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第四节离子晶体重点难点研析一、离子晶体1. 离子晶体中阴、阳离子交替出现，层与层之间如果滑动，同性离子相邻而使斥力增大导致不稳定，所以离子晶体无延展性。
2. 离子晶体不导电，但在熔融状态或水溶液中能导电。
3. 离子晶体难溶于非极性溶剂而易溶于极性溶剂。
4. 离子晶体的熔、沸点取决于构成晶体的阴、阳离子间离子键的强弱，而离子键的强弱, 又可用离子半径衡量，通常情况下，同种类型的离子晶体，离子半径越小，离子键越强，熔、沸点越高。
5. 离子晶体中不一定含有金属阳离子，如NHQ 为离子晶体，不含有金属阳离子，但一定含有阴离子。
6•几种晶体的比较7.通常情况下各种晶体熔、沸点高低顺序为原子晶体＞离子晶体＞分子晶体，金属晶体熔、沸点有的很高，有的很低。
但也有些离子晶体的熔、沸点比原子晶体高，如MgO的熔、沸点比SiO2的高。
二、晶格能1•晶格能的影响因素离子电荷数越大，核间距越小，晶格能越大。
2•岩浆晶出规则的影响因素⑴晶格能（主要）：晶格能越大，越早析出晶体。
（2）浓度：越早达到饱和，越易析出。
典型实例剖析10例1在医院施行外科手术时，常用HgCl 2的稀溶液作为手术刀的消毒剂。
已知HgCl 2有如下性质：①HgCl 2晶体熔点较低；②HgCl 2在熔融状态下不能导电；③ HgCl 2在水溶液中 可发生微弱的电离。
下列关于HgCl 2的叙述正确的是（ ）A . HgCl 2属于共价化合物B . HgCl 2属于离子化合物C . HgCl 2属于非电解质D . HgCl 2属于强电解质解析 分子晶体一般熔、沸点较低，熔化后不能导电，符合共价化合物的特点，溶于水 后可微弱电离则说明是弱电解质。
答弓 A此类习题主要考查不同类型晶体的物理性质的特点。
正确解答这类习题，要全面比较并 记忆四种类型晶体的物理性质各个方面的异同点。
晅例2 离子晶体熔点的高低决定于阴、阴离子之间的距离、晶格能的大小， 识判断KCl 、NaCl 、CaO 、BaO 四种晶体熔点的高低顺序是 （）A . KCI>NaCI>BaO>CaOB . NaCI>KCI>CaO>BaOC . CaO>BaO>KCl>NaClD . CaO>BaO>NaCl>KCl解析 对于离子晶体来说，离子所带电荷数越多，阴、阳离子核间距离越小，晶格能越 大，离子键越强，熔点越高。
第三章晶体结构与性质第四节离子晶体第1课时离子晶体（1）知识归纳1．离子晶体（1）概念：阴、阳离子通过______结合，在空间呈现有______的排列所形成的晶体叫离子晶体。
如NaCl、CsCl等。
（2）构成粒子为______和______，粒子间作用为______。
2．离子晶体的空间结构离子晶体以紧密堆积的方式，使阴、阳离子尽可能接近，向空间无限延伸，形成晶体。
决定离子晶体中离子配位数的因素有几何因素、电荷因素和键性因素。
（1）几何因素是指晶体中正、负离子的______比，如______，NaCl、CsCl晶体中阴、阳离子的配位数分别为______、______。
（2）电荷因素是指正、负离子带的______，如NaCl、CsCl中正、负离子带的电荷数______，正、负离子的配位数______；若正负离子带的电荷数不同，正负离子的配位数就不同。
如CaF2晶体，Ca2+与F−的电荷比为______，则Ca2+和F−的个数比为______，Ca2+的配位数为______，F−的配位数为______。
（3）键性因素是指___________________________。
3．离子晶体的物理性质（1）离子晶体具有较高的______，难挥发，硬度______，离子晶体不导电，______或______后能导电。
（2）大多数离子晶体能溶于水，难溶于______。
【答案】1．（1）离子键规律（2）阴离子阳离子离子键2．（1）半径＜68（2）电荷数相同相同2∶11∶284（3）离子键的纯粹程度3．（1）熔、沸点大溶于水熔化（2）有机溶剂知识重点离子晶体的判断判断一种物质是不是离子晶体，我们可以根据物质的分类、组成和性质等方面进行判断。
1．利用物质的分类金属离子和酸根离子形成的大多数盐、强碱，与酸根离子形成的盐，活泼金属的氧化物和过氧化物(如Na2O和Na2O2)，活泼金属的氢化物，如NaH，活泼金属的硫化物等都是离子晶体。
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.概念及结构特点(1)概念：阴、阳离子通过离子键结合而形成的晶体。
(2)结构特点：①构成微粒：阴离子和阳离子，离子晶体中不存在单个分子。
②微粒间的作用力：离子键。
2.典型离子晶体的结构类型(1)配位数：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)典型离子晶体的结构模型：(3)在NaCl 晶体中，每个Na ＋周围最近且等距离的Na ＋有12个，每个Cl －周围最近且等距离的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.决定晶体结构的因素 (1)思考讨论：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，阳、阴离子的配位数相同；而在CaF 2晶体中，阳、阴离子的配位数不相同？答案 在NaCl 、CsCl 晶体中，阳、阴离子的配位数相同，是由于阳、阴离子电荷(绝对值)相同，因而阳、阴离子的个数相同，结果导致阳、阴离子的配位数相同；若阳、阴离子的电荷不相同，阳、阴离子的个数必定不相同，结果阳、阴离子的配位数就不会相同。
如CaF 2晶体中，Ca 2＋的配位数为8，F －的配位数为4，离子所带电荷越多，配位数越多。
第三章第四节离子晶体基础巩固一、选择题1．下列叙述错误的是( A )A．带相反电荷的离子之间的相互吸引称为离子键B．金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键C．某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时所形成的化学键不一定是离子键D．两种非金属原子间不可能形成离子键解析：离子间的相互作用包括相互吸引和相互排斥两个方面，A项错；B项正确，如BeCl2、HgCl2中的化学键都是共价键；氢原子最外层只有一个电子，它与卤素结合时形成共价键，C项正确；两种非金属原子的电负性差值小，不能形成离子键，一定是形成共价键，D项正确。
2．如下图，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为( B )A．十二面体B．正八面体C．正六面体D．正四面体解析：首先要理解最近的离子在什么位置，以一个晶胞为例，处在中心位置上的Na＋被六个面上的Cl－所包围，这6个Cl－离中心Na＋最近将六个面心的Cl－连成一个图形即正八面体，如图，也可以有其它连接方法。
3．实现下列变化，需克服相同类型作用的是( B )A．石墨和干冰的熔化B．纯碱和烧碱的熔化C．氯化钠和铁的熔化D．食盐和冰醋酸的熔化解析：要克服相同类型作用力，说明二者晶体类型相同，B选项都是离子晶体，熔化时破坏的是离子键。
4．下面的排序不正确的是( C )A．晶体熔点由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4B．硬度由大到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅C．熔点由高到低：Na＞Mg＞AlD．晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI解析：A．分子晶体的相对分子质量越大，熔沸点越大，则晶体熔点由低到高顺序为CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4，故A正确；B．键长越短，共价键越强，硬度越大，键长C－C＜C－Si＜Si－Si，则硬度由大到小为金刚石＞碳化硅＞晶体硅，故B正确；C．金属离子的电荷越大、半径越小，其熔点越大，则熔点由高到低为Al＞Mg＞Na，故C 错误；D．离子半径越小、离子键越强，则晶格能越大，F、Cl、Br、I的离子半径在增大，则晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI，故D正确；故选C。
5．钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体，结构如图所示，有关说法不正确的是( B )A．该晶体属于离子晶体B．晶体的化学式为Ba2O2C．该晶体晶胞结构与NaCl相似D．与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋共有12个解析：Ba是活泼金属，O是活泼非金属形成是离子化合物，A对；根据Ba和O在晶胞的位置，晶胞中共含有Ba的个数为8×1/8＋6×1/2＝4，O个数为12×1/4＋1＝4, 所以Ba与O的个数比为1：1，该氧化物为BaO，B错；NaCl晶胞结构也是该形状，C对；与每个Ba2＋距离相等且最近的Ba2＋为顶点和面心位置，每个晶胞中含有3×1/2个，每个顶点为8个晶胞共有，则共有8×3×1/2＝12个，D对，选B。
6．已知食盐的密度为ρg·cm－3，其摩尔质量为M g·mol－1，阿伏加德罗常数为N A，则在食盐晶体中Na＋和Cl－的核间距大约是( B )A．32MρN Acm B．3M2ρN AcmC．32NAρMcm D．3M8ρN Acm解析：已知一个晶胞中有4个“NaCl分子”，且食盐晶体中Na＋与Cl－的核间距的2倍正好是晶胞的边长。
设晶胞的边长为a ，故有a 3·ρM ×N A ＝4，解得a ＝34M ρN A ，则a 2＝3M2ρN Acm 。
7．KO 2的晶体结构与NaCl 相似，KO 2可以看作是Na ＋的位置用K ＋代替，Cl －的位置用O －2代替，则下列对于KO 2晶体结构的描述正确的是( B )A ．与K ＋距离相等且最近的O 2－共有8个B ．与K ＋距离相等且最近的O 2－构成的多面体是正八面体 C ．与K ＋距离相等且最近的K ＋有8个 D ．一个KO 2晶胞中的K ＋和O －2粒子数均为8解析：A ．K ＋位于晶胞棱心，与K ＋距离相等且最近的O 2－位于顶点和面心，共有6个，故A 错误；B ．与K ＋距离相等且最近的O 2－共有6个，构成正八面体，K ＋位于正八面体中心，故B 正确；C ．K ＋位于晶胞棱心，则被横平面、竖平面和正平面共有，且每一个平面有4个K ＋距离最近，共4×3＝12个，故C 错误；D ．K ＋位于晶胞棱心和体心，数目为12×1/4＋1＝4，O 2－位于顶点和面心，数目为8×1/8＋6×1/2＝4，即一个KO 2晶胞中摊得的K ＋和O 2－粒子数均为4个，故D 错误；故选B 。
二、非选择题8．下列叙述正确的是__BC____。
A ．带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键B ．金属元素与非金属元素化合时，不一定形成离子键C ．某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素结合时所形成的化学键不一定是离子键D ．非金属原子间不可能形成离子键，只含有非金属元素的化合物不可能是离子化合物E ．离子化合物中一定含有金属元素，含金属元素的化合物一定是离子化合物F ．离子键只存在于离子化合物中，离子化合物中一定含有离子键，不可能含有非极性键G ．强酸、强碱和大多数盐都属于离子化合物H ．离子化合物受热熔化破坏化学键，吸收热量，属于化学变化I ．NaCl 和CsCl 晶体中，每个离子周围带相反电荷离子的数目分别是6和8，由此可以说明离子键有饱和性解析：离子键包括阴、阳离子之间的静电引力和静电斥力两个方面，A 项错误；金属与非金属元素的电负性相差小于1.7时往往形成共价键，如Al 与Cl 、Be 与Cl(AlCl 3、BeCl 2是共价化合物)等，B 项正确；氢原子最外层只有一个电子，HX 中的化学键均为共价键，C 项正确；由铵盐是离子化合物可知D 、E 项均错误；离子化合物中一定含有离子键，还可能含有非极性键，如Na 2O 2，F 项错误；强碱和大多数盐是离子化合物，但强酸(如H 2SO 4、HNO 3、HI 等)不属于离子化合物；G 项错误；离子化合物受热熔化需破坏(削弱)离子键(静电作用)，这个过程属于物理变化，H 项错误。
离子键没有饱和性和方向性，I 项错误。
9．下图表示一些晶体中的某些结构，请回答下列问题：(1)代表金刚石的是(填编号字母，下同)__D____，其中每个碳原子与__4____个碳原子最近且距离相等。
金刚石属于__原子____晶体。
(2)代表石墨的是__E____，每个正六边形占有的碳原子数平均为__2____个。
(3)代表NaCl 的是__A____，每个Na ＋周围与它最近且距离相等的Na ＋有__12____个。
(4)代表CsCl 的是__C____，它属于__离子____晶体，每个Cs ＋与__8____个Cl －紧邻。
(5)代表干冰的是__B____，它属于__分子____晶体，每个CO 2分子与__12____个CO 2分子紧邻。
(6)已知石墨中碳碳键的键长比金刚石中碳碳键的键长短，则上述五种物质熔点由高到低的排列顺序为__石墨>金刚石>NaCl>CsCl>干冰____。
解析：根据晶体的结构特点来辨别图形所代表的物质。
NaCl 晶体是立方体结构，每个Na＋与6个Cl －紧邻，每个Cl －又与6个Na ＋紧邻，每个Na ＋(或Cl －)周围与它最近且距离相等的Na ＋(或Cl －)有12个。
CsCl 晶体由Cs ＋、Cl －构成立方体结构，但Cs ＋组成的立方体中心有1个Cl －，Cl －组成的立方体中心又镶入一个Cs ＋，每个Cl －与8个Cs ＋紧邻，每个Cs ＋与8个Cl －紧邻。
干冰也是立方体结构，但在立方体的每个正方形面的中央都有一个CO 2分子，每个CO 2分子与12个CO 2分子紧邻。
金刚石的基本结构单元是正四面体，每个碳原子紧邻4个其他碳原子。
石墨的片层结构由正六边形结构组成，每个碳原子紧邻另外3个碳原子，即每个正六边形占有1个碳原子的13，所以平均每个正六边形占有的碳原子数是6×13＝2。
(6)离子晶体的熔点由其离子键的强弱决定，由于半径Na ＋<Cs ＋，所以熔点NaCl>CsCl 。
石墨虽为混合晶体，但粒子间作用力有范德华力、共价键，若要熔化，不仅要破坏范德华力，还要破坏共价键，且石墨中碳碳键的键长比金刚石中碳碳键的键长短，所以石墨中碳碳键的键能比金刚石中碳碳键的大，则石墨的熔点比金刚石的熔点要高。
能 力 提 升一、选择题1．(双选)下列有关晶体结构或性质的描述中正确的是( AD ) A ．冰中存在极性键，分子间作用力和氢键 B ．因金属性K>Na ，故金属钾的熔点高于金属钠C ．各1mol 的金刚石与石墨晶体中所含的C －C 键的数目相同D ．氧化镁的晶格能大于氯化钠，故其熔点高于氯化钠解析： A ．冰中存在极性键，分子间作用力和氢键，A 正确；B ．因原子半径：K>Na ，故金属钾的熔点低于金属钠，B 错误；C ．金刚石中C 原子形成4个C －C 键，1molC 形成2mol 共价键，石墨中C 原子与其它碳形成3个C －C 键，1molC 形成1.5mol 共价键，因此各1mol 的金刚石与石墨晶体中所含的C －C 键的数目不相同，C 错误；D ．氧化镁的晶格能大于氯化钠，故其熔点高于氯化钠，D 正确，答案选AD 。
2．北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属与C 60形成的球碳盐K 3C 60，实验测知该物质属于离子化合物，具有良好的超导性。
下列有关分析正确的是( C )A ．K 3C 60中只有离子键B ．K 3C 60中不含共价键C ．该晶体在熔融状态下能导电D ．C 60与12C 互为同素异形体解析：K 3C 60中K ＋与C 3－60之间为离子键，C 3－60中的C —C 键为共价键，A 、B 错误；K 3C 60为离子化合物，在熔融状态下能导电，C 正确；C 60为单质，12C 为原子，而同素异形体为同种元素形成的不同单质，二者不属于同素异形体，D 错误。
3．有关晶体的结构如图所示，则下列说法中不正确的是( D )A ．在NaCl 晶体中，距Na ＋最近的Cl －形成正八面体 B ．在CaF 2晶体中，每个晶胞平均占有4个Ca 2＋C ．在金刚石晶体中，碳原子与碳碳键的个数比为1︰2D ．该气态团簇分子的分子式为EF 或FE解析：A ．氯化钠晶体中，距Na ＋最近的Cl －是6个，即钠离子的配位数是6,6个氯离子形成正八面体结构，A 正确；B ．Ca 2＋位于晶胞顶点和面心，数目为8×18＋6×12＝4，即每个晶胞平均占有4个Ca 2＋，B 正确；C 碳碳键被两个碳原子共有，每个碳原子形成4条共价键，即平均1 mol C 原子形成4×12＝2 mol 碳碳键，碳原子与碳碳键的个数比为1︰2，C 正确；D ．该气态团簇分子不是晶胞，分子式为E 4F 4或F 4E 4，D 错误。
