高中化学人教版同步配套课件 离子晶体 44页

第三章第四节课前预习·巧设计名师课堂·一点通创新演练·大冲关设计1设计2设计3课堂10分钟练习课堂5分钟归纳课下30分钟演练考点一考点二考点三\n\n\n\n1．离子键：带相反电荷之间的相互作用。2．离子化合物：由构成的化合物。离子离子键\n一、离子晶体1．结构特点(1)构成粒子：和。(2)作用力：。(3)配位数：一个离子周围的离子的数目。2．决定晶体结构的因素(1)几何因素：晶体中正负离子的。(2)电荷因素：晶体中正负离子的。阳离子阴离子离子键最邻近异电性半径比电荷比\n(3)键性因素：离子键的。3．性质(1)硬度，难于压缩。(2)熔、沸点。4．常见离子晶体的空间结构(1)AB型离子晶体的空间结构：纯粹程度较大较高\n离子晶体NaClCsCl阴离子的配位数阳离子的配位数阴阳离子配位数图示晶胞66880.5250.934\n(2)CaF2晶体构型：Ca2＋的配位数为，F－的配位数为。84\n二、晶格能1．概念形成1摩尔离子晶体的能量，通常取，单位为。2．影响因素3．晶格能对离子晶体性质的影响晶格能越大，形成的离子晶体越，而且熔点越，硬度越。气态离子释放正值kJ·mol－1稳定高大\n1．下列叙述错误的是()A．带相反电荷的离子之间的相互吸引称为离子键B．金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键C．某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时所形成的化学键不一定是离子键D．两种非金属元素的原子间不可能形成离子键\n解析：离子间的相互作用包括相互吸引、相互排斥两个方面，A错；B正确，如BeCl2、HgCl2中的化学键都是共价键；氢原子最外层只有一个电子，它与卤素结合时形成共价键，C项正确；两种非金属元素的电负性差值小，不能形成离子键，一定是形成共价键，D项正确。答案：A\n2．下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是()A．可溶于水B．具有较高的熔点C．水溶液能导电D．熔融状态能导电解析：离子化合物与共价化合物的区别是熔融状态是否能导电。答案：D\n3．下列关于晶格能的说法中正确的是()A．晶格能指形成1mol离子键所放出的能量B．晶格能指破坏1mol离子键所吸收的能量C．晶格能指1mol离子化合物中的阴、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D．晶格能的大小与晶体的熔点、硬度都无关解析：晶格能指1mol离子化合物中阴、阳离子由相互远离的气态离子结合成离子晶体时放出的能量，A、B错误，C正确；晶格能越大，熔点越高，硬度越大，D错误。答案：C\n4.某离子晶体晶胞如图所示，阳离子X(●)位于立方体的顶点，阴离子Y(○)位于立方体的中心，试分析：(1)晶体中Y的配位数是________；X的配位数是________；该晶体的化学式为________________。(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有________个。\n解析：(1)从图示可知：Y位于立方体的中心，X位于立方体的8个顶点，所以在Y周围与其最近的异性离子(X)数为8，同样，在X周围与其最近的异性离子(Y)数为8。故晶体中Y、X的配位数均为8，该晶体的化学式为XY。(2)以某个X为中心与其同轴的上下、左右，前后共6个X，距离相等且最接近。答案：(1)88XY(2)6\n\n1．NaCl型\n(1)每个Na＋周围最近距离的Cl－是6个(上、下、左、右、前、后，即配位数是6)，构成正八面体；每个Cl－周围最近距离的Na＋也是6个(即配位数是6)，构成正八面体。由此可推知该晶体的化学式为NaCl。(2)每个Na＋周围最近距离的Na＋是12个(上层4个，同层4个，下层4个)，每个Cl－周围最近距离的Cl－也是12个。\n2．CsCl型(1)每个Cs＋周围最近距离的Cl－是8个(即配位数是8)，构成正六面体；每个Cl－周围最近距离的Cs＋也是8个(即配位数是8)，构成正六面体，由此可推知该晶体的化学式为CsCl。\n(2)每个Cs＋周围最近距离的Cs＋是6个(上、下、左、右、前、后)，构成正八面体；每个Cl－周围最近距离的Cl－也是6个，构成正八面体。\n3．CaF2型\n[例1]如图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿的晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单元。\n(1)在该物质的晶体结构中，每个钛原子周围与它最近且距离相等的钛原子、钙原子各有________个、________个。(2)该化合物的化学式为________。(3)若钙、钛、氧三种元素的相对原子质量分别为a、b、c，晶体结构图中正方体边长为dnm(1nm＝1×10－9m)，则该晶体的密度为________g/cm3(阿伏加德罗常数用NA表示)。\n\n\n1．离子晶体具有较高的熔沸点，难挥发离子晶体中，阴、阳离子间有强烈的相互作用(离子键)，要克服离子间的相互作用使物质熔化和沸腾，就需要较多的能量。因此，离子晶体具有较高的熔沸点和难挥发的性质。一般说来，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，离子晶体的熔沸点越高，如Al2O3＞MgO；NaCl＞CsCl等。\n2．离子晶体硬而脆离子晶体中，阴、阳离子间有较强的离子键，离子晶体表现出较高的硬度。当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎。\n3．离子晶体不导电，熔化或溶于水后能导电离子晶体中，离子键较强，离子不能自由移动，即晶体中无自由移动离子，因此，离子晶体不导电。当升高温度时，阴、阳离子获得足够能量克服离子间的相互作用，成为自由移动的离子，在外界电场作用下，离子定向移动而导电。离子化合物溶于水时，阴、阳离子受到水分子作用变成了自由移动的离子(或水合离子)，在外界电场作用下，阴、阳离子定向移动而导电。难溶于水的强电解质如BaSO4、CaCO3等溶于水，由于浓度极小，故导电性极差，通常情况下，我们说它们的水溶液不导电。\n4．溶解性大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水)中，难溶于非极性溶剂(如苯、CCl4)中。当把离子晶体放在水中时，极性水分子对离子晶体中的离子产生吸引，使晶体中的离子克服离子间的作用而离开晶体，变成在水中自由移动的离子。\n[例2]下列性质适合于离子晶体的是()①熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电②熔点10.31℃，液态不导电，水溶液能导电③能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.6℃④熔点97.81℃，质软，导电，密度0.97g/cm3⑤熔点－218℃，难溶于水⑥熔点3900℃，硬度很大，不导电⑦难溶于水，固体时导电，升温时导电能力减弱⑧难溶于水，熔点高，固体不导电，熔化时导电\n[解析]离子晶体液态时能导电，难溶于非极性溶剂，熔点较高、质硬而脆，固体不导电，故②③④⑤⑦均不符合离子晶体的特点；⑥中熔点达3900℃，硬度很大应是原子晶体。故只有①⑧符合题意。[答案]A\n离子晶体的判断方法(1)依据晶体微粒判断：由阴、阳离子构成的晶体，一定是离子晶体。(2)依据物质类别判断：金属氧化物、强碱和大部分盐类，是离子晶体。(3)依据导电性判断：离子晶体固体时不导电，而熔融状态时可以导电。(4)依据熔点判断：离子晶体熔点较高，常在数百至一千摄氏度。(5)依据硬度和机械性能判断：离子晶体硬度较大，但较脆。\n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)金属离子和自由电子之间的强烈相互作用\n类型项目离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体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3410。C)硬度略硬而脆大较小差别较大\n类型项目离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体导电性不良导体(熔化后或溶于水导电)不良导体(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\n[例3]下列关于晶体的说法正确的组合是()①分子晶体中都存在共价键②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低\n④离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中肯定没有离子键⑤CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个钛原子和12个氧原子紧相邻⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合⑦晶体中分子间作用力越大，分子越稳定⑧氯化钠熔化时离子键被破坏A．①②③⑥B．①②④C．③⑤⑦D．③⑤⑧\n[解析]稀有气体的晶体内不含化学键；金属晶体中含阳离子和自由电子，无阴离子；离子晶体内可能有共价键；SiO2晶体中每个硅原子与四个氧原子以共价键相结合；分子的稳定性由共价键的键能决定，与分子间作用力无关。[答案]D\n区分四类晶体的关键是构成晶体的粒子间的作用力，离子键形成离子晶体，共价键形成原子晶体，分子间作用力形成分子晶体，金属键形成金属晶体。\n\n点击下图进入课堂10分钟练习\n(1)离子晶体是由阴、阳离子通过离子键结合而成的晶体。(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)晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。\n点击下图进入课下30分钟演练