精修版高中化學(xué) 第3章 第2節(jié) 第2課時 離子晶體學(xué)案 魯科版選修3

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1、 精品資料 第2課時　離子晶體 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.掌握離子晶體的概念和構(gòu)成，知道離子晶體的物理性質(zhì)特征，并能用離子鍵的有關(guān)理論加以解釋。2.知道常見的幾種離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)。 3.掌握晶格能的概念及表示的意義。 一、離子晶體及其結(jié)構(gòu)類型 1．概念：離子晶體是____________通過________鍵結(jié)合，在空間呈現(xiàn)有規(guī)律的排列所形成的晶體。例如：氯化鈉、氯化銫、氧化鎂等晶體都屬于________晶體。 2．常見AB型離子化合物的晶體類型 晶體類型 ________型 ________型 ZnS型 晶胞

2、 配位數(shù) 6 8 4 實例 _____、_____、____、____的鹵化物，AgF、MgO等 _______、_______、NH4Cl等 _____、_____等 二、晶格能 1．概念：晶格能是指1 mol離子晶體中的____________完全氣化而遠(yuǎn)離所吸收的能量。吸收的能量越多，晶格能越大，表示____________，離子晶體越________。 2．影響因素：晶格能的大小與陰、陽離子所帶電荷的乘積成________，與陰、陽離子間的________成反比，此外還與離子晶體的結(jié)構(gòu)型式有關(guān)。 3．意義：衡量離子鍵的________。晶格能越大，表示離子鍵

3、________，離子晶體越 ________。 三、離子晶體的特征 1．純凈的離子晶體都有各自固定的________，其熔點的高低與______________________有關(guān)。 2．離子晶體的結(jié)構(gòu)決定著離子晶體具有一系列特性： (1)熔點、沸點較____，而且隨著________________的增加，____________的縮短，晶格能增大，熔點升高。 (2)一般____溶于水，而難溶于____________溶劑。 (3)在固態(tài)時不導(dǎo)電，________狀態(tài)或在__________中能導(dǎo)電。 (4)離子晶體硬而脆，____延展性。 1．下列各類化合物中，固態(tài)

4、時只能形成離子晶體的是(　　) A．非金屬氧化物 B．非金屬單質(zhì) C．強酸 D．強堿 2．下列離子晶體中，熔點最低的是(　　) A．NaCl B．KCl C．CaO D．MgO 3．螢石(CaF2)晶體屬于立方晶系，螢石中每個Ca2＋被8個F－所包圍，則每個F－周圍最近距離的Ca2＋數(shù)目為(　　) A．2 B．4 C．6 D．8 4．X、Y都是ⅡA族(Be除外)的元素，已知它們的碳酸鹽的熱分解溫度： T(XCO3)

5、>T(YCO3)，則下列判斷不正確的是(　　) A．晶格能：XCO3Y2＋ C．金屬性：X>Y D．氧化物的熔點：XO>YO 5. 如右圖，直線交點處的圓圈為NaCl晶體中Na＋或Cl－所處的位置，這兩種離子在空間三個互相垂直的方向上都是等距離排列的。 (1)請將其中代表Na＋的圓圈涂黑(不必考慮體積大小)，以完成NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖。 (2)晶體中，在每個Na＋的周圍與它最接近的且距離相等的Na＋共有________個。 (3)晶體中每一個重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元叫晶胞。在NaCl晶胞中正六面體的頂點上、面上、棱上的Na＋

6、或Cl－為該晶胞與其相鄰的晶胞所共有，一個晶胞中Cl－的個數(shù)為________，即(填計算式)______________________；Na＋的個數(shù)為________，即(填計算式)______ ___。 (4)設(shè)NaCl的摩爾質(zhì)量為Mr g·mol－1，食鹽晶體的密度為ρ g·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。食鹽晶體中兩個距離最近的鈉離子中心間的距離為________________cm。 練基礎(chǔ)落實 知識點一　離子鍵與離子晶體 1．下列物質(zhì)中，含有共價鍵的離子晶體是(　　) A．KBr B．NaOH C．HCl D．I2 2．Na

7、F、NaI、MgO晶體均為離子晶體，根據(jù)下列數(shù)據(jù)，這三種晶體的熔點高低順序是(　　) 物質(zhì) ①NaF ②NaI ③MgO 離子電荷數(shù) 1 1 2 離子間距離/10－10m 2.31 3.18 2.10 A.①>②>③ B．③>①>② C．③>②>① D．②>①>③ 知識點二　離子晶體的物理性質(zhì) 3．離子晶體通常具有的性質(zhì)是(　　) A．熔、沸點都較高，難于揮發(fā) B．硬度很小，容易變形 C．都能溶于有機(jī)溶劑而難溶于水 D．密度很小 4．離子晶體不可能具有的性質(zhì)是(　　) A．較高的熔、沸點

8、 B．良好的導(dǎo)電性 C．溶于極性溶劑 D．堅硬而易粉碎 知識點三　離子晶體的幾種常見晶胞結(jié)構(gòu) 5．下面的圖象是從NaCl或CsCl晶體結(jié)構(gòu)圖中分割出來的部分結(jié)構(gòu)圖，試判斷屬于NaCl晶體結(jié)構(gòu)的是(　　) A．圖1和圖3 B．圖2和圖3 C．圖1和圖4 D．只有圖1 6．在氯化鈉晶體中，與每個Na＋等距離且最近的幾個Cl－所圍成的空間(幾何)構(gòu)型為(　　) A．十二面體 B．正八面體 C．正六面體 D．正

9、四面體 知識點四　晶格能 7．下列熱化學(xué)方程式中，能直接表示出氯化鈉晶體晶格能的是(　　) A．Na＋(g)＋Cl－(g)===NaCl(s)　ΔH B．Na(s)＋Cl2(g)===NaCl(s)　ΔH1 C．Na(s)===Na(g)　　　　　　 ΔH2 D．Na(g)－e－===Na＋(g)　　　 ΔH3 練方法技巧 各類型晶體的物理性質(zhì)特征 8．下列性質(zhì)適合于離子晶體的是(　　) A．熔點1 070℃，易溶于水，水溶液能導(dǎo)電 B．熔點10.31℃，液態(tài)不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電 C．能溶于CS2，熔點112.8℃，沸點444.6℃ D．熔點97.81℃，質(zhì)軟，導(dǎo)電，

10、密度0.97 g·cm－3 離子晶體晶胞中粒子數(shù)的計算 9．氯化銫晶胞(晶體重復(fù)的結(jié)構(gòu)單位)如圖甲所示，該晶體中Cs＋與Cl－的個數(shù)比為1∶1，化學(xué)式為CsCl。若某晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示，其中含有A、B、C三種元素的粒子，則該晶體中A、B、C的粒子個數(shù)比為(　　) A．8∶6∶1 B．4∶3∶1 C．1∶6∶1 D．1∶3∶1 10. 如圖是CsCl晶體的晶胞結(jié)構(gòu)(晶體中最小重復(fù)單元)，已知晶體中兩個最近的Cs＋核間距離為a cm，氯化銫的式量為M，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則氯化銫晶體的密度為(

11、　　) A. g·cm－3 B. g·cm－3 C. g·cm－3 D. g·cm－3 練高考真題 11．(2008·天津理綜，10)下列敘述正確的是(　　) A．1個甘氨酸分子中存在9對共用電子 B．PCl3和BCl3分子中所有原子的最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu) C．H2S和CS2分子都是含極性鍵的極性分子 D．熔點由高到低的順序是：金剛石>碳化硅>晶體硅 練綜合拓展 12．A、B為兩種短周期元素，A的原子序數(shù)大于B，且B原子的最外層電子數(shù)為A原 子最外層電子數(shù)的3倍。A、B形成的化合物是中學(xué)化學(xué)常見的化

12、合物，該化合物熔融 時能導(dǎo)電。試回答下列問題： (1)A、B的元素符號分別是________、________。 (2)用電子式表示A、B元素形成化合物的過程：_____________________________ ________________________________________________________________________。 (3)A、B所形成的化合物的晶體結(jié)構(gòu)與氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)相似，則每個陽離子周圍吸引了 ________個陰離子；晶體中陰、陽離子數(shù)之比為__________。 (4)A、B所形成化合物的晶體的熔點比NaF晶體的熔點____

13、____，其判斷的理由是 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 第2課時　離子晶體 雙基落實 一、 1．陰、陽離子　離子　離子 2．NaCl　CsCl　Li　Na　K　Rb　CsBr　CsI　BeO BeS 二、 1．陰、陽離子　離子鍵越強　穩(wěn)定 2．正比　距離 3．強弱　越強　穩(wěn)定 三、 1．熔點　離子鍵強弱 2．

14、(1)高　離子電荷數(shù)　離子間距　(2)易　非極性 (3)熔融　水溶液　(4)無 課堂練習(xí) 1．D　2.B 3．B　[螢石(CaF2)中Ca2＋和F－的數(shù)目之比為1∶2，Ca2＋被8個F－所包圍，配位數(shù)是8，F(xiàn)－的配位數(shù)應(yīng)為4，所以每個F－周圍最近距離的Ca2＋數(shù)目為4。] 4．D　[碳酸鹽的熱分解溫度與形成碳酸鹽的金屬元素的活潑性有關(guān)，金屬越活潑，形成的鹽越穩(wěn)定，因此根據(jù)碳酸鹽的熱分解溫度：T(XCO3)>T(YCO3)，可判斷出X的活潑性大于Y，即金屬性：X>Y，在周期表中，X位于Y的下面，陽離子半徑：X2＋>Y2＋，所以B、C選項正確。根據(jù)陽離子半徑：X2＋>Y2＋以及影響離子化

15、合物晶格能、熔沸點的因素可知，晶格能：XCO3

16、是離子晶體；CS2是非極性溶劑，根據(jù)“相似相溶”的規(guī)律，C項也不是離子晶體；由于離子晶體質(zhì)硬易碎，且固態(tài)不導(dǎo)電，所以D項也不是離子晶體。] 9．D　[在此晶體的晶胞中有A：8×＝1個，有B：6×＝3個，有C：1×1＝1個，即A∶B∶C＝1∶3∶1。] 10．C　[晶體的密度等于晶體的質(zhì)量與晶體在該質(zhì)量下的體積的比值(即晶體的密度＝)，據(jù)式量可知，1 mol CsCl的質(zhì)量為M克，故需求出1 mol CsCl的體積。因晶體是由晶胞構(gòu)成的，而1個CsCl晶胞的體積為a3cm3，因此，此題解題的關(guān)鍵是找出1 mol CsCl晶體中的晶胞數(shù)目。由晶胞的示意圖可知，1個晶胞中含1個Cs＋和1個Cl－，所以，在1 mol CsCl晶體中含NA個晶胞。由此可得，晶體的密度為＝ g·cm－3。] 11．D　[甘氨酸的結(jié)構(gòu)式為，可見有10個共價鍵即有10對共用電子，A錯；PCl3和BCl3分子中BCl3電子式為，B沒有達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此B選項錯誤；CS2是直線形分子也是非極性分子；D項原子晶體熔、沸點高低主要看其化學(xué)鍵的穩(wěn)定性，原子半徑越小越穩(wěn)定，D正確。] 12．(1)Mg　O (2) (3)6　1∶1 (4)高　離子半徑相差不大，MgO中離子所帶電荷較多，離子鍵強