高中化学第3章物质的聚集状态与物质性质第2节第2课时离子晶体学案鲁科版选修3

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1、第2课时　离子晶体[学习目标定位]　1.正确理解离子键、离子晶体的概念，知道离子晶体类型与其性质的联系。2.认识晶格能的概念和意义，能根据晶格能的大小，分析晶体的性质。一　离子晶体结构模型离子晶体中，阴离子呈等径圆球密堆积，阳离子有序地填在阴离子的空隙中，每个离子周围等距离地排列着异电性离子，被异电性离子包围。1．观察分析表中AB型离子晶体的结构模型，填写下表：晶体结构模型配位数Cl－和Na＋配位数都为6Cl－和Cs＋配位数都为8Zn2＋和S2－配位数都为4晶胞中微粒数Na＋、Cl－都为4Cs＋、Cl－都为1Zn2＋、S2－都为4阴、阳离子个数比1∶11∶11∶1化学式NaCl

2、CsClZnS符合类型Li、Na、K、Rb的卤化物，AgF、MgO等CsBr、CsI、NH4Cl等BeO、BeS等2．右图是CaF2晶体的晶胞示意图回答下列问题：(1)Ca2＋的配位数是8，F－的配位数是4。(2)该晶胞中含有的Ca2＋数目是4，F－数目是8。3．问题讨论：(1)在NaCl和CsCl两种晶体中，阴、阳离子的个数比都是1∶1，都属于AB型离子晶体，为什么二者的配位数不同、晶体结构不同？答案　在NaCl晶体中，正负离子的半径比r＋/r－＝0.525，在CsCl晶体中，r＋/r－12＝0.934，由于r＋/r－值的不同，结果使晶体中离子的配位数不同，其晶体结构不同。N

3、aCl晶体中阴、阳离子的配位数都是6，CsCl晶体中阴、阳离子的配位数都是8。r＋/r－数值越大，离子的配位数越高。(2)为什么在NaCl(或CsCl)晶体中，正负离子的配位数相同；而在CaF2晶体中，正负离子的配位数不相同？答案　在NaCl、CsCl晶体中，正负离子的配位数相同，是由于正负离子电荷(绝对值)相同，因而正负离子的个数相同，结果导致正负离子的配位数相同；若正负离子的电荷不相同，正负离子的个数必定不相同，结果正负离子的配位数就不会相同。CaF2晶体中，Ca2＋的配位数为8，F－的配位数为4，离子所带电荷越多，配位数越多。(3)根据离子晶体的形成，推测离子晶体具有怎样

4、的特性？答案　离子晶体是由阴、阳离子间通过较强的离子键而形成的，所以离子晶体具有较高的熔、沸点，难挥发，硬度较大，离子晶体不导电，熔化或溶于水后能导电。大多数离子晶体能溶于水，难溶于有机溶剂。[归纳总结]1．离子键无方向性和饱和性，在离子晶体中阴、阳离子与异电性离子接触尽可能采用最密堆积，可以看作是不等径圆球密堆积。2．晶体中正负离子的半径比是决定离子晶体结构的重要因素，简称几何因素。此外正负离子的电荷比也是决定离子晶体结构的重要因素，简称电荷因素。3．强碱、活泼金属氧化物、大多数盐类都是离子化合物。它们在通常条件下都是固体，都属于离子晶体。4．一般说来，阴、阳离子的电荷数越多

5、，离子半径越小，则离子键越强，离子晶体的熔、沸点越高，如：Al2O3>MgO，NaCl>CsCl等。[活学活用]1．下列关于氯化钠晶体结构的说法中正确的是(　　)A．氯化钠晶体中，阴、阳离子的配位数相等B．氯化钠的晶体结构中，每1个Na＋仅结合1个Cl－C．氯化钠的晶胞中的质点代表一个NaClD．氯化钠晶体中存在单个的NaCl分子答案　A解析　氯化钠晶体中，每个Na＋周围结合6个Cl－，而每个Cl－周围结合6个Na＋；NaCl只表示Na＋和Cl－个数比为1∶1。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12C．可溶于

6、水D．固态不导电，熔融状态能导电答案　D解析二　晶格能1．晶格能是指将1_mol离子晶体中的阴、阳离子完全气化而远离所吸收的能量。(1)吸收的能量越多，晶格能越大，表示离子键越强，离子晶体越稳定。(2)晶格能符号为U，通常取正值，单位kJ·mol－1。2．观察分析下表，回答下列问题：离子化合物NaBrNaClMgO离子电荷数112核间距/pm290276205晶格能/kJ·mol－17367873890熔点/℃7508012800摩氏硬度<2.52.56.5(1)影响晶格能大小的因素有哪些？答案　影响晶格能的因素：离子所带的电荷数和阴、阳离子间的距离(与离子半径成正比)。晶格能

7、与离子所带电荷数的乘积成正比，与阴、阳离子间的距离成反比。(2)晶格能与晶体的熔点、硬度有怎样的关系？答案　晶格能的数据可以用来说明许多典型离子晶体的性质变化规律，晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，晶体的熔、沸点越高，硬度越大。[归纳总结]影响离子键强度的因素(1)离子电荷数的影响：电荷数越多，晶格能越大，离子键越牢固，离子晶体的熔点越高、硬度越大。(2)离子半径的影响：半径越大，导致离子核间距越大，晶格能越小，离子键越易断裂，离子晶体的熔点越低、硬度越小。[活学活用]3．一种金属晶体与一种