1、考點(diǎn)九十四 離子晶體聚焦與凝萃1了解離子晶體的概念、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；2理解離子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，能根據(jù)離子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)解釋其物理性質(zhì)；3了解晶格能的含義及應(yīng)用，會用晶格能的大小衡量離子晶體中離子鍵的強(qiáng)弱；4初步學(xué)會用晶格能從定量角度分析離子晶體的物理性質(zhì)。解讀與打通常規(guī)考點(diǎn)一、離子晶體1離子晶體：（1）定義：離子間通過離子鍵結(jié)合而成的晶體叫離子晶體。（2）構(gòu)成粒子：陰、陽離子。（3）粒子間的作用：離子鍵。2離子晶體的性質(zhì)：（1）熔沸點(diǎn)較高、硬度較大。（2）導(dǎo)電性：熔融狀態(tài)或溶于水時(shí)能導(dǎo)電，固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電。（3）溶解性：多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑，難溶于非極性溶劑。離子晶體的溶解性與晶體中離子鍵

2、的強(qiáng)度有關(guān)，一般地說，離子半徑越小，離子電荷數(shù)越多，越不易溶于水。如NaCl易溶于水，而AgCl不易溶于水。3離子晶體中離子的配位數(shù)：與中心離子（或原子）直接成鍵的離子（或原子）稱為配位離子（或原子）。配位離子（或原子）的數(shù)目稱為配位數(shù)，離子晶體是通過離子鍵結(jié)合而成的，離子鍵的一個(gè)特點(diǎn)是沒有方向性。離子是一個(gè)帶電的質(zhì)點(diǎn)（近似地認(rèn)為是球體），根據(jù)靜電學(xué)理論，它在各個(gè)方向上的靜電效應(yīng)是等同的。離子鍵的另一特點(diǎn)是沒有飽和性，只要離子附近空間條件允許，每一個(gè)離子就有可能吸引盡量多的帶相反電荷的離子。雖然離子鍵沒有飽和性，但是離子的配位數(shù)并不是任意的。因?yàn)殡x子鍵沒有方向性，所以離子的電荷不影響配位數(shù)。陰

3、、陽離子的半徑比值（r +/r-）影響配位數(shù)的多少，半徑比值越大，配位數(shù)就越大。4影響離子晶體結(jié)構(gòu)的因素：（1）幾何因素：在NaCl晶體中，正負(fù)離子半徑比r +/r-=0.524，在CsCl晶體中正負(fù)離子半徑比r +/r-=0.934，由于r +/r-值的不同，結(jié)果晶體中離子的配位數(shù)不同。NaCl晶體中陰陽離子的配位數(shù)都是6。CsCl晶體中陰陽離子的配位數(shù)都是8，因此晶體中正負(fù)離子的半徑比（r +/r-）是決定離子晶體結(jié)構(gòu)的重要因素。（2）電荷因素：在NaCl晶體、CsCl晶體中，正負(fù)離子的配位數(shù)相同，是由于正負(fù)離子電荷（絕對值）相同，因而正負(fù)離子個(gè)數(shù)相同。結(jié)果導(dǎo)致正負(fù)離子的配位數(shù)相同；若正負(fù)

4、離子的電荷不相同，正負(fù)離子的個(gè)數(shù)必定不相同。結(jié)果正負(fù)離子的配位數(shù)就不會相同。如在CaF2晶體中，Ca2+和F-的電荷比（絕對值）是21，Ca2+和F-的個(gè)數(shù)比是12。如右圖所示，Ca2+的配位數(shù)為8，F(xiàn)-的為4。因此正負(fù)離子的電荷比是決定離子晶體結(jié)構(gòu)的重要因素，簡稱電荷因素。CaF2的晶胞（3）鍵性因素：離子晶體的結(jié)構(gòu)類型還取決于離子鍵的純粹程度，簡稱鍵性因素，即與晶體中正負(fù)離子的相互極化程度有關(guān)。5離子晶體的簡單結(jié)構(gòu)類型：離子晶體包括強(qiáng)堿、活潑金屬形成的鹽、銨鹽、活潑金屬氧化物等。一般地，活潑金屬（如K、Ca、Na、Mg等）與活潑的非金屬（如氯、溴、氧等）化合成的物質(zhì)形成的晶體為離子晶體。但

5、并不是所有金屬和非金屬元素形成的化合物都為離子化合物，如AlCl3為分子晶體。（1）NaCl型NaCl型離子晶體中，每個(gè)離子被6個(gè)帶相反電荷的離子包圍，陰離子和陽離子的配位數(shù)都為6。常見的NaCl型離子晶體有堿金屬元素（銫除外）的鹵化物、銀的鹵化物（碘化銀除外）、堿土金屬元素（鈹除外）的氧化物、硫化物和硒化物的晶體等。（2）CsCl型CsCl型離子晶體中，每個(gè)離子被8個(gè)帶相反電荷的離子包圍，陰離子和陽離子的配位數(shù)都為8。常見的CsCl型離子晶體有銫的鹵化物（氟化物除外）、TlCl的晶體等。 NaCl的晶體結(jié)構(gòu)模型 CsCl的晶體結(jié)構(gòu)模型二、晶格能1定義：氣態(tài)離子形成1摩離子晶體釋放的能量，通常

6、取正值，單位：kJ·mol-1。離子晶體的晶格能是最能反映晶體穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)。2作用：晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，且熔點(diǎn)越高，硬度越大。3影響因素：離子所帶電荷數(shù)：離子所帶電荷數(shù)越多，晶格能越大。離子的半徑：離子的半徑越小，晶格能越大。隱性考點(diǎn)一、離子鍵1概念：陰、陽離子間通過靜電作用形成的化學(xué)鍵。2離子鍵的形成：金屬元素將價(jià)電子轉(zhuǎn)移給非金屬元素，形成較穩(wěn)定的陰、陽離子，陰、陽離子之間通過庫侖力作用結(jié)合在一起，這種化學(xué)鍵稱為離子鍵。3實(shí)質(zhì)：靜電作用，指靜電吸引和靜電排斥的平衡。4成鍵元素：活潑金屬(或NH4+)與活潑非金屬(或酸根、OH-)。5離子鍵的特征：離子鍵沒有方向性和飽和

7、性。6影響離子鍵強(qiáng)弱的因素：（1）離子的電荷：電荷越高，離子鍵越強(qiáng)。（2）離子的半徑：成鍵的陰、陽離子的半徑和越小，離子鍵越強(qiáng)。二、有關(guān)離子晶體晶胞的計(jì)算1處于立方體頂點(diǎn)的粒子同時(shí)為8個(gè)晶胞所共有，每個(gè)粒子有1/8屬于該晶胞。2處于立方體棱上的粒子，同時(shí)為4個(gè)晶胞所共有，每個(gè)粒子有1/4屬于該細(xì)胞。3處于立方體面上的粒子，同時(shí)為2個(gè)晶胞所共有，每個(gè)粒子有1/2屬于該晶胞。4處于立方體內(nèi)部的粒子，完全屬于該晶胞。三、四種晶體性質(zhì)比較 類型比較分子晶體原子晶體金屬晶體離子晶體構(gòu)成粒子分子原子金屬陽離子、自由電子陰、陽離子粒子間的相互作用力分子間作用力共價(jià)鍵金屬鍵離子鍵硬度較小很大有的很大，有的很小

8、較大熔、沸點(diǎn)較低很高有的很高，有的很低較高溶解性相似相溶難溶于任何溶劑常見溶劑難溶大多數(shù)易溶于水等極性溶劑導(dǎo)電、導(dǎo)熱性一般不導(dǎo)電，溶于水后有的導(dǎo)電一般不具有導(dǎo)電性，個(gè)別為半導(dǎo)體電和熱的良導(dǎo)體晶體不導(dǎo)電，水溶液或熔融態(tài)導(dǎo)電物質(zhì)類別及舉例所有非金屬氫化物、部分非金屬單質(zhì)、部分非金屬氧化物、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(有機(jī)鹽除外)部分非金屬單質(zhì)(如金剛石、硅、晶體硼)，部分非金屬化合物(如SiC、SiO2)金屬單質(zhì)與合金(如Na、Al、Fe、青銅)金屬氧化物(如K2O、Na2O)、強(qiáng)堿(如KOH、NaOH)、絕大部分鹽(如NaCl)四、晶體類型的判斷方法1依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用判斷：（1

9、）離子晶體的構(gòu)成微粒是陰、陽離子，微粒間的作用是離子鍵。（2）原子晶體的構(gòu)成微粒是原子，微粒間的作用是共價(jià)鍵。（3）分子晶體的構(gòu)成微粒是分子，微粒間的作用為分子間作用力。（4）金屬晶體的構(gòu)成微粒是金屬陽離子和自由電子，微粒間的作用是金屬鍵。2依據(jù)物質(zhì)的分類判斷：（1）金屬氧化物(如K2O、Na2O2等)、強(qiáng)堿(NaOH、KOH等)和絕大多數(shù)的鹽類是離子晶體。（2）大多數(shù)非金屬單質(zhì)(除金剛石、石墨、晶體硅等)、非金屬氫化物、非金屬氧化物(除SiO2外)、幾乎所有的酸、絕大多數(shù)有機(jī)物(除有機(jī)鹽外)是分子晶體。（3）常見的單質(zhì)類原子晶體有金剛石、晶體硅、晶體硼等，常見的化合類原子晶體有碳化硅、二氧化

10、硅等。（4）金屬單質(zhì)是金屬晶體。3依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷：（1）離子晶體的熔點(diǎn)較高。（2）原子晶體熔點(diǎn)高。（3）分子晶體熔點(diǎn)低。（4）金屬晶體多數(shù)熔點(diǎn)高，但也有相當(dāng)?shù)偷摹?依據(jù)導(dǎo)電性判斷（1）離子晶體溶于水及熔融狀態(tài)時(shí)能導(dǎo)電。（2）原子晶體一般為非導(dǎo)體。（3）分子晶體為非導(dǎo)體，而分子晶體中的電解質(zhì)(主要是酸和強(qiáng)極性非金屬氫化物)溶于水，使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂形成自由移動的離子，也能導(dǎo)電。（4）金屬晶體是電的良導(dǎo)體。5依據(jù)硬度和機(jī)械性能判斷（1）離子晶體硬度較大或硬而脆。（2）原子晶體硬度大。（3）分子晶體硬度小且較脆。（4）金屬晶體多數(shù)硬度大，但也有較低的，且具有延展性。注意：常溫下為氣態(tài)或液態(tài)的物

11、質(zhì)，其晶體應(yīng)屬于分子晶體(Hg除外)。石墨屬于混合型晶體，但因?qū)觾?nèi)原子之間碳碳共價(jià)鍵的鍵長為1.42×1010 m，比金剛石中碳碳共價(jià)鍵的鍵長(鍵長為1.54×1010 m)短，所以熔、沸點(diǎn)高于金剛石。AlCl3晶體中雖含有金屬元素，但屬于分子晶體，熔、沸點(diǎn)低(熔點(diǎn)190 )。合金的硬度比成分金屬大，熔、沸點(diǎn)比成分金屬低。融合與應(yīng)用例1下面有關(guān)晶體的敘述中，不正確的是 ()A金剛石網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，由共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán)中，最小的環(huán)上有6個(gè)碳原子B氯化鈉晶體中，每個(gè)Na+周圍距離相等的Na+共有6個(gè)C氯化銫晶體中，每個(gè)Cs+周圍緊鄰8個(gè)Cl-D干冰晶體中，每個(gè)CO2分子周圍緊鄰1

12、2個(gè)CO2分子解析：氯化鈉晶體中，每個(gè)Na+周圍距離相等的Na+共12個(gè)。每個(gè)Na+周圍距離相等且最近的Cl-共有6個(gè)。答案：B例2下列分子晶體中，關(guān)于熔、沸點(diǎn)高低的敘述中，正確的是 ()ACl2>I2 BSiCl4<CCl4 CNH3>PH3 DC(CH3)4>CH3CH2CH2CH2CH3答案：C例3下圖是氯化銫晶體的晶胞（晶體中的最小重復(fù)單元），其中黑球表示氯離子、白球表示銫離子。已知晶體中兩個(gè)最近的Cs+離子核間距離為a cm，氯化銫的相對分子質(zhì)量為M g·mol-1，NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，則氯化銫晶體密度是 ()A8M/(NAa3)g·

13、cm-3 B8M a3/NA g·cm-3 CM/(NAa3) g·cm-3 DM a3/NAg·cm-3解析：在一個(gè)晶胞中含Cs+為1/8×8=1，含1個(gè)Cl-，則一個(gè)CsCl的體積為a3，則CsCl的摩爾質(zhì)量為·a3·NA(g·mol-1)。答案：C掃描與矯正【正誤判斷】(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“×”)（每個(gè)判斷2分，共40分）（ ）1離子晶體是由陽離子和陰離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體（ ）2在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子（ ）3離子晶體一定都含有金屬元素（ ）4金屬元素和非金屬元素組成的晶體不一定是離子晶

14、體（ ）5離子晶體中可能含有共價(jià)鍵 （ ）6離子晶體都是離子化合物，分子晶體都是共價(jià)化合物（ ）7離子晶體是由陰、陽離子構(gòu)成的，所以離子晶體能夠?qū)щ姡?）8氯化鈉晶體中，每個(gè)鈉離子周圍距離最近且相等的鈉離子有6個(gè)（ ）9晶格能越大，離子晶體的熔、沸點(diǎn)越高，硬度越大（ ）10某晶體溶于水后，可電離出自由移動的離子，該晶體一定是離子晶體（ ）11在晶體中只要有陰離子就一定有陽離子（ ）12離子晶體中只含離子鍵，不含共價(jià)鍵（ ）13離子電荷數(shù)越大，核間距越小，晶格能越大。即晶格能（ ）14晶格能本質(zhì)上是離子間靜電引力大小的量度（ ）15離子晶體不可能具有良好的導(dǎo)電性 （ ）16氯化鈉晶體中每個(gè)Na+

15、與6個(gè)Cl-離子作為近鄰（ ）17氯化鈉晶體相鄰的正負(fù)離子核間距等于正負(fù)離子半徑之和（ ）18分子晶體中不一定含有共價(jià)鍵，離子晶體中一定含有離子鍵（ ）19離子晶體中每個(gè)離子周圍均吸引著6個(gè)帶相反電荷的離子（ ）20一般地，不同類型晶體的熔沸點(diǎn)：原子晶體>離子晶體>分子晶體；金屬晶體(除少數(shù)外)>分子晶體實(shí)訓(xùn)與超越【7+1模式】一、單選（7×6分=42分）1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2已知X、Y、Z三種元素組成的化合物是離子晶體，其晶胞如圖所示，則下面表示該

16、化合物的化學(xué)式正確的是 ()AZXY3 BZX2Y6 CZX4Y8 DZX8Y123下列晶體均按A1型方式進(jìn)行最密堆積的是 ()A干冰、NaCl、金屬Cu BZnS、金屬鎂、氮化硼C水晶、金剛石、晶體硅 DZnS、NaCl、鎂 4NaF、NaI、MgO均為NaCl型離子化合物，由下表判斷這三種化合物的熔點(diǎn)高低順序是 ()物質(zhì)NaFNaIMgO離子所帶電荷數(shù)112核間距(1010m)2.313.182.10A>> B>> C>> D>>5鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴(kuò)音器中都有應(yīng)用。鈦酸鋇晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，它的化學(xué)式是 ()ABaTi8O12 BBaTi4O6 CBaTi2O4 DBaTiO36已知NaCl的摩爾質(zhì)量為58.5 g·mol-1，其晶體密度為d g·cm-3，若圖中鈉離子與最接近的氯離子的核間距離為a cm，那么阿伏加德羅常數(shù)的值可表示為 ()A117a3d B58.5/(2a3d) C234/(a3d) D58.5/(4a3d)7下圖是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)圖中分割出來的部分結(jié)構(gòu)圖，其中屬于從NaCl晶體中分割出來的結(jié)構(gòu)圖是 ()A圖(1)和圖(3)B圖