第14講離子晶體 過渡晶體與混合型晶體 （學(xué)生版）

第1第14講離子晶體過渡晶體與混合型晶體考點考點導(dǎo)航知識精講知識精講知識點一：一、離子晶體1．結(jié)構(gòu)特點(1)構(gòu)成粒子：和。(2)作用力：。(3)配位數(shù)：一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目。微點撥大量離子晶體的陰離子或陽離子不是單原子離子，有的還存在電中性分子。離子晶體中不僅有離子鍵還存在共價鍵、氫鍵等。2大量離子晶體的陰離子或陽離子不是單原子離子，有的還存在電中性分子。離子晶體中不僅有離子鍵還存在共價鍵、氫鍵等。晶體類型NaClCsCl晶胞陽離子的配位數(shù)68陰離子的配位數(shù)68晶胞中所含離子個數(shù)Cl－(4個)Na＋(4個)Cs＋(1個)Cl－(1個)3．物理性質(zhì)(1)硬度，難于壓縮。(2)熔點和沸點。(3)固體不導(dǎo)電，但在時能導(dǎo)電?！炯磳W(xué)即練1】1．下列敘述正確的是A．離子鍵只有飽和性沒有方向性B．離子化合物中只含有離子鍵C．離子鍵的強弱可用離子半徑和所帶的電荷來衡量D．離子鍵就是離子間的吸引作用2．下列有關(guān)離子晶體的說法正確的是A．離子晶體中一定含有金屬元素，含有金屬元素的化合物一定是離子晶體B．離子鍵只存在于離子晶體中，離子晶體中一定含有離子鍵C．離子晶體中不可能含有共價鍵D．離子晶體受熱熔化破壞化學(xué)鍵，吸收熱量，屬于化學(xué)變化3．圖a～d是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)中分割出來的部分結(jié)構(gòu)圖，其中屬于從NaCl晶體中分割出來的結(jié)構(gòu)圖是A．a(chǎn)和c B．b和c C．b和d D．a(chǎn)和d4．離子晶體熔點的高低取決于晶體中陽離子與陰離子之間的靜電作用，靜電作用大則熔點高，靜電作用小則熔點低。試根據(jù)學(xué)過的知識，判斷、、、四種晶體熔點的高低順序是A． B．C． D．EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4知識點二：二、過渡晶體與混合型晶體1．過渡晶體(1)四類典型的晶體是指晶體、晶體、晶體和晶體。(2)過渡晶體：介于典型晶體之間的晶體。①幾種氧化物的化學(xué)鍵中離子鍵成分的百分數(shù)氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2離子鍵的百分數(shù)/%62504133從上表可知，表中的4種氧化物晶體中的化學(xué)鍵既不是純粹的離子鍵，也不是純粹的共價鍵，這些晶體既不是純粹的離子晶體也不是純粹的共價晶體，只是離子晶體與共價晶體之間的過渡晶體。②偏向離子晶體的過渡晶體在許多性質(zhì)上與純粹的離子晶體接近，因而通常當作離子晶體來處理，如等。同樣，偏向共價晶體的過渡晶體則當作共價晶體來處理，如、等。微點撥四類典型晶體都四類典型晶體都有過渡晶體存在。2．混合型晶體(1)晶體模型石墨結(jié)構(gòu)中未參與雜化的p軌道(2)結(jié)構(gòu)特點——層狀結(jié)構(gòu)①同層內(nèi)碳原子采取sp2雜化，以共價鍵(σ鍵)結(jié)合，形成。②層與層之間靠維系。③石墨的二維結(jié)構(gòu)內(nèi)，每個碳原子的配位數(shù)為3，有一個未參與雜化的2p電子，它的原子軌道垂直于碳原子平面。(3)晶體類型：石墨晶體中，既有共價鍵，又有金屬鍵和范德華力，屬于。(4)性質(zhì)：熔點、質(zhì)軟、導(dǎo)電等?！炯磳W(xué)即練2】1．下列關(guān)于過渡晶體的說法正確的是A．石墨屬于過渡晶體B．SiO2屬于過渡晶體，但當作共價晶體來處理C．絕大多數(shù)含有離子鍵的晶體都是典型的離子晶體D．Na2O晶體中離子鍵的百分數(shù)為100%2．下列說法錯誤的是A．氣態(tài)和液態(tài)物質(zhì)都是由分子構(gòu)成的B．超分子的重要特征是分子識別和自組裝C．大多數(shù)晶體都是四種典型晶體之間的過渡晶體D．石墨晶體中既有共價鍵和范德華力又有類似金屬的導(dǎo)電性屬于混合型晶體3．下列說法不正確的是A．中離子鍵的百分數(shù)為62%，則不是純粹的離子晶體，是離子晶體與共價晶體之間的過渡晶體B．通常當作離子晶體來處理，因為是偏向離子晶體的過渡晶體，在許多性質(zhì)上與純粹的離子晶體接近C．是偏向離子晶體的過渡晶體，當作離子晶體來處理；是偏向共價晶體的過渡晶體，當作共價晶體來處理D．分子晶體、共價晶體、金屬晶體和離子晶體都有過渡型EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4易錯精析易錯精析1．離子晶體是否全由金屬元素與非金屬元素組成？【細剖精析】2．石墨為什么具有良好的導(dǎo)電性？【細剖精析】超氧化鉀又稱為“化學(xué)氧自救器”，主要用于煤礦井下救急。它能夠和人呼出的二氧化碳接觸產(chǎn)生氧氣，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為4KO2＋2CO2=2K2CO3＋3O2。高溫下，超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu)。晶體中氧的化合價可看作部分為0價，部分為－2價。如圖為超氧化鉀晶體的一個晶胞(晶體中基本的重復(fù)單元)。3．判斷超氧化鉀的晶體類型是什么？【細剖精析】4．在該晶體的晶胞中含有K＋和Oeq\o\al(－,2)的個數(shù)是多少？晶胞中與每個K＋距離最近的Oeq\o\al(－,2)有幾個？【細剖精析】5．超氧化鉀晶體中含有的化學(xué)鍵類型有哪些？【細剖精析】6．如何判斷一種晶體是否為離子晶體？【細剖精析】7．離子鍵為何沒有方向性和飽和性？【細剖精析】8．NaCl、CsCl晶體中有無單個分子？“NaCl”、“CsCl”是否代表其分子構(gòu)成？其晶體中陰、陽離子的配位數(shù)各是多少？【細剖精析】能力拓展能力拓展1．離子鍵沒有方向性和飽和性的原因(1)由于離子鍵的實質(zhì)是靜電作用，而且離子的電荷分布通常被看成是球形對稱的，因此一種離子對帶異性電荷離子的吸引作用與其所處的方向無關(guān)。故相對共價鍵而言，離子鍵沒有方向性(相對的)。(2)在離子化合物中，每個離子周圍最鄰近的帶異性電荷離子數(shù)目的多少，取決于陰、陽離子的相對大小。只要空間條件允許，陽離子將吸引盡可能多的陰離子排列在其周圍，陰離子也將吸引盡可能多的陽離子排列在其周圍，以達到降低體系能量的目的，所以在這個意義上，離子鍵是沒有飽和性的。2．離子晶體的易錯知識小結(jié)(1)離子晶體中無分子。如NaCl、CsCl只表示晶體中陰、陽離子個數(shù)比，為化學(xué)式，不是分子式。(2)離子晶體中一定有離子鍵，可能有共價鍵和氫鍵等，如KNO3等晶體中既有離子鍵又有共價鍵；CuSO4·5H2O中除離子鍵外，還含有共價鍵和氫鍵。(3)離子晶體中，每一個陰(陽)離子周圍排列的帶相反電荷離子的數(shù)目是固定的，不是任意的。3．離子晶體的性質(zhì)性質(zhì)原因熔、沸點離子晶體中有較強的離子鍵，熔化或汽化時需消耗較多的能量。所以離子晶體有較高的熔點、沸點和難揮發(fā)性。通常情況下，同種類型的離子晶體，離子半徑越小，離子鍵越強，熔、沸點越高硬度硬而脆。離子晶體表現(xiàn)出較高的硬度。當晶體受到?jīng)_擊力作用時，部分離子鍵發(fā)生斷裂，導(dǎo)致晶體破碎導(dǎo)電性不導(dǎo)電，但熔融或溶于水后能導(dǎo)電。離子晶體中，離子鍵較強，陰、陽離子不能自由移動，即晶體中無自由移動的離子，因此離子晶體不導(dǎo)電。當升高溫度時，陰、陽離子獲得足夠的能量克服了離子間的相互作用力，成為自由移動的離子，在外加電場的作用下，離子定向移動而導(dǎo)電。離子晶體溶于水時，陰、陽離子受到水分子的作用成了自由移動的離子(或水合離子)，在外加電場的作用下，陰、陽離子定向移動而導(dǎo)電溶解性大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑(如水)中，難溶于非極性溶劑(如汽油、苯、CCl4)中。當把離子晶體放入水中時，水分子對離子晶體中的離子產(chǎn)生吸引，使離子晶體中的離子克服離子間的相互作用力而離開晶體，變成在水中自由移動的離子延展性離子晶體中陰、陽離子交替出現(xiàn)，層與層之間如果滑動，同性離子相鄰而使斥力增大導(dǎo)致不穩(wěn)定，所以離子晶體無延展性4．離子晶體的判斷判斷一種物質(zhì)是不是離子晶體，我們可以根據(jù)物質(zhì)的分類、組成和性質(zhì)等方面進行判斷。(1)利用物質(zhì)的分類金屬離子和酸根離子、OH－形成的大多數(shù)鹽、強堿，活潑金屬的氧化物和過氧化物(如Na2O和Na2O2)，活潑金屬的氫化物(如NaH)，活潑金屬的硫化物等都是離子晶體。(2)利用元素的性質(zhì)和種類如成鍵元素的電負性差值大于1.7的物質(zhì)，金屬元素(特別是活潑的金屬元素，ⅠA、ⅡA族元素)與非金屬元素(特別是活潑的非金屬元素，ⅥA、ⅦA族元素)組成的化合物。(3)利用物質(zhì)的性質(zhì)離子晶體一般具有較高的熔、沸點，難揮發(fā)，硬而脆；固體不導(dǎo)電，但熔融或溶于水時能導(dǎo)電，大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑而難溶于非極性溶劑。5．判斷物質(zhì)結(jié)構(gòu)圖是否表示晶胞的方法整塊晶體是由“完全相同”的晶胞“無隙并置”地堆積而成的。“完全相同”包括“化學(xué)上等同”——晶胞里原子的數(shù)目和種類完全等同；還包括“幾何上等同”——晶胞的形狀、取向、大小等同，而且原子的排列完全等同?！盁o隙并置”即一個晶胞與它的相鄰晶胞完全共頂角、共面、共棱。晶胞的這種本質(zhì)屬性可歸納為晶胞具有平移性。因此可根據(jù)結(jié)構(gòu)圖在晶體中是否具有平移性來判斷是否表示晶胞。 分層提分分層提分題組A基礎(chǔ)過關(guān)練1．有關(guān)離子晶體的下列說法不正確的是A．離子晶體在熔融狀態(tài)時都能導(dǎo)電B．離子晶體具有較高的熔、沸點，較大的硬度C．離子晶體中陰、陽離子個數(shù)比為1∶1D．氯化鈉溶于水時離子鍵被破壞2．已知某離子晶體的晶胞示意圖如圖所示，其摩爾質(zhì)量為Mg/mol，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，晶體的密度為dg/cm3，下列說法中正確的是A．晶體晶胞中陰、陽離子的個數(shù)都為1B．晶體中陰、陽離子的配位數(shù)都是4C．該晶胞可能是CsCl的晶胞D．該晶體中兩個距離最近的陽離子的核間距為EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT43．下列說法不正確的是A．Al2O3是偏向離子晶體的過渡晶體，當作離子晶體來處理：SiO2是偏向共價晶體的過渡晶體，當作共價晶體來處理B．Na2O中離子鍵的百分數(shù)為62%，則Na2O不是純粹的離子晶體，是離子晶體與共價晶體之間的過渡晶體C．Na2O通常當作離子晶體來處理，因為Na2O是偏向離子晶體的過渡晶體，在許多性質(zhì)上與純粹的離子晶體接近D．分子晶體、共價晶體、金屬晶體和離子晶體都有過渡型4．下列判斷中不正確的是A．熔融態(tài)能夠?qū)щ姷木w一定是離子晶體B．不同族元素氧化物可形成同類晶體C．同族元素氧化物可形成不同類型晶體D．氯化銨固體屬于離子晶體，加熱使其分解時破壞了離子鍵和共價鍵5．下列各組晶體中，化學(xué)鍵類型相同，晶體類型也相同的是A．HCHO、 B．石墨、生鐵C．、 D．、EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT46．下列關(guān)于晶體的說法正確的是①金屬晶體能導(dǎo)電，離子晶體在一定條件下也能導(dǎo)電②金屬晶體和離子晶體的熔、沸點都很高③在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子④CaTiO3晶體中(晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示)每個Ti4+和12個O2-相緊鄰⑤金剛石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶體的熔點依次降低⑥分子晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定⑦SiO2晶體中每個硅原子與兩個氧原子以共價鍵相結(jié)合⑧晶體狀態(tài)能導(dǎo)電的一定是金屬晶體A．②③⑤⑧ B．①②⑥⑦ C．②④⑥⑧ D．①③④⑤7．混合型晶體(1)混合型晶體的概念既有_______又有_______，同時還存在類似金屬鍵的作用力，兼具共價晶體、分子晶體、金屬晶體特征的晶體，稱為混合型晶體。(2)石墨的結(jié)構(gòu)模型石墨結(jié)構(gòu)中未參與雜化的p軌道①結(jié)構(gòu)特點——層狀結(jié)構(gòu)a.石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)的，同層內(nèi)碳原子采取_______雜化，以_______結(jié)合，形成_______結(jié)構(gòu)，層內(nèi)的碳原子的核間距為142pm，層間距離為335pm，層與層之間靠_______維系。③石墨的二維結(jié)構(gòu)內(nèi)，每個碳原子的配位數(shù)為_______，有一個未參與雜化的2p電子，它的原子軌道垂直于碳原子平面。④由于所有的p軌道相互平行而且_______，使p軌道中的電子可在整個碳原子平面中運動。因此，石墨有類似金屬晶體的_______，而且，由于相鄰碳原子平面之間相隔較遠，電子不能從一個平面跳躍到另-一個平面，所以石墨的導(dǎo)電性只能沿石墨平面的方向。②晶體類型：石墨晶體中，既有_______，又有_______和_______，屬于_______。③性質(zhì)：熔點很_______、質(zhì)軟、易_______等題組B能力提升練1．氯化鈉是典型的離子晶體，下列關(guān)于氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)的描述正確的是A．氯化鈉晶胞中含有1個鈉離子和1個氯離子B．氯化鈉晶胞中，氯離子處于鈉離子形成的正四面體的中心空隙中C．氯化鈉晶胞中，每個鈉離子周圍最近的鈉離子有12個D．氯化鈉晶胞的體心處一定是鈉離子EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT42．下列晶體分類中正確的一組是選項離子晶體共價晶體分子晶體ANaOHArSO2BH2SO4石墨S8CCH3COONa水晶苯DBa(OH)2金剛石玻璃A．A B．B C．C D．D3．為了確定、、是否為離子晶體，某化學(xué)小組進行下列實驗，其中合理、可靠的是A．觀察常溫下的狀態(tài)，是淡黃色液體，為無色液體。結(jié)論：和都是離子晶體B．測定、、的熔點依次為73.5℃、2.8℃、-33℃。結(jié)論：、、都不是離子晶體C．將、、溶于水中，分別滴入酸化的溶液，均產(chǎn)生白色沉淀。結(jié)論：、、都是離子晶體D．測定、、的水溶液的導(dǎo)電性，發(fā)現(xiàn)它們都可以導(dǎo)電。結(jié)論：、、都是離子晶體EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT44．下列關(guān)于物質(zhì)特殊聚集狀態(tài)結(jié)構(gòu)的敘述中，錯誤的是納米氧化鋅晶體的晶胞結(jié)構(gòu)A．液晶具有液體的流動性，在某些物理性質(zhì)方面具有類似晶體的各向異性B．氧