Li>Na>K>Rb>Cs．
例题精讲
金属晶体的原子堆积模型
例1.金属晶体的下列性质中，不能用金属晶体结构加以解释的是（ ）
A．易导电
B．易导热
C．有延展性
D．易锈蚀
【答案】D
【解析】
题干解析:
A．组成金属晶体的微粒为金属阳离子和自由电子，在外加电场作用下电子可发生定向移动，故能导电，能用金属晶体结构加以解释，故A正确；
B．金属晶体的导热是由于晶体内部，自由电子与金属阳离子的碰撞，能用金属晶体结构加以解释，故B正确；
C．金属发生形变时，自由电子仍然可以在金属子离子之间流动，使金属不会断裂，能用金属晶体结构加以解释，故C正确；
D．金属的化学性质比较活泼，容易被空气中的氧气所氧化，故金属易腐蚀不能用金属晶体结构加以解释，故D错误，
例2.某金属晶体的晶胞如图所示，下列有关说法中正确的是（ ）
A．只有金属钋原子采用这种堆积方式
B．这种堆积方式中，配位数为8
C．这是金属晶体的一种最密堆积方式
D．这种堆积方式的空间利用率较低
【答案】C
【解析】
题干解析:
A．Po采取简单立方堆积
，故A错误；
B．在金属晶体的最密堆积中，对于每个原子来说，在其周围的原子有与之同一层上有六个原子和上一层的三个及下一层的三个，故每个原子周围都有12个原子与之相连，配位数为12，故B错误；
C．金属的堆积模型有简单立方堆积，体心立方堆积和面心立方堆积，这是金属晶体面心立方最密堆积，空间利用率为74%，是金属晶体的一种最密堆积方式，故C正确；
D．简单立方堆积（Po型）空间利用率为52%，体心立方堆积，属于钾、钠和铁型，空间利用率68%；六方最密堆积，属于镁、锌、钛型，空间利用率为74%，面心立方最密堆积（Cu型）空间利用率为74%，这种堆积方式的空间利用率较高，故D错误；
例3.下列有关金属晶体的堆积模型的说法正确的是（ ）
A．金属晶体中的原子在二维平面有三种放置方式
B．金属晶体中非密置层在三维空间可形成两种堆积方式，其配位数都是6
C．镁型堆积和铜型堆积是密置层在三维空间形成的两种堆积方式
D．金属晶体中的原子在三维空间的堆积有多种方式，其空间的利用率相同
【答案】C
【解析】
题干解析:
金属晶体中的原子在二维平面只有密置层和非密置层两种放置方式，A项错；非密置层在三维空间可形成简单立方堆积和体心立方堆积两种堆积方式，其配位数分别是6和8，B项错；金属晶体中的原子在三维空间有四种堆积方式，其中镁型和铜型堆积的空间利用率较高，C项正确，D项错。
例4.铁有δ、γ、α三种同素异形体，如下图所示，三种晶体在不同温度下能发生转化。
下列说法不正确的是（ ）
A．δ-Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个
B．α-Fe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个
C．若δ-Fe晶胞边长为acm，α-Fe晶胞边长为bcm，则两种晶体密度比为2b3：
a3
D．将铁加热到1500℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同
【答案】D
【解析】
题干解析:
由题图知，δ-Fe晶体中与铁原子等距离且最近的铁原子有8个，A项正确；α-Fe晶体中与铁原子等距离且最近的铁原子有6个，B项正确；一个δ-Fe晶胞占有2个铁原子，一个α-Fe晶胞中占有1个铁原子，故两者密度比为：
=2b3：
a3 ，C项正确；晶体加热后急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型不同。
例5.有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是（ ）
A．①为简单立方堆积，②为六方最密堆积，③为体心立方堆积，④为面心立方最密堆积
B．每个晶胞含有的原子数分别为：
①1个，②2个，③2个，④4个
C．晶胞中原子的配位数分别为：
①6，②8，③8，④12
D．空间利用率的大小关系为：
①<②<③<④
【答案】B
【解析】
题干解析:
①为简单立方堆积，②为体心立方堆积，③为六方最密堆积，④为面心立方最密堆积，②与③判断有误，A项错误；每个晶胞含有的原子数分别为：
①8× 1 /8＝1，②8×1 /8 ＋1＝2，③8×1 /8 ＋1＝2，④8×1 /8 ＋6×1 /2 ＝4，B项正确；晶胞③中原子的配位数应为12，其他判断正确，C项不正确；四种晶体的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%，所以D项不正确，应为④＝③>②>①。
当堂总结
离子晶体
知识讲解
（一）离子晶体的结构与性质：
阴阳离子间通过离子键相互作用，在空间呈现有规律的排列所形成的晶体叫做离子晶体。
离子晶体以紧密堆积的方式排列，阴阳离子尽可能接近，向空间无限延伸，形成晶体。
阴阳离子的配位数（指一个离子周围邻近的异电性离子的数目）都很大，故晶体中不存在单个的分子。
离子晶体中，阴、阳离子间有强烈的相互作用，要克服离子间的相互作用（离子键）使物质熔化或沸腾，就需要很高的能量。
离子晶体具有较高的熔沸点，难挥发、硬度大，易脆等物理性质。
离子晶体在固态时不导电，在熔融状态或水溶液中由于电离而产生自由移动的离子，在外加电场的作用下定向移动而导电。
大多数离子晶体易溶于水等极性溶剂，难溶于非极性溶剂。
离子晶体的性质还取决于该晶体的结构，下面是几种常见的离子晶体的结构：
（1）NaCl型晶体结构（面心立方）
每个Na＋周围最邻近的Cl－有6个，每个Cl－周围最邻近的Na＋有6个，则Na＋、Cl－的配位数都是6。
因此整个晶体中，Na＋、Cl－比例为1：
1，化学式为NaCl，属于AB型离子晶体。
同时，在NaCl晶体中，每个Cl－周围最邻近的Cl－有12个，每个Na＋周围最邻近的
Na＋也有12个。
（2）CsCl型晶体结构（体心立方）
每个Cs＋周围最邻近的Cl－有8个，每个Cl－周围最邻近的Na＋有8个，则Cs＋、Cl－的配位数都是8。
因此整个晶体中，Cs＋、Cl－比例为1：
1，化学式为CsCl也属于AB型离子晶体。
在NaCl晶体中，每个Cl－周围最邻近的Cl－有8个，每个Cs＋周围最邻近的Cs＋也有8个。
（3）CaF2型晶体结构：
每个Ca2＋周围最邻近的F－有8个，表明Ca2＋的配位数为8。
每个F－周围最邻近的
Ca2＋有4个，表明F－的配位数是4。
由此可见，在CaF2晶体中，Ca2＋和F－个数比为
1：
2，刚好与Ca2＋和F－的电荷数之比相反。
说明：
1、离子键的实质是阴阳离子间的静电作用，它包括阴、阳离子间的静电引力和两种离子的核之间以及它们的电子之间的静电斥力两个方面，当静电引力与静电斥力之间达到平衡时，就形成了稳定的离子化合物，它不再显电性。
离子键不具有方向性和饱和性。
2、离子化合物中不一定含金属元素，如铵盐；含金属元素的化合物也不一定是离子化合物，如氯化铝、氯化铍等。
3、离子键只存在于离子化合物中，离子化合物中一定含有离子键，也可能含有共价键，如强碱、含氧酸盐等，共价化合物中肯定不含离子键。
4、离子化合物受热熔化或溶于水时离子会被破坏，从水溶液中结晶形成离子化合物时会形成离子键，但它们都属于物理变化。
因此，破坏化学键或形成化学键不一定发生化学变化，但化学变化过程一定有旧的化学键断裂和新的化学键的形成。
5、离子键的强弱与阴、阳离子所带的电荷成正比，与半径成反比。
6、含有阳离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体中含有金属阳离子；但含有阴离子的晶体肯定是离子晶体。
7、离子晶体在水溶液中或熔融状态下由于电离产生自由移动的阴、阳离子，在外加电场的作用下而导电；而金属晶体则是晶体中的自由电子在外加电场作用下定向移动形成电流。
8、离子晶体的结构有面心立方（如NaCl型）、体心立方（如CsCl型）等结构，决定离子晶体结构的因素有几何因素和电荷因素，除此以外还有键性因素。
（1）几何因素：
晶体中正负离子的半径比
如下表中是AB型离子晶体的几何因素与配位数的关系
（2）电荷因素：
晶体中阴、阳离子电荷比
（3）键性因素：
离子键的纯粹程度
9、离子晶体的熔沸点，取决于构成晶体的阴、阳离子间离子键的强弱，而离子键的强弱，又可用离子电荷和离子半径衡量。
通常情况下，同种类型的离子晶体，离子半径越小，电荷越大，离子键越强，熔沸点越高。
10、碳酸盐的分解温度与金属离子所带电荷和离子半径的大小有关。
例题精讲
离子晶体
例1.NaCl晶体的结构中，与每个钠离子距离最近且相等距离的Cl﹣所围成的空间构型为（ ）
A．简单立方
B．正四面体
C．正八面体
D．三角锥形
【答案】C
【解析】
题干解析:
沿X、Y、Z三轴切割的方法知，X轴上有2个氯离子，Y轴上有2个氯离子，Z轴上有2个氯离子，所以钠离子的配位数是6，将6个氯离子连接后所围成的空间几何构型正八面体，
例2.下列性质适合于离子晶体的是（ ）
A．熔点﹣218℃，难溶于水
B．熔点3900℃，硬度很大，不导电
C．难溶于水，固体时导电，升温时导电能力减弱
D．难溶于水，熔点高，固体不导电，熔化时导电
【答案】D
【解析】
题干解析:
A．熔点﹣218℃，比较低，属于分子晶体的特点，故A错误；
B．熔点为3900℃，硬度很大，不导电，熔点高，硬度大，属于原子晶体的特点，故B错误；
C．难溶于水，固体时导电，升温时导电能力减弱，属于金属晶体的特点，故C错误；
D．难溶于水，熔点高，固体不导电，熔化时导电，属于离子晶体的特点，故D正确；
例3.下列说法正确的是（ ）
A．含共价键的共价化合物一定是分子晶体，分子晶体一定含共价键
B． 固态可以导电的是离子晶体和金属晶体
C．由原子构成的晶体一定是原子晶体，由分子构成的晶体一定是分子晶体
D．判定晶体为离子晶体还是分子晶体的方法是看其熔融态是否能导电
【答案】D
【解析】
题干解析:
A．含有共价键的共价化合物不一定是分子晶体，可能是原子晶体，如金刚石等，分子晶体中不一定含有共价键，如稀有气体，故A错误；
B．固态可以导电的是金属晶体或石墨，离子晶体固态没有自由移动的离子，所以不导电，故B错误；
C．原子晶体的构成微粒是原子，分子晶体的构成微粒是分子，分子都是由原子构成的，所以由原子构成的晶体不一定是原子晶体，故C错误；
D．分子晶体在熔融态以分子存在，离子晶体在熔融态以离子存在，所以熔融状态下，分子晶体不导电、离子晶体导电，故D正确；
例4.在下列有关晶体的叙述错误的是（ ）
A．离子晶体中，一定存在离子键
B．原子晶体中，只存在共价键
C．离子晶体中可能存在共价键
D．子晶体中有可能存在离子键
【答案】D
【解析】
题干解析:
A、因离子晶体的构成微粒为离子，则离子之间形成离子键，即离子晶体中，一定存在离子键，故A正确；
B、原子晶体中为非金属元素之间形成的化学键，则原子晶体中只存在共价键，故B正确；
C、离子晶体中一定有离子键，可能含共价键，如NaOH，故C正确；
D、含离子键的化合物一定为离子晶体，则分子晶体中一定不含有离子键，故D错误；
例5.下列叙述正确的是（ ）
A．含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体
B．化合物硫氰化铁和氢氧化二氨合银中都存在配位键
C．KCl、HF、CH3CH2OH、SO2都易溶于水，且原因相同
D．MgO的熔点比NaCl的高，主要是因为MgO的晶格能小于NaCl的晶格能
【答案】B
【解析】
题干解析:
A．含有金属阳离子的晶体可能是金属晶体，如Fe、Cu等，故A错误；
B．硫氰化铁是铁离子和硫氰根离子形成的配位化合物，氢氧化二氨合银含有配位键、离子键和共价键，故B正确；
C．KCl、HF、CH3CH2OH、SO2都易溶于水，二氧化硫和水生成亚硫酸，氟化氢、乙醇和水形成氢键，氯化钠在水溶液里电离，所以其原因不同，故C错误；
D．决定晶格能的因素为：
离子电荷、离子半径、离子的电子层构型，MgO所带电荷多，MgO的熔点高于NaCl，故D错误．
当堂总结
晶格能
知识讲解
晶格能
晶格能是指气态离子形成1mol离子晶体释放的能量，或是指1mol离子化合物中，由相互远离的阴、阳离子结合成离子晶体时所放出的能量。
放出的能量越多，晶格能的绝对值越大，表示离子键越强，晶体越稳定。
如：
1mol气态钠离子和1mol气态氯离子结合生成1mol氯化钠晶体释放的能量为氯化钠晶体的晶格能。
Na＋（g）＋Cl－（g）===NaCl（s）； △H
对晶体构型相同的离子化合物，离子电荷数越多，核间距越小，晶格能越大；晶格能越大，离子键越强，晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。
说明：
1、晶格能是离子晶体中离子间结合力大小的一个量度。
晶格能越大，表示离子晶体越稳定，破坏其晶体耗能越多。
我们知道离子晶体间存在着离子间的静电引力，因此，晶格能本质上是离子间静电引力大小的量度。
2、晶格能与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子的核间距离成反比。
3、离子化合物的晶格能一般都比较大，这是由于离子间有强烈的静电引力之故。
较大的晶格能意味着离子间结合紧密，这样的离子化合物其熔点和硬度必定很高。
事实上，高熔点、高硬度就是离子化合物的显著特征。
4、既然是静电引力，可以想象，正负离子的电荷越高，核间距离越小，静电引力就越大，晶格能就越大。
相应地，其熔点、硬度就越大，这就是如MgO、CaO以及Al2O3常被用来作高温材料和磨料的原因。
5、晶格能也影响了岩浆结晶析出的次序，晶格能越大，岩浆中的矿物越易结晶析出
例题精讲
晶格能
例1.有关晶格能的叙述正确的是（ ）
A．晶格能是气态原子形成1摩尔离子晶体释放的能量
B．晶格能通常取正值，但有时也取负值
C．晶格能越大，形成的离子晶体越稳定
D．晶格能越大，物质的硬度反而越小
【答案】C
【解析】
题干解析:
晶格能是气态离子形成1摩尔离子晶体时所释放的能量，晶格能取正值，且晶格能越大，晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。
例2.离子化合物①NaCl、②CaO、③NaF、④MgO中，晶格能从小到大顺序正确的是（ ）
A．①②③④
B．①③②④
C．③①④②
D．④②①③
【答案】B
【解析】
题干解析:
这几种物质都是离子晶体，离子晶体熔沸点与晶格能成正比，晶格能与离子半径成反比、与电荷成正比，镁离子、钙离子、氧离子电荷大于钠离子、氟离子和氯离子，钙离子的半径大于镁离子，而钠离子半径大于镁离子，氯离子半径大于氧离子和氟离子的半径，氧离子的半径大于氟离子的半径，所以晶格能从小到大顺序是①③②④，
例3.下面的排序不正确的是（ ）
A． 金属Cu中Cu原子堆积方式为面心立方最密堆积，每个Cu原子的配位数均为12
B．晶体的熔点：
SiC＞CCl4＞P4＞SO2
C．酸性：
HClO4＞HClO3＞HClO
D．晶格能由大到小：
NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI
【答案】B
【解析】
题干解析:
A．在金属晶体的最密堆积中，对于每个原子来说，在其周围的原子有与之同一层上有六个原子和上一层的三个及下一层的三个，故每个原子周围都有12个原子与之相连，对于铜原子也是如此，故A正确；
B．一般来说晶体的熔点：
原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，碳化硅为原子晶体，故熔点最高，白磷常温下为固体，四氯化碳为液体，二氧化硫为气体，则晶体的熔点SiC＞P4＞CCl4＞SO2 ，故B错误；
C．同一种元素的含氧酸，非羟基氧越多，酸性越强；HClO4、HClO3、HClO非羟基氧分别为3、2、0故酸性顺序为：
HClO4＞HClO3＞HClO，故C正确；
D、离子半径F﹣＜Cl﹣＜Br﹣＜I﹣ ，故离子键强度NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI，故晶格能NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI，故D正确；
例4.离子晶体熔点的高低决定于阴、阳离子核间距离、离子电荷数和晶格能的大小，据所学知识判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是（ ）
A．KCl＞NaCl＞BaO＞CaO
B．NaCl＞KCl＞CaO＞BaO
C．CaO＞BaO＞NaCl＞KCl
D．CaO＞BaO＞KCl＞NaCl
【答案】C
【解析】
题干解析:
KCl、NaCl、CaO、BaO均为离子化合物，KCl、NaCl阴离子相同，电荷数相同，阳离子的半径越小，晶格能越大，熔点越高，阳离子半径K+＞Na+ ，则熔点NaCl＞KCl，
BaO、CaO阴离子相同，电荷数相同，阳离子的半径越小，晶格能越大，熔点越高，阳离子半径Ca2+＞Ba2+ ，则熔点CaO＞BaO，
阴、阳离子所带电荷越多，晶体的熔点越高；而且电荷的影响大于半径的影响，
所以四种化合物熔点的
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