第3章 第2节 第2课时 离子晶体-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2教师用书word(鲁科版 山东专用)
第二课时 离子晶体
新知探究(一)——离子晶体的性质
1.离子晶体
2.晶格能
(1)定义:将1 mol 离子晶体完全气化为气态阴、阳离子所吸收的能量。
(2)意义:晶格能越大,表示离子间作用力越强,离子晶体越稳定。
(3)几种离子晶体的晶格能和熔点
晶体 | 离子间距/pm | 晶格能/(kJ·mol-1) | 熔点/℃ |
NaCl | 276 | 787 | 801 |
NaBr | 290 | 736 | 750 |
NaI | 311 | 686 | 662 |
MgO | 205 | 3 890 | 2 800 |
3.离子晶体的复杂性
构成离子晶体的离子未必都是单原子离子,如N、吡啶阳离子(
)等阳离子,以及S
、CH3COO-、苯甲酸根离子(
)等阴离子。在由这些离子构成的离子晶体中,随着离子体积的增大,阴、阳离子间的距离增大,离子间的作用力减弱,晶体的熔点也随之降低。在许多离子化合物的晶体中,微粒之间的相互作用不再是典型的离子键,而存在氢键、范德华力等作用力。
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[题点多维训练]
1.下列大小关系正确的是 ( )
A.晶格能:NaCl<NaBr
B.硬度:MgO>CaO
C.熔点:NaI>NaBr
D.熔、沸点:KCl>NaCl
解析:选B 对于电荷数相同的离子,半径越小,离子键越强,晶格能越大,硬度越大,熔、沸点越高。半径:Cl-<Br-<I-,Mg2+<Ca2+,K+>Na+,故A、C、D错误,B正确。
2.氟在自然界中常以CaF2的形式存在。下列有关CaF2的表述正确的是 ( )
A.Ca2+与F-间仅存在静电吸引作用
B.F-的离子半径小于Cl-,则CaF2的熔点低于CaCl2
C.阴阳离子比为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,因此CaF2在熔融状态下能导电
解析:选D CaF2为离子化合物,熔融状态下能导电,Ca2+与F-间既有静电吸引作用,又有静电排斥作用,A错,D对;离子半径越小,离子键越强,故CaF2的熔点高于CaCl2的熔点,B错;阴阳离子比为2∶1的物质,其晶体结构与阴阳离子半径的相对大小有关,C错。
3.根据表格数据回答下列有关问题:
(1)已知NaBr、NaCl、MgO等离子间距和晶格能如下表所示:
| NaBr | NaCl | MgO |
离子间距/pm | 290 | 276 | 205 |
晶格能/(kJ·mol-1) |
| 787 | 3 890 |
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①NaBr晶体比NaCl晶体晶格能 (填“大”或“小”),主要原因是 。
②MgO晶体比NaCl晶体晶格能大,主要原因是 。
③NaBr、NaCl和MgO晶体中,熔点最高的是 。
(2)Cu2O的熔点比Cu2S的 (填“高”或“低”),请解释原因: 。
(3)NaF的熔点 (填“>”“<”或“=”)KCl的熔点,其原因是 。
答案:(1)①小 NaBr比NaCl的离子间距大 ②氧化镁晶体中的阴、阳离子的电荷数绝对值大,并且离子间距小 ③MgO (2)高 O2-半径小于S2-的半径,Cu2O的离子键强于Cu2S的离子键,所以Cu2O的熔点比Cu2S的高 (3)> 两者均为离子化合物,且电荷数均为1,但后者离子半径大,离子键较弱,因此熔点较低
|归纳拓展|离子晶体的性质
熔、 沸点 | 离子晶体有较高的熔点、沸点和难挥发性。且同种类型的离子晶体,离子半径越小,晶格能越大,熔、沸点越高 |
硬度 | 硬而脆:离子晶体表现出较高的硬度。但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 | 离子晶体中,阴、阳离子不能自由移动,离子晶体(固态)不导电。当熔融或溶于水时,变成自由移动的离子而导电 |
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 |
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