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离子化合物的晶体结构与离子键离子化合物是由正负离子通过离子键结合而成的化合物。
离子键是指正负电荷之间的强烈电吸引力，使得离子能够形成稳定的晶体结构。
离子化合物的晶体结构与离子键密切相关，下面将从晶体结构和离子键两个方面进行探讨。
一、离子化合物的晶体结构离子化合物的晶体结构是由正负离子按照一定比例排列而成的。
晶体结构可以分为离子晶体和共价晶体两种。
1. 离子晶体离子晶体是由正负离子通过离子键结合而成的晶体。
离子晶体的晶格结构通常为离子点阵。
离子点阵可以分为简单立方晶格、面心立方晶格和体心立方晶格等。
例如，氯化钠（NaCl）晶体的晶格结构为面心立方晶格。
在离子晶体中，阳离子和阴离子按照一定的比例排列，形成稳定的晶体结构。
2. 共价晶体共价晶体是由共价键结合而成的晶体。
共价晶体的晶格结构通常为共价键晶格。
共价键晶格可以分为分子晶格和原子晶格两种。
例如，碳化硅（SiC）晶体的晶格结构为原子晶格。
在共价晶体中，原子之间通过共用电子形成共价键，从而形成稳定的晶体结构。
二、离子键的特点与性质离子键是离子化合物中正负离子之间的强烈电吸引力。
离子键的特点与性质主要有以下几个方面：1. 强度高离子键的强度较高，是由于正负离子之间的电吸引力较强。
这使得离子化合物具有较高的熔点和沸点，通常需要高温才能使其熔化或汽化。
2. 脆性大离子晶体具有较高的脆性，容易发生断裂。
这是因为晶体中的正负离子排列有序，当外力作用于晶体时，离子之间的排列会被破坏，导致晶体的断裂。
3. 导电性在固态下，离子晶体不导电。
但是当离子晶体被熔化或溶解在水中时，离子能够自由移动，从而导致溶液或熔融态离子化合物具有较好的导电性。
4. 溶解性离子晶体的溶解性与离子的大小和电荷有关。
通常来说，离子的电荷越大，溶解性越差；离子的大小越小，溶解性越好。
总结：离子化合物的晶体结构与离子键密切相关。
离子晶体的晶格结构通常为离子点阵，而共价晶体的晶格结构通常为共价键晶格。
第二单元离子键离子晶体[核心素养发展目标] 1.理解离子键的本质，能结合离子键的本质和晶格能解释离子晶体的性质，促进宏观辨识与微观探析学科核心素养的发展。
2.认识常见离子晶体的结构模型，理解离子晶体的结构特点，预测其性质，强化证据推理与模型认知的学科核心素养。
一、离子键的形成1．形成过程2．特征阴、阳离子球形对称，电荷分布也是球形对称，它们在空间各个方向上的静电作用相同，在各个方向上一个离子可同时吸引多个带相反电荷的离子，故离子键无方向性和饱和性。
(1)离子键的实质是“静电作用”。
这种静电作用不仅是静电引力，而是指阴、阳离子之间静电吸引力与电子与电子之间、原子核与原子核之间的排斥力处于平衡时的总效应。
(2)成键条件：成键元素的原子得、失电子的能力差别很大，电负性差值大于1.7。
(3)离子键的存在只存在于离子化合物中：大多数盐、强碱、活泼金属氧化物(过氧化物如Na2O2)、氢化物(如NaH和NH4H)等。
例1具有下列电子排布的原子中最难形成离子键的是( )A．1s22s22p2B．1s22s22p5C．1s22s22p63s2D．1s22s22p63s1答案 A解析形成离子键的元素为活泼金属元素与活泼非金属元素，A为C元素，B为F元素，C为Mg元素，D为Na元素，则只有A项碳元素既难失电子，又难得电子，不易形成离子键。
例2下列关于离子键的说法中错误的是( )A．离子键没有方向性和饱和性B．非金属元素组成的物质也可以含离子键C．形成离子键时离子间的静电作用包括静电吸引和静电排斥D．因为离子键无饱和性，故一种离子周围可以吸引任意多个带异性电荷的离子解析活泼金属和活泼非金属元素原子间易形成离子键，但由非金属元素组成的物质也可含离子键，如铵盐，B项正确；离子键无饱和性，体现在一种离子周围可以尽可能多地吸引带异性电荷的离子，但也不是任意的，因为这个数目还要受两种离子的半径比(即空间条件是否允许)和个数比的影响，D项错误。
第四节离子晶体[学习目标定位] 1.熟知离子键、离子晶体的概念，知道离子晶体类型与性质的联系。
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1.结合已学知识和教材内容，填写下表：离子晶体的概念是阴、阳离子通过离子键而形成的晶体。
构成离子晶体的微粒是阴离子和阳离子，微粒间的作用力是离子键。
(2)由于离子间存在着无方向性的静电作用，每个离子周围会尽可能多地吸引带相反电荷的离子以达到降低体系能量的目的。
所以，离子晶体中不存在单独的分子，其化学式表示的是离子的个数比，而不是分子组成。
2.离子晶体的结构(1)离子晶体中，阴离子呈等径圆球密堆积，阳离子有序地填在阴离子的空隙中，每个离子周围等距离地排列着异电性离子，被异电性离子包围。
一个离子周围最邻近的异电性离子的数目，叫做离子晶体中离子的配位数。
(2)观察分析表中离子晶体的结构模型，填写下表：Cl－和Na＋配位数都为6 Cl－和Cs＋配位数都为8 配位数：F－为4，Ca2＋为812个，的Cl－也有12个。
在CsCl晶体中，每个Cs＋周围最近且等距离的Cs＋有6个，每个Cl－周围最近且等距离的Cl－也有6个。
3.问题讨论(1)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？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。
NaCl晶体中阴、阳离子的配位数都是6，CsCl晶体中阴、阳离子的配位数都是8。
r＋/r－数值越大，离子的配位数越高。
(2)为什么在NaCl(或CsCl)晶体中，正负离子的配位数相同；而在CaF2晶体中，正负离子的配位数不相同？答案在NaCl、CsCl晶体中，正负离子的配位数相同，是由于正负离子电荷(绝对值)相同，因而正负离子的个数相同，结果导致正负离子的配位数相同；若正负离子的电荷数不相同，正负离子的个数必定不相同，结果正负离子的配位数就不会相同。
离子键离子晶体第2课时一、选择题（下列各题只有一个选项符合题意）1．下列说法中正确的是（）A．CO2、NH3、BF3中，所有原子都满足最外层8 电子的稳定结构B．在元素周期表中金属和非金属交界处可以找到半导体材料C．由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物D．第ⅠA 族元素和第ⅦA 族元素的原子之间都能形成离子键2．根据下表的数据，判断下列说法的正确的是（）A．晶格能的大小与正负离子电荷数和距离成正比B．晶格能越大，即正负离子间的静电引力越强，晶体的熔点就越高，硬度越大C．NaF晶体比NaCl晶体稳定D．表中物质CaO的晶体最稳定E．表中物质CaO的晶体最稳定F．表中物质CaO的晶体最稳定3．下面的排序不正确的是（）A．空间利用率：Cu＞Na＞PoB．熔点由高到低：金刚石＞NaCl＞K＞CO2C．硬度由大到小：SiC＞金刚石D．晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr4．下列性质中，能充分说明某晶体是离子晶体的是（）A．具有较高的熔点B．固态不导电，水溶液能导电C．可溶于水D．固态不导电，熔融状态能导电5．下列数据是对应物质的熔点（℃）：据此做出的下列判断中错误的是（）A．铝的化合物的晶体中有的是离子晶体B．表中只有BCl3和干冰是分子晶体C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体6．下列化合物的沸点比较，前者低于后者的是（）A．乙醇与氯乙烷B．邻羟基苯甲酸与对羟基苯甲酸C．对羟基苯甲醛与邻羟基苯甲醛D．H2O与H2Te7．共价键、离子键和范德华力是粒子之间的三种作用力。
下列晶体：①Na2O2、②SiO2、③石墨、④金刚石、⑤NaCl、⑥白磷中，含有两种作用力的是（）A．①②③B．①③⑥C．②④⑥D．①②③⑥8．关于铜晶体的堆积方式说法正确的是（）A．按ABABAB…方式堆积，配位数为12B．按ABABAB…方式堆积，配位数为8C．简单立方堆积，配位数为6D．按ABCABC…方式堆积，配位数为129．硫酸肼（N2H6）SO4在美国是营养补充剂，用以对抗癌症造成的患者厌食、消瘦等症状。
硫酸肼晶体类型与硫酸铵相同，则（N2H6）SO4晶体中不存在的是（）A．阳离子B．分子间作用力C．离子键D．共价键10．下列说法正确的是（）A．冰融化时，分子中H﹣O键发生断裂B．由于H﹣O键比H﹣S键牢固，所以水的熔沸点比H2S高C．在由分子所构成的物质中，分子间作用力越大，该物质越稳定D．随着电子层数的增加，卤单质X2分子间作用力逐渐增大，熔沸点逐渐升高11．下列变化中，吸收的热量用于克服分子间作用力的是（）A．液溴受热变成溴蒸气B．加热金刚石使之熔化C．加热食盐使之熔化D．加热碘化氢使之分解12．下列关于晶体的叙述中，正确的是（）A．原子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高B．分子晶体中，分子间的作用力越大，该分子越稳定C．分子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高D．某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体二、填空题13．下列物质发生变化时（填序号）：（1）破坏离子键的是；（2）破坏共价键的是；（3）破坏氢键的是；（4）破坏分子间作用力的是．①干冰升华②冰融化③食盐溶于水④HCl溶于水⑤碘升华⑥甲烷在纯氧中燃烧⑦液态HCl变成气体⑧NaCl受热熔化⑨液氨气化．14．如图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，可确定该晶胞中阴离子的个数为．15．有A、B、C三种晶体，分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成，对这三种晶体进行实验，结果见下表．（1）晶体的化学式分别为：A；B；C．（2）晶体的类型分别为：A；B；C．（3）晶体中粒子间的作用分别为：A；B；C．16．下列物质①铁②HCl ③金刚石④铜⑤SiO2⑥氯化钠⑦氢氧化钠（填序号）（1）属于离子晶体的是，属于分子晶体的是，属于原子晶体的是，属于金属晶体的是；（2）只含共价键的是，只含离子键的是，既含共价键又含离子键的是；（3）熔化时克服离子键的是，熔化时克服共价键的是，溶于水时克服共价键的是．17．金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛．请回答下列问题：（1）镍元素在元素周期表中的位置为．（2）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm 和78pm，则熔点NiO FeO（填“＜”或“＞”）；（3）甲醛（H2C＝O）在Ni催化作用下加氢可得甲醇（CH3OH）．甲醇分子内的O﹣C ﹣H键角（填“大于”“等于”或“小于”）甲醛分子内的O﹣C﹣H键角．（4）Ni的氯化物与氨水反应可形成配合物[Ni（NH3）4]Cl2，2mol该配合物中含有σ键mol．18．（1）表是第三周期部分元素氧化物和氟化物的熔点和摩氏硬度：①两种氧化物MgO和SiO2的晶体类型分别是②表格中几种氟化物熔点差异的主要原因是③1mol SiO2中含有molSi﹣O键，Si和O原子配位数之比为④NaF、MgF2、MgO、SiF4、SiO2中化学键能够代表分子真实组成的是．（2）比的沸点（填“高”或“低”）．参考答案一．选择题1．【分析】A．氢化物中H原子的最外层电子数最多为2；B．在金属元素与非金属元素的分界线附近的元素，通常既具有金属性又具有非金属性，可以找到半导体材料；C．由非金属元素组成的化合物中可能存在离子键；D．氢和第ⅦA族元素的原子之间形成共价键．【解答】解：A．氢原子最多满足最为最外层两电子结构，故氨气中氢原子没达到8电子稳定结构，BF3中B原子最外层电子数为6，不满足8电子稳定结构，故A错误；B．在金属元素和非金属元素交接区域的元素通常既具有金属性又具有非金属性，可以用来做良好的半导体材料，如硅等，故B正确；C．由非金属元素组成的化合物中可能存在离子键，如氯化铵，含离子键的化合物一定是离子化合物，故C错误；D．第ⅠA族氢元素和第ⅦA族元素的原子之间形成共价键，故D错误；故选：B。
2．【分析】根据表中的数据可知，晶格能主要影响因素是离子电荷，电荷越高，晶格能越大，而且熔点越高，硬度越大；其次就是离子半径，离子半径越小，晶格能越大，而且熔点越高，硬度越大；A．晶格能的大小与正负离子电荷数成正比，与距离成反比；B．晶格能越大，即正负离子间的静电作用力越强；C．晶格能越大，晶体越稳定；D．表中物质MgO的晶格能最大，晶体最稳定．【解答】解：根据表中的数据可知，晶格能主要影响因素是离子电荷，电荷越高，晶格能越大，而且熔点越高，硬度越大；其次就是离子半径，离子半径越小，晶格能越大，而且熔点越高，硬度越大；A．根据表中的数据可知，NaF电荷数1，MgO电荷数2，晶格能的大小与正负离子电荷数成正比，MgO、CaO中所带电荷相同，但镁离子半径小于钙离子半径，键长MgO小于CaO，晶格能：MgO＞CaO，所以晶格能的大小与距离成反比，故A错误；B．离子键本质是阴、阳离子间的静电作用，不只是引力，还有斥力等，晶格能越大，即正负离子间的静电作用力越强，晶体的熔点就越高，硬度越大，故B错误；C．NaF晶体与NaCl晶体，两种化合物所带离子电荷相同，由于离子半径：Cl﹣＞F﹣，因此晶格能：NaF＞NaCl＞，NaF晶体比NaCl晶体稳定，故C正确；D．MgO、CaO中所带电荷相同为2，但镁离子半径小于钙离子半径，NaF晶体与NaCl 晶体中阴阳离子所带电荷都为1，离子半径：Cl﹣＞F﹣，所以NaF、NaCl、MgO、CaO4种离子晶体熔点从高到低的顺序是MgO＞CaO＞NaF＞NaCl，晶格能越大，晶体越稳定，表中物质MgO的晶体最稳定，故D错误；故选：C。
3．【分析】A．空间利用率：六方密堆积52%、面心立方74%、体心立方68%；B．原子晶体中，晶体的熔点最高，分子晶体熔沸点最低；C、都是原子晶体，化学键越强，硬度越大，原子半径越小，键长越大，化学键越强；D、离子晶体中离子键越强晶格能越大，电荷越多、离子半径越小，离子键越强．【解答】解：A．空间利用率：Po为六方密堆积52%、Cu为面心立方74%、Na为体心立方68%，所以空间利用率：Cu＞Na＞Po，故A正确；B．原子晶体中，晶体的熔点最高，分子晶体熔沸点最低，离子晶体熔点大于金属钾，所以熔点高低顺序是：金刚石＞NaCl＞K＞CO2，故B正确；C、晶体中键长C﹣C＜C﹣Si＜Si﹣Si，故化学键强弱为C﹣C＞C﹣Si＞Si﹣Si，故硬度由大到小：金刚石＞碳化硅，故C错误；D、离子半径F﹣＜Cl﹣＜Br﹣，故离子键强度NaF＞NaCl＞NaBr，故晶格能NaF＞NaCl＞NaBr，故D正确；故选：C。
4．【分析】由离子键结合的物质为离子晶体，由分子构成的物质为分子晶体，由原子构成的物质且以共价键形成空间网状结构的物质为原子晶体，以此来解答．【解答】解：A．具有较高的熔点的不一定是离子晶体，原子晶体也具有较高的熔点，故A错误；B．不一定是离子晶体，如HCl、NH3等分子晶体固态不导电，水溶液能导电，故B错误；C．晶体类型与溶解度无直接关系，故C错误；D．离子晶体固体中离子不能自由移动，所以不能导电，而熔融状态下可以电离出自由移动的离子，所以可以导电，故D正确。
故选：D。
5．【分析】A．离子晶体熔沸点较高，分子晶体熔沸点低；B．AlCl3熔沸点较低，属于分子晶体；C．二氧化碳为分子晶体，二氧化硅为原子晶体；D．Na2O、Al2O3都是离子晶体。
【解答】解：A．由表中数据可知，Al2O3为离子晶体，故A正确；B．AlCl3熔沸点较低，也属于分子晶体，故B错误；C．碳与硅为同主族元素，二氧化碳为分子晶体，二氧化硅为原子晶体，故C正确；D．钠、铝为不同主族元素，对应氧化物Na2O、Al2O3都是离子晶体，故D正确；故选：B。
6．【分析】氢键的作用力远大于一般的分子间作用力，所以含有氢键的物质的沸点较高，对于含有氢键的有机物，一般来说含分子间氢键的物质的沸点大于分子内氢键物质的沸点，以此解答．【解答】解：A．乙醇含有氢键，沸点较高，故A错误；B、邻羟基苯甲酸含有分子内氢键，而对羟基苯甲酸含有分子间氢键，分子间氢键作用力较强，沸点较高，故B正确；C．对羟基苯甲醛含有分子间氢键，邻羟基苯甲醛含有分子内氢键，分子间氢键作用力较强，沸点较高，故C错误；D．H2O含有氢键，沸点较高，故D错误。
故选：B。
7．【分析】大多非金属元素之间形成的键是共价键，以共价键结合的物质可能为原子晶体，也可能为分子晶体，在分子晶体中还存在分子间作用力；活泼金属和活泼的非金属之间形成的键大多是离子键，离子晶体中含有离子键，以此来解答。
【解答】解：①Na2O2中钠离子与过氧根离子之间形成离子键，过氧根离子中氧原子之间形成共价键，含有离子键和共价键两种作用力，故①正确；②SiO2是原子晶体，只存在共价键，故②错误；③石墨是层状结构，层内碳原子之间形成共价键，层与层之间通过分子间作用力结合，故③正确；④金刚石是原子晶体，只存在共价键，故④错误；⑤氯化钠属于离子晶体，钠离子与氯离子之间形成离子键，中只存在离子键，故⑤错误；⑥白磷属于分子晶体，白磷分子中磷原子之间形成共价键，分子间存在分子间作用力，故⑥正确。
