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配套课件PPT（鲁科版 山东专用）

该高中化学课件聚焦离子晶体的性质与常见结构类型，涵盖定义、晶格能、熔点等性质及NaCl型、CsCl型等结构，通过NiO与FeO熔点比较等实例导入，衔接离子键知识，搭建新旧内容学习支架。 其亮点在于结合表格数据与晶胞模型，通过晶格能与离子半径、电荷数关系分析及晶胞计算，深化科学思维中的证据推理与模型建构。练习题联系CaF₂导电性等实际，培养科学探究能力，助学生形成“结构决定性质”的化学观念，为教师提供系统教学资源，提升教学效率。

第二课时　离子晶体 新知探究(一)——离子晶体的性质 新知探究(二)——离子晶体的常见 结构类型 课时跟踪检测 目录 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______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。 阴、阳离子 气化 (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。 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: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: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: 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________________________ ____________________________________。    NaBr NaCl MgO 离子间距/pm 290 276 205 晶格能/(kJ·mol-1)   787 3 890 小 NaBr比 NaCl的离子间距大 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 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_____________________ ____________________________________________________________。  MgO 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　 > 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 延展性 无延展性: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 新知探究(二)——离子晶体的常见 结构类型 导学设计 镍是具有铁磁性的金属，它能够高度磨光和抗腐蚀。主要用于制作合金(如镍钢和镍银)及催化剂，也可用来制造货币等，镀在其他金属上可以防止生锈。 1.NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm，试比较NiO与FeO的熔点高低。 提示:NiO、FeO都属于离子晶体，熔点高低受晶格能大小影响，阴离子相同时，阳离子半径越小，晶格能越大，熔点越高，所以熔点:NiO>FeO。 2.NiO晶胞的结构如图所示，则晶胞中含有Ni2+和O2-的个数分别是多少? 提示:因为NiO晶体结构类型与NaCl相同，而NaCl晶胞中含Cl-的个数为8×+6×=4，含Na+的个数为12×+1=4，所以NiO晶胞中Ni2+、O2-的个数也都是4。 系统融通知能 离子晶体的常见结构类型 晶体类型 晶胞示意图 结构特点 NaCl型 (Li、Na、K和Rb的卤化物，AgF，MgO等) ①Na+、Cl-的配位数均为6; ②每个Na+(Cl-)周围紧邻(距离最近且相等)的Cl-(Na+)构成正八面体; ③每个Na+(Cl-)周围紧邻的Na+(Cl-)有12个; ④每个晶胞中含4个Na+，4个Cl- CsCl型 (CsBr、CsI、NH4Cl等) ①Cs+、Cl-的配位数均为8; ②每个Cs+(Cl-)周围紧邻的Cl-(Cs+)构成正六面体; ③每个Cs+(Cl-)周围紧邻的Cs+(Cl-)有6个; ④每个晶胞中含1个Cs+、1个Cl- 续表 CaF2型(BaF2、 PbF2、CeO2等) ①Ca2+的配位数为8，F-的配位数为4，二者的配位数之比等于二者电荷(绝对值)之比; ②每个F-周围紧邻的4个Ca2+构成正四面体，每个Ca2+周围紧邻的8个F-构成立方体; ③每个晶胞中有4个Ca2+、8个F-; ④Ca2+与F-之间的最短距离为晶胞体对角线长的 续表 1.(2025·海南海口高二检测)下列图像是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图，试判断属于NaCl晶体结构的图像是 (　　) A.图(1)和图(3) B.图(2)和图(3) C.只有图(1) D.图(1)和图(4) 题点多维训练 解析:在NaCl晶体结构中，每个Na+周围等距且最近的Cl-有6个，题图(1)和题图(4)能够满足;在CsCl晶体中，与每个Cs+等距且最近的Cl-有8个，题图(2)和题图(3)符合。 √ 2.KO2的晶体结构和NaCl相似，可以看作是Na+的位置用K+代替，Cl-的位置用代替，NaCl晶体的结构如图所示。下列对于KO2晶体结构的描述，正确的是(　　) A.和K+距离相同且最近的共有8个 B.和K+距离相同且最近的K+有8个 C.和K+距离相同且最近的构成的多面体是正八面体 D.和K+距离相同且最近的构成的多面体是正六面体 √ 解析:由信息可知，KO2中存在的阴、阳离子为和K+，又与NaCl结构相似，我们可以依据熟悉的NaCl结构进行判断。K+位于晶胞棱心与体心，与K+距离相同且最近的共有6个，A项错误;K+位于晶胞棱心与体心，其横平面、竖平面和正平面与其距离相同且最近的K+有4×3=12个，B项错误;与K+距离最近且相同的有6个，构成正八面体，C项正确，D项错误。 3.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. mol-1 B. mol-1 C. mol-1 D. mol-1 √ 解析:一个NaCl晶胞中含Na+:8×+6×=4个，含Cl-:12×+1=4个， 一个NaCl晶胞的体积为V=8a3 cm3，由d×V×NA=4×58.5 g·mol-1， 得NA== mol-1。 4.(2025·天津和平高二检测)ZnS、NaCl、CsCl、CaF2分别代表四种常见的离子晶体结构模型，根据图示回答下列问题: (1)试写出三种结构分别对应的化学式:图甲______，图乙______，图丙_____。这三种晶体的化学式______(填“能”或“不能”)代表晶胞中所含粒子个数。   CsCl NaCl ZnS 不能 (2)在这三种晶体中，每个阳离子周围的阴离子在空间构成的几何构型分别为____________________________。   (3)在NaCl、CsCl晶体中，每个Cl-的周围和它最近且等距离的Cl-分别有　　　　_______个。   解析:在ZnS晶体中，阴、阳离子的配位数都是4，故题图丙表示该晶体结构，在Zn2+周围的S2-构成正四面体结构;在NaCl晶体中，阴、阳离子的配位数都为6，在Na+周围的6个Cl-形成正八面体，每个Cl-周围和它最近且等距离的Cl-有12个;在CsCl晶体中，每个Cs+周围的8个Cl-形成立方体，每个Cl-周围和它最近且等距离的Cl-有6个。 立方体、正八面体、正四面体 12、6 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 √ 一、选择题 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 12 14 15 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 2.(2025·金华第一中学月考)下列物质属于离子晶体且含有非极性共价键的是 (　 ) A.NaOH B.H2O2 C.NaCl D.Na2C2O4 解析:NaOH由Na+和OH-构成，在OH-中，O、H原子间形成极性共价键，A不符合题意; H2O2的结构式为H—O—O—H，只含有共价键，不含有离子键，B不符合题意;NaCl由Na+和Cl-构成，只含有离子键，不含共价键，C不符合题意;Na2C2O4由Na+和C2构成，属于离子晶体，C2中含有C—C非极性共价键，D符合题意。 12 14 15 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 3.下列性质中，可以较充分说明某晶体是离子晶体的是 (　　) A.具有较高的熔点 B.固态不导电，水溶液能导电 C.可溶于水 D.固态不导电，熔融状态能导电 解析:A项，离子晶体一般具有较高熔点，但具有较高熔点的不一定是离子晶体，错误;B项，有些分子晶体(如HCl)的水溶液也能导电，错误;C项，有些分子晶体也能溶于水，错误;D项，固态时不导电说明不是金属晶体，熔融状态可导电，则可说明含有离子键，即为离子晶体，正确。 12 14 15 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 4.碱金属和卤素形成的化合物大多具有的性质是 (　　) ①固态时不导电，熔融状态导电　②能溶于水，其水溶液导电　③低熔点　 ④高沸点　⑤易升华 A.①②③ B.①②④ C.①④⑤ D.②③④ 解析:卤素与碱金属形成的化合物大多为典型的离子化合物，具备离子晶体的性质。 12 14 15 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 5.MgO、Rb2O、CaO、BaO四种离子晶体熔点的高低顺序是 (　　) A.MgO>Rb2O>BaO>CaO B.MgO>CaO>BaO>Rb2O C.CaO>BaO>MgO>Rb2O D.CaO>BaO>Rb2O>MgO 解析:四种离子晶体所含阴离子相同，所含阳离子不同。对Mg2+、Rb+、Ca2+、Ba2+进行比较，Rb+所带电荷数少，其与O2-形成的离子键最弱，故Rb2O的熔点最低。对Mg2+、Ca2+、Ba2+进行比较，它们所带电荷一样多，半径Mg2+<Ca2+<Ba2+，与O2-形成的离子键由强到弱的顺序是MgO>CaO>BaO，相应离子晶体的熔点由高到低的顺序为MgO>CaO>BaO。 12 14 15 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 6.萤石(主要成分为CaF2)是一种难溶于水的固体，CaF2属于典型的离子晶体。下列实验事实能说明CaF2是离子晶体的是 (　　) A.CaF2难溶于水，其水溶液的导电性极弱 B.CaF2的熔、沸点较高，硬度较大 C.CaF2固体不导电，但在熔融状态下可以导电 D.CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小 12 14 解析:离子晶体在熔融状态下可以电离出自由移动的阴、阳离子，所以晶体在熔融状态下能否导电，是判断某晶体是不是离子晶体的依据。 15 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 7.下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是 (　　) A.Na+(g)+Cl-(g)==NaCl(s)　ΔH B.Na(s)+Cl2(g)==NaCl(s)　ΔH1 C.Na(s)==Na(g)　ΔH2 D.Na(g)-e-==Na+(g)　ΔH3 解析:1 mol气态钠离子和1 mol气态氯离子结合生成1 mol氯化钠晶体释放出的能量为氯化钠晶体的晶格能。 12 14 15 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 8.一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。下列关于该离子晶体的说法正确的是(　　) A.阳离子的配位数为8，化学式为AB B.阴离子的配位数为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 12 14 解析:用切割法可知，晶胞中含有阳离子数为8×+6×=4，阴离子数为8，故化学式为AB2，A、B项错误;每个A周围最近且等距离的A有12个，D项错误。 15 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 9.碱金属卤化物是典型的离子晶体，它们的晶格能与 成正比(d0是晶体中最邻近的异电性离子的核间距)。下列说法错误的是(　　) 12 14   晶格能/(kJ·mol-1) 离子半径/pm ① LiF　LiCl　LiBr　LiI 1 031　845　807　752 Li+　Na+　K+ 60　 95　 133 ② NaF　NaCl　NaBr　NaI 915 　787 　736 　686 F-　Cl-　Br-　I- 136　181　195　216 ③ KF　KCl　KBr　KI 812　699　689　632 15 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 A.晶格能的大小与离子半径成反比 B.阳离子相同阴离子不同的离子晶体，阴离子半径越大，晶格能越小 C.阳离子不同阴离子相同的离子晶体，阳离子半径越小，晶格能越大 D.金属卤化物晶体中，晶格能越小，氧化性越强 12 14 解析:由表中数据可知晶格能的大小与离子半径成反比，可确定A项正确;由NaF、NaCl、NaBr、NaI晶格能的大小即可确定B项正确;由LiF、NaF、KF晶格能的大小即可确定C项正确;表中晶格能最小的金属卤化物是碘化物，因还原性:F-<Cl-<Br-<I-，可知D项错误，且晶格能的大小决定物质的稳定性，熔、沸点等，与氧化性强弱无关。 √ 15 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 √ 10.锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断不正确的是 (　　) A.该晶体属于离子晶体 B.该晶胞中Zn2+和S2-数目相等 C.阳离子的配位数为4 D.氧化锌的熔点小于硫化锌 解析:A项，该晶体由Zn2+和S2-构成，则该晶体属于离子晶体，正确;B项，从晶胞图分析，该晶胞中Zn2+的数目为8×+6×=4，S2-的数目也为4，Zn2+与S2-的数目相等，正确;C项，在ZnS晶胞中，Zn2+的配位数为4，正确;D项，因r(O2-)小于r(S2-)，所带的电荷数相等，所以ZnO的熔点大于ZnS的熔点，错误。 12 14 15 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 11. [双选]已知金属钠能与两种卤族元素形成化合物Q、P，它们的晶格能分别为923 kJ·mol-1、787 kJ·mol-1，下列有关说法中不正确的是 (　　) A.Q的熔点比P的低 B.若P是NaCl，则Q一定是NaF C.Q中成键离子核间距较小 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项错误;因F-的半径比Cl-的小(其他卤素离子的半径比Cl-的大)，故NaF的晶格能大于NaCl的，故B项正确，D项错误;因Q、P中成键离子均为一价离子，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项正确。 √ 12 14 15 √ 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 12.有一种蓝色晶体[可表示为MxFey(CN)6]，经X射线研究发现，它的结构特征是Fe3+和Fe2+互相占据立方体互不相邻的顶点，而CN-位于立方体棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.该晶体的化学式为MFe3(CN)6 B.该晶体属于离子晶体，M呈+1价 C.该晶体属于离子晶体，M呈+2价 D.晶体中与每个Fe3+距离最近且等距离的CN-为3个 14 √ 15 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 解析:由题图可推出，晶体中阴离子的最小结构单元中含Fe2+的个数为4×=，含Fe3+的个数也为，CN-的个数为12×=3，因此阴离子的化学式为[Fe2(CN)6]-，则该晶体的化学式为MFe2(CN)6，由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体，M的化合价为+1价，故B项正确;由题图可看出与每个Fe3+距离最近且距离相等的CN-为6个。 12 14 15 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 13.结合下列模型图判断下列说法正确的是 (　　) A.水合铜离子的模型如图1所示，1个水合铜离子中含有2个配位键 B.K2O晶体的晶胞结构如图2所示，每个K2O晶胞平均占有8个O2- C.金属晶体Zn的堆积方式如图3所示，每个晶胞平均占有6个Zn D.金属晶体Cu的堆积方式如图4，为面心立方最密堆积，每个Cu原子的配位数为8 12 14 √ 15 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 解析:水合铜离子中铜离子的配位数为4，配体是水分子，水分子中的氧原子提供孤电子对与铜离子形成配位键，A项错误;根据切割法可知，⚪代表的离子数目为8×+6×=4， 代表的离子数目为8，个数比为1∶2，故⚪代表O2-，晶胞占有4个，B项错误;根据切割法可知，金属晶体Zn的晶胞平均占有Zn数目:12×+2×+3=6，C项正确;金属晶体Cu的堆积方式为面心立方最密堆积，每个Cu原子的配位数为12，D项错误。 12 14 15 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 二、非选择题 14.(8分)科学家通过X射线探明，KCl、MgO、CaO、NiO、FeO、CaC2的晶体结构与NaCl的晶体结构相似。 (1)某同学画出的MgO晶胞结构示意图如下图所示，请改正图中错误: ______________________________________________________。  12 14 解析:Mg2+和O2-的半径是O2->Mg2+，故空心球应为O2-，实心球应为Mg2+;图中应该空心球与实心球交替出现，故8号球应为实心球。 空心球应为O2-，实心球应为Mg2+;8号空心球应改为实心球 15 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 (2)MgO是优良的耐高温材料， MgO的熔点比CaO的高，其原因是 ___________________________________。 (3)已知CaO晶体密度为a g·cm-3，NA表示阿伏加德罗常数的值，则CaO晶胞体积为_____ cm3。  12 14 解析: (2)Mg2+与Ca2+的电荷数相同，Mg2+半径比Ca2+小，MgO晶格能大，熔点高。(3)由于CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，所以CaO晶胞中也含有4个钙离子和4个氧离子，因此CaO晶胞体积为 cm3= cm3。 Mg2+半径比Ca2+小，MgO的晶格能大 　 15 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 (4)CaC2晶体的晶胞结构如图所示， CaC2晶体中含有哑铃形的存在，使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的数目为____。  12 14 解析:一个 Ca2+吸引6个，由于晶胞沿一个方向拉长，1个Ca2+周围距离最近的为4个。 4 15 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 15.(12分)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A-和B+的电子数相差为8;与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。 回答下列问题: (1)D2+的价电子轨道表示式为________________。  12 14 15 解析:A、B、C、D元素的原子序数依次增大，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，且B+比A-多8个电子，故A为F元素，B为K元素;在第4周期中未成对电子数为4的原子的价电子排布为3d64s2，故C为Fe元素;D的原子序数比Fe大2，D为Ni元素。(1)Ni原子的价电子排布为3d84s2，Ni原子失去最外层4s轨道的两个电子变成Ni2+，故价电子轨道表示式为 。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 (2)四种元素中第一电离能最小的是___，电负性最大的是____。(填元素符号)  12 14 15 解析: F是电负性最大的元素;同周期元素中随原子序数的增大，第一电离能呈增大趋势，四种元素中第一电离能最小的是K元素。 K F 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 (3)A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。 ①该化合物的化学式为________;D的配位数为___;  ②列式计算该晶体的密度___________________________ g·cm-3。  12 14 15 解析:①在该化合物中F原子位于棱、面心以及晶胞体内， 故F原子个数为 ×16+×4+2=8个，K原子位于棱上和体内，故K 原子个数为×8+2=4个，Ni原子位于顶点和晶胞体内，故Ni原子个数为 ×8+1=2个，K、Ni、F原子的个数比为4∶2∶8=2∶1∶4，所以化学式为 K2NiF4;由图示可看出在每个Ni原子的周围有6个F原子，故配位数为6; ②根据密度公式可知ρ== g·cm-3≈3.4 g·cm-3。 K2NiF4 6 ≈3.4　 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 (4)A-、B+和C3+三种离子组成的化合物B3CA6，其中化学键的类型有_______ ____________;该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为________，配位体是___。  12 14 15 解析:在K3FeF6中含有K+与[FeF6]3-之间的离子键和[FeF6]3-中Fe3+与F-之间的配位键，在配离子[FeF6]3-中F-是配位体。 离子 键、配位键 [FeF6]3- F- 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $