第四節 離子晶體,學習目標 1.了解離子晶體的結構特點。 2.能根據離子晶體的結構特點解釋其物理性質。 3.了解晶格能的含義及其應用。,課堂互動講練,課前自主學案,知能優化訓練,第四節 離子晶體,課前自主學案,一、離子晶體 1結構特點,陽離子,陰離子,離子鍵,2決定晶體結構的因素,半徑比,電荷比,離子鍵,3性質 熔、沸點_，硬度_，難溶于有機溶劑。,較高,較大,思考感悟 1離子晶體中存在共價鍵嗎？ 【提示】 有些離子晶體如NaOH、NH4Cl、Na2SO4中存在共價鍵，有些離子晶體中不存在共價鍵如NaCl、MgO等。,二、晶格能 1概念 _形成1摩離子晶體_的能量，通常取_，單位為_。 2影響因素 3晶格能對離子晶體性質的影響 晶格能越大，形成的離子晶體越_，而且熔點越_，硬度越_。,氣態離子,釋放,正值,kJmol1,越多,越小,穩定,高,大,科目一考試 / 2016年科目一模擬考試題,科目二考試 2016年科目二考試技巧、考試內容、考試視頻,思考感悟 2NaCl與KCl，NaCl與MgCl2哪一個晶格能更大？ 【提示】 r(Na)r(Mg2)，所以MgCl2的晶格能大于NaCl。,課堂互動講練,離子晶體及常見的類型,1離子鍵 (1)定義：陰、陽離子間通過靜電作用所形成的化學鍵叫做離子鍵。 (2)成鍵元素：活潑金屬元素(如K、Na、Ca、Ba等，主要是第A族和第A族元素)和活潑非金屬元素(如F、Cl、Br、O等，主要是第A族和第A族元素)相互結合時多形成離子鍵。,(3)成鍵原因：活潑金屬原子容易失去電子而形成陽離子，活潑非金屬原子容易得到電子形成陰離子。當活潑金屬遇到活潑非金屬時，電子發生轉移，分別形成陽、陰離子，再通過靜電作用形成離子鍵。 (4)離子鍵只存在于離子化合物中。 (5)強堿、活潑金屬氧化物、大多數鹽類是離子化合物。,2.離子晶體 (1)離子晶體是由陽離子和陰離子通過離子鍵結合而成的晶體。 (2)離子晶體微粒之間的作用力是離子鍵。由于靜電作用沒有方向性，故離子鍵沒有方向性。只要條件允許，陽離子周圍可以盡可能多地吸引陰離子，同樣，陰離子周圍可以盡可能多地吸引陽離子，故離子鍵也沒有飽和性。根據靜電作用大小的影響因素可知，在離子晶體中陰、陽離子半徑越小，所帶電荷數越多，離子鍵越強。 (3)離子晶體的化學式只表示晶體中陰、陽離子的個數比，而不是表示分子的組成。,3幾種離子晶體模型 (1)NaCl型晶體結構模型(左下圖)：配位數為6。 在NaCl晶體中，每個Na周圍同時吸引著6個Cl，每個Cl周圍也同時吸引著6個Na。 每個Na周圍與它最近且等距的Na有12個，每個Na周圍與它最近且等距的Cl有6個。,(2011年黃岡高二檢測)有下列八種晶體：A.SiO2(水晶)；B.冰醋酸；C.氧化鎂；D.白磷；E.晶體氬；F.氯化銨；G.鋁；H.金剛石。 用序號回答下列問題： (1)屬于原子晶體的化合物是_，直接由原子構成的晶體是_，直接由原子構成的分子晶體是_。,(2)由極性分子構成的晶體是_，含有共價鍵的離子晶體是_，屬于分子晶體的單質是_。 (3)在一定條件下能導電并發生化學變化的是_。受熱熔化后化學鍵不發生變化的是_，需克服共價鍵的是_。 【思路點撥】 判斷晶體類型需要注意以下兩點： (1)晶體的構成微粒。 (2)微粒間的相互作用力。,【答案】 (1)A A、E、H E (2)B F D、E (3)B、C、F B、D、E A、H,互動探究 (1)上述物質中均含有化學鍵嗎？ (2)B與F所含化學鍵類型是否相同？ 【提示】 (1)不是，稀有氣體為單原子分子，分子內無化學鍵。(2)B項冰醋酸分子中的化學鍵為共價鍵，而F項所含化學鍵為離子鍵、共價鍵、配位鍵。所以兩者所含化學鍵類型不同。,【規律方法】 判斷晶體類型的方法 判斷晶體的類型一般是根據物質的物理性質： (1)在常溫下呈氣態或液態的物質，其晶體應屬于分子晶體(Hg除外)。如H2O、H2等。對于稀有氣體，雖然構成物質的微粒為原子，但應看作單原子分子，因為微粒間的相互作用力是范德華力，而非共價鍵。 (2)在熔融狀態下能導電的晶體(化合物)是離子晶體。如：NaCl熔融后電離出Na和Cl，能自由移動，所以能導電。,(3)有較高的熔、沸點，硬度大，并且難溶于水的物質大多為原子晶體，如晶體硅、二氧化硅、金剛石等。 (4)易升華的物質大多為分子晶體。還要強調的是，對于教材上每種晶體類型的例子，同學們一定要認真掌握其結構，把握其實質和內涵，在解題中靈活運用。,變式訓練1 如圖，直線交點處的圓圈為NaCl晶體中Na或Cl所處的位置。這兩種離子在空間三個互相垂直的方向上都是等距離排列的。,(1)請將其中代表Cl的圓圈涂黑(不必考慮體積大小)，以完成NaCl晶體結構示意圖。 (2)晶體中，在每個Na的周圍與它最接近的且距離相等的Na共有_個。 (3)在NaCl晶胞中正六面體的頂角上、面上、棱上的Na或Cl為該晶胞與其相鄰的晶胞所共有，一個晶胞中Cl的個數等于_，即_(填計算式)；Na的個數等于_，即_(填計算式)。,解析：(1)如圖所示,答案：(1),離子晶體的性質,1熔、沸點 具有較高的熔、沸點，難揮發。離子晶體中，陰、陽離子間有強烈的相互作用(離子鍵)，要克服離子間的相互作用使物質熔化和沸騰，就需要較多的能量。因此，離子晶體具有較高的熔、沸點和難揮發的性質。 2硬度 硬而脆。離子晶體中，陰、陽離子間有較強的離子鍵，離子晶體表現出較高的硬度。當晶體受到沖擊力作用時，部分離子鍵發生斷裂，導致晶體破碎。,3導電性 不導電，但熔化或溶于水后能導電。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電。,4溶解性 大多數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。 特別提醒：化學變化過程一定發生舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成，但破壞化學鍵或形成化學鍵的過程卻不一定發生化學變化，如食鹽熔化會破壞離子鍵，食鹽結晶過程會形成離子鍵，但均不是化學變化過程。,(2011年北京東城區高二檢測)現有幾組物質的熔點()的數據：,據此回答下列問題： (1)A組屬于_晶體，其熔化時克服的微粒間的作用力是_。 (2)B組晶體共同的物理性質是_(填序號)。 有金屬光澤 導電性 導熱性 延展性 (3)C組中HF熔點反常是由于_。,(4)D組晶體可能具有的性質是_(填序號)。 硬度小 水溶液能導電 固體能導電 熔融狀態能導電 (5)D組晶體的熔點由高到低的順序為：NaClKClRbClCsCl，其原因解釋為：_。,【解析】 通過讀取表格中數據先判斷出晶體的類型及晶體的性質，應用氫鍵解釋HF的熔點反常，利用晶格能的大小解釋離子晶體熔點高低的原因。 【答案】 (1)原子 共價鍵 (2) (3)HF分子間能形成氫鍵，其熔化時需要消耗的能量更多(只要答出HF分子間能形成氫鍵即可) (4) (5)D組晶體都為離子晶體，r(Na)r(K)r(Rb)r(Cs)，在離子所帶電荷相同的情況下，半徑越小，晶格能越大，熔點就越高,【規律方法】 晶體熔、沸點高低的判斷 (1)不同類型晶體的熔、沸點：原子晶體離子晶體分子晶體；金屬晶體(除少數外)分子晶體；金屬晶體熔、沸點有的很高，如鎢，有的很低，如汞(常溫下是液體)。 (2)同類型晶體的熔、沸點： 原子晶體：結構相似，半徑越小，鍵長