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1、2022-2023学年高中化学第三章第四节离子晶体学案含解析新人教版选修3 课标要求1能说明离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。3知道离子晶体的构成粒子、粒子间作用力以及与其他晶体的区别。1离子晶体是由阴、阳离子通过离子键结合而成的晶体。决定离子晶体结构的重要因素有：几何因素(正负离子的半径比)，电荷因素(正负离子的电荷比)，键性因素(离子键的纯粹程度)。2离子晶体硬度较大，难于压缩，具有较高的熔点和沸点，固体不导电，溶于水或在熔融状态下可以导电。3常见的三种离子晶体的晶胞：4离子晶体的晶格能是指气态离子形
2、成1摩尔离子晶体释放的能量，晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。 1离子晶体的结构特点(1)构成粒子：阴离子和阳离子。(2)作用力：离子键。(3)配位数：一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。特别提醒(1)离子晶体中不一定都含有金属元素，如NH4NO3晶体；由金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体，如AlCl3晶体是分子晶体。(2)离子晶体中除含离子键外不一定不含其他化学键，如CH3COONH4中除含离子键外，还含有共价键、配位键。(3)含有阳离子的晶体不一定是离子晶体，也可能是金属晶体。2离子晶体结构的决定因素(1)几何因素：晶体中正负离子的半径比。(2)电荷因素：
3、晶体中正负离子的电荷比。(3)键性因素：离子键的纯粹程度。3离子晶体的性质熔、沸点熔、沸点较高，难挥发硬度硬度较大，难以压缩溶解性一般在水中易溶，在非极性溶剂中难溶导电性固态时不导电，熔融状态或在水溶液中能导电特别提醒离子晶体的熔点不一定低于原子晶体，如MgO的熔点(2 852 )高于SiO2的熔点(1 600 )。4常见的离子晶体晶体类型NaClCsClCaF2 晶胞阳离子的配位数688阴离子的配位数6845晶格能 1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)晶格能指形成1 mol离子键所放出的能量()(2)晶格能指破坏1 mol离子键所吸收的能量()(3)晶格能指1 mol离子化合物中
4、的阴、阳离子由相互远离的气态离子结合成离子晶体时所放出的能量()(4)晶格能的大小与晶体的熔点、硬度都无关()答案：(1)(2)(3)(4)2下列性质中，可以较充分说明某晶体是离子晶体的是()A具有较高的熔点B固态不导电，水溶液能导电C可溶于水D固态不导电，熔融状态能导电解析：选DA项，SiO2晶体熔点也较高，但不是离子晶体；B项，HCl晶体的水溶液也能导电，也不是离子晶体；C项，有些晶体如固体氨溶于水，不属于离子晶体；D项，离子晶体固态时不能导电，在熔融时可导电。3下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶格能的是()ANa(g)Cl(g)NaCl(s)H1BNa(s)Cl(g)NaCl(s)
5、H2C2Na(g)2Cl(g)2NaCl(s)H3DNa(g)Cl(g)NaCl(s)H4解析：选A气态离子形成1摩离子晶体释放的能量称为晶格能。4连线题。答案：A(2)B(3)C(1)1四种晶体类型的比较类型项目离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体构成晶体的粒子阴、阳离子原子分子金属阳离子和自由电子粒子间的作用离子键共价键分子间作用力(范德华力或氢键)金属键确定作用力强弱的一般判断方法离子电荷、半径键长(原子半径)组成结构相似时，比较相对分子质量大小离子半径、价电子数熔、沸点较高高低差别较大(汞常温下为液态，钨熔点为3 410 )硬度略硬而脆大较小差别较大导电性不良导体(熔化后或溶于水导电)不良
6、导体(个别为半导体)不良导体(部分溶于水发生电离后导电)良导体溶解性多数易溶一般不溶相似相溶一般不溶于水，少数与水反应机械加工性不良不良不良优良延展性差差差优良2判断晶体类型的常用方法(1)根据晶体的概念判断依据组成晶体的粒子和粒子间的作用力判断。如由阴、阳离子通过离子键形成的晶体属于离子晶体；由分子通过分子间作用力形成的晶体属于分子晶体；由原子通过共价键形成的晶体属于原子晶体；由金属阳离子和自由电子通过金属键形成的晶体属于金属晶体。(2)根据物质的类别判断按照物质所属的类别也可进行判断。一般来说，金属氧化物(Na2O、MgO、Na2O2等)、强碱和绝大多数盐类属于离子晶体；大多数非金属单质(
7、除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼等外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2等外)、酸和大多数有机物(除有机盐外)属于分子晶体；金属单质属于金属晶体；常见的原子晶体单质有金刚石、晶体硼等，常见的原子晶体化合物有SiC、SiO2等。(3)根据晶体的特征性质判断根据不同晶体的特征性质(如熔点、沸点、溶解性、导电性、硬度和机械性能等)的不同和相应规律来判断。如熔、沸点较低且不导电的单质和化合物一般形成分子晶体；熔、沸点较高且在水溶液中或熔融状态下导电的化合物一般为离子晶体；熔、沸点很高，硬度很大，不导电，不溶于一般溶剂的物质一般为原子晶体；金属单质(在熔融状态和固态时均能导电)形成金属晶体。1下列有关
8、晶体的说法正确的是()A晶体分子间作用力越大，分子越稳定B原子晶体中共价键越强，熔点越高C冰融化时水分子中共价键发生断裂D氯化钠熔化时离子键未被破坏解析：选B分子的稳定性与化学键的键能有关，与分子间作用力无关，A错误；冰融化时破坏的是水分子间的分子间作用力，C错误；氯化钠熔化时离子键被破坏，D错误。2下列物质所属晶体类型分类正确的是()类型ABCD原子晶体石墨生石灰碳化硅金刚石分子晶体冰固态氨氯化铯干冰离子晶体氮化铝食盐明矾芒硝金属晶体铜汞铝铁解析：选DA选项中石墨为混合型晶体，B选项中生石灰为离子晶体，C选项中氯化铯为离子晶体。1不同晶体类型的熔、沸点高低规律一般为原子晶体离子晶体分子晶体。
9、金属晶体的熔、沸点有的很高(如钨)，有的很低(如汞)。2同属于原子晶体一般组成晶体的原子半径越小，熔、沸点越高。如熔点：金刚石(CC)二氧化硅(SiO)碳化硅(SiC)晶体硅(SiSi)。3同属于离子晶体离子所带电荷越多，离子半径越小，则离子键越强，熔、沸点越高。如熔点：MgONaClCsCl。4同属于金属晶体金属原子的价电子数越多，半径越小，金属键越强，熔、沸点越高。如熔点：AlMgNa。5同属于分子晶体分子间作用力越强，熔、沸点越高。(1)组成和结构相似的分子晶体，一般相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔、沸点越高。如熔点：I2Br2Cl2F2。(2)相对分子质量相同或相近的物质，分子的
10、极性越大，熔、沸点越高。如沸点：CON2。(3)同分异构体之间：一般是支链越多，熔、沸点越低。如沸点：正戊烷异戊烷新戊烷。结构越对称，熔、沸点越低。如沸点：邻二甲苯间二甲苯对二甲苯。(4)若分子间有氢键，则分子间作用力比结构相似的同类晶体大，故熔、沸点较高。如沸点：HFHIHBrHCl。(5)状态不同的物质在相同条件下，熔、沸点：固体液体气体。例如：SHgO2。1下列物质的熔点高低顺序，正确的是()A金刚石晶体硅碳化硅BKNaLiCNaFNaClNaBrDCI4CBr4CCl4CH4解析：选DA项，键能：CCCSiSiSi，故熔点：金刚石碳化硅晶体硅；B项，金属键：LiNaK，故熔点：LiNa
11、K；C项，晶格能：NaFNaClNaBr，故熔点：NaFNaClNaBr；D项，相对分子质量：CI4CBr4CCl4CH4，故熔点：CI4CBr4CCl4CH4。2根据你学过的知识，判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序可能是()AKClNaClBaOCaOBNaClKClCaOBaOCCaOBaONaClKClDCaOBaOKClNaCl解析：选C离子晶体中，离子键越强，晶体熔、沸点越高，而离子所带电荷越高，半径越小，离子键越强。Ca2、O2、Ba2都带2个电荷；Na、Cl、K只带1个电荷，r(Ca2)r(Ba2)，r(Na)BaONaClKCl。三级训练节节过关1下列叙
12、述正确的是()A离子晶体中一定含有活泼金属阳离子B离子晶体都是化合物C固态不导电、溶于水能导电，这一性质能说明某晶体一定是离子晶体D离子晶体一般具有较低的熔点解析：选B离子晶体中不一定含金属阳离子，如NH4Cl；固体不导电、溶于水能导电的可能是分子晶体，如AlCl3。2下列大小关系正确的是()A晶格能：NaClCaOC熔点：NaINaBr D熔、沸点：CO2NaCl解析：选B离子半径ClNaBr，A项错误；MgO、CaO均为离子晶体，离子半径Mg2Ca2，MgO中离子键强，晶格能大，硬度大，B正确；同理，C项中熔点NaINaBr；D中CO2为分子晶体，NaCl是离子晶体，熔、沸点：CO2H2S
13、，C项中很明显熔点I2Hg，D项中熔点晶体硅碳化硅。4下列晶体分类中正确的一组是()选项离子晶体原子晶体分子晶体ANaOHArSO2BH2SO4石墨SCCH3COONa水晶I2DBa(OH)2金刚石玻璃解析：选CNaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通过离子键相互结合的离子晶体；纯H2SO4中无H，是分子晶体；Ar是气体，分子间以范德华力相互结合，为分子晶体；石墨是混合型晶体；水晶(SiO2)与金刚石是典型的原子晶体。硫的化学式用S表示，实际上是S8以范德华力结合的分子晶体；玻璃没有固定的熔点，加热时逐渐软化，为非晶体。5根据右图推测，CsCl晶体中两距离最近的Cs间距离为a，则每个Cs周围与其距离为a的Cs数目为_，每个Cs周围距离相等且次近的Cs数目为_，距离为_，每个Cs周围距离相等且第三近的Cs数目为_，距离为_
