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离子晶体

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《选修三第三章第四节　离子晶体》导学案（第2课时）

学习时间2011—2012学年上学期周

【课标要求】知识与技能要求：

通过分析数据和信息，能说明晶格能的大小与离子晶体性质的关系。

【复习】：

四种类型晶体的比较：

晶体类型离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体

构成粒子

粒子间相互作用

硬度

熔沸点

导电性

溶解性

典型实例

【阅读与思考】：

阅读教材P80晶格能及讨论、分析表3-8可得出哪些结论？

，晶格能的大小与离子晶体的熔点有什么关系？

离子晶体的晶格能与哪些因素有关？

1、定义：

_________________________________

2、规律：

（1）离子电荷越大，离子半径越小的离子晶体的晶格能越大。

[

（2）晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。

【科学视野】阅读P81---科学视野，从中你知道了什么？

【典例解悟】1.离子晶体熔点的高低决定于阴、阴离子之间的距离、晶格能的大小，据所学知识判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是（　　）

A．KClNaClBaOCaOB．NaClKClCaOBaO

C．CaOBaOKClNaClD．CaOBaONaClKCl

2.NaF、NaI、MgO晶体均为离子晶体，根据下列数据，这三种晶体的熔点高低顺序是

物质①NaF②NaI③MgO

离子电荷数112

离子间距离/10-10m2.313.182.10

A.①②③B.③①②C.③②①D.②①③

3.　NaCl晶体模型如下图所示，在NaCl晶体中，每个Na＋周围同时吸引________个Cl－，每个Cl－周围也同时吸引着________个Na＋；在NaCl晶胞中含有________个Na＋、________个Cl－，晶体中每个Na＋周围与它距离最近且相等的Na＋共有________个。

【对点练习】1．决定离子晶体结构的重要因素是

A．阳离子的半径B．阴离子的半径C．正负离子的半径比D．正负离子的电荷比

2．离子晶体之间的决定于离子键的大小，下列按离子键由大到小排列的是

A．NaFNaClNaBrNaIB．Na2ONa2SNaClNaI

C．NaClCaCl2MgCl2AlCl3D．MgCO3CaCO3SrCO3Ba．下表是几种碳酸盐的分解温度和阳离子半径

碳酸盐MgCO3CaBa热分解温度/℃40290011721360

阳离子半径/2分析上表可以得出

A．离子晶体中阳离子的半径越大，越易分解B．离子晶体中阳离子的半径越小，越易分解

C．离子晶体中阳离子的半径越大，结合碳酸根中的氧离子越容易

D．离子晶体中阳离子的半径越小，结合碳酸根中的氧离子越容易

4．萤石（CaF2）晶体属于立方晶系，萤石中每个Ca2+被8个F-所包围，则每个F-周围最近距离的Ca2+数目为A．2B．4C．6D．8

5．氟化钙的晶胞如下图所示

则Ca2+和F-的配位数分别为

A．6、6B．12、12C．8、4D．8、8

6．认真分析NaCl和CsCl的晶体结构，判断下列说法错误的是

A．NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体

B．NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子个数比相同，所以阴、阳离子的配位数相等

C．NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子的配位数分别为6和8

D．NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体，所以阴、阳离子半径比相同

7.某物质的晶体中，含A、B、C三种元素，其排列方式如右图所示（其中前后两面心上的B原子不能画出），晶体中A、B、C的原子个数比依次为（）

A．1：

3：

1B．2：

3：

1C．2：

2：

1D．1：

3：

3?

8．如图所示，食盐晶体是由钠离子（图中的“●”）和氯离子（图中的“○”）组成的，且均为等距离的交错排列。

已知食盐的密度是2.2gcm—3,阿伏加德罗常数6.02×1023mol—1。

在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近于（）

A．3.0×10—8cmB．3.5×10—8cmC．4.0×10—8cmD．5.0×10—．在NaCl晶体中与每个Na+距离等同且最近的几个Cl-所围成的空间几何构型为

A.正四面体B.正六面体C.正八面体D.正十二面体

10.晶格能越大,形成的离子晶体_________________________,而且熔点_______________,硬度______________.典型的离子晶体，晶格能的大小与离子所带的电荷和离子半径的关系一般是：

离子电荷越高，晶格能，离子半径越大，晶格能。

11．如图为NaCl晶体结构图，图中直线交点处为NaCl晶体中Na+与Cl-所处的位置（不考虑体积的大小）。

（1）请将其代表Na+的用笔涂黑圆点，以完成NaCl晶体结构示意图。

并确定晶体的晶胞，分析其构成。

（2）从晶胞中分Na+周围与它最近时且距离相等的Na+共有多少个?

【课后作业】①NaF、②NaI、③MgO均为离子化合物，根据表中数据，推知这三种化合物的熔点高低顺序是（　　）

物质①②③

离子电荷数112

键长（10－10m）2.313.182.10

A.①②③B．③①②C．③②①D．②①③

2．下列性质中，可以证明某化合物形成的晶体一定是离子晶体的是（　　）

A．可以溶于水B．具有较高的熔点C．水溶液能导电D．熔融状态能导电

3.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．晶格能指气态离子结合成1mol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

4．氧化钙在2973K时熔化，而氯化钠在1074K时熔化，两者的离子间距离和晶体结构都类似，有关它们熔点差别较大的原因叙述不正确的是（　　）

A．氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多

B．氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大

C．氧化钙晶体的结构类型与氯化钠晶体的结构类型不同

D．在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下，晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定

5．如图是氯化铯晶体的晶胞（晶体中最小的重复结构单元），已知晶体中2个最近的Cs＋核间距为acm，氯化铯（CsCl）的相对分子质量为M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度为（　　）

A．gcm-3B.Ma38NAgcm－3C.MNAa3gcm－3D.Ma3NAgcm－3

6．下列关于物质熔点的排列顺序，不正确的是（　　）

A．HIHBrHClHFB．CI4CBr4CCl4CF4

C．NaClNaBrKBrD．金刚石碳化硅晶体硅

7．为什么Al2O3和MgO常作耐火材料？

8．比较NaF、MgF2、AlF3的晶格能大小、熔点高低。

9.下列7种物质：

①白磷（P4）；②水晶；③氯化铵；④氢氧化钙；⑤氟化钠；⑥过氧化钠；⑦石墨，固态下都为晶体，回答下列问题（填写序号）：

（1）不含金属离子的离子晶体是______，只含离子键的离子晶体是______，既有离子键又有非极性键的离子晶体是______，既有离子键又有极性键的离子晶体是______。

（2）既含范德华力又有非极性键的晶体是________，熔化时既要克服范德华力又要破坏化学键的是______，熔化时只破坏共价键的是________。

10．A、B为两种短周期元素，A的原子序数大于B，且B原子的最外层电子数为A原子最外层电子数的3倍。

A、B形成的化合物是中学化学常见的化合物，该化合物熔融时能导电。

试回答下列问题：

（1）A、B的元素符号分别是________、________。

（2）用电子式表示A、B元素形成化合物过程：

_______________________________________________________________________。

（3）A、B所形成的化合物的晶体结构与氯化钠晶体结构相似，则每个阳离子周围吸引了________个阴离子；晶体中阴、阳离子数之比为：

________。

（4）A、B所形成化合物的晶体的熔点比NaF晶体的熔点________，其判断的理由是____________________________________________________________________________。

疑点反馈：

（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）

_____________________________________________________________________

《选修三第三章第四节　离子晶体》导学案（第2课时）

【阅读与思考】：

1、定义：

气态离子形成1mol离子晶体时释放的能量。

2、规律：

（1）离子电荷越大，离子半径越小的离子晶体的晶格能越大。

[来源:

学。

科。

网]

（2）晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。

【科学视野】阅读P81---科学视野，从中你知道了什么？

岩浆晶出规则：

晶格能高的晶体，熔点较高，更容易在岩浆冷却过程中先结晶析出。

（美国矿物学家鲍文）

【典例解悟】1.解析　对于离子晶体来说，离子所带电荷数越多，阴、阳离子核间距离越小，晶格能越大，离子键越强，熔点越高。

阳离子半径大小顺序为：

Ba2＋K＋Ca2＋Na＋；阴离子半径：

Cl－O2－，比较可得只有D项是正确的。

答案　D

2.解析：

离子晶体的熔点与离子键的强弱有关，而离子键的强弱可用晶格能来衡量。

晶格能∝，即离子所带电荷数越多，离子间距离越小，晶格能越大，离子键越强，熔点越高。

故答案为B。

答案：

B

3.　解析　在氯化钠晶体中，一个Na＋位于晶胞的中心，12个Na＋分别位于晶胞的12条棱上，则属于该晶胞的Na＋相当于3个（14×12＝3，棱边上的每个Na＋同时被4个晶胞共用，属于该晶胞的Na＋仅占14），因此一个晶胞中共含有4个Na＋；8个Cl－分别位于晶胞的8个顶点上，则属于该晶胞的Cl－相当于1个（18×8＝1，顶点上的每个Cl－同时被8个晶胞共用，属于该晶胞的Cl－仅占18）,6个Cl－分别位于晶胞的6个面心上，则属于该晶胞的Cl－相当于3个（12×6＝3，面心上的每个Cl－同时被2个晶胞共用，属于该晶胞的Cl－仅占12），所以一个晶胞中共含有4个Cl－。

可见NaCl晶体中Na＋、Cl－的个数比为1∶1。

图中位于晶胞中心的Na＋实际上共有3个平面通过它，通过中心Na＋的每个平面都有4个Na＋位于平面的四角，这4个Na＋与中心Na＋距离最近且距离相等。

所以在NaCl晶体中，每个Na＋周围与它距离最近且距离相等的Na＋共有12个，按相似的方法可推出每个Cl－周围与它最近且距离相等的Cl－也共有12个。

答案　6　6　4　4　12

【对点练习】参考答案

1．C2．A3．AC4．B5．C6．BD7．A8．C9．0、越稳定、越高、越大、越大、越小

11．

（1）含8个小立方体的NaCl晶体示意图为一个晶胞

（2）在晶胞中Na+与Cl-个数比为1:

1.（3）12个

【课后作业】答案　B2．答案　D3.答案　C4．答案　C5．答案　C6．答案　A

7．答案　因为二者晶格能大、熔点沸点高。

8．答案　因为Na＋、Mg2＋、Al3＋三种离子所带电荷逐渐增多，离子半径r（Na＋）r（Mg2＋）r（Al3＋），离子键强度：

AlF3MgF2NaF，所以晶格能大小顺序为：

AlF3MgF2NaF，熔点由高到低顺序为：

AlF3MgF2NaF。

9.答案　

（1）③　⑤　⑥　③和④　　

（2）①　⑦　②

10．答案　

（1）Mg　O

（2）×Mg×＋O―→Mg2＋[×O×]2－

（3）6　1∶1

（4）高　离子半径相差不大，MgO中离子所带电荷较多，离子键强