选修三离子晶体
高中化学选修三——晶体结构与性质
晶体结构与性质一、晶体的常识 1.晶体与非晶体得到晶体的途径：熔融态物质凝固；凝华；溶质从溶液中析出 特性：①自范性；②各向异性（强度、导热性、光学性质等） ③固定的熔点；④能使X-射线产生衍射（区分晶体和非晶体最可靠的科学方法） 2.晶胞--描述晶体结构的基本单元，即晶体中无限重复的部分一个晶胞平均占有的原子数=18×晶胞顶角上的原子数+14×晶胞棱上的原子+12×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心内的原子数思考：下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I 2)、金刚石(C)晶胞的示意图，它们分别平均含几个原子？eg ：1.晶体具有各向异性。
如蓝晶（Al 2O 3·SiO 2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1：1000。
晶体的各向异性主要表现在（ ）①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质 A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ 2.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是（ ）A.晶体一定比非晶体的熔点高B.晶体一定是无色透明的固体C.非晶体无自范性而且排列无序D.固体SiO 2一定是晶体 3.下图是CO 2分子晶体的晶胞结构示意图，其中有多少个原子？ 二、分子晶体与原子晶体1.分子晶体--分子间以分子间作用力（范德华力、氢键）相结合的晶体 注意：a.构成分子晶体的粒子是分子 b.分子晶体中，分子内的原子间以共价键结合，相邻分子间以分子间作用力结合 ①物理性质a.较低的熔、沸点b.较小的硬度c.一般都是绝缘体，熔融状态也不导电d.“相似相溶原理”：非极性分子一般能溶于非极性溶剂，极性分子一般能溶于极性溶剂②典型的分子晶体a.非金属氢化物：H 2O 、H 2S 、NH 3、CH 4、HX 等b.酸：H 2SO 4 、HNO 3、H 3PO 4等c.部分非金属单质:：X 2、O 2、H 2、S 8、P 4、C 60d.部分非金属氧化物：CO 2、SO 2、NO 2、N 2O 4、P 4O 6、P 4O 10等 f.大多数有机物：乙醇，冰醋酸，蔗糖等③结构特征a.只有范德华力--分子密堆积（每个分子周围有12个紧邻的分子）CO2晶体结构图b.有分子间氢键--分子的非密堆积以冰的结构为例，可说明氢键具有方向性④笼状化合物--天然气水合物2.原子晶体--相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体注意：a.构成原子晶体的粒子是原子 b.原子间以较强的共价键相结合①物理性质a.熔点和沸点高b.硬度大c.一般不导电d.且难溶于一些常见的溶剂②常见的原子晶体a.某些非金属单质：金刚石（C）、晶体硅(Si)、晶体硼（B）、晶体锗(Ge)等b.某些非金属化合物：碳化硅（SiC）晶体、氮化硼（BN）晶体c.某些氧化物：二氧化硅（ SiO2）晶体、Al2O3金刚石的晶体结构示意图二氧化硅的晶体结构示意图思考：1.怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降2.“具有共价键的晶体叫做原子晶体”，这种说法对吗？eg：1.在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是（）、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱B.金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高可用做保护气2.氮化硼是一种新合成的无机材料，它是一种超硬耐磨、耐高温、抗腐蚀的物质。
人教版选修三第三章 第四节 离子晶体
第三章第四节离子晶体一、选择题（每小题有1—2个选项符合题意，每题3分，漏选得1分，错选不得分）1、下列物质中含有共价键的离子晶体是A H2O2B N2C NaOHD K2O22、下列化合物中，熔点最高的是A KIB MgOC BaSD NaCl3、由钾和氧组成的某种离子晶体中含钾的质量分数为78/126，其阴离子只有过氧离子（O22－）和超氧离子（O2－）两种。
在此晶体中，过氧离子和超氧离子的物质的量之比为A 2︰1B 1︰1C 1︰2D 1︰34、下表给出几种氯化物的熔沸点，对此有下列说法：①CaCl2属于离子晶体②SiCl4是分子晶体③1500℃时，与表中数据一致的说法有A 仅①B 仅②C ①和②D ①、②和③5、已知下列晶体的熔点：NaCl：801℃AlF3：1291℃AlCl3：190℃BCl3：107℃Al2O3：2045℃CO2：－56.6℃SiO2：1723℃据此判断下列说法错误的是A 元素和铝组成的晶体中有的是离子晶体B 以上给出的物质中只有BCl3和CO2是分子晶体C 同主族元素的氧化物只形成相同类型的晶体D 同一元素的卤化物可以形成不同类型的晶体6、右图是氯化钠晶体的结构示意图，其中，与每个Na＋距离最近且等距离的几个Cl－所围成的空间的构形为A 正四面体形B 正六面体形C 正八面体形D 三角锥形7、某离子晶体的晶胞结构如下图所示：则该离子晶体的化学式为A abcB abc3C ab2c3D ab3c8、有四种氯化物，它们的通式为XCl2，其中最可能是第IIA族元素的氯化物是A 白色固体，熔点低，完全溶于水，得到一种无色中性溶液，此溶液导电性差B 绿色固体，熔点高，易被氧化，得到一种蓝绿色溶液，此溶液具有良好的导电性C 白色固体，极易升华，如与水接触，可慢慢分解D 白色固体，熔点较高，易溶于水，得无色中性溶液，此溶液具有良好的导电性9、非整数比化合物Fe0.95O具有NaCl型晶体结构，由于n（Fe）∶n（O）＜1∶1，所以晶体存在缺陷。
高中化学选修3之知识讲解_晶体的常识 分子晶体与原子晶体_基础-
晶体的常识分子晶体与原子晶体【学习目标】1、初步了解晶体的知识，知道晶体与非晶体的本质差异，学会识别晶体与非晶体的结构示意图；2、知道晶胞的概念，了解晶胞与晶体的关系，学会通过分析晶胞得出晶体的组成；3、了解分子晶体和原子晶体的特征，能以典型的物质为例描述分子晶体和原子晶体的结构与性质的关系；4、知道分子晶体与原子晶体的结构粒子、粒子间作用力的区别。
【要点梳理】要点一、晶体与非晶体【分子晶体与原子晶体#晶体与非晶体】1、概念：①晶体：质点（分子、离子、原子）在空间有规则地排列成的、具有整齐外型、以多面体出现的固体物质。
晶体具有的规则的几何外形源于组成晶体的微粒按一定规律周期性的重复排列。
②非晶体：非晶态物质内部结构没有周期性特点，而是杂乱无章地排列，如：玻璃、松香、明胶等。
非晶体不具有晶体物质的共性，某些非晶态物质具有优良的性质要点诠释：晶体与非晶体的区分：晶体是由原子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。
周期性是晶体结构最基本的特征。
许多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的，但我们可以借助于显微镜观察，这也证明固体粉末仍是晶体，只不过晶粒太小了。
晶体的熔点较固定，而非晶体则没有固定的熔点。
区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体，进行X—射线衍射实验，X射线透过晶体时发生衍射现象。
特别注意：一种物质是否晶体，是由其内部结构决定的，而非由外观判断。
2、分类：说明：①自范性：晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。
所谓自范性即“自发”进行，但这里要注意，“自发”过程的实现仍需一定的条件。
例如：水能自发地从高处流向低处，但若不打开拦截水流的闸门，水库里的水不能下泻；②晶体自范性的条件之一：生长速率适当；③晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。
4、晶体形成的途径：①熔融态物质凝固，例：熔融态的二氧化硅，快速冷却得到玛瑙，而缓慢冷却得到水晶。
②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)；③溶质从溶液中析出。
离子晶体中离子配位数的影响因素
离子晶体中离子配位数的影响因素[摘要]对离子晶体配位数的影响因素：几何因素、电荷因素和键性因素在教材的基础上作了适当展开介绍，着重通过定量数据推导了半径比和离子晶体配位数的关系，并从离子极化角度对键性因素作了分析，最后对晶体化学定律做了适当介绍[关键词]离子晶体半径比规则离子极化配位数人民教育出版社高中化学选修3第三章第四节《离子晶体》中通过氯化钠、氯化铯和氟化钙晶体模型的具体分析，得出了影响离子晶体结构(配位数)的三个因素：几何因素、电荷因素和键性因素。
然而对于几何因素仅仅是通过两个特定数值得出的结论，并没有给出具体的说明和定量的推导，更没有说明当半径比在怎样的范围内形成怎样的配位数，对于键性因素更是一笔带过。
本文将对几何因素对离子晶体配位数的影响作出定量讨论，同时也将对电荷因素和键性因素适当展开介绍一、几何因素——半径比规则由于离子键没有方向性和饱和性，离子在晶体中常常采取尽可能的密堆积形式。
由于阴离子的体积一般比阳离子大得多，故阴离子的堆积形式对离子晶体的结构起主导作用。
为使堆积紧密，较小的阳离子常处在阴离子堆积的空隙之中。
为了降低晶体体系的能量，应尽量使阳离子具有较大的配位数并使异号离子充分接触，同号离子尽可能不接触，因此一个阳离子周围配位的阴离子数(配位数)将受到阴阳离子半径比的限制。
阴阳离子的半径比对离子晶体结构(配位数)的影响叫做几何因素(或半径比规则)。
我们以最常见的AB型理想6:6配体晶体构型(即阴阳离子和阴阴离子恰好完全接触的情形)的某一层为例说明(如图1)设r-=1，则AB=BC=2r-=2；AC=2(r-+ r+)=2+2r+，因为ΔABC为等腰直角三角型，根据毕达哥拉斯定理：AC2=AB2+BC2，即22+22 =(2+2r+)2，解得r+=0.414也就是说，当r+/r-=0.414时，阴阳离子直接接触，阴阴离子也直接接触。
当r+/r-0.414时，则阴阴离子开始接触不良，阴阳离子却能紧靠在一起。
邳州市第二中学2013年高中化学选修三课件第四节 离子晶体
稳定性 最能反映离子晶体________的数据。晶格 稳定 能越大，形成的离子晶体越______，而且
越高 越大 熔点_____，硬度______。
想一想 2．NaCl与KCl，NaCl与MgCl2哪一个晶格能
更大？
提示：晶格能：NaCl＞KCl；MgCl2 ＞NaCl。
自主体验
1.(2012· 哈尔滨高二质检)离子晶体不可能具
③每个晶胞中平均含有Cs＋的数目是8×1/8 ＝1，Cl－的数目也是1，由此亦可推知该晶
体的化学式为CsCl。
(3)CaF2型晶体结构模型
①Ca2＋的配位数是8：每个Ca2＋周围同时吸 引着最近且等距离的F－是8个，构成正六面 体；F－的配位数也是4：每个F－周围同时吸 引着最近且等距离的Ca2＋是4个，构成正四 面体。由此可推知该晶体的化学式为CaF2。
铯晶体中Cs+和Cl-的个数比为1∶1。
要点2
离子晶体的物理性质
探究导引3 影响离子键强弱的因素有哪些? 提示：离子半径和离子所带电荷数。一般地， 阴、阳离子半径越小，所带电荷数越多，则离 子键就越强。
要点归纳 1.熔、沸点 具有较高的熔、沸点，难挥发。因为在离子 晶体中，阴、阳离子间有较强的离子键，要 克服离子间的相互作用使物质熔化和沸腾， 就需要较多的能量。
体中阴、阳离子个数比的最简式。如：在
NaCl和CsCl晶体中，都不存在单个的NaCl 和CsCl分子。而Na2O2的阴离子为 O2－ ， 2 阳离子为Na+，故晶体中阴、阳离子的个数 比为1∶2，而不是1∶1。
2. 属于NaCl型的离子晶体还有KCl、NaBr、 LiF、CaO、MgO、CaS等；属于CsCl型的 离子晶体还有CsBr 、CsI、 NH4Cl等。
2019-2020学年人教版化学选修三江苏专用学案：第三章 第四节 离子晶体 Word版含答案
第四节离子晶体1．能说明离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
2.知道离子晶体的结构微粒、微粒间作用力以及与其他晶体的区别。
1．结构特点(1)构成粒子：阳离子和阴离子。
(2)作用力：离子键。
(3)配位数：一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。
2．结构的决定因素(1)几何因素：晶体中正负离子的半径比。
(2)电荷因素：晶体中正负离子的电荷比。
(3)键性因素：离子键的纯粹程度。
3．性质熔、沸点熔、沸点较高，难挥发硬度硬度较大，难于压缩溶解性一般在水中易溶，在非极性溶剂中难溶导电性固态时不导电，熔融状态或在水溶液中能导电4.常见的离子晶体NaCl CsCl CaF2晶胞阴离子的配位数 6 8 4阳离子的配位数 6 8 81．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例)。
语句描述正误 阐释错因或列举反例(1)离子晶体中一定含有金属元素(2)由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体(3)离子晶体中除含离子键外还可能含其他化学键 (4)离子晶体的熔点一定低于原子晶体的熔点(5)离子晶体受热熔化，破坏化学键，吸收能量，属于化学变化答案：(1)× 不一定，如NH 4NO 3晶体中不含金属元素 (2)× 不一定，如AlCl 3是分子晶体 (3)√(4)× 不一定，如MgO 的熔点(2 852 ℃)高于SiO 2的熔点(1 710 ℃)(5)× 离子晶体受热熔化，虽破坏化学键，但未形成新化学键，属于物理变化 2．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？其规律是什么？答案：在NaCl 晶体中，正负离子的半径比r ＋r －＝0.525，在CsCl 晶体中，r＋r －＝0.934，由于r＋r －值的不同，结果使晶体中离子的配位数不同，其晶体结构不同。
人教版化学选修三《离子晶体》精品课件
---Cs+
①铯离子和氯离子的配位数： 每个Cs+周围同时吸引8个Cl-，每个Cl-周 围同时吸引8个 Cs + 化学式：CsCl
②每个晶胞含 1 个铯离子、 1 个氯离子。 化学式：CsCl ③与铯离子等距离且最近的铯离子有 6 ④与氯离子等距离且最近的氯离子有 6 个。 个。
3.CaF2晶体的结构模型
第四节 离子晶体
离子晶体定义、成键粒子、相互作用力
定义： 由阳离子和阴离子通过离子键结合而 成的晶体。
成键粒子： 阴、阳离子
相互作用力：离子键
常见晶体离子：强碱、活泼金属氧化物、大 部分的盐类。
离子晶体的结构特征
①离子键没有饱和性和方向性，在晶体中 阴阳离子尽可能采取最密堆积； ②离子晶体中不存在单独的分子，化学式 代表阴阳离子最简个数比；
晶格能定义、符号和单位 1.定义：气态离子形成1摩尔离子晶体时释放 的能量。 2.符号：U 3.单位：kJ/mol
晶格能的大小的影响因素
离子电荷越大，阴、阳离子半径越小，即 阴、阳离子间的距离越小，则晶格能越大。简 言之,晶格能的大小与离子带电量成正比,与离
子半径成反比。
晶格能的作用和意义
晶格能越大 ，则 ①形成的离子晶体越稳定；（离子键越强） ②熔点越高；
①Ca2+的配位数： 8 F-的配位数：4 化学式：CaF2 ②一个CaF2晶胞中含： 4个Ca2+和8个F化学式：CaF2
---Ca2+ ---F-
4.ZnS晶体的结构模型
①Zn2+离子的配位数： 4 S2-的配位数： 4 化学式：ZnS ②一个ZnS晶胞中含:4个阳离子和4 个阴离子 化学式：ZnS
决定离子晶体结构的因素
高中化学选修3之知识讲解_金属晶体 离子晶体_提高
金属晶体离子晶体【学习目标】1、知道金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质；能列举金属晶体的基本规程模型——简单立方堆积、钾型、镁型和铜型；2、能说明离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质；了解离子晶体的特征；了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱；3、知道离子晶体、金属晶体的结构粒子、粒子间作用力的区别；4、在晶体结构的基础上进一步知道物质是由粒子构成的，并了解研究晶体结构的基本方法；敢于质疑，勤于思索，形成独立思考的能力；养成务实求真、勇于创新、积极实践的科学态度。
【要点梳理】要点一、金属键【金属晶体与离子晶体#金属键】1、金属键与电子气理论：①金属键：金属原子的电离能低，容易失去电子而形成阳离子和自由电子，阳离子整体共同吸引自由电子而结合在一起。
金属键可看成是由许多金属离子共用许多电子的一种特殊形式的共价键，这种键既没有方向性也没有饱和性，金属键的特征是成键电子可以在金属中自由流动，使得金属呈现出特有的属性。
在金属单质的晶体中，原子之间以金属键相互结合。
金属键是一种遍布整个晶体的离域化学键。
②电子气理论：描述金属键本质的最简单理论是“电子气理论”。
该理论把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子形成可与气体相比拟的带负电的“电子气”，金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”之中。
金属原子脱落下来的自由电子形成遍布整块晶体的“电子气”，被所有金属阳离子所共用，从而把所有的金属原子维系在一起。
由此可见，金属晶体跟原子晶体一样，是一种“巨分子”。
小结：要点诠释：金属晶体的一般性质及其结构根源由于金属晶体中存在大量的自由电子和金属离子(或原子)排列很紧密，使金属具有很多共同的性质。
①状态：通常情况下，除Hg外都是固体；②有自由电子存在, 是良好的导体；③自由电子与金属离子碰撞传递热量，具有良好的传热性能；④自由电子能够吸收可见光并能随时放出, 使金属不透明, 且有光泽；⑤等径圆球的堆积使原子间容易滑动, 所以金属具有良好的延展性和可塑性；⑥金属间能“互溶”, 易形成合金。
高中化学选修3 第三章晶体结构与性质 讲义及习题.含答案解析
高中化学选修三第三章晶体结构与性质一、晶体常识1、晶体与非晶体比较自范性：晶体的适宜的条件下能自发的呈现封闭的，规则的多面体外形。
对称性：晶面、顶点、晶棱等有规律的重复各向异性：沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，因此导致的在不同方向的物理化学特性也不尽相同。
2、获得晶体的三条途径①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。
③溶质从溶液中析出。
3、晶胞晶胞是描述晶体结构的基本单元。
晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。
4、晶胞中微粒数的计算方法——均摊法某粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1/n属于这个晶胞。
中学常见的晶胞为立方晶胞。
立方晶胞中微粒数的计算方法如下：①晶胞顶角粒子为8个晶胞共用，每个晶胞占1/8②晶胞棱上粒子为4个晶胞共用，每个晶胞占1/4③晶胞面上粒子为2个晶胞共用，每个晶胞占1/2④晶胞内部粒子为1个晶胞独自占有，即为1注意：在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状。
二、构成物质的四种晶体1、四种晶体的比较（1）不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体。
金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。
（2）原子晶体由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高。
如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅（3）离子晶体一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，相应的晶格能大，其晶体的熔、沸点就越高。
晶格能：1mol气态阳离子和1mol气态阴离子结合生成1mol离子晶体释放出的能量。
（4）分子晶体①分子间作用力越大，物质熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。
②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。
③组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性越大，熔、沸点越高。
④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。
（5）金属晶体金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高。
高二化学选修3离子晶体
精选2021版课件
5
6、影响离子键强弱的因素：
离子半径和 离子电荷
F
K
Q1Q2 r2
同种类型的离子晶体，通常离子半径 越 、小离子带电荷越 多，离子键就越 。 离强子 键 越 强 ， 破 坏 它 所 需 能 量 就 越 。熔点大就越 。 高
精选2021版课件
6
7、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
第四节 离子晶体
精选2021版课件
1
知识回顾：离子键
1、 使阴、阳离子结合成离子称化为合物离的子静键电作。用
2、成键的微粒：阴、阳离子 3、成键的本质：阴阳离子间的静电作用
4、成键的条件：活泼金属元素的原子和活 泼的非金属元素的原子
形成条件：一般电负性差值大于1.7
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4
5.常见的离子化合物 思考
分子组成的是
A.NH4Cl
B.SiO2
ห้องสมุดไป่ตู้
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
精选2021版课件
37
4.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
哪些物质中含有离子键？
1、活泼的金属元素（IA、IIA）和活泼的非金 属元素（VIA、VIIA）形成的化合物。
人教版高中化学选修3 物质结构与性质 第三章 第四节 离子晶体(第1课时)
【学习重点】
理解离子晶体的结构模型及其性质的一般特点。
【学习难点】了解离子晶体配位数及其影响因素。
2014年7月31日星期四
2
离子晶体
2Na + Cl2 == 2NaCl
Na
+11 +17
Cl
Na+
+11
+17
Cl-
Na+ Cl-
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3
离子晶体
一、离子晶体 1、定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合而 成的晶体。
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离子晶体
Байду номын сангаас
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离子晶体
(3)CaF2型晶胞
①Ca2+的配位数：8 ②F-的配位数：4 ③一个CaF2晶胞中含： 4个Ca2+和8个F-
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离子晶体
(4)ZnS型晶胞
①阳离子的配位数：4 ②阴离子的配位数：4
③一个ZnS晶胞中含： 4个阳离子和4个阴离 子
2、成键粒子：阴、阳离子
3、相互作用力：离子键
4、常见的离子晶体： 强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐类。
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离子晶体
判断正误： √ 1、离子晶体一定是离子化合物。 2、含有离子的晶体一定是离子晶体。 × 3、离子晶体中只含离子键。 × × 4、离子晶体中一定含金属阳离子。 5、由金属元素与非金属元素组成的晶体一定是 离子晶体。 ×
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离子晶体
5、晶胞类型：
Na+ + Cl Na
高考化学选修3 晶体结构与计算技巧(全面版)
以面心立方最密堆积(Cu 型)为例,
选择
(1)空间利用率= VV((原晶子胞的的体体积积))×100% (2)空间利用率的计算步骤: ①计算晶胞中的微粒数目; ②计算晶胞的体积和微粒的总体积。 如面心立方最密堆积(Cu 型),设 Cu 原子的半径为 r, 晶胞边长为 a,面对角线为 b｡一个晶胞中有 4 个 Cu 原子, 如下图,b=4 r = 2a,∴a =2 2r
______________g·cm-3(列出计算式)｡ 8.[17 全国Ⅰ,35] (1)KIO3 晶体是一种性能良好的非
线性光学材料,具有钙 钛矿型的立方结构,边 长为 a=0.446 nm,晶胞 中 K、I、O 分别处于顶 角、体心、面心位置, 如下图所示｡ K 与 O 间的最短距离为__________nm, 与 K 紧邻的 O 个数为________｡ (2)在 KIO3 晶胞结构的另一种表示中,I 处于各顶角位 置,则 K 处于___位置,O 处于___位置｡ 9.[17 全国Ⅱ,35] R[化学式为(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]的晶体 密度为 d g·cm-3,其立方晶胞参数为 a nm,晶胞中含有 y 个[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元,该单元的相对质量为 M, 则 y 的计算表达式为_________________________｡ 10.[17 全国Ⅲ,35] MgO 具有 NaCl 型结构(如图)。 其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X 射线衍射实 验测得 MgO 的晶胞参数为 a=0.420 nm, 则 r(O2-)为 _________nm｡MnO 也属于 NaCl 型结构,晶胞参数为 a' =0.448 nm,则 r(Mn2+)为________nm｡
其晶胞结构如图所示｡该晶体的类型为_______,Ga 与 As 以________键键合｡Ga 和 As 的摩尔质量分别为 MGa g·mol-1 和 MAs g·mol-1,原子半径分别为 rGa pm 和 rAs pm,阿伏伽德罗常数值为 NA,则 GaAs 晶胞中原子的 体积占晶胞体积的百分率为_________________｡
高中化学 第三章 第一节 晶体的常识教案 新人教版选修3-新人教版高二选修3化学教案
第一节晶体的常识[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：能从微观角度理解晶体的结构特征，并能结合晶体的特点判断晶体与非晶体。
2.证据推理与模型认知：能运用多种晶体模型来描述和解释有关晶体性质的现象，形成分析晶胞结构的思维模型(均摊法)，能根据晶胞的结构确定微粒个数及化学式。
一、晶体与非晶体1．概念(1) 晶体：内部粒子(原子、离子或分子)在三维空间按一定规律呈周期性重复排列构成的固体物质。
如金刚石、食盐、干冰等。
(2)非晶体：内部原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的固体物质。
如橡胶、玻璃、松香等。
2．晶体特点(1)晶体具有自范性。
①自范性：是晶体能自发地呈现多面体外形的性质。
②实质：晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。
(2)晶体具有固定的熔点。
(3)晶体具有各向异性。
它是指在不同的方向上表现出不同的物理性质，如强度、导热性、光学性质等。
3．获取途径(1)熔融态物质凝固。
(2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
(3)溶质从溶液中析出。
(1)晶体与非晶体的区别晶体非晶体自范性(本质区别) 有无是否均一均一不均一固定熔点有无某些物理性质的各向异性有无能否发生X射线衍射(最科学的区分方能不能(能发生散射)法)(2)区分晶体和非晶体的方法测熔点晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点测定方法科学方法对固体进行X射线衍射实验例1(2019·淄博高二检测)以下物质中属于晶体的是( )①橡胶②玻璃③食盐④水晶⑤塑料⑥胆矾A．①④⑤B．②③⑥C．①③④D．③④⑥[考点] 晶体与非晶体的判断与比较[题点] 晶体与非晶体的判断答案 D解析固体有晶体和非晶体之分，晶体是内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律呈周期性有序排列而构成的具有规那么几何外形的固体，如食盐、冰、金属、水晶、胆矾等都是晶体；非晶体中内部粒子的排列那么相对无序，如玻璃、橡胶、塑料等都是非晶体。
人教版高二化学选修3教学案：第三章 第一节 晶体的常识含答案
1.了解晶体的特点。
2.了解晶体和非晶体的本质区别和性质上的差异。
3.了解晶胞的概念，能够计算晶胞的粒子个数。
细读教材记主干1．水晶属于晶体，有固定的熔点，而玻璃无固定的熔点，属于非晶体。
2．什么叫结晶？提示：在一定条件下，固体物质从它的饱和溶液中以晶体的形式析出的过程。
3．晶体一定是固体，固体一定是晶体吗？提示：晶体一定是固体，但固体不一定是晶体，如玻璃、橡胶等不属于晶体。
4．晶体与非晶体在外形上有何差别？提示：晶体具有规则的几何外形，而非晶体不具有规则的几何外形。
[新知探究]1．概念(1)晶体：内部粒子(原子、离子或分子)在三维空间里按一定规律呈周期性有序排列。
如NaCl晶体、I2晶体等。
(2)非晶体：内部粒子(原子、离子或分子)在三维空间里的排列呈现相对无序的分布状态。
如橡胶、玻璃等。
2．获得晶体的途径3．晶体的特点(1)自范性(2)各向异性：某些物理性质常常会表现出各向异性。
(3)晶体有固定的熔点。
(4)外形和内部质点排列的高度有序性。
4．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法对固体进行X-射线衍射实验。
[名师点拨]晶体与非晶体的区别和判断方法(1)区别晶体非晶体自范性(本质区别) 有无是否均一均一不均一固定熔、沸点有无各向异性有无能否发生X-射线衍射(最科学的区能不能(能发生散射) 分方法)NaCl晶体、I2晶体、SiO2晶体、Na玻璃、橡胶等举例晶体等①测熔点：晶体具有固定的熔、沸点，而非晶体则没有固定的熔、沸点。
②可靠方法：对固体进行X-射线衍射实验。
[对点演练]1．(2016·廊坊高二检测)普通玻璃和水晶的根本区别在于( )A．外形不一样B．普通玻璃的基本构成微粒无规则排列，水晶的基本构成微粒按一定规律做周期性重复排列C．水晶有固定的熔点，普通玻璃无固定的熔点D．水晶可用于能量转换，普通玻璃不能用于能量转换解析：选B 普通玻璃为非晶体，水晶为晶体，它们的根本区别在于内部微粒是否按一定规律做周期性重复排列，即晶体具有自范性。
高中化学_离子晶体教学设计学情分析教材分析课后反思
第三章离子晶体【学习目标】知识与技能：1、理解离子晶体的结构模型及其性质的一般特点。
2、了解离子晶体中离子晶体配位数及其影响因素。
3、了解决定离子晶体结构的重要因素。
过程与方法：通过学习离子晶体的结构与性质，培养运用知识解决实际问题的能力，培养学生的空间想像能力情感态度价值观：通过学习离子晶体的结构与性质，激发学生探究热情与精神。
进一步认识“结构决定物质性质”的客观规律【学习重点】离子晶体结构模型及性质的一般特点；离子晶体配位数及影响因素；【学习难点】离子晶体配位数及其影响因素；【知识回顾】学生活动：自己思考，抢答。
教学活动1 一、创设情景，导入新课【探究一】基础知识1、定义：。
2、成键粒子：3、相互作用力：4、常见的离子晶体：强碱、活泼金属氧化物、大部分的盐。
积极参与，主动回答划线问题教学活动2 二、问题启发，合作学习【探究二】晶胞类型1、氯化钠型晶胞【小组合作1】用橡皮泥和牙签制作氯化钠晶胞，并回答以下问题（1）钠离子和氯离子的位置：（2）每个晶胞含钠离子、氯离子的个数（3）与Na+等距离且最近的Na+ 、Cl- 各有几个？（4）Na+ 、Cl- 配位数是多少？【归纳总结】学生小组活动积极讨论思考交流聆听学生拿自己的模型展示，回答并解释上述问题，整理氯化钠型晶胞教学活动3 三、追踪示例2、氯化铯型晶胞【小组合作2】用橡皮泥和牙签制作氯化铯晶胞，并回答以下问题（1）铯离子和氯离子的位置：（2）每个晶胞含铯离子、氯离子的个数（3）与铯离子等距离且最近的铯离子、Cl-各有几个？（4）Cs+ 、Cl- 配位数是多少？一根牙签是该晶胞的边长a，那铯离子、Cl-距离应是多少？学生拿自己的模型展示，回答并解释上述问题，整理氯化铯型晶胞。
总结：建立晶胞分析的思路。
师生归纳学情分析高二的学生多数具有多方面自主学习的能力，对知识能够进行一般的观察分析推理归纳，具备一定的空间想象和抽象思维能力。
虽然晶体的知识较抽象理论性比较强，但学生有金属原子分子晶体结构的知识作基础，而且对物质结构知识的学习已有自己的方法和一定的适教学活动4四、深入合作、知识拓展 3、ZnS 型晶胞 【小组合作4】（1）Zn 2+和S 2-的位置： （2）每个晶胞含Zn 2+、S 2-的个数 （3）与铯离子等距离且最近的Zn 2+ 、S 2-各有几个？（4）Zn 2+ 、S 2-配位数是多少？①Zn 2+的配位数： ②S 2-的配位数：讨论并解释学生回答并解释上述问题，整理ZnS 型晶胞教学活动5五、发现问题，探究原因【探究三】决定离子晶体结构的因素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3—5、表3—6分析影响离子晶体中离子配位数的因素。
【红对勾】14-15人教化学选修三课件：3-4离子晶体
(3)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。
3．离子晶体的组成 ①离子晶体由阴阳离子组成，阴阳离子间的作用力是离子 键。 ②离子晶体中不一定都含有金属元素，如NH4Cl是离子晶 体。 ③离子晶体中除离子键外不一定不含其他化学键，如： NaOH晶体中还含有极性共价键，Na2O2晶体中还含有非极性共价 键。
(2)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。当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生断 裂，导致晶体破碎。
(3)导电性 离子晶体不导电，熔化或溶于水后能导电。离子晶体中，离 子键较强，离子不能自由移动，即晶体中无自由移动离子，离子 晶体不导电。当升高温度时，阴、阳离子获得足够能量克服离子 间的相互作用，成为自由移动的离子，在外界电场作用下，离子 定向移动而导电。离子化合物溶于水时，阴、阳离子受到水分子 作用变成了自由移动的离子(或水合离子)，在外界电场作用下， 阴、阳离子定向移动而导电。
＋ ＋
3．特点 离子晶体__________、难于压缩、__________。
二、晶格能 1．概念 ________形成________离子晶体________的能量，通常取正 值。 2．影响晶格能大小的因素 (1)离子所带电荷：离子所带电荷________，晶格能 ________。 (2)离子的半径：离子的半径越________，晶格能越 ________。
3．晶格能的作用 晶格能直接反应离子晶体的______。晶格能越______，形成 的离子晶体越________，而且熔点越________，硬度越 ________。
一、1.阳离子和阴离子 2．异电性离子的数目 (2)正负离子的电荷比 数 2:1 1:2 8 4 6 6
人教版高二化学 选修3 第三章：3.4离子晶体——晶格能(共21张PPT)
晶胞的边长为a cm，设阿伏加德常数为
NA，则NaCl晶体的密度为:
g/cm3
————。
晶胞法：
4M a3•NA
小立方体法： 1 M
2
a/2
(
1 2
a
)3
•NA
a
如图直线交点处 的圆圈为NaCl晶体 中Na+或Cl-所处位置， 晶体中，每个Na+周 围与它最接近的且距 离相等的Na+个数为： ____ 12
数为多少？ 4
3. 如图所示，在氯化钠晶体中，与 每个Na+等距离且最近的几个Cl-
所围 成的空间几何构型（ B ）
A. 十二面体 B. 正八面体 C. 正六面体 D. 正四面体
科学视野
含复杂离子的离子晶体 碳酸盐在一定温度下发生分解的规律？
课后小结：
课外活动： 完成 P83 第四点表格和练习册中的练习
及 “ 语 文 园 地”。 “ 语 文 园 地 ”包括 四个栏 目:我的 发现、 日积月 累、口 语
离子晶体种类繁多,结构多样 (41.)几氯种化钠常型见晶的离子晶体的晶胞结构：
胞
Na+ Cl-
钠离和氯离子在晶胞中的位置：
氯离子：体心和棱中点; 钠离子：面心和顶点.
或者反之;交错排列
每个NaCl晶胞含Na+、Cl-的个数?
作业：P82 Ex 5 6
选做练习题:
如右下图所示是NaCl晶胞结构示意图， 请回答：
(1) 与某个Na+离子距 离最近的Na+离子共有
12 个，
(2) 这些Na+离子中心 围成的空间几何图形是
___十__四__面___体___。
与Na+最近的Na+的个数及围成的几何图 形
离子晶体教案
选修3第三章第四节《离子晶体》教学设计
一、教学内容分析：
学生具备了离子键、离子半径、离子化合物等基础知识，本节直接给出氯化钠、氯化铯晶胞，然后在科学探究的基础上介绍影响离子晶体结构的因素，通过制作典型的离子晶体模型来进一步理解离子晶体结构特点，为学习晶格能作好知识的铺垫。
二、教学目标
【知识与技能】
1、理解离子晶体的结构模型及其性质的一般特点。
2、了解离子晶体中离子晶体配位数及其影响因素。
3、了解决定离子晶体结构的重要因素。
【过程与方法】
通过学习离子晶体的结构与性质，培养运用知识解决实际问题的能力，培养学生的空间想像能力
【情感态度与价值观】
通过学习离子晶体的结构与性质，激发学生探究热情与精神。
进一步认识“结构决定物质性质”的客观规律
三、教学重、难点
1、重点：
离子晶体的结构模型及其性质的一般特点；
离子晶体配位数及其影响因素；
2、难点：
离子晶体配位数及其影响因素；
四、教学模式、程序：
分析、归纳、讨论、探究
五、课时、教具课时：
课时：1课时
教具：晶体模型、多媒体等
六、课前准备：
制作晶体模型、收集和整理数据等
七、教学过程。
第三章 第2节 金属晶体与离子晶体[选修3]鲁科版
![第三章 第2节 金属晶体与离子晶体[选修3]鲁科版](https://img.taocdn.com/s3/m/990397d1195f312b3169a522.png)
第2节金属晶体与离子晶体精彩图文导入金属铜受外力作用易发生形变，而常见的食盐颗粒是正方体，食盐受外力作用易破碎，生成的小的食盐微粒。
那么它们的结构和组成是怎样的？如何从根本上解释上述现象？让我们带着上述疑问，走进金属晶体和离子晶体的世界，探究它们的奥秘吧。
一细品教材一、金属晶体1.定义：金属晶体是指金属原子通过金属键形成的晶体。
2.金属键：金属晶体中金属阳离子和自由电子之间的强烈的相互作用。
金属键的特征：由于自由电子为整个金属所共有，所以金属键没有方向性和饱和性。
金属原子的外层电子数比较少，容易失去电子变成金属离子和电子，金属离子间存在反性电荷的维系----带负电荷的自由移动的电子（运动的电子使体系更稳定），这些电子不是专属于某几个特定的金属离子这就是金属晶体的形成的原因。
总结：尽管每个电子的运动都是随机的，但是大量的价电子运动统计的结果是均匀地分布在整个晶体中，每个金属离子都均等的享用所有价电子，但都不可能独占，这就是金属键的核心思想。
【例1】金属晶体的形成是因为晶体中存在（）①金属原子②金属离子③自由电子④阴离子A.只有①B.只有③C.②③D.②④3.金属晶体的结构型式：（1）特点：最常见的结构型式具有堆积密度大，原子配位数高，能充分利用空间等特点。
总结：在学习结构前先了解以下概念：①紧密堆积：微粒间的作用力，使微粒间尽可能地相互接近，使它们占有最小的空间。
②空间利用率：空间被晶格质点占据的百分数。
用来表示紧密堆积的程度。
③配位数：在晶体中，原子配位数是指某一个原子周围所接触到的同种原子的数目。
（2）分类：Ca、Al、Cu、Ag、Au等金属晶体属于A1型最密堆积，Mg、Zn等金属晶体属于A3型最密堆积，A2型密堆积又称为体心立方密堆积，Li、Na、K、Fe等金属晶体属于A2型密堆积。
A1型配位数为12，A2型配位数为8，A3型配位数为12。
总结：①对金属晶体的认识要抓住金属晶体中存在微粒和微粒间的相互作用，并能由此来分析金属晶体的特性。
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NaCl型 CsCl型
1、NaCl的晶体结构模型
Cl-
Na+
画出Na+与Cl-的位置关系
自组拼装NaCl晶胞 画出Na+与Cl-的位置关系
萤石（CaF2）型
ZnS型
信息提示：离子晶体中离子的配位数是指一个离子周围最邻 近的异电性离子的数目。
（1）晶胞：一个NaCl晶胞中 含有 _4__个Na+，__4_个Cl-
12个
Cl-
Na+
NaCl晶胞 每个Na+周围最近且等距离的Cl-有 6 个，每 个Cl-周围最近且等距离的Na+有 6 个；在每个Na+ 周围最近且等距离的Na+有12个，在每个Cl-周围最 近等距离的Cl-有 12个。 Na+和Cl-的配位数分别 为 6 、 6 。一个NaCl晶胞中含 4 个Na+和 4 个 Cl-。NaCl晶体中 无 NaCl分子，化学式NaCl表 示 Na+和Cl-的最简个数比。
（3）每个Cs+同时吸引 8 个 Cl-，每个Cl-同时吸引 8 个 Cs+，而Cs+数目与Cl-数目比为 1：1 ，所以，化学式为 CsCl 。
（4）等距离相邻的离子：
与Cs+等距离且最近的Cs+有几个、与Cl-等距离且最近
的Cl—各有几个？
铯离子：6个
氯离子：6个
CsCl晶胞 每个Cs+周围最近且等距离的Cl-有 8 个,每个 Cl-周围最近且等距离的Cs+有 8 个,在每个Cs+周 围最近且等距离的Cs+有 6个,在每个Cl-周围最近 等距离的Cl- 有 6 个，一个CsCl晶胞中含 1 个 Cs+和 1 个Cl-。 Cs+和Cl-的配位数分别为 8、 8。
2、CsCl的晶体结构模型
（1）晶胞：一个CsCl晶胞中含 有 __1_个Cs+，__1_个Cl-。 该晶胞中CsCl的单元数为：1
---Cl- ---Cs+
（2）配位数
①每个Cs+相邻最近且距离相等的Cl-有__8__个 每个Cl-相邻最近且距离相等的Cs+有___8_个
②阴、阳离子的配位数都是 8
举例说明生活中的离子晶体？
食盐 NaCl
重晶石 BaSO4
胆矾 CuSO4·5H2O
莹石 CaF2
信息提示 在常温常压下，离子化合物大多数以晶体形式存在。
1、活泼的金属元素（IA、IIA）和活泼的非金属元素（VIA、 VIIA）形成的化合物。 2、活泼的金属元素和酸根离子（或氢氧根离子）形成的化合物。 3、铵根和酸根离子（或活泼非金属元素离子）形成的盐。
离子化合物 离子电荷数 核间距/pm 晶格能/kJ·mol-1
熔点/℃ 摩氏硬度
NaBr 1
298 747 747 <2.5
NaCl 1
282 786 801 2.5
MgO 2
210 3791 2852 6.5
结论1、一般而言，晶格能越大，离子晶体的离子键越强， 晶体的熔沸点越高，硬度越大。
结论2、离子所带电荷越多、离子半径越小，晶格能越大， 离子键就越强。
3、CaF2晶胞模型
Ca2+ F-
①Ca2+的配位数：8
②F-的配位数：4
③一个CaF2晶胞中含: 4 个 Ca2+和 8个F④一个CaF2晶胞中含: 4 个 CaF2
CaF2晶胞 每个Ca2+周围最近且等距离的F-有 8个，每个 F-周围最近且等距离的Ca2+有 4个 ；在每个Ca2+周 围最近且等距离的Ca2+有12个，在每个F-周围最近 等距离的F-有6 个。一个CaF2晶胞中含 4 个Ca2+和 8 个F-； Ca2+和F-的配位数分别为 8 、 4 。
离子晶体的物理性质
1、具有较高的熔、沸点，难挥发。 2、离子晶体硬而脆。 3、离子晶体不导电，但熔融状态和水溶液中具有优良的导电性。 4、大多数离子晶体易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂。
实验：在饱和硫酸铜溶液中加入少量乙醇或四氯化碳，观察现象。 蓝色沉淀 分析原因？ 降低硫酸铜的溶解度
离子晶体有哪些结构类型呢？
含有离子键的化合物都是离子化合物 问题4、什么是共价键、共价化合物？
相邻原子通过共用电子对形成的一种强烈作用叫做共价键。
问题5、什么是共价化合物？
所有原子间均以共用电子对结合所形成的化合物。 问题6、请画出MgCl2、NaOH、NH4Cl的电子式？
信息提示 在离子化合物中，阴阳离子之间的静电引力使阴阳离子相
互吸引，阴离子核外电子与阳离子核外电子之间，阴离子原子 核与阳离子原子核之间静电斥力，使阴阳离子相互排斥。
当阴阳离子之间静电引力和静电斥力达到平衡时，阴阳离 子保持一定的平衡间的距离，形成稳定的离子键，使整个体系 的能量达到最低的状态，就形成了离子键。
研究离子时，把离子看成球形。
思考：离子键是否有方向性和饱和性？
为什么离子晶体具有较高的熔点和硬度？ 离子键
如何来衡量阴、阳离子间静电作用的大小和离子键 的强度呢？
晶格能 指拆开1mol 离子晶体，使之形成气态阴离子和阳离 子所吸收的能量，用U 表示，单位：KJ/mol 。
NaCl(s)→Na+(g) + Cl-(g) U=786kJ·mol-1
根据晶格能的大小可以解释和预测离子化合 物的某些物理性质。请根据表中的有关信息，分析影响晶格 能的因素，并讨论离子晶体的晶格能与其熔点等物理性质的 关系。
信息提示 通常情况下，阴阳离子可以看成球形对称。阴阳离子电荷
分布也是球形对称，它们空间各个方向的静电作用相同，所 以在各个方向上都可以与带电相反的电荷离子发生静电作用， 且在静电作用能达到的范围内，只要空间条件允许，一个离 子可以吸收多个带相反电荷的离子，因此离子键没有方向性 和饱和性。
思考：什么是离子晶体？
该晶胞中NaCl的单元数为：4
（2）配位数： ①与Na+相邻最近且距离相 #43;有___6__个
Cl-
Na+
3
1 5
6 2
4
③阴、阳离子的配位数都是 6
④每个Na+同时吸引的6个Cl－围成的空间结构是 正八面体 氯化钠 的化学式 NaCl
⑤等距离相邻的离子： 与一个Na+相邻最近且距离相 等的Na+有多少个？
【温故知新】
1、书写氯化钠、氧化钠的电子式。 2、用电子式表示氯化钠的形成过程。
材料信息
晶体 熔点 （℃）
干冰 -56.2
金刚石 >3550
氯化钠 801
为什么氯化钠的熔点与干冰、金刚石的不同？
问题1、什么是离子键？ 阴阳离子通过静电作用形成的化学键
问题2、离子键的形成条件？ 活泼金属元素的原子和活泼的非金属元素的原子间电子的得失 问题3、什么是离子化合物？