高中化学 专题3 微粒间作用力与物质性质 第二单元 离子键 离子晶体学案 苏教版选修3-苏教版高二选修3化学学案VIP专享VIP免费

第二单元离子键离子晶体[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，会分析晶体的性质。一离子晶体1．结合已学知识和教材内容，填写下表：物质名称构成微粒微粒间作用力物质类别晶体类型金属镁Mg2＋、自由电子金属键金属单质金属晶体食盐Na＋和Cl－离子键离子化合物离子晶体(1)离子晶体的概念是阴、阳离子通过离子键而形成的晶体。构成离子晶体的微粒是阴离子和阳离子，微粒间的作用力是离子键。(2)由于离子间存在着无方向性的静电作用，每个离子周围会尽可能多地吸引带相反电荷的离子以达到降低体系能量的目的。所以，离子晶体中不存在单独的分子，其化学式表示的是离子的个数比，而不是分子组成。2．离子晶体的结构(1)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。一个离子周围最邻近的异电性离子的数目，叫做离子晶体中离子的配位数。(2)观察分析表中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8配位数：F－为4，Ca2＋为8晶胞中微粒数Na＋、Cl－都为4Cs＋、Cl－都为1Ca2＋为4、F－为8阴、阳离子个数比1∶11∶12∶1化学式NaClCsClCaF2(3)在NaCl晶体中，每个Na＋周围最近且等距离的Na＋有12个，每个Cl－周围最近且等距离的Cl－也有12个。在CsCl晶体中，每个Cs＋周围最近且等距离的Cs＋有6个，每个Cl－周围最近且等距离的Cl－也有6个。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？答案离子晶体中离子配位数的多少主要取决于阴、阳离子的相对大小，数值越大，离子的配位数越高。(2)根据离子晶体的形成，推测离子晶体具有怎样的特性？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，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．已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，X、Y、Z分别处于立方体的顶点、棱边的中点、立方体的体心。则下面关于该化合物的说法正确的是()A．该晶体的化学式为ZXY3B．该晶体的熔点一定比金属晶体熔点高C．每个X周围距离最近的Y有8个D．每个Z周围距离最近的X有16个答案A二晶格能1．晶格能的概念：离子晶体的晶格能是指拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子和气态阳离子时所吸收的能量。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/pm298282210晶格能/kJ·mol－17477863791熔点/℃7478012852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...