人教版選修3 第三章 第四節(jié) 離子晶體 學案.doc

第四節(jié)離子晶體課標要求1能說明離子鍵的形成，能根據離子化合物的結構特征解釋其物理性質。2了解晶格能的應用，知道晶格能的大小可以衡量離子晶體中離子鍵的強弱。3知道離子晶體的構成粒子、粒子間作用力以及與其他晶體的區(qū)別。1離子晶體是由陰、陽離子通過離子鍵結合而成的晶體。決定離子晶體結構的重要因素有：幾何因素(正負離子的半徑比)，電荷因素(正負離子的電荷比)，鍵性因素(離子鍵的純粹程度)。2離子晶體硬度較大，難于壓縮，具有較高的熔點和沸點，固體不導電，溶于水或在熔融狀態(tài)下可以導電。3常見的三種離子晶體的晶胞：4離子晶體的晶格能是指氣態(tài)離子形成1摩爾離子晶體釋放的能量，晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點越高，硬度越大。 1離子晶體的結構特點(1)構成粒子：陰離子和陽離子。(2)作用力：離子鍵。(3)配位數：一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數目。特別提醒(1)離子晶體中不一定都含有金屬元素，如nh4no3晶體；由金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體，如alcl3晶體是分子晶體。(2)離子晶體中除含離子鍵外不一定不含其他化學鍵，如ch3coonh4中除含離子鍵外，還含有共價鍵、配位鍵。(3)含有陽離子的晶體不一定是離子晶體，也可能是金屬晶體。2離子晶體結構的決定因素(1)幾何因素：晶體中正負離子的半徑比。(2)電荷因素：晶體中正負離子的電荷比。(3)鍵性因素：離子鍵的純粹程度。3離子晶體的性質熔、沸點熔、沸點較高，難揮發(fā)硬度硬度較大，難以壓縮溶解性一般在水中易溶，在非極性溶劑中難溶導電性固態(tài)時不導電，熔融狀態(tài)或在水溶液中能導電特別提醒離子晶體的熔點不一定低于原子晶體，如mgo的熔點(2 852 )高于sio2的熔點(1 600 )。4常見的離子晶體晶體類型naclcsclcaf2 晶胞陽離子的配位數688陰離子的配位數6845晶格能 1判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)。(1)晶格能指形成1 mol離子鍵所放出的能量()(2)晶格能指破壞1 mol離子鍵所吸收的能量()(3)晶格能指1 mol離子化合物中的陰、陽離子由相互遠離的氣態(tài)離子結合成離子晶體時所放出的能量()(4)晶格能的大小與晶體的熔點、硬度都無關()答案：(1)(2)(3)(4)2下列性質中，可以較充分說明某晶體是離子晶體的是()a具有較高的熔點b固態(tài)不導電，水溶液能導電c可溶于水d固態(tài)不導電，熔融狀態(tài)能導電解析：選da項，sio2晶體熔點也較高，但不是離子晶體；b項，hcl晶體的水溶液也能導電，也不是離子晶體；c項，有些晶體如固體氨溶于水，不屬于離子晶體；d項，離子晶體固態(tài)時不能導電，在熔融時可導電。3下列熱化學方程式中，能直接表示出氯化鈉晶格能的是()ana(g)cl(g)nacl(s)h1bna(s)cl(g)nacl(s)h2c2na(g)2cl(g)2nacl(s)h3dna(g)cl(g)nacl(s)h4解析：選a氣態(tài)離子形成1摩離子晶體釋放的能量稱為晶格能。4連線題。答案：a(2)b(3)c(1)1四種晶體類型的比較類型項目離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體構成晶體的粒子陰、陽離子原子分子金屬陽離子和自由電子粒子間的作用離子鍵共價鍵分子間作用力(范德華力或氫鍵)金屬鍵確定作用力強弱的一般判斷方法離子電荷、半徑鍵長(原子半徑)組成結構相似時，比較相對分子質量大小離子半徑、價電子數熔、沸點較高高低差別較大(汞常溫下為液態(tài)，鎢熔點為3 410 )硬度略硬而脆大較小差別較大導電性不良導體(熔化后或溶于水導電)不良導體(個別為半導體)不良導體(部分溶于水發(fā)生電離后導電)良導體溶解性多數易溶一般不溶相似相溶一般不溶于水，少數與水反應機械加工性不良不良不良優(yōu)良延展性差差差優(yōu)良2判斷晶體類型的常用方法(1)根據晶體的概念判斷依據組成晶體的粒子和粒子間的作用力判斷。如由陰、陽離子通過離子鍵形成的晶體屬于離子晶體；由分子通過分子間作用力形成的晶體屬于分子晶體；由原子通過共價鍵形成的晶體屬于原子晶體；由金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵形成的晶體屬于金屬晶體。(2)根據物質的類別判斷按照物質所屬的類別也可進行判斷。一般來說，金屬氧化物(na2o、mgo、na2o2等)、強堿和絕大多數鹽類屬于離子晶體；大多數非金屬單質(除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼等外)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(除sio2等外)、酸和大多數有機物(除有機鹽外)屬于分子晶體；金屬單質屬于金屬晶體；常見的原子晶體單質有金剛石、晶體硼等，常見的原子晶體化合物有sic、sio2等。(3)根據晶體的特征性質判斷根據不同晶體的特征性質(如熔點、沸點、溶解性、導電性、硬度和機械性能等)的不同和相應規(guī)律來判斷。如熔、沸點較低且不導電的單質和化合物一般形成分子晶體；熔、沸點較高且在水溶液中或熔融狀態(tài)下導電的化合物一般為離子晶體；熔、沸點很高，硬度很大，不導電，不溶于一般溶劑的物質一般為原子晶體；金屬單質(在熔融狀態(tài)和固態(tài)時均能導電)形成金屬晶體。1下列有關晶體的說法正確的是()a晶體分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定b原子晶體中共價鍵越強，熔點越高c冰融化時水分子中共價鍵發(fā)生斷裂d氯化鈉熔化時離子鍵未被破壞解析：選b分子的穩(wěn)定性與化學鍵的鍵能有關，與分子間作用力無關，a錯誤；冰融化時破壞的是水分子間的分子間作用力，c錯誤；氯化鈉熔化時離子鍵被破壞，d錯誤。2下列物質所屬晶體類型分類正確的是()類型abcd原子晶體石墨生石灰碳化硅金剛石分子晶體冰固態(tài)氨氯化銫干冰離子晶體氮化鋁食鹽明礬芒硝金屬晶體銅汞鋁鐵解析：選da選項中石墨為混合型晶體，b選項中生石灰為離子晶體，c選項中氯化銫為離子晶體。1不同晶體類型的熔、沸點高低規(guī)律一般為原子晶體離子晶體分子晶體。金屬晶體的熔、沸點有的很高(如鎢)，有的很低(如汞)。2同屬于原子晶體一般組成晶體的原子半徑越小，熔、沸點越高。如熔點：金剛石(cc)二氧化硅(sio)碳化硅(sic)晶體硅(sisi)。3同屬于離子晶體離子所帶電荷越多，離子半徑越小，則離子鍵越強，熔、沸點越高。如熔點：mgonaclcscl。4同屬于金屬晶體金屬原子的價電子數越多，半徑越小，金屬鍵越強，熔、沸點越高。如熔點：almgna。5同屬于分子晶體分子間作用力越強，熔、沸點越高。(1)組成和結構相似的分子晶體，一般相對分子質量越大，分子間作用力越強，熔、沸點越高。如熔點：i2br2cl2f2。(2)相對分子質量相同或相近的物質，分子的極性越大，熔、沸點越高。如沸點：con2。(3)同分異構體之間：一般是支鏈越多，熔、沸點越低。如沸點：正戊烷異戊烷新戊烷。結構越對稱，熔、沸點越低。如沸點：鄰二甲苯間二甲苯對二甲苯。(4)若分子間有氫鍵，則分子間作用力比結構相似的同類晶體大，故熔、沸點較高。如沸點：hfhihbrhcl。(5)狀態(tài)不同的物質在相同條件下，熔、沸點：固體液體氣體。例如：shgo2。1下列物質的熔點高低順序，正確的是()a金剛石晶體硅碳化硅bknalicnafnaclnabrdci4cbr4ccl4ch4解析：選da項，鍵能：cccsisisi，故熔點：金剛石碳化硅晶體硅；b項，金屬鍵：linak，故熔點：linak；c項，晶格能：nafnaclnabr，故熔點：nafnaclnabr；d項，相對分子質量：ci4cbr4ccl4ch4，故熔點：ci4cbr4ccl4ch4。2根據你學過的知識，判斷kcl、nacl、cao、bao四種晶體熔點的高低順序可能是()akclnaclbaocaobnaclkclcaobaoccaobaonaclkcldcaobaokclnacl解析：選c離子晶體中，離子鍵越強，晶體熔、沸點越高，而離子所帶電荷越高，半徑越小，離子鍵越強。ca2、o2、ba2都帶2個電荷；na、cl、k只帶1個電荷，r(ca2)r(ba2)，r(na)baonaclkcl。三級訓練節(jié)節(jié)過關1下列敘述正確的是()a離子晶體中一定含有活潑金屬陽離子b離子晶體都是化合物c固態(tài)不導電、溶于水能導電，這一性質能說明某晶體一定是離子晶體d離子晶體一般具有較低的熔點解析：選b離子晶體中不一定含金屬陽離子，如nh4cl；固體不導電、溶于水能導電的可能是分子晶體，如alcl3。2下列大小關系正確的是()a晶格能：naclcaoc熔點：nainabr d熔、沸點：co2nacl解析：選b離子半徑clnabr，a項錯誤；mgo、cao均為離子晶體，離子半徑mg2ca2，mgo中離子鍵強，晶格能大，硬度大，b正確；同理，c項中熔點nainabr；d中co2為分子晶體，nacl是離子晶體，熔、沸點：co2h2s，c項中很明顯熔點i2hg，d項中熔點晶體硅碳化硅。4下列晶體分類中正確的一組是()選項離子晶體原子晶體分子晶體anaoharso2bh2so4石墨scch3coona水晶i2dba(oh)2金剛石玻璃解析：選cnaoh、ch3coona、ba(oh)2都是通過離子鍵相互結合的離子晶體；純h2so4中無h，是分子晶體；ar是氣體，分子間以范德華力相互結合，為分子晶體；石墨是混合型晶體；水晶(sio2)與金剛石是典型的原子晶體。硫的化學式用s表示，實際上是s8以范德華力結合的分子晶體；玻璃沒有固定的熔點，加熱時逐漸軟化，為非晶體。5根據右圖推測，cscl晶體中兩距離最近的cs間距離為a，則每個cs周圍與其距離為a的cs數目為_，每個cs周圍