高中化学第3章物质的聚集状态与物质性质第2节金属晶体与离子晶体第2课时学案鲁科版.docx

PAGE PAGE 10 专题课件 专题课件 第 2 课时 离子晶体 [学习目标定位] 1.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、离子晶体及其结构模型 概念及结构特点 (1)概念：阴、阳离子通过离子键结合而形成的晶体。(2)结构特点： ①构成微粒：阴离子和阳离子，离子晶体中不存在单个分子。 ②微粒间的作用力：离子键。 典型离子晶体的结构模型 晶体结构模型4观察分析表中 晶体结构 模型 4 配位数 晶胞中 Cl－和Na＋配位数都为 6 Cl－和Cs＋配位数都为 8 Zn2＋和S2－配位数都为 4 微粒数 Na＋、Cl－都为 4 Cs＋、Cl－都为 1 Zn2＋、S2－都为 4 阴、阳离 子个数比 1∶1 1∶1 1∶1 化学式 NaCl CsCl ZnS 符合类型 Li、Na、K、Rb 的卤化物， AgF、MgO 等 CsBr、CsI、 NH Cl 等 BeO、BeS 等 观察CaF2 晶体的晶胞示意图，回答下列问题： ①该晶胞中含有的Ca2＋数目是 4，F－数目是 8。 ②Ca2＋的配位数是 8，F－的配位数是 4。 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。 影响离子晶体配位数的因素 r＋ r＋ ①离子半径因素： 值的不同，晶体中离子的配位数不同，其晶体结构不同。 数值越大， r－ r－ 离子的配位数越多。 ②电荷因素：AB 型离子晶体的阴、阳离子的配位数相等；ABn型A、B 离子的配位数比值为n∶1。如 CaF2 中 Ca2＋的配位数是 8，F－的配位数是 4。 例 1 下列说法中正确的是( ) A．固态能导电的晶体一定是金属晶体 B．固态不能导电，水溶液能导电的晶体一定是离子晶体C．熔融状态能导电的晶体一定是离子晶体 D．固态不导电而熔融态能导电的晶体一定是离子晶体 答案 D 解析 固态时能导电的晶体不一定是金属晶体，如硅和石墨等不是金属晶体，A 不正确；固 态不能导电，水溶液能导电的晶体不一定是离子晶体，如 P2O5 等不是离子晶体，B 不正确； 金属熔融状态也能导电，C 不正确；离子晶体是阴、阳离子组成的，固态时阴、阳离子不能自由移动，不导电，熔融状态时电离出自由移动的离子而导电。 方法规律——离子晶体的判断方法 依据组成晶体的微粒和微粒间的作用力判断。 依据物质类别判断。活泼金属氧化物，强碱和绝大多数盐类是离子晶体。(3)依据导电性判断。离子晶体溶于水和熔融状态下均导电。 (4)依据熔、沸点和溶解性判断。离子晶体熔、沸点较高，多数能溶于水，难溶于有机溶剂。例 2 一种离子晶体的晶胞如图所示。其中阳离子A 以 表示，阴离子B 以 表示。关于该离子晶体的说法正确的是( ) 阳离子的配位数为 8，化学式为AB 阴离子的配位数为 4，化学式为A B 2 每个晶胞中含 4 个 A 每个A 周围有 4 个与它等距且最近的A 答案 C 1 1 解析 用均摊法可知，晶胞中含有阳离子数为 8× ＋6× ＝4；阴离子显然是 8 个，故化学 8 2 式为 AB ，A、B 项错误；每个A 周围与它等距且最近的A 有 12 个(类似于干冰晶体)，D 项错 2 误。 二、晶格能 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)晶格能通常取正值，单位：kJ·mol－1。 观察分析下表，回答下列问题(已知 MgO、NaBr 与 NaCl 晶体结构相似)： 离子化合物 离子电荷数 NaBr 1 NaCl 1 MgO 2 核间距/pm 290 276 205 晶格能/kJ·mol－ 736 787 3 890 1 熔点/℃ 750 801 2 800 摩氏硬度 2.5 2.5 6.5 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。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。 晶格能与晶体的熔点、硬度有怎样的关系？ 答案 结构相似的离子晶体，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。 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。 影响离子键强度的因素 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