－数目均为4，每个CsCl晶胞中所含Cs＋数目和Cl－数目均为1，阴、阳离子个数比都为1∶1，均属于AB型离子晶体，A、B、C正确；Na＋半径小于Cs＋半径，则NaCl晶体和CsCl晶体中，阳离子与阴离子的半径比不同，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 9 6．氟在自然界中常以CaF2的形式存在，CaF2的晶胞结构 如图所示。下列有关说法不正确的是(　　) A．灰色小球代表Ca2＋ B．CaF2晶体中与每个Ca2＋距离相等且最近的F－有8个 C．阴、阳离子个数比为2∶1的物质，均与CaF2晶体结构相同 D．CaF2中的化学键为离子键，CaF2在熔融状态下能导电 解析：晶体的结构主要与正、负离子的电荷比、半径比有关，阴、阳离子个数比为2∶1的物质，与CaF2晶体的正、负离子的电荷比相同，若正、负离子的半径比相差较大，则晶体结构不相同，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 10 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 11 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 12 1 2 3 4 5 6 7 8 基础作业 13 能力作业 (建议用时：40分钟) 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．下列关于晶格能的叙述中正确的是(　　) A．晶格能仅与形成晶体的离子所带电荷数有关 B．晶格能仅与形成晶体的离子半径有关 C．晶格能是指相邻的离子间的静电作用 D．晶格能越大的离子晶体，其熔点越高 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 15 2．下列关于离子键特征的叙述中，正确的是(　　) A．一种离子对带异性电荷离子的吸引作用与其所处的方向无关，故离子键无方向性 B．因为离子键无方向性，故阴、阳离子的排列是没有规律的，随意的 C．因为氯化钠的化学式是NaCl，故每个Na＋周围吸引一个Cl－ D．因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 16 3．仅由下列各组元素所组成的化合物，不可能形成离子晶体的是(　　) A．H、O、S B．Na、H、O C．K、Cl、O D．H、N、Cl 解析：强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐等是离子晶体。B项如NaOH、C项如KClO、D项如NH4Cl等都是离子晶体。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 17 [易错警示]　 (1)金属与非金属形成的化学键有可能是共价键，如AlCl3。 (2)完全由非金属元素形成的化合物中一定有共价键，有可能含离子键，如NH4Cl、NH4H。 (3)离子键不具有饱和性是相对的，每种离子化合物的组成和结构是一定的，而不是任意的。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 18 4．根据下列数据判断AB、CD、EF三种离子化合物的熔点高低顺序正确的是(　　) A．CD>AB>EF B．AB>EF>CD C．AB>CD>EF D．EF>AB>CD 解析：离子所带电荷数越多，键长越短，则晶格能越大，离子晶体的熔点越高，EF化合物中离子键的键长最短，所带电荷数最多，因此EF的熔点最高，D正确。 离子化合物 AB CD EF 离子电荷数 1 1 2 键长(×10－10 m) 2.31 3.18 2.10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 19 [名师点拨]　影响离子键强度的因素 (1)离子所带电荷数的影响：离子所带电荷数越多，晶格能越大，离子键越牢固，离子晶体的熔点越高，硬度越大。 (2)离子半径的影响：离子半径越大，导致离子核间距越大，晶格能越小，离子键越易断裂，离子晶体的熔点越低，硬度越小。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 21 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 22 6．离子晶体熔点的高低取决于阴、阳离子之间的核间距离和离子所带电荷数，根据所学知识判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序正确的是(　　) A．KCl>NaCl>BaO>CaO B．NaCl>KCl>CaO>BaO C．CaO>BaO>KCl>NaCl D．CaO>BaO>NaCl>KCl 解析：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＋>Ca2＋>Na＋；阴离子半径：Cl－>O2－，比较可得D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 23 7．钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，其晶胞的结构如图所示，下列有关说法正确的是(　　) A．该晶体属于离子晶体 B．该晶体的化学式为Ba2O2 C．该晶体的晶胞结构与CsCl相似 D．与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有8个 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 25 8．下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是(　　) A．熔点：NaF>MgF2>AlF3 B．晶格能：NaF>NaCl>NaBr C．阴离子的配位数：CsCl>NaCl>CaF2 D．硬度：MgO>CaO>BaO 解析：由于r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)，且Na＋、Mg2＋、Al3＋所带电荷依次增大，所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强，晶格能依次增大，故熔点依次升高，A错误；r(F－)<r(Cl－)<r(Br－)，故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小，B正确；在CsCl、NaCl、CaF2中阴离子的配位数分别为8、6、4，C正确；r(Mg2＋)<r(Ca2＋)<r(Ba2＋)，故MgO、CaO、BaO中离子键依次减弱，晶格能依次减小，硬度依次减小，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 26 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 27 10．下列叙述正确的是(　　) A．带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键 B．金属元素和非金属元素化合时不一定形成离子键 C．原子最外层只有1个电子的主族元素与卤素所形成的化学键一定是离子键 D．非金属元素形成的化合物中不可能含有离子键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 29 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 31 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 32 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 33 二、非选择题 13．某离子晶体的晶胞结构如图所示。 回答下列问题： (1)晶体中每个Y同时吸引着___个X，每个X同时吸引 着___个Y。 (2)晶体中在每个X周围与它最近且距离相等的X共有____个。 (3)设该晶体的摩尔质量为M g·mol－1，晶胞密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数 的值为NA，则晶体中两个最近的X间的距离为______________cm。 4 8 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 34 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 35 14．如图所示，直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na＋或 Cl－所处的位置。这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都 是等距离排列的。 (1)请将其中代表Na＋的圆圈涂黑(不必考虑离子体积大小)， 以完成NaCl晶体的晶胞结构示意图。 答案：如图所示(答案不唯一，合理即可) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 36 (2)晶体中，在每个Na＋的周围与它最近且距离相等的Na＋ 共有____个。 (3)在NaCl晶胞的顶点上、面上、棱上的Na＋或Cl－为该 晶胞和与其相邻的晶胞所共享，一个晶胞中Cl－的个数为 _____________(写出计算过程，下同)；Na＋的个数为________________________ ________________________。 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 37 (4)设NaCl的摩尔质量为M g·mol－1，NaCl晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA。则NaCl晶体中两个距 离最近的钠离子中心间的距离为______________ cm。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 38 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 39 　　　　　　　　　　　　　 R 解析：1个晶胞中含有1个Cl－和8×eq \f(1,8)＝1个NHeq \o\al(＋,4)，则1个 晶胞中含有1个NH4Cl。1个NH4Cl晶胞的质量m＝eq \f(M,NA) g，晶胞体积V＝a3 cm3，则密度ρ＝eq \f(m,V)＝eq \f(\f(M,NA) g,a3 cm3)＝eq \f(M,NAa3) g·cm－3。 7．如图所示是氯化铵晶体的晶胞，已知晶体中2个最近的NHeq \o\al(＋,4)中心间的距离为a cm，氯化铵的摩尔质量为M g·mol－1，NA为阿伏加德罗常数的值，则氯化铵晶体的密度(g·cm－3)为(　　) A.eq \f(8M,a3NA) B.eq \f(M,a3NA) C.eq \f(a3M,8NA) D.eq \f(a3M,NA) 8．钴的某种氧化物广泛应用于硬质合金、超耐热合金、绝缘材料和磁性材料的生产，其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A．该氧化物的化学式为Co13O14 B．晶胞中Co2＋的配位数为12 C．晶胞中与Co2＋距离相等且最近的Co2＋有8个 D．若该氧化物的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数为NA mol－1，则晶胞中两个O2－间的最短距离为eq \f(\r(2),2)×eq \r(3,\f(300,ρNA)) cm 解析：根据“均摊法”得晶胞中含12×eq \f(1,4)＋1＝4个Co2＋、 8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4个O2－，该氧化物的化学式为CoO，A错误； 以体心Co2＋为研究对象，晶胞中与Co2＋距离相等且最近的O2－ 有6个，故其配位数为6，B错误；以体心Co2＋为研究对象， 可知晶胞中与Co2＋距离相等且最近的Co2＋有12个，C错误；设晶胞棱长为a cm，则ρ g·cm－3＝eq \f(\f(4M（CoO）,NA),a3) g·cm－3＝eq \f(300,a3NA) g·cm－3，a＝eq \r(3,\f(300,ρNA))，则晶胞中两个O2－间的最短距离为eq \f(\r(2),2)a cm＝eq \f(\r(2),2)×eq \r(3,\f(300,ρNA)) cm，D正确。 5．黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的最主要矿物，火法冶炼黄铜矿的过程中，其中一步反应是2Cu2O＋Cu2Seq \o(=====,\s\up15(高温))6Cu＋SO2↑，其中Cu2O晶胞如图所示，下列说法错误的是(　　) A．Cu元素的第一电离能小于Zn元素的第一电离能 B．该晶胞中灰球代表铜原子、白球代表氧原子 C．Cu2O和Cu2S相比，熔点较高的是Cu2O D．Cu2O的晶胞中Cu＋的配位数是2 解析：Cu原子的外围电子排布式为3d104s1，易失去一个电子 达到较稳定的3d10状态，Zn原子的外围电子排布式为3d104s2，为 全充满稳定状态，所以Cu元素的第一电离能小于Zn元素的第一 电离能，A正确；由题图知Cu2O晶胞中灰球的个数为eq \f(1,8)×8＋1＝2， 白球的个数为4，所以灰球与白球的个数比为1∶2，故灰球代表的是氧原子，白球代表的是铜原子，B错误；Cu2O和Cu2S都属于离子晶体，离子所带电荷数相同，离子半径越小，熔点越高，离子半径：O2－<S2－，所以熔点较高的是Cu2O，C正确；根据晶胞结构可以判断Cu＋的配位数是2，D正确。 解析：晶体中含有Ba2＋和Oeq \o\al(2－,2)，则该晶体属于离子晶体，A正确；该晶体的晶胞结构与NaCl的晶胞结构相似，所以与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有12个，C、D不正确；该氧化物的1个晶胞中含有4个Ba2＋和4个Oeq \o\al(2－,2)，则该晶体的化学式为BaO2，B不正确。 9．如图为NaCl晶体的一个晶胞，测知氯化钠晶体中相邻的Na＋与Cl－的距离为a cm，该晶体密度为d g·cm－3，则阿伏加德罗常数可表示为(　　) A.eq \f(0.585,4a3d) mol－1 B.eq \f(58.5,8a3d) mol－1 C.eq \f(58.5,2a3d) mol－1 D.eq \f(117,a3d) mol－1 解析：一个NaCl晶胞中含Na＋：8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4个；含Cl－：12×eq \f(1,4)＋1＝4个，一个NaCl晶胞的体积为V＝8a3 cm3，由NA·d g·cm－3·V＝4×58.5 g·mol－1得NA＝eq \f(4×58.5 g·mol－1,d g·cm－3×8a3 cm3)＝eq \f(58.5,2a3d) mol－1。 解析：离子键的本质是阴、阳离子之间的静电作用，静电作用包括静电引力和静电斥力，A不正确；活泼金属与活泼非金属容易形成离子键，一般当成键原子对应元素的电负性差值小于1.7时，原子间不易形成离子键，如AlCl3和BeCl2中金属与非金属原子之间形成共价键，B正确；原子最外层只有1个电子的主族元素包括H元素和碱金属元素，H元素与卤素形成共价键，C不正确；由非金属元素形成的化合物中可能含有离子键，如铵盐中NHeq \o\al(＋,4)与阴离子之间形成离子键，D不正确。 11．CaCl2晶胞结构如图所示，其晶胞参数为a nm，用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．Ca2＋的配位数是4 B．Ca2＋周围距离最近且相等的Ca2＋有8个 C．Cl－位于Ca2＋形成的四面体空隙中 D．晶胞密度为eq \f(111,NAa3)×1021 g·cm－3 解析：由晶胞结构可知，Ca2＋周围距离最近且相等的Cl－有8个，故Ca2＋的配位数是8，A错误；由晶胞结构可知，Ca2＋周围距离最近且相等的Ca2＋有12个，B错误；一个晶胞中Ca2＋的个数为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4，Cl－的个数为8，则晶胞密度为eq \f(4×（40＋35.5×2）,NA（a×10－7）3) g·cm－3＝eq \f(4×111,NAa3)×1021 g·cm－3，D错误。 12．合成某种脱氢催化剂的主要成分之一为立 方ZnO，其晶胞结构如图，已知晶体密度为ρ g·cm－3， a点的原子坐标为(0，0，0)，设阿伏加德罗常数的值 为NA。下列说法错误的是(　　) A．与O2－最近的O2－有12个 B．若以Zn2＋为顶点重新取晶胞，O2－位于晶胞的面心和体心 C．Zn2＋之间的最短距离为eq \f(\r(2),2)×eq \r(3,\f(324,ρ·NA))×107 nm D．b点的原子坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(3,4)，\f(3,4))) 解析：以顶点上的O2－为研究对象，顶点上的O2－被八 个晶胞共用，每个晶胞有三个面心上的O2－与顶点上的O2－ 最近，面心上的O2－被两个晶胞共用，所以与O2－最近的O2－ 有3×8÷2＝12个，A正确；若以Zn2＋为顶点重新取晶胞， 根据晶胞结构分析，O2－应位于晶胞的体内，故B错误；晶胞中Zn2＋之间的最短距离是晶胞面对角线长度的eq \f(1,2)，根据均摊法计算可得，该晶胞含有O2－：8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4个、Zn2＋4个，晶胞的边长为eq \r(3,\f(324,ρ·NA))×107 nm，晶胞面对角线长度为eq \r(2)×eq \r(3,\f(324,ρ·NA))×107 nm，则Zn2＋之间的最短距离为eq \f(\r(2),2)×eq \r(3,\f(324,ρ·NA))×107 nm，故C正确；由题图可知b的原子坐标为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(3,4)，\f(3,4)))，故D正确。 × 解析：(3)设晶胞边长为a cm，则a3·ρ·NA＝4M，a＝eq \r(3,\f(4M,ρ·NA))，两个最近的X间的距离为面对角线的一半，即eq \f(\r(2),2)×eq \r(3,\f(4M,ρ·NA))。 8×＋6×＝4(答案不唯一，只要与第(1)问对应即可) 12×＋1＝4 · 解析：(4)设Cl－与Na＋的最近距离为a cm，则两个最近的Na＋间的距离为eq \r(2)a cm，eq \f(（a cm＋a cm）3×ρ g·cm－3×NA mol－1,4)＝ M g·mol－1，即a＝eq \r(3,\f(M,2ρ NA))，所以Na＋间的最近距离为eq \r(2)·eq \r(3,\f(M,2ρ NA)) cm。 $