人教版高中化学选修三3.4 离子晶体 同步学案

第四节离子晶体
三维目标：
1、掌握离子晶体的概念，能识别氯化钠、氯化铯、氟化钙的晶胞结构。

2、学会离子晶体的性质与晶胞结构的关系。

3、通过探究知道离子晶体的配位数与离子半径比的关系。

重点、难点：
1、离子晶体的物理性质的特点
课前检测
、什么是离子键？
什么是离子化合物？
2、下列物质中哪些是离子化合物？哪些是只含离子键的离子化合物？
Na2O NH4Cl O2 Na2SO4 NaCl CsCl CaF2
一、离子晶体
1、定义：由和通过结合而成的晶体
（1）构成微粒：
（2）相互作用：
（3）种类繁多：离子晶体有：强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐
（4）不存在单个小分子，为“巨分子”，理论上，结构粒子可向空间无限扩展
思考：下列物质的晶体，哪些属离子晶体？
干冰、NaOH、H2SO4、K2SO4、NH4Cl、CsCl
【思考】1、离子晶体是否必含离子键?
2、离子晶体是否只含离子键?
3、共价化合物中是否也可含离子键?
2、常见的离子晶体的结构：
观察课本P78NaCl 、CsCl晶体模型，回答下列问题：
叫该离子的配位数（C.N.）。

NaCl晶体：
1)在一个NaCl晶胞中，有个Na+，有个Cl－。

2)在NaCl晶体中，每个Na+同时强烈吸引个Cl－，形成形；每个Cl－同时
强烈吸引个Na+。

则NaCl晶体中，Na+和Cl－的配位数分别为、。

3)在NaCl晶体中，每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+共有个。

同理：每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有个。

CsCl晶体：
1)在一个CsCl晶胞中，有个Cs+，有个Cl－。

2)在CsCl晶体中，每个Cs+同时强烈吸引个Cl－,即 Cs+的配位数为每个Cl－同时强烈吸引个Cs+，即Cl－的配位数为。

3)在CsCl晶体中，每个Cs+周围与它最接近且距离相等的Cs+共有个，形成形。

同理：在CsCl晶体中，每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有个。

例：观察右图ZnS晶胞，回答下列问题：
1）1个ZnS晶胞中，有个S2－，
有个Zn2＋。

2）Zn2＋的配位数为。

S2－的配位数为。

【讨论】为什么NaCl、CsCl、ZnS化学式相似，均为AB型的化合物，空间结构不同？找出三种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数，它们是否相等？
离子晶体阴离子的配位数阳离子的配位数
NaCl
CsCl
ZnS
3、决定离子晶体结构(即配位数)的因素
【科学探究】完成课本P79科学探究2
1)几何因素：晶体中正、负离子的半径比
半径比（r+/r_）0.2～0.40.4～0.70.7～1.0〉1.0 配位数 4 6 8 10
代表物ZnS NaCl CsCl CsF
结论：AB型离子晶体中，阴、阳离子的配位数，但正、负离子的半径比越，离子的配位数越大。

2)电荷因素----晶体中正、负离子的电荷比（观察CaF2晶胞，完成下列问题）
（1)1个CaF2的晶胞中，有个Ca2＋，有个F－。

（2)CaF2的晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同，Ca2＋配位数是，
F－的配位数是。

结论：阴、阳离子的配位数之比等于比。

3) 键性因素：离子键的纯粹程度（不作要求）
[阅读思考] 碳酸盐热分解的实质是什么？表3-7的有关数值说明了什么？
4、离子晶体的物理性质及解释
1）熔、沸点（常温下都为态）
硬度较，难压缩。

理由：
离子晶体熔、沸点高低一般比较规律:阴、阳离子的电荷数之积越，离子半径越，离子键越，离子晶体熔、沸点越高。

比较下列离子晶体熔、沸点高低：
NaCl CsCl; MgO MgCl2
2)固体导电，熔融状态下导电
【课堂尝试练习】
1．下列物物质中，可证明某晶体是离子晶体的是（）A．易溶于水 B．晶体不导电，熔化时能导电
C．熔点较高 D．晶体不导电，水溶液能导电
2、已知KCl的晶体结构与NaCl的相似，则KCl晶体中K+的 C.N.是，Cl-的C.N.是。

3．下面有关离子晶体的叙述中，不正确的是（）A．1mol氯化钠中有N A个NaCl分子
B．氯化钠晶体中，每个Na+周围距离相等的Cl—共有6个
C．氯化铯晶体中，每个CS+周围紧邻8个Cl—
D．平均每个NaCl晶胞中有4个Na+、4个Cl—
4．NaF，Nal，MgO均为离子化合物，根据下列数据，这三种化合物的熔点高低顺序是（）物质①NaF ②NaI ③MgO
离子电荷数 1 1 3
10
+⨯
r r-
()10
m 2.31 3.18 2.10
阳阴
A.①>②>③
B.③>①>②
C.③>②>①
D.②>①>③
5．认真分析NaCl和CsCl的晶体结构，判断下列说法错误的是（）A．NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体
B．NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子个数比相同，所以阴、阳离子的配位数相等
C．NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子的配位数分别为6和8
D．NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体，所以阴、阳离子半径比相同
6．下表是几种碳酸盐的分解温度和阳离子半径
A．离子晶体中阳离子的半径越大，越易分解
B．离子晶体中阳离子的半径越小，越易分解
C．离子晶体中阳离子的半径越大，结合碳酸根中的氧离子越容易
D．离子晶体中阳离子的半径越小，结合碳酸根中的氧离子越容易
1、下列大小关系正确的是 ( )
A、熔点：NaCl < NaBr
B、硬度：MgO > CaO
C、熔点：NaI > NaBr
D、熔沸点：CO2 > NaCl
2．下列物质中,导电性能最差的是（）A．熔融氢氧化钠 B．石墨棒 C．盐酸溶液D．固态氯化钠
3．下列各对物质中，化学键类型和晶体类型完全相同的是（）A．NaCl和NaOH B．Br2和H2 C．CCl4和FeCl3 D．CO2和SiO2
4．萤石（CaF2）晶体属于立方晶系，萤石中每个Ca2+被8个F-所包围，则每个F-周围最近距离的Ca2+数目为（）A．2 B．4 C．6 D．8
5．氟化钙的晶胞如下图所示
则Ca2+和F-的配位数分别为（）A．6、6 B．12、12 C．8、4 D．8、8
6．离子晶体一般不具有的特征是（）A．熔点较高，硬度较大 B．易溶于水而难溶于有机溶剂
C．固体时不能导电 D．离子间距离较大，其密度较小
7．下列叙述正确的是（）A．任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子
B．离子晶体中可能含有共价键
C．离子晶体中只含有离子键不含有共价键
D．分子晶体中只存在分子作用力，不含有其他化学键
8．离子晶体熔点的高低决定于晶体中阳离子与阴离子之间的静电引力，静电引力大则熔点高，引力小则反之。

试根据你学到的电学知识，判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序（）A．KCl>NaCl>BaO>CaO B．NaCl>KCl>CaO>BaO
C．CaO>BaO>NaCl>KCl D．CaO>BaO>KCl>NaCl
9．离子晶体之间的熔点的大小决定于离子键的大小，下列按离子键由大到小排列的是
（）A．NaF>NaCl>NaBr>NaI B．Na2O >Na2S> NaI > NaCl
C．NaCl>CaCl2>MgCl2>AlCl3 D．MgCO3> CaCO3> SrCO3> BaCO3
10、根据表格
NaX NaF NaCl NaBr NaI
熔点995 801 775 651
SiX4SiF4SiCl4SiBr4SiI4
熔点—90.2 —70.4 5.2 120.5
（1）钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高很多，其原因是。

（2）NaF 的熔点比NaBr的熔点高的原因是。

SiF4的熔点比SiBr4的熔点低的原因是。

（3）NaF和NaBr的离子键的强弱顺序为，硬度大小为。

学习反思。