人教版選修3 第三章 第四節(jié) 離子晶體 學(xué)案.doc

第四節(jié)離子晶體課標(biāo)要求1能說明離子鍵的形成，能根據(jù)離子化合物的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)。2了解晶格能的應(yīng)用，知道晶格能的大小可以衡量離子晶體中離子鍵的強(qiáng)弱。3知道離子晶體的構(gòu)成粒子、粒子間作用力以及與其他晶體的區(qū)別。1離子晶體是由陰、陽離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體。決定離子晶體結(jié)構(gòu)的重要因素有：幾何因素(正負(fù)離子的半徑比)，電荷因素(正負(fù)離子的電荷比)，鍵性因素(離子鍵的純粹程度)。2離子晶體硬度較大，難于壓縮，具有較高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，固體不導(dǎo)電，溶于水或在熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電。3常見的三種離子晶體的晶胞：4離子晶體的晶格能是指氣態(tài)離子形成1摩爾離子晶體釋放的能量，晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，熔點(diǎn)越高，硬度越大。 1離子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)構(gòu)成粒子：陰離子和陽離子。(2)作用力：離子鍵。(3)配位數(shù)：一個(gè)離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目。特別提醒(1)離子晶體中不一定都含有金屬元素，如nh4no3晶體；由金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶體，如alcl3晶體是分子晶體。(2)離子晶體中除含離子鍵外不一定不含其他化學(xué)鍵，如ch3coonh4中除含離子鍵外，還含有共價(jià)鍵、配位鍵。(3)含有陽離子的晶體不一定是離子晶體，也可能是金屬晶體。2離子晶體結(jié)構(gòu)的決定因素(1)幾何因素：晶體中正負(fù)離子的半徑比。(2)電荷因素：晶體中正負(fù)離子的電荷比。(3)鍵性因素：離子鍵的純粹程度。3離子晶體的性質(zhì)熔、沸點(diǎn)熔、沸點(diǎn)較高，難揮發(fā)硬度硬度較大，難以壓縮溶解性一般在水中易溶，在非極性溶劑中難溶導(dǎo)電性固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)或在水溶液中能導(dǎo)電特別提醒離子晶體的熔點(diǎn)不一定低于原子晶體，如mgo的熔點(diǎn)(2 852 )高于sio2的熔點(diǎn)(1 600 )。4常見的離子晶體晶體類型naclcsclcaf2 晶胞陽離子的配位數(shù)688陰離子的配位數(shù)6845晶格能 1判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)。(1)晶格能指形成1 mol離子鍵所放出的能量()(2)晶格能指破壞1 mol離子鍵所吸收的能量()(3)晶格能指1 mol離子化合物中的陰、陽離子由相互遠(yuǎn)離的氣態(tài)離子結(jié)合成離子晶體時(shí)所放出的能量()(4)晶格能的大小與晶體的熔點(diǎn)、硬度都無關(guān)()答案：(1)(2)(3)(4)2下列性質(zhì)中，可以較充分說明某晶體是離子晶體的是()a具有較高的熔點(diǎn)b固態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電c可溶于水d固態(tài)不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)能導(dǎo)電解析：選da項(xiàng)，sio2晶體熔點(diǎn)也較高，但不是離子晶體；b項(xiàng)，hcl晶體的水溶液也能導(dǎo)電，也不是離子晶體；c項(xiàng)，有些晶體如固體氨溶于水，不屬于離子晶體；d項(xiàng)，離子晶體固態(tài)時(shí)不能導(dǎo)電，在熔融時(shí)可導(dǎo)電。3下列熱化學(xué)方程式中，能直接表示出氯化鈉晶格能的是()ana(g)cl(g)nacl(s)h1bna(s)cl(g)nacl(s)h2c2na(g)2cl(g)2nacl(s)h3dna(g)cl(g)nacl(s)h4解析：選a氣態(tài)離子形成1摩離子晶體釋放的能量稱為晶格能。4連線題。答案：a(2)b(3)c(1)1四種晶體類型的比較類型項(xiàng)目離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體構(gòu)成晶體的粒子陰、陽離子原子分子金屬陽離子和自由電子粒子間的作用離子鍵共價(jià)鍵分子間作用力(范德華力或氫鍵)金屬鍵確定作用力強(qiáng)弱的一般判斷方法離子電荷、半徑鍵長(原子半徑)組成結(jié)構(gòu)相似時(shí)，比較相對分子質(zhì)量大小離子半徑、價(jià)電子數(shù)熔、沸點(diǎn)較高高低差別較大(汞常溫下為液態(tài)，鎢熔點(diǎn)為3 410 )硬度略硬而脆大較小差別較大導(dǎo)電性不良導(dǎo)體(熔化后或溶于水導(dǎo)電)不良導(dǎo)體(個(gè)別為半導(dǎo)體)不良導(dǎo)體(部分溶于水發(fā)生電離后導(dǎo)電)良導(dǎo)體溶解性多數(shù)易溶一般不溶相似相溶一般不溶于水，少數(shù)與水反應(yīng)機(jī)械加工性不良不良不良優(yōu)良延展性差差差優(yōu)良2判斷晶體類型的常用方法(1)根據(jù)晶體的概念判斷依據(jù)組成晶體的粒子和粒子間的作用力判斷。如由陰、陽離子通過離子鍵形成的晶體屬于離子晶體；由分子通過分子間作用力形成的晶體屬于分子晶體；由原子通過共價(jià)鍵形成的晶體屬于原子晶體；由金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵形成的晶體屬于金屬晶體。(2)根據(jù)物質(zhì)的類別判斷按照物質(zhì)所屬的類別也可進(jìn)行判斷。一般來說，金屬氧化物(na2o、mgo、na2o2等)、強(qiáng)堿和絕大多數(shù)鹽類屬于離子晶體；大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅、晶體硼等外)、氣態(tài)氫化物、非金屬氧化物(除sio2等外)、酸和大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)屬于分子晶體；金屬單質(zhì)屬于金屬晶體；常見的原子晶體單質(zhì)有金剛石、晶體硼等，常見的原子晶體化合物有sic、sio2等。(3)根據(jù)晶體的特征性質(zhì)判斷根據(jù)不同晶體的特征性質(zhì)(如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解性、導(dǎo)電性、硬度和機(jī)械性能等)的不同和相應(yīng)規(guī)律來判斷。如熔、沸點(diǎn)較低且不導(dǎo)電的單質(zhì)和化合物一般形成分子晶體；熔、沸點(diǎn)較高且在水溶液中或熔融狀態(tài)下導(dǎo)電的化合物一般為離子晶體；熔、沸點(diǎn)很高，硬度很大，不導(dǎo)電，不溶于一般溶劑的物質(zhì)一般為原子晶體；金屬單質(zhì)(在熔融狀態(tài)和固態(tài)時(shí)均能導(dǎo)電)形成金屬晶體。1下列有關(guān)晶體的說法正確的是()a晶體分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定b原子晶體中共價(jià)鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高c冰融化時(shí)水分子中共價(jià)鍵發(fā)生斷裂d氯化鈉熔化時(shí)離子鍵未被破壞解析：選b分子的穩(wěn)定性與化學(xué)鍵的鍵能有關(guān)，與分子間作用力無關(guān)，a錯(cuò)誤；冰融化時(shí)破壞的是水分子間的分子間作用力，c錯(cuò)誤；氯化鈉熔化時(shí)離子鍵被破壞，d錯(cuò)誤。2下列物質(zhì)所屬晶體類型分類正確的是()類型abcd原子晶體石墨生石灰碳化硅金剛石分子晶體冰固態(tài)氨氯化銫干冰離子晶體氮化鋁食鹽明礬芒硝金屬晶體銅汞鋁鐵解析：選da選項(xiàng)中石墨為混合型晶體，b選項(xiàng)中生石灰為離子晶體，c選項(xiàng)中氯化銫為離子晶體。1不同晶體類型的熔、沸點(diǎn)高低規(guī)律一般為原子晶體離子晶體分子晶體。金屬晶體的熔、沸點(diǎn)有的很高(如鎢)，有的很低(如汞)。2同屬于原子晶體一般組成晶體的原子半徑越小，熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn)：金剛石(cc)二氧化硅(sio)碳化硅(sic)晶體硅(sisi)。3同屬于離子晶體離子所帶電荷越多，離子半徑越小，則離子鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn)：mgonaclcscl。4同屬于金屬晶體金屬原子的價(jià)電子數(shù)越多，半徑越小，金屬鍵越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn)：almgna。5同屬于分子晶體分子間作用力越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。(1)組成和結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，一般相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，熔、沸點(diǎn)越高。如熔點(diǎn)：i2br2cl2f2。(2)相對分子質(zhì)量相同或相近的物質(zhì)，分子的極性越大，熔、沸點(diǎn)越高。如沸點(diǎn)：con2。(3)同分異構(gòu)體之間：一般是支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低。如沸點(diǎn)：正戊烷異戊烷新戊烷。結(jié)構(gòu)越對稱，熔、沸點(diǎn)越低。如沸點(diǎn)：鄰二甲苯間二甲苯對二甲苯。(4)若分子間有氫鍵，則分子間作用力比結(jié)構(gòu)相似的同類晶體大，故熔、沸點(diǎn)較高。如沸點(diǎn)：hfhihbrhcl。(5)狀態(tài)不同的物質(zhì)在相同條件下，熔、沸點(diǎn)：固體液體氣體。例如：shgo2。1下列物質(zhì)的熔點(diǎn)高低順序，正確的是()a金剛石晶體硅碳化硅bknalicnafnaclnabrdci4cbr4ccl4ch4解析：選da項(xiàng)，鍵能：cccsisisi，故熔點(diǎn)：金剛石碳化硅晶體硅；b項(xiàng)，金屬鍵：linak，故熔點(diǎn)：linak；c項(xiàng)，晶格能：nafnaclnabr，故熔點(diǎn)：nafnaclnabr；d項(xiàng)，相對分子質(zhì)量：ci4cbr4ccl4ch4，故熔點(diǎn)：ci4cbr4ccl4ch4。2根據(jù)你學(xué)過的知識(shí)，判斷kcl、nacl、cao、bao四種晶體熔點(diǎn)的高低順序可能是()akclnaclbaocaobnaclkclcaobaoccaobaonaclkcldcaobaokclnacl解析：選c離子晶體中，離子鍵越強(qiáng)，晶體熔、沸點(diǎn)越高，而離子所帶電荷越高，半徑越小，離子鍵越強(qiáng)。ca2、o2、ba2都帶2個(gè)電荷；na、cl、k只帶1個(gè)電荷，r(ca2)r(ba2)，r(na)baonaclkcl。三級訓(xùn)練節(jié)節(jié)過關(guān)1下列敘述正確的是()a離子晶體中一定含有活潑金屬陽離子b離子晶體都是化合物c固態(tài)不導(dǎo)電、溶于水能導(dǎo)電，這一性質(zhì)能說明某晶體一定是離子晶體d離子晶體一般具有較低的熔點(diǎn)解析：選b離子晶體中不一定含金屬陽離子，如nh4cl；固體不導(dǎo)電、溶于水能導(dǎo)電的可能是分子晶體，如alcl3。2下列大小關(guān)系正確的是()a晶格能：naclcaoc熔點(diǎn)：nainabr d熔、沸點(diǎn)：co2nacl解析：選b離子半徑clnabr，a項(xiàng)錯(cuò)誤；mgo、cao均為離子晶體，離子半徑mg2ca2，mgo中離子鍵強(qiáng)，晶格能大，硬度大，b正確；同理，c項(xiàng)中熔點(diǎn)nainabr；d中co2為分子晶體，nacl是離子晶體，熔、沸點(diǎn)：co2h2s，c項(xiàng)中很明顯熔點(diǎn)i2hg，d項(xiàng)中熔點(diǎn)晶體硅碳化硅。4下列晶體分類中正確的一組是()選項(xiàng)離子晶體原子晶體分子晶體anaoharso2bh2so4石墨scch3coona水晶i2dba(oh)2金剛石玻璃解析：選cnaoh、ch3coona、ba(oh)2都是通過離子鍵相互結(jié)合的離子晶體；純h2so4中無h，是分子晶體；ar是氣體，分子間以范德華力相互結(jié)合，為分子晶體；石墨是混合型晶體；水晶(sio2)與金剛石是典型的原子晶體。硫的化學(xué)式用s表示，實(shí)際上是s8以范德華力結(jié)合的分子晶體；玻璃沒有固定的熔點(diǎn)，加熱時(shí)逐漸軟化，為非晶體。5根據(jù)右圖推測，cscl晶體中兩距離最近的cs間距離為a，則每個(gè)cs周圍與其距離為a的cs數(shù)目為_，每個(gè)cs周圍