第四節(jié)離子晶體第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.熟知離子鍵、離子晶體的概念，知道離子晶體類型與性質(zhì)的聯(lián)系。2.認(rèn)識(shí)晶格能的概念和意義，能根據(jù)晶格能的大小，分析晶體的性質(zhì)。學(xué)習(xí)目標(biāo)定位內(nèi)容索引一離子晶體二晶格能當(dāng)堂檢測(cè)一離子晶體1.結(jié)合已學(xué)知識(shí)和教材內(nèi)容，填寫下表：導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究物質(zhì)名稱金剛石干冰金屬鎂食鹽構(gòu)成微粒_微粒間作用力_物質(zhì)類別_晶體類型_碳原子CO2分子共價(jià)鍵非金屬單質(zhì)原子晶體范德華力共價(jià)化合物分子晶體Mg2、自由電子金屬鍵金屬單質(zhì)金屬晶體Na和Cl離子鍵離子化合物離子晶體(1)離子晶體的概念是 結(jié)合而形成的晶體。構(gòu)成離子晶體的微粒是 ，微粒間的作用力是 。(2)由于離子間存在著無(wú)方向性的靜電作用，每個(gè)離子周圍會(huì)盡可能多地吸引帶 的離子以達(dá)到降低體系能量的目的。所以，離子晶體中不存在單獨(dú)的 ，其化學(xué)式表示的是 ，而不是分子組成。陰、陽(yáng)離子通過(guò)離子鍵陰離子和陽(yáng)離子離子鍵相反電荷分子離子的個(gè)數(shù)比2.離子晶體的結(jié)構(gòu)(1)離子晶體中，陰離子呈等徑圓球密堆積，陽(yáng)離子有序地填在陰離子的空隙中，每個(gè)離子周圍等距離地排列著異電性離子，被異電性離子包圍。一個(gè)離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目，叫做離子晶體中離子的 。配位數(shù)(2)觀察分析表中離子晶體的結(jié)構(gòu)模型，填寫下表：晶體結(jié)構(gòu)模型配位數(shù)Cl和Na配位數(shù)都為6Cl和Cs配位數(shù)都為8配位數(shù)：F為4，Ca2為8晶胞中微粒數(shù)_陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比化學(xué)式Na、Cl都為4Cs、Cl都為1Ca2為4、F為81 11 12 1NaClCsClCaF2(3)在NaCl晶體中，每個(gè)Na周圍最近且等距離的Na有 個(gè)，每個(gè)Cl周圍最近且等距離的Cl也有 個(gè)。在CsCl晶體中，每個(gè)Cs周圍最近且等距離的Cs有 個(gè)，每個(gè)Cl周圍最近且等距離的Cl也有 個(gè)。1212663.問(wèn)題討論(1)在NaCl和CsCl兩種晶體中，陰陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比都是11，都屬于AB型離子晶體，為什么二者的配位數(shù)不同、晶體結(jié)構(gòu)不同？答案答案在NaCl晶體中，正負(fù)離子的半徑比r/r0.525，在CsCl晶體中，r/r0.934，由于r/r值的不同，結(jié)果使晶體中離子的配位數(shù)不同，其晶體結(jié)構(gòu)不同。NaCl晶體中陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)都是6，CsCl晶體中陰、陽(yáng)離子的配位數(shù)都是8。r/r數(shù)值越大，離子的配位數(shù)越高。(2)為什么在NaCl(或CsCl)晶體中，正負(fù)離子的配位數(shù)相同；而在CaF2晶體中，正負(fù)離子的配位數(shù)不相同？答案答案在NaCl、CsCl晶體中，正負(fù)離子的配位數(shù)相同，是由于正負(fù)離子電荷(絕對(duì)值)相同，因而正負(fù)離子的個(gè)數(shù)相同，結(jié)果導(dǎo)致正負(fù)離子的配位數(shù)相同；若正負(fù)離子的電荷數(shù)不相同，正負(fù)離子的個(gè)數(shù)必定不相同，結(jié)果正負(fù)離子的配位數(shù)就不會(huì)相同。如CaF2晶體中，Ca2的配位數(shù)為8，F(xiàn)的配位數(shù)為4，離子所帶電荷越多，配位數(shù)越多。(3)根據(jù)離子晶體的形成，推測(cè)離子晶體具有怎樣的特性？答案答案離子晶體是由陰、陽(yáng)離子間通過(guò)較強(qiáng)的離子鍵結(jié)合而形成的，所以離子晶體具有較高的熔、沸點(diǎn)，難揮發(fā)，硬度較大，離子晶體不導(dǎo)電，熔化或溶于水后能導(dǎo)電。大多數(shù)離子晶體能溶于水，難溶于有機(jī)溶劑。歸納總結(jié)1.已知X、Y、Z三種元素組成的化合物是離子晶體，其晶胞如圖所示，X、Y、Z分別處于立方體的頂點(diǎn)、棱邊的中點(diǎn)、立方體的體心。則下面關(guān)于該化合物的說(shuō)法正確的是()A.該晶體的化學(xué)式為ZXY3B.該晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體熔點(diǎn)高C.每個(gè)X周圍距離最近的Y有8個(gè)D.每個(gè)Z周圍距離最近的X有16個(gè)活學(xué)活用活學(xué)活用A2.下列性質(zhì)適合于離子晶體的是()熔點(diǎn)1 070 ，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電熔點(diǎn)10.31 ，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電能溶于CS2，熔點(diǎn)112.8 ，沸點(diǎn)444.6 熔點(diǎn)97.81 ，質(zhì)軟，導(dǎo)電，密度0.97 gcm3熔點(diǎn)218 ，難溶于水熔點(diǎn)3 900 ，硬度很大，不導(dǎo)電難溶于水，固體時(shí)導(dǎo)電，升溫時(shí)導(dǎo)電能力減弱難溶于水，熔點(diǎn)高，固體不導(dǎo)電，熔化時(shí)導(dǎo)電A. B. C. D.解析解析離子晶體液態(tài)時(shí)能導(dǎo)電，難溶于非極性溶劑，熔點(diǎn)較高、質(zhì)硬而脆，固體不導(dǎo)電，故均不符合離子晶體的特點(diǎn)；中熔點(diǎn)達(dá)3 900 ，硬度很大應(yīng)是原子晶體。故只有符合題意。答案答案A二晶格能1.晶格能的概念：離子晶體的晶格能是 釋放的能量。晶格能通常取 ，單位 。2.觀察分析下表，回答下列問(wèn)題：導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究離子化合物NaBrNaClMgO離子電荷數(shù)112核間距/pm298282210晶格能/kJmol17477863 791熔點(diǎn)/7478012 852摩氏硬度2.52.56.5氣態(tài)離子形成1 mol離子晶體正值kJmol1(1)影響晶格能大小的因素有哪些？答案答案影響晶格能的因素：離子所帶的電荷數(shù)和陰、陽(yáng)離子間的距離(與離子半徑成正比)。晶格能與離子所帶電荷數(shù)的乘積成正比，與陰、陽(yáng)離子間的距離成反比。(2)晶格能與晶體的熔點(diǎn)、硬度有怎樣的關(guān)系？答案答案晶格能的數(shù)據(jù)可以用來(lái)說(shuō)明許多典型離子晶體的性質(zhì)變化規(guī)律，晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，晶體的熔、沸點(diǎn)越高，硬度越大。1.離子晶體結(jié)構(gòu)類型相同時(shí)，離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，晶格能 ，晶體熔、沸點(diǎn) ，硬度。2.晶格能的大小影響巖漿晶出的次序，晶格能越大，形成的晶體越，巖漿中的礦物越 結(jié)晶析出。歸納總結(jié)越大越高越大穩(wěn)定容易3.下列關(guān)于晶格能的敘述中正確的是()A.晶格能僅與形成晶體中的離子所帶電荷數(shù)有關(guān)B.晶格能僅與形成晶體的離子半徑有關(guān)C.晶格能是指相鄰的離子間的靜電作用D.晶格能越大的離子晶體，其熔點(diǎn)越高活學(xué)活用活學(xué)活用解析解析晶格能與離子所帶電荷數(shù)的乘積成正比，與陰、陽(yáng)離子半徑的大小成反比。晶格能越大，晶體的熔、沸點(diǎn)越高，硬度也越大，所以A、B錯(cuò)，D項(xiàng)正確。D 晶格能/kJmol1離子半徑/pm LiF LiClLiBrLiI 1 031 845 807 752LiNaK60 95133NaFNaClNaBrNaI915 777 740 693FClBrI136181195 216KFKClKBrKI812708 676641A.晶格能的大小與離子半徑成反比B.陽(yáng)離子相同陰離子不同的離子晶體，陰離子半徑越大，晶格能越小C.陽(yáng)離子不同陰離子相同的離子晶體，陽(yáng)離子半徑越小，晶格能越大D.金屬鹵化物晶體中，晶格能越小，氧化性越強(qiáng)解析解析由表中數(shù)據(jù)可知晶格能的大小與離子半徑成反比，A項(xiàng)正確；由NaF、NaCl、NaBr、NaI晶格能的大小即可確定B項(xiàng)說(shuō)法正確；由LiF、NaF、KF晶格能的大小即可確定C項(xiàng)說(shuō)法正確；表中晶格能最小的碘化物，因還原性FClBrKClCsCl金屬NaMgMg2Al3NaMgAl