1、第四节 离子晶体,第三章 晶体结构与性质,目标定位 1.熟知离子键、离子晶体的概念，知道离子晶体类型与性质的联系。 2.认识晶格能的概念和意义，能根据晶格能的大小，分析晶体的性质。,内容索引,新知导学 新知探究 点点落实,达标检测 当堂检测 巩固反馈,新知导学,一、离子晶体,1.结合已学知识和教材内容，填写下表：,碳原子,CO2分子,Mg2、自由电子,Na和Cl,共价键,范德华力,金属键,离子键,非金属单质,共价化合物,金属单质,离子化合物,原子晶体,分子晶体,金属晶体,离子晶体,(1)离子晶体的概念是 结合而形成的晶体。构成离子晶体的微粒是 ，微粒间的作用力是 。 (2)由于离子间存在着无方
2、向性的静电作用，每个离子周围会尽可能多地吸引带 的离子以达到降低体系能量的目的。所以，离子晶体中不存在单独的 ，其化学式表示的是 ，而不是分子组成。,阴、阳离子通过离子键,阴离子和阳离子,离子键,相反电荷,分子,离子的个数比,2.离子晶体的结构 (1)离子晶体中，阴离子呈等径圆球密堆积，阳离子有序地填在阴离子的空隙中，每个离子周围等距离地排列着异电性离子，被异电性离子包围。一个离子周围最邻近的异电性离子的数目，叫做离子晶体中离子的 。,配位数,(2)观察分析表中离子晶体的结构模型，填写下表：,Cl和Na配位,数都为6,Cl和Cs配位数,都为8,F为4，Ca2为8,Na、Cl都为4,Cs、Cl都
3、为1,Ca2为4、F为8,11,11,21,NaCl,CsCl,CaF2,(3)在NaCl晶体中，每个Na周围最近且等距离的Na有 个，每个Cl周围最近且等距离的Cl也有 个。在CsCl晶体中，每个Cs周围最近且等距离的Cs有 个，每个Cl周围最近且等距离的Cl也有 个。,12,12,6,6,3.问题讨论 (1)在NaCl和CsCl两种晶体中，阴、阳离子的个数比都是11，都属于AB型离子晶体，为什么二者的配位数不同、晶体结构不同？,答案 在NaCl晶体中，正负离子的半径比 0.525，在CsCl晶体中，0.934，由于 值的不同，结果使晶体中离子的配位数不同，其晶体结构不同。NaCl晶体中阴、
4、阳离子的配位数都是6，CsCl晶体中阴、阳离子的配位数都是8。 数值越大，离子的配位数越高。,(2)为什么在NaCl(或CsCl)晶体中，阳、阴离子的配位数相同；而在CaF2晶体中，阳、阴离子的配位数不相同？,答案 在NaCl、CsCl晶体中，阳、阴离子的配位数相同，是由于阳、阴离子电荷(绝对值)相同，因而阳、阴离子的个数相同，结果导致阳、阴离子的配位数相同；若阳、阴离子的电荷数不相同，阳、阴离子的个数必定不相同，结果阳、阴离子的配位数就不会相同。如CaF2晶体中，Ca2的配位数为8，F的配位数为4，离子所带电荷越多，配位数越多。,(3)根据离子晶体的形成，推测离子晶体具有怎样的特性？,答案
5、离子晶体是由阴、阳离子间通过较强的离子键结合而形成的，所以离子晶体具有较高的熔、沸点，难挥发，硬度较大，离子晶体不导电，熔化或溶于水后能导电。大多数离子晶体能溶于水，难溶于有机溶剂。,1.下列性质适合于离子晶体的是 A.熔点1 070 ，易溶于水，水溶液能导电 B.熔点10.31 ，液态不导电，水溶液能导电 C.能溶于CS2，熔点112.8 ，沸点444.6 D.熔点97.81 ，质软，导电，密度0.97 gcm3,答案,解析,解析 离子晶体在液态(即熔融态)导电，B项错误； CS2是非极性溶剂，根据相似相溶规律，C项错误； 由于离子晶体质硬易碎，且固态不导电，D项错误。,2.一种离子晶体的晶
6、胞如图所示。其中阳离子A以 表示， 阴离子B以 表示。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,答案,解析,解析 用均摊法可知，晶胞中含有阳离子数为8 6 4； 阴离子显然是8个，故化学式为AB2，A、B项错误；,每个A周围与它等距且最近的A有12个(类似于干冰晶体)，D项错误。,二、晶格能,1.晶格能的概念：离子晶体的晶格能是 释放的能量。晶格能通常取 ，单位 。,气态离子形成1 mol离子晶体,正值,kJmol1,2.观察分析下表，回答下列问题：,(1)影响晶格
7、能大小的因素有哪些？,答案 离子所带的电荷数和阴、阳离子间的距离(与离子半径成正比)。晶格能与离子所带电荷数的乘积成正比，与阴、阳离子间的距离成反比。,(2)晶格能与晶体的熔点、硬度有怎样的关系？,答案 晶格能的数据可以用来说明许多典型离子晶体的性质变化规律，晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，晶体的熔、沸点越高，硬度越大。,1.离子晶体结构类型相同时，离子所带电荷数越多，离子半径越小，晶格能 ，晶体熔、沸点 ，硬度 。 2.晶格能的大小影响岩浆晶出的次序，晶格能越大，形成的晶体越_ _，岩浆中的矿物越 结晶析出。,越大,越高,越大,稳,定,容易,3.下列关于晶格能的叙述中正确的是 A.晶格能仅
8、与形成晶体中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,答案,解析,解析 晶格能与离子所带电荷数的乘积成正比，与阴、阳离子半径的大小成反比，A、B项错误； 晶格能越大，晶体的熔、沸点越高，硬度也越大，D项正确。,4.碱金属卤化物是典型的离子晶体，它的晶格能与 成正比(d0是晶体中最邻近的导电性离子的核间距)。下面说法错误的是,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
9、中，晶格能越小，氧化性越强,答案,解析,解析 由表中数据可知晶格能的大小与离子半径成反比，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； 表中晶格能最小的碘化物，因还原性FClBrKClCsCl,金属,NaMgMg2Al3,NaMgAl,解析 A组NaCl、KCl、CsCl为同一主族的卤化物且为离子化合物，故熔点与离子键的强弱有关，离子键越弱，熔点越低。而Na、K、Cs的离子半径逐渐增大，故Na与Cl、K与Cl、Cs与Cl的离子键逐渐减弱，NaCl、KCl、CsCl的熔点依次降低； 而B组中Na、Mg、Al是金属晶体且价电子数依次增多，离子半径逐渐减小，因此金属原子核对外层电子束缚能力越来越大，形成的金属键越来越牢固，故熔点依次升高。,1,2,3,4,5,本课结束,