高中化學(xué) 3.4.1 離子晶體、晶格能課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3

第四節(jié)離子晶體第1課時(shí)離子晶體、晶格能[目標(biāo)要求]1.掌握離子鍵、離子晶體的概念；知道離子晶體類型與性質(zhì)的關(guān)系。2.掌握晶格能的概念和意義；知道晶格能的大小與晶體性質(zhì)的關(guān)系。一、離子晶體1．概念由________和________通過(guò)________結(jié)合而成的晶體。2．決定晶體結(jié)構(gòu)的因素離子晶體中離子的配位數(shù)是指一個(gè)離子周圍最鄰近的____________________。決定離子晶體中離子配位數(shù)的因素有________因素、________因素、________因素。(1)幾何因素是指______________________________。它是決定離子晶體結(jié)構(gòu)的重要因素。(2)電荷因素是指____________________。如在NaCl晶體中每個(gè)Na＋周圍有____個(gè)Cl－，每個(gè)Cl－周圍有____個(gè)Na＋。NaCl只是氯化鈉晶體的__________，在晶體中不存在單個(gè)氯化鈉分子，只有Na＋和Cl－。在CsCl晶體中每個(gè)Cs＋周圍有______個(gè)Cl－，每個(gè)Cl－周圍有______個(gè)Cs＋。如果正、負(fù)離子的__________不同，正、負(fù)離子的________必定不相同，正、負(fù)離子的__________就不會(huì)相同。如，在CaF2晶體中，Ca2＋和F－的電荷比是________，個(gè)數(shù)比是________，Ca2＋的配位數(shù)為_(kāi)_______，F(xiàn)－的配位數(shù)為_(kāi)_______。(3)鍵性因素是指____________________。3．性質(zhì)(1)________較大，難于壓縮；(2)熔、沸點(diǎn)________，難揮發(fā)；(3)不導(dǎo)電，但是在________或________中可導(dǎo)電。二、晶格能1．概念離子晶體的晶格能是指________________________________________，能量取________。離子晶體的晶格能是最能反映________________的數(shù)據(jù)。2．影響因素離子帶電荷越多，晶格能越________，離子半徑越大，晶格能越________。3．晶格能對(duì)離子晶體性質(zhì)的影響晶格能越大，形成的離子晶體越________，而且熔點(diǎn)越____，硬度越____。1．下列說(shuō)法中一定正確的是()A．固態(tài)時(shí)能導(dǎo)電的物質(zhì)一定是金屬晶體B．熔融狀態(tài)能導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體C．水溶液能導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體D．固態(tài)不導(dǎo)電而熔融態(tài)導(dǎo)電的晶體一定是離子晶體2．螢石(CaF2)是一種難溶于水的固體。下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)能說(shuō)明CaF2一定是離子晶體的是()A．CaF2難溶于水，其水溶液的導(dǎo)電性極弱B．CaF2的熔點(diǎn)較高，硬度較大C．CaF2固體不導(dǎo)電，但在熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電D．CaF2在有機(jī)溶劑(如苯)中的溶解度極小3．下列7種物質(zhì)：①白磷(P4)；②水晶；③氯化銨；④氫氧化鈣；⑤氟化鈉；⑥過(guò)氧化鈉；⑦石墨。固態(tài)時(shí)都為晶體，回答下列問(wèn)題(填寫序號(hào))：(1)不含金屬離子的離子晶體是________，只含離子鍵的離子晶體是________，既有離子鍵又有非極性鍵的離子晶體是________，既有離子鍵又有極性鍵的離子晶體是________。(2)既含范德華力，又有非極性鍵的晶體是________，熔化時(shí)既要克服范德華力，又要破壞化學(xué)鍵的是________，熔化時(shí)只破壞共價(jià)鍵的是________。練基礎(chǔ)落實(shí)知識(shí)點(diǎn)1化學(xué)鍵與離子鍵1．現(xiàn)有如下各種說(shuō)法：①在水中H、O原子間均以化學(xué)鍵相結(jié)合。②金屬和非金屬化合形成離子鍵。③離子鍵是陽(yáng)離子與陰離子之間的相互吸引。④根據(jù)電離方程式HCl=H＋＋Cl－，判斷HCl分子里存在離子鍵。⑤H2分子和Cl2分子的反應(yīng)過(guò)程是H2、Cl2分子里共價(jià)鍵發(fā)生斷裂生成H、Cl原子，而后H、Cl原子形成離子鍵的過(guò)程。其中正確的是()A．①②⑤正確B．都不正確C．④正確，其他不正確D．僅①不正確2．下列性質(zhì)中，可以證明某化合物內(nèi)一定存在離子鍵的是()A．可溶于水B．具有較高的熔點(diǎn)C．水溶液能導(dǎo)電D．熔融狀態(tài)能導(dǎo)電知識(shí)點(diǎn)2離子晶體與離子鍵3．下列說(shuō)法正確的是()A．一種金屬元素和一種非金屬元素一定能形成離子化合物B．離子鍵只存在于離子化合物中C．共價(jià)鍵只存在于共價(jià)化合物中D．離子化合物中必定含有金屬元素4．下列說(shuō)法正確的是()A．離子晶體中可能含有共價(jià)鍵，但一定含有金屬元素B．分子晶體中一定含有共價(jià)鍵C．離子晶體中一定不存在非極性鍵D．含有離子鍵的晶體一定是離子晶體知識(shí)點(diǎn)3離子晶體的結(jié)構(gòu)5．螢石(CaF2)晶體屬于立方晶系，螢石中每個(gè)Ca2＋被8個(gè)F－所包圍，則每個(gè)F－周圍最近距離的Ca2＋數(shù)目為()A．2B．4C．66．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(jià)部分為0價(jià)，部分為－2價(jià)。如圖為超氧化鉀晶體的一個(gè)晶胞(晶體中最小的重復(fù)單元)，則下列說(shuō)法中正確的是()A．超氧化鉀的化學(xué)式為KO2，每個(gè)晶胞含有4個(gè)K＋和4個(gè)Oeq\o\al(－,2)B．晶體中每個(gè)K＋周圍有8個(gè)Oeq\o\al(－,2)，每個(gè)Oeq\o\al(－,2)周圍有8個(gè)K＋C．晶體中與每個(gè)K＋距離最近的K＋有8個(gè)D．晶體中，0價(jià)氧原子與－2價(jià)氧原子的數(shù)目比為1∶1知識(shí)點(diǎn)4離子晶體的性質(zhì)特點(diǎn)7．為了確定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否為離子化合物，可以進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，其中合理、可靠的是()A．觀察常溫下的狀態(tài)，SbCl5是蒼黃色液體，SnCl4為無(wú)色液體。結(jié)論：SbCl5和SnCl4都是離子化合物B．測(cè)定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔點(diǎn)依次為73.5℃、2.8℃、－33℃。結(jié)論：SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是離子化合物C．將SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中，滴入HNO3酸化的AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀。結(jié)論：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是離子化合物D．測(cè)定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的導(dǎo)電性，發(fā)現(xiàn)它們都可以導(dǎo)電。結(jié)論：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是離子化合物知識(shí)點(diǎn)5晶格能及其對(duì)離子晶體性質(zhì)的影響8．下列關(guān)于晶格能的說(shuō)法中正確的是()A．晶格能指形成1mol離子鍵所放出的能量B．晶格能指破壞1mol離子鍵所吸收的能量C．晶格能指1mol離子化合物中的陰、陽(yáng)離子由相互遠(yuǎn)離的氣態(tài)離子結(jié)合成離子晶體時(shí)所放出的能量D．晶格能的大小與晶體的熔點(diǎn)、硬度都無(wú)關(guān)9．離子晶體熔點(diǎn)的高低決定于陰、陽(yáng)離子之間的核間距離和晶格能的大小，根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點(diǎn)的高低順序是()A．KCl>NaCl>BaO>CaOB．NaCl>KCl>CaO>BaOC．CaO>BaO>KCl>NaClD．CaO>BaO>NaCl>KCl練方法技巧判斷離子晶體晶格能的大小、熔點(diǎn)高低、硬度大小的方法10．下列大小關(guān)系正確的是()A．晶格能：NaCl<NaBrB．硬度：MgO>CaOC．熔點(diǎn)：NaI>NaBrD．熔、沸點(diǎn)：CO2>NaCl11．氧化鈣在2973K時(shí)熔化，而氯化鈉在1074K時(shí)熔化，兩者的離子間距離和晶體結(jié)構(gòu)都類似，有關(guān)它們?nèi)埸c(diǎn)差別較大的原因敘述不正確的是()A．氧化鈣晶體比氯化鈉晶體中陰、陽(yáng)離子所帶的電荷數(shù)多B．氧化鈣的晶格能比氯化鈉的晶格能大C．氧化鈣晶體的結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉晶體的結(jié)構(gòu)類型不同D．在氧化鈣與氯化鈉的離子間距離類似的情況下，晶格能主要由陰、陽(yáng)離子所帶電荷的多少?zèng)Q定練綜合拓展12．同類晶體物質(zhì)熔、沸點(diǎn)的變化是有規(guī)律的，試分析下列兩組物質(zhì)熔點(diǎn)規(guī)律性變化的原因：物質(zhì)ANaClKClCsCl熔點(diǎn)/K10741049918物質(zhì)BNaMgAl熔點(diǎn)/K317923933晶體熔、沸點(diǎn)的高低，決定于組成晶體微粒間的作用力的大小。A組是______晶體，晶體微粒之間通過(guò)________相連，粒子之間的作用力由大到小的順序是________。B組晶體屬于____________晶體，價(jià)電子數(shù)由少到多的順序是__________，離子半徑由大到小的順序是__________。金屬鍵強(qiáng)度由小到大的順序?yàn)開(kāi)_____________。第四節(jié)離子晶體第1課時(shí)離子晶體、晶格能基礎(chǔ)落實(shí)一、1．陽(yáng)離子陰離子離子鍵2．異電性離子的數(shù)目幾何電荷鍵性(1)晶體中正、負(fù)離子的半徑比(2)正、負(fù)離子的電荷比66化學(xué)式88電荷個(gè)數(shù)配位數(shù)2∶11∶284(3)離子鍵的純粹程度3．(1)硬度(2)較高(3)熔融態(tài)水溶液二、1．氣態(tài)離子形成1mol離子晶體釋放的能量正值離子晶體穩(wěn)定性2．大小3．穩(wěn)定高大課堂練習(xí)1．D2．C[化合物中存在離子鍵則必為離子晶體，而離子晶體區(qū)別于其他晶體的突出特點(diǎn)是固體不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電，故選C。]3．(1)③⑤⑥③和④(2)①⑦②課時(shí)作業(yè)1．B2.D3．B[AlCl3是共價(jià)化合物，A錯(cuò)；凡含有離子鍵的化合物就是離子化合物，B正確；共價(jià)鍵除存在于共價(jià)化合物中，非金屬單質(zhì)及離子化合物中也可含有共價(jià)鍵，C錯(cuò)；銨鹽屬于離子化合物，但其中沒(méi)有金屬元素，D錯(cuò)。]4．D[根據(jù)離子晶體的概念可知，只要含有離子鍵，形成的晶體就是離子晶體，但離子晶體中不一定只含有離子鍵，如Na2O2中除離子鍵外，還含有非極性共價(jià)鍵，故C錯(cuò)，D正確。銨鹽形成的晶體也是離子晶體，其中不含金屬元素，如NH4Cl，故A錯(cuò)。由稀有氣體形成的分子晶體中含范德華力而無(wú)共價(jià)鍵，故B錯(cuò)。]5．B6．A[由題中的晶胞結(jié)構(gòu)圖可知：有8個(gè)K＋位于頂點(diǎn)，6個(gè)K＋位于面心，則晶胞中含有的K＋數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4個(gè)；有12個(gè)Oeq\o\al(－,2)位于棱心，1個(gè)處于體心，則晶胞中含有的Oeq\o\al(－,2)數(shù)為12×eq\f(1,4)＋1＝4個(gè)，所以超氧化鉀的化學(xué)式為KO2。設(shè)晶體中0價(jià)氧原子和－2價(jià)氧原子數(shù)分別為x、y，則有eq\f(－2y,x＋y)＝－eq\f(1,2)，即x∶y＝3∶1。]7．B[離子化合物一般熔、沸點(diǎn)較高，熔融態(tài)可導(dǎo)電；分子晶體溶于水后也可以發(fā)生電離而導(dǎo)電，如HCl等；HCl溶于水電離產(chǎn)生Cl－，也能與HNO3酸化的AgNO3溶液反應(yīng)，產(chǎn)生白色沉淀，故A、C、D都不可靠。]8．C9．D[對(duì)于離子晶體來(lái)說(shuō)，離子所帶電荷數(shù)越多，陰、陽(yáng)離子間的核間距離越小，晶格能越大，離子鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高，陽(yáng)離子半徑大小順序?yàn)椋築a2＋>K＋>Ca2＋>Na＋；陰離子半徑：Cl－>O2－，比較可得只有D項(xiàng)是正確的。]10．B[對(duì)于電荷相同的離子，半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，晶格能越大，硬度越高，熔、沸點(diǎn)越高。半徑：Cl－<Br－<I－，Mg2＋<Ca2＋，故A、C錯(cuò)誤，B正確；分子晶體的熔、沸點(diǎn)低于離子晶體的熔、沸點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。]11．C12．離子離子鍵NaCl>KCl>CsCl金屬