高二化学选修3离子晶体(课堂PPT).ppt

第四节第四节 离子晶体离子晶体 1知识回顾：离子键 1 1、称为离子键。称为离子键。2 2、成键的微粒：、成键的微粒：阴、阳离子阴、阳离子3 3、成键的本质：、成键的本质：阴阳离子间的静电作用阴阳离子间的静电作用4 4、成键的条件：、成键的条件：活泼金属元素的原子和活活泼金属元素的原子和活泼的非金属元素的原子泼的非金属元素的原子使阴、阳离子结合成离子化合物的静电作用使阴、阳离子结合成离子化合物的静电作用使阴、阳离子结合成离子化合物的静电作用使阴、阳离子结合成离子化合物的静电作用形成条件：一般电负性差值大于一般电负性差值大于1.74思考思考u 哪些物质中含有离子键？哪些物质中含有离子键？1、活泼的、活泼的金属元素金属元素（IA、IIA）和活泼的）和活泼的非金非金属元素属元素（VIA、VIIA）形成的化合物。）形成的化合物。2、活泼的、活泼的金属元素金属元素和和酸根离子（或氢氧根离子）酸根离子（或氢氧根离子）形成的化合物形成的化合物 3、铵根铵根和和酸根酸根离子（或活泼离子（或活泼非金属元素离子非金属元素离子）形成的盐。形成的盐。强碱强碱大多数盐大多数盐活泼金属氧化物活泼金属氧化物 4、从物质类别的角度来说，离子化合物通常包、从物质类别的角度来说，离子化合物通常包括括_、_和和_。5.常见的离子化合物常见的离子化合物56 6、影响离子键强弱的因素：、影响离子键强弱的因素：离子半径和离子半径和 离子电荷离子电荷 同同种种类类型型的的离离子子晶晶体体，通通常常离离子子半半径径越越 、离离子子带带电电荷荷越越 ，离离子子键键就就越越 。离离子子键键越越强强，破破坏坏它它所所需需能能量量就就越越 。熔点就越。熔点就越 。小小多多强强大大高高67、离子键的特征没有方向性：阴阳离子是球形对称的，电荷的分布也是球形对称的，它们在空间各个方向上的静电作用相同，都可以和带不同电荷的离子发生作用没有饱和性：在静电作用能达到的范围内，只要空间条件允许，一个离子可以多个离子发生作用7 重晶石重晶石 BaSO4 莹石莹石 CaF2 胆矾胆矾 CuSO45H2O 明矾明矾 KAl(SO4)212H2O8强碱、活泼金属氧化物、强碱、活泼金属氧化物、金属氢化物、大部分的盐金属氢化物、大部分的盐1 1、定义：、定义：由由阳离子和阴离子阳离子和阴离子通过离子键通过离子键结合而成的晶体。结合而成的晶体。2 2、成键粒子：、成键粒子：阴、阳离子阴、阳离子3 3、相互作用力：、相互作用力：离子键离子键5 5、常见的离子晶体：、常见的离子晶体：一、离子晶体一、离子晶体板书板书4.4.配位数配位数 （C CN N）离子周围最邻近的离子周围最邻近的异电性离子异电性离子的数目的数目9(2)硬度硬度 。6.离子晶体物理性质的特点离子晶体物理性质的特点：(1)熔沸点熔沸点 ,难挥发难压缩。难挥发难压缩。较高较高较大较大(3)水溶性水溶性(4)导电性导电性 阅读课本阅读课本P79最后一段最后一段(即科学即科学视野之前的一段视野之前的一段),结合结合氯化钠晶体氯化钠晶体的结构的结构,你认为离子晶体物理性质有你认为离子晶体物理性质有何特点何特点?离子电荷越多离子电荷越多,核间距离越小核间距离越小,熔沸点升高。熔沸点升高。一般易溶于水一般易溶于水,而难溶于非极性溶剂。而难溶于非极性溶剂。固态不导电固态不导电,水溶液或者熔融状态下能导电。水溶液或者熔融状态下能导电。板书板书10二、典型的离子晶胞：二、典型的离子晶胞：11NaCl的晶体结构：的晶体结构：6：612Na+Cl-315624154236每个每个ClCl-周围周围与与之最接近之最接近且且距离相等的距离相等的NaNa+共有共有 个。个。6这几个这几个NaNa+在空间在空间构成的几何构型构成的几何构型为为 。正八面体正八面体NaCl晶体中离子的晶体中离子的配位数配位数13与与与与NaNa+等距等距等距等距离且最近离且最近离且最近离且最近ClCl-有有有有 个，个，个，个，即即即即NaNa+的配位的配位的配位的配位 数数数数 。与与与与ClCl-等距离且等距离且等距离且等距离且最近最近最近最近NaNa+有有有有 个，即个，即个，即个，即ClCl-的配位的配位的配位的配位数为数为数为数为 。6666与与与与ClCl-等距离且最近等距离且最近等距离且最近等距离且最近ClCl-有有有有 个个个个与与与与NaNa+等距离且最近等距离且最近等距离且最近等距离且最近NaNa+有有有有 个个个个1212二、典型的离子晶体：二、典型的离子晶体：板书板书1.NaCl：14CsClCsCl晶体的结构晶体的结构15铯离子铯离子 氯离子氯离子 氯化铯晶体中氯化铯晶体中氯离子和铯离子氯离子和铯离子分别处于晶胞的分别处于晶胞的什么位置？什么位置？氯离子位于顶点，氯离子位于顶点，铯离子位于体心。铯离子位于体心。(2)氯化铯晶体氯化铯晶体16 CsClCsCl晶体中离子的配位数晶体中离子的配位数（1 1）每个晶胞含铯离子、）每个晶胞含铯离子、氯离子的个数？氯离子的个数？（2）在氯化铯晶体中，每在氯化铯晶体中，每个个CsCs+周围与之最接近且距离周围与之最接近且距离相等的相等的ClCl-共有共有 ；（3 3）在每个）在每个ClCl-周围距离相等且最近周围距离相等且最近的的CsCs+共有共有 ；8 1个个Cs+1个个Cl-8(4)与与Cs+最近且等距离的最近且等距离的Cs+有有6个个板书板书17(3)CaF(3)CaF2 2型晶胞型晶胞Ca2+的配位数：的配位数：F-的配位数：的配位数：一个一个CaFCaF2 2晶胞中平晶胞中平均含：均含：4个个Ca2+和和8个个F-84(4)Ca(4)Ca2+2+周围最近且等距离的周围最近且等距离的CaCa2+2+有有 1212 个，个，F F-FF-有有 6 6 个。个。板书板书18CaFCa2配位数是配位数是_，F的配位数是的配位数是_。84图示为图示为CaF2晶胞的晶胞的1/8,观察点为上左前方观察点为上左前方晶胞上面心晶胞上面心19(4)ZnS(4)ZnS型晶胞型晶胞2阳离子的配位数：阳离子的配位数：阴离子的配位数：阴离子的配位数：1一个一个ZnS晶胞中含：晶胞中含：4个阳离子和个阳离子和4个阴离子个阴离子4420科学探究：科学探究：找出找出NaCl、CsCl两种离子晶体中阳离子和两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数，它们是否相等？阴离子的配位数，它们是否相等？离子晶体离子晶体阴离子的配位数阴离子的配位数阳离子的配位数阳离子的配位数NaClNaClCsClCsCl6 66 68 88 821科学探究：科学探究：你认为是什么因素决定了离子晶体中离子你认为是什么因素决定了离子晶体中离子的配位数？根据表的配位数？根据表3535、表、表3636分析影响分析影响离子晶体中离子配位数的因素。离子晶体中离子配位数的因素。配位数配位数4 46 68 8半径比半径比0.20.2 0.40.40.40.4 0.70.70.70.7 1.01.0空间构型空间构型ZnSZnSNaClNaClCsClCsCl22三、决定离子晶体结构的因素三、决定离子晶体结构的因素（1 1）几何因素）几何因素 晶体中正负离子的半径比晶体中正负离子的半径比（2 2）电荷因素）电荷因素 晶体中正负离子的电荷比晶体中正负离子的电荷比（3 3）键性因素）键性因素 离子键的纯粹因素离子键的纯粹因素231 1、几何因素、几何因素配位数与配位数与 r+/rr+/r 之比相关：之比相关：0.225 0.414 4 配位配位 0.414 0.732 6 配位配位0.732 1.000 8 配位配位NaCl:95/181=0.525 CsCl:169/181=0.93324rr rr 0.52 0.93NaCl型 CsCl型 离子NaNa+Cs+ClCl离子半径（pm)95169181252 2、电荷因素、电荷因素CaF2的晶胞的晶胞例：例：CaF2的晶体中，的晶体中，Ca2和和F的个数之比的个数之比_，电，电荷数之比荷数之比_，Ca2配位配位数是数是_，F的配位数是的配位数是_。由由正负离子的电荷比正负离子的电荷比影响影响离子晶体的配位数的因素，离子晶体的配位数的因素，称为电荷因素。称为电荷因素。1:22:18426NaClCsCl熔点熔点沸点沸点 801 645 1413 1290 为什么为什么NaCl的熔沸点比的熔沸点比CsCl高？高？27结论:对于组成和结构相似的物质，对于组成和结构相似的物质，阴、阳离子半径越小，离子键越强，阴、阳离子半径越小，离子键越强，熔沸点较高，晶体越稳定。熔沸点较高，晶体越稳定。离子键的强弱在一定程度上可以离子键的强弱在一定程度上可以用离子晶体的晶格能来衡量。用离子晶体的晶格能来衡量。28 1.1.概念：概念：气态离子形成气态离子形成1 1摩尔离子晶体摩尔离子晶体释放的能量，通常取正值。释放的能量，通常取正值。四、离子晶体的晶格能四、离子晶体的晶格能292.2.表示：符号为表示：符号为U U 单位是单位是KJ/mol,KJ/mol,取正值取正值 3 3、影响晶格能大小因素、影响晶格能大小因素离子晶体中阴阳离子半径越小，所带电荷越多，离子晶体中阴阳离子半径越小，所带电荷越多，离子键越强，晶格能越大离子键越强，晶格能越大 304 晶格能的作用：晶格能的作用：（1 1）晶格能越大，离子晶体越稳定，离晶格能越大，离子晶体越稳定，离子晶体的熔沸点越高，硬度越大子晶体的熔沸点越高，硬度越大。（2 2）岩浆晶出规则与晶格能的关系）岩浆晶出规则与晶格能的关系晶格能高的晶体熔点较高，更容易在岩晶格能高的晶体熔点较高，更容易在岩浆冷却过程中冷却下来，从而先结晶浆冷却过程中冷却下来，从而先结晶31 1.1.四种晶体的结构性质比较四种晶体的结构性质比较 晶体结构晶体结构离子晶体离子晶体分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体金属晶体金属晶体结结构构构成微粒构成微粒作用力作用力性性质质硬度硬度熔沸点熔沸点导电性导电性延展性延展性溶解性溶解性实例实例存在范围存在范围阴阳离子阴阳离子 分子分子 原子原子 阳离子、电子阳离子、电子 离子键离子键 分子间作用分子间作用 共价键（有）共价键（有）金属键金属键 较大、脆较大、脆 小小 很大很大 差异大差异大 较高较高 低低 很高很高 差异大差异大 熔融、溶液熔融、溶液导电导电 固态、熔融态不导电，固态、熔融态不导电，固态、熔融态不导电，固态、熔融态不导电，有些在水溶液中导电有些在水溶液中导电有些在水溶液中导电有些在水溶液中导电.不或半导不或半导 导电导电 差差 差差 差差 好好 溶水、不溶有机溶水、不溶有机 相似相溶相似相溶 不溶不溶 不溶不溶 NaCl NaCl 干冰干冰 金刚石金刚石 Na Na 离子化合物离子化合物 多数共价化合物多数共价化合物多数非金属单质多数非金属单质 某些非金属单质某些非金属单质某些共价化合物某些共价化合物 金属、合金金属、合金 规律总结规律总结322.2.判断晶体类型的依据判断晶体类型的依据 1 1、结构、结构 构成晶体的构成晶体的粒子粒子和粒子间的和粒子间的作用力作用力 2 2、特征性质、特征性质 (1)(1)熔沸点、硬度：熔沸点、硬度：高高：原子晶体原子晶体；中：离子晶体中：离子晶体；低：分子晶体；低：分子晶体 (2)(2)导电性：导电性：熔融状态导电：离子晶体熔融状态导电：离子晶体 金属晶体金属晶体 固体、熔融均导电：金属晶体固体、熔融均导电：金属晶体规律总结规律总结33 3.3.晶体熔沸点高低比较方法晶体熔沸点高低比较方法 1 1、类型不同：、类型不同：（一般）（一般）原子晶体离子晶体分子晶体原子晶体离子晶体分子晶体2 2、类型相同：、类型相同：离子晶体（晶格能大小）离子晶体（晶格能大小）离子半径越小、电荷数越大离子半径越小、电荷数越大 分子晶体（分子间作用力大小）分子晶体（分子间作用力大小）形成氢键的大形成氢键的大相对分子质量越大相对分子质量越大分子极性越大分子极性越大 原子晶体（共价键强弱）原子晶体（共价键强弱）半径越小、键长越短、键能越大、共价键越强半径越小、键长越短、键能越大、共价键越强 金属晶体（金属键强弱）金属晶体（金属键强弱）离子半径越小、电荷数越大离子半径越小、电荷数越大看常温下的状态：看常温下的状态：熔点：固体液体熔点：固体液体 液体气体液体气体规律总结规律总结34例：下列热化学方程式中，能直接表示出氯例：下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶格能的是化钠晶格能的是_A、Na(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s);H B、Na+(g)+Cl-(g)=NaCl(s);H1 C、Na(s)=Na(g);H2D、Na(g)-e-=Na+(g);H3E、1/2Cl2(g)=Cl(g);H4F、Cl(g)+e-=Cl-(g);H5 写出写出H1与与H、H2、H3、H4、H5之间的关系式之间的关系式_H=H1+H2+H3+H4+H5B35练习 1 1、下表列出了有关晶体的知识，其中错误的是（）、下表列出了有关晶体的知识，其中错误的是（）2 2、下列物质的晶体，按其熔点由低到高的排列顺序、下列物质的晶体，按其熔点由低到高的排列顺序正确的是（）正确的是（）A AN NC C、S SO O2 2、COCO2 2B BN NC C、COCO2 2、S SO O2 2 C CN NC C、M MO O、S SO O2 2D DN NC C、S SO O2 2、M MO OABCD晶体晶体硫化钾硫化钾干冰干冰金刚石金刚石碘碘组成晶体的微粒组成晶体的微粒阴阳离子阴阳离子分子分子原子原子分子分子晶体微粒间存在的作用力晶体微粒间存在的作用力离子键离子键共价键共价键共价键共价键范德华力范德华力BC363.下列物质中，化学式能准确表示该物质分子组成的是A.NH4Cl B.SiO2 C.P4 D.Na2SO4问题反思化学式能否表示分子，关键能判断该物质是否分子晶体374.下列有关晶体的叙述中不正确的是()A.金刚石的网状结构中,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子B.氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等的Na+离子共有6个C.氯化铯晶体中,每个铯原子周围紧邻8个氯原子D.干冰晶体中,每个二氧化碳分子周围紧邻12个二氧化碳分子385.5.如图所示是某些晶体的结构，它们分别是如图所示是某些晶体的结构，它们分别是NaClNaCl、CsClCsCl、干冰、金刚石、石墨结构中的某一部分。干冰、金刚石、石墨结构中的某一部分。其中代表金刚石的是（填编号字母，下同）其中代表金刚石的是（填编号字母，下同）_，其中每个，其中每个碳原子与碳原子与_个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于_晶体。晶体。其中代表石墨的是其中代表石墨的是_，其中每个正六边形占有的碳原子，其中每个正六边形占有的碳原子数平均为数平均为_个。个。其中代表其中代表NaCl的是的是_。代表代表CsCl的是的是_，它属于，它属于_晶体，每个晶体，每个Cs+与与_个个Cl紧邻。紧邻。代表干冰的是代表干冰的是_，它属于，它属于_晶体，每个晶体，每个CO2分子分子与与_个个CO2分子紧邻。分子紧邻。上述五种物质熔点由高到低的顺序上述五种物质熔点由高到低的顺序_。3921参照下表中物质的熔点，回答有关问题：物质物质NaFNaClNaBrNaINaClKClRbClCsCl熔点熔点 995801755651801776715646物质物质SiF4SiCl4SiBr4SiI4SiCl4GeCl4SnCl4PbCl4熔点熔点 90.2 70.4 5.212.0570.4 49.5 36.2 15.0 钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点高低取决于其钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点高低取决于其_，在这种情况下，在这种情况下，_越大，越大，_越弱，故熔点依次降低。越弱，故熔点依次降低。硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点高低取决于其硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点高低取决于其_，_越大，越大，_越大，故熔点依次升高。越大，故熔点依次升高。钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高得多，这是由钠的卤化物的熔点比相应硅的卤化物的熔点高得多，这是由_。40课堂互动讲练课堂互动讲练离子晶体及常见的类型离子晶体及常见的类型1离子键离子键(1)定义：阴、阳离子间通过静电作用所形成的化定义：阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键叫做离子键。学键叫做离子键。(2)成键元素：活泼金属元素成键元素：活泼金属元素(如如K、Na、Ca、Ba等，主要是第等，主要是第A族和第族和第A族元素族元素)和活泼非金属和活泼非金属元素元素(如如F、Cl、Br、O等，主要是第等，主要是第A族和第族和第A族元素族元素)相互结合时多形成离子键。相互结合时多形成离子键。41(3)成键原因：活泼金属原子容易失去电子而形成成键原因：活泼金属原子容易失去电子而形成阳离子，活泼非金属原子容易得到电子形成阴离阳离子，活泼非金属原子容易得到电子形成阴离子。当活泼金属遇到活泼非金属时，电子发生转子。当活泼金属遇到活泼非金属时，电子发生转移，分别形成阳、阴离子，再通过静电作用形成移，分别形成阳、阴离子，再通过静电作用形成离子键。离子键。(4)离子键只存在于离子化合物中。离子键只存在于离子化合物中。(5)强碱、活泼金属氧化物、大多数盐类是离子化强碱、活泼金属氧化物、大多数盐类是离子化合物。合物。422.离子晶体离子晶体(1)离子晶体是由阳离子和阴离子通过离子键结合离子晶体是由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。而成的晶体。(2)离子晶体微粒之间的作用力是离子键。由于静离子晶体微粒之间的作用力是离子键。由于静电作用没有方向性，故离子键没有方向性。只要电作用没有方向性，故离子键没有方向性。只要条件允许，阳离子周围可以尽可能多地吸引阴离条件允许，阳离子周围可以尽可能多地吸引阴离子，同样，阴离子周围可以尽可能多地吸引阳离子，同样，阴离子周围可以尽可能多地吸引阳离子，故离子键也没有饱和性。根据静电作用大小子，故离子键也没有饱和性。根据静电作用大小的影响因素可知，在离子晶体中阴、阳离子半径的影响因素可知，在离子晶体中阴、阳离子半径越小，所带电荷数越多，离子键越强。越小，所带电荷数越多，离子键越强。(3)离子晶体的化学式只表示晶体中阴、阳离子的离子晶体的化学式只表示晶体中阴、阳离子的个数比，而不是表示分子的组成。个数比，而不是表示分子的组成。433几种离子晶体模型几种离子晶体模型(1)NaCl型晶体结构模型型晶体结构模型(左下图左下图)：配位数为：配位数为6。在在NaCl晶体中，每个晶体中，每个Na周围同时吸引着周围同时吸引着6个个Cl，每个，每个Cl周围也同时吸引着周围也同时吸引着6个个Na。每个每个Na周围与它最近且等距的周围与它最近且等距的Na有有12个，每个，每个个Na周围与它最近且等距的周围与它最近且等距的Cl有有6个。个。44(2)CsCl型晶体结构模型型晶体结构模型(右下图右下图)：配位数为：配位数为8。在在CsCl晶体中，每个晶体中，每个Cs周围同时吸引着周围同时吸引着8个个Cl，每个，每个Cl周围也同时吸引着周围也同时吸引着8个个Cs。每个每个Cs与与6个个Cs等距离相邻，每个等距离相邻，每个Cs与与8个个Cl等距离相邻。等距离相邻。4546例例例例1 1(2011年黄冈高二检测年黄冈高二检测)有下列八种晶体：有下列八种晶体：A.SiO2(水晶水晶)；B.冰醋酸；冰醋酸；C.氧化镁；氧化镁；D.白磷；白磷；E.晶体氩；晶体氩；F.氯化铵；氯化铵；G.铝；铝；H.金刚石。金刚石。用序号回答下列问题：用序号回答下列问题：(1)属于原子晶体的化合物是属于原子晶体的化合物是_，直接由原，直接由原子构成的晶体是子构成的晶体是_，直接由原子构成的分，直接由原子构成的分子晶体是子晶体是_。47(2)由极性分子构成的晶体是由极性分子构成的晶体是_，含有共价键，含有共价键的离子晶体是的离子晶体是_，属于分子晶体的单质是，属于分子晶体的单质是_。(3)在一定条件下能导电并发生化学变化的是在一定条件下能导电并发生化学变化的是_。受热熔化后化学键不发生变化的是。受热熔化后化学键不发生变化的是_，需克服共价键的是，需克服共价键的是_。【思路点拨思路点拨】判断晶体类型需要注意以下两点：判断晶体类型需要注意以下两点：(1)晶体的构成微粒。晶体的构成微粒。(2)微粒间的相互作用力。微粒间的相互作用力。4849【答案答案】(1)AA、E、HE(2)BFD、E(3)B、C、FB、D、EA、H50互动探究互动探究(1)上述物质中均含有化学键吗？上述物质中均含有化学键吗？(2)B与与F所含化学键类型是否相同？所含化学键类型是否相同？【提示提示】(1)不是，稀有气体为单原子分子，分不是，稀有气体为单原子分子，分子内无化学键。子内无化学键。(2)B项冰醋酸分子中的化学键为项冰醋酸分子中的化学键为共价键，而共价键，而F项所含化学键为离子键、共价键、配项所含化学键为离子键、共价键、配位键。所以两者所含化学键类型不同。位键。所以两者所含化学键类型不同。51【规律方法规律方法】判断晶体类型的方法判断晶体类型的方法判断晶体的类型一般是根据物质的物理性质：判断晶体的类型一般是根据物质的物理性质：(1)在常温下呈气态或液态的物质，其晶体应属于在常温下呈气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体分子晶体(Hg除外除外)。如。如H2O、H2等。对于稀有气等。对于稀有气体，虽然构成物质的微粒为原子，但应看作单原体，虽然构成物质的微粒为原子，但应看作单原子分子，因为微粒间的相互作用力是范德华力，子分子，因为微粒间的相互作用力是范德华力，而非共价键。而非共价键。(2)在熔融状态下能导电的晶体在熔融状态下能导电的晶体(化合物化合物)是离子晶是离子晶体。如：体。如：NaCl熔融后电离出熔融后电离出Na和和Cl，能自由，能自由移动，所以能导电。移动，所以能导电。52(3)有较高的熔、沸点，硬度大，并且难溶于水的物有较高的熔、沸点，硬度大，并且难溶于水的物质大多为原子晶体，如晶体硅、二氧化硅、金刚石质大多为原子晶体，如晶体硅、二氧化硅、金刚石等。等。(4)易升华的物质大多为分子晶体。还要强调的是，易升华的物质大多为分子晶体。还要强调的是，对于教材上每种晶体类型的例子，同学们一定要认对于教材上每种晶体类型的例子，同学们一定要认真掌握其结构，把握其实质和内涵，在解题中灵活真掌握其结构，把握其实质和内涵，在解题中灵活运用。运用。53变式训练变式训练1如图，直线交点处的圆圈为如图，直线交点处的圆圈为NaCl晶体晶体中中Na或或Cl所处的位置。这两种离子在空间三个所处的位置。这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。互相垂直的方向上都是等距离排列的。54(1)请将其中代表请将其中代表Cl的圆圈涂黑的圆圈涂黑(不必考虑体积大不必考虑体积大小小)，以完成，以完成NaCl晶体结构示意图。晶体结构示意图。(2)晶体中，在每个晶体中，在每个Na的周围与它最接近的且距的周围与它最接近的且距离相等的离相等的Na共有共有_个。个。(3)在在NaCl晶胞中正六面体的顶角上、面上、棱上晶胞中正六面体的顶角上、面上、棱上的的Na或或Cl为该晶胞与其相邻的晶胞所共有，一为该晶胞与其相邻的晶胞所共有，一个晶胞中个晶胞中Cl的个数等于的个数等于_，即，即_(填填计算式计算式)；Na的个数等于的个数等于_，即，即_(填计算式填计算式)。55解析：解析：(1)如图所示如图所示56答案：答案：(1)57离子晶体的性质离子晶体的性质1熔、沸点熔、沸点具有较高的熔、沸点，难挥发。离子晶体中，阴、具有较高的熔、沸点，难挥发。离子晶体中，阴、阳离子间有强烈的相互作用阳离子间有强烈的相互作用(离子键离子键)，要克服离子，要克服离子间的相互作用使物质熔化和沸腾，就需要较多的能间的相互作用使物质熔化和沸腾，就需要较多的能量。因此，离子晶体具有较高的熔、沸点和难挥发量。因此，离子晶体具有较高的熔、沸点和难挥发的性质。的性质。2硬度硬度硬而脆。离子晶体中，阴、阳离子间有较强的离子硬而脆。离子晶体中，阴、阳离子间有较强的离子键，离子晶体表现出较高的硬度。当晶体受到冲击键，离子晶体表现出较高的硬度。当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎。力作用时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎。583导电性导电性不导电，但熔化或溶于水后能导电。离子晶体中，不导电，但熔化或溶于水后能导电。离子晶体中，离子键较强，阴、阳离子不能自由移动，即晶体中离子键较强，阴、阳离子不能自由移动，即晶体中无自由移动的离子，因此离子晶体不导电。当升高无自由移动的离子，因此离子晶体不导电。当升高温度时，阴、阳离子获得足够的能量克服了离子间温度时，阴、阳离子获得足够的能量克服了离子间的相互作用力，成为自由移动的离子，在外加电场的相互作用力，成为自由移动的离子，在外加电场的作用下，离子定向移动而导电。离子晶体溶于水的作用下，离子定向移动而导电。离子晶体溶于水时，阴、阳离子受到水分子的作用成了自由移动的时，阴、阳离子受到水分子的作用成了自由移动的离子离子(或水合离子或水合离子)，在外加电场的作用下，阴、阳，在外加电场的作用下，阴、阳离子定向移动而导电。离子定向移动而导电。594溶解性溶解性大多数离子晶体易溶于极性溶剂大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水如水)中，难溶于中，难溶于非极性溶剂非极性溶剂(如汽油、苯、如汽油、苯、CCl4)中。当把离子晶体中。当把离子晶体放入水中时，水分子对离子晶体中的离子产生吸引，放入水中时，水分子对离子晶体中的离子产生吸引，使离子晶体中的离子克服离子间的相互作用力而离使离子晶体中的离子克服离子间的相互作用力而离开晶体，变成在水中自由移动的离子。开晶体，变成在水中自由移动的离子。特别提醒：特别提醒：化学变化过程一定发生旧化学键的断裂化学变化过程一定发生旧化学键的断裂和新化学键的形成，但破坏化学键或形成化学键的和新化学键的形成，但破坏化学键或形成化学键的过程却不一定发生化学变化，如食盐熔化会破坏离过程却不一定发生化学变化，如食盐熔化会破坏离子键，食盐结晶过程会形成离子键，但均不是化学子键，食盐结晶过程会形成离子键，但均不是化学变化过程。变化过程。60例例例例2 2(2011年北京东城区高二检测年北京东城区高二检测)现有几组物现有几组物质的熔点质的熔点()的数据：的数据：A组组B组组C组组D组组金刚石：金刚石：3550 Li：181HF：83NaCl：801晶体硅：晶体硅：1410 Na：98HCl：115KCl：776晶体硼：晶体硼：2300K：64HBr：89RbCl：718二氧化硅：二氧化硅：1723Rb：39HI：51CsCl：64561据此回答下列问题：据此回答下列问题：(1)A组属于组属于_晶体，其熔化时克服的微粒晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是间的作用力是_。(2)B组晶体共同的物理性质组晶体共同的物理性质是是_(填序号填序号)。有金属光泽有金属光泽导电性导电性导热性导热性延展性延展性(3)C组中组中HF熔点反常是由于熔点反常是由于_。62(4)D组晶体可能具有的性质是组晶体可能具有的性质是_(填序号填序号)。硬度小硬度小水溶液能导电水溶液能导电固体能导电固体能导电 熔融状态能导电熔融状态能导电(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为：组晶体的熔点由高到低的顺序为：NaClKClRbClCsCl，其原因解释为：，其原因解释为：_。63【解析解析】通过读取表格中数据先判断出晶体的类通过读取表格中数据先判断出晶体的类型及晶体的性质，应用氢键解释型及晶体的性质，应用氢键解释HF的熔点反常，的熔点反常，利用晶格能的大小解释离子晶体熔点高低的原因。利用晶格能的大小解释离子晶体熔点高低的原因。【答案答案】(1)原子共价键原子共价键(2)(3)HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多量更多(只要答出只要答出HF分子间能形成氢键即可分子间能形成氢键即可)(4)(5)D组晶体都为离子晶体，组晶体都为离子晶体，r(Na)r(K)r(Rb)分子间作用力，所以分子间作用力，所以A组的熔点高于组的熔点高于C组。组。(2)B组的组成微粒为金属阳离子和自由电子，两者组的组成微粒为金属阳离子和自由电子，两者之间的作用力为金属键。之间的作用力为金属键。D组的组成微粒为阳离子组的组成微粒为阳离子和阴离子，两者之间的作用力为离子键。和阴离子，两者之间的作用力为离子键。65【规律方法规律方法】晶体熔、沸点高低的判断晶体熔、沸点高低的判断(1)不同类型晶体的熔、沸点：原子晶体不同类型晶体的熔、沸点：原子晶体离子晶体离子晶体分子晶体；金属晶体分子晶体；金属晶体(除少数外除少数外)分子晶体；金属分子晶体；金属晶体熔、沸点有的很高，如钨，有的很低，如汞晶体熔、沸点有的很高，如钨，有的很低，如汞(常温下是液体常温下是液体)。(2)同类型晶体的熔、沸点：同类型晶体的熔、沸点：原子晶体：结构相似，半径越小，键长越短，键原子晶体：结构相似，半径越小，键长越短，键能越大，熔、沸点越高。如金刚石能越大，熔、沸点越高。如金刚石碳化硅碳化硅晶体晶体硅。硅。66分子晶体：组成和结构相似的分子，相对分子质分子晶体：组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，熔、沸点越高。如量越大，熔、沸点越高。如CI4CBr4CCl4CF4。金属晶体：所带电荷数越大，原子半径越小，则金属晶体：所带电荷数越大，原子半径越小，则金属键越强，熔、沸点越高。如金属键越强，熔、沸点越高。如AlMgNaK。离子晶体：离子所带电荷越多，半径越小，离子离子晶体：离子所带电荷越多，半径越小，离子键越强，熔、沸点越高。如键越强，熔、沸点越高。如KFKClKBrKI。67变式训练变式训练2比较下列几组晶体熔、沸点的高低比较下列几组晶体熔、沸点的高低顺序。顺序。(1)金刚石、氯化钠、晶体硅、干冰金刚石、氯化钠、晶体硅、干冰(2)石英晶体、铝硅合金、冰石英晶体、铝硅合金、冰(3)CaO、KI、KCl(4)F2、Cl2、Br2、I268解析：解析：金刚石、晶体硅都属于原子晶体，金刚石、晶体硅都属于原子晶体，C原子半原子半径比径比Si原子半径小，键能大，金刚石熔点比晶体硅原子半径小，键能大，金刚石熔点比晶体硅的高，原子晶体的高，原子晶体离子晶体离子晶体分子晶体，故金刚石分子晶体，故金刚石晶体硅晶体硅氯化钠氯化钠干冰；石英为原子晶体，熔点较高，干冰；石英为原子晶体，熔点较高，并且合金的熔点比任一组分熔点都低，故冰并且合金的熔点比任一组分熔点都低，故冰铝硅铝硅合金合金金属铝金属铝KClKI；F2、Cl2、Br2、I2单质单质为分子晶体，熔点高低与相对分子质量大小有关，为分子晶体，熔点高低与相对分子质量大小有关，相对分子质量越大，熔点越高，故熔点高低顺序为：相对分子质量越大，熔点越高，故熔点高低顺序为：I2Br2Cl2F2。69答案：答案：(1)金刚石金刚石晶体硅晶体硅氯化钠氯化钠干冰干冰(2)石英晶体石英晶体铝硅合金铝硅合金冰冰(3)CaOKClKI(4)I2Br2Cl2F270