第四节离子晶体
目标与素养：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。(宏观辨识与模型认知)2.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。(宏观辨识与证据推理)3.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。(宏观辨识与微观探析)
一、离子晶体
1．结构特点
(1)构成粒子：阴离子和阳离子。
(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．决定晶体结构的因素
3．特征性质
硬度较大，熔沸点较高。晶体不导电，熔融状态或溶于水中可以导电。
4．常见离子晶体模型
晶体类型NaCl CsCl CaF2晶胞
阳离子的配位数 6 8 8
阴离子的配位数 6 8 4
晶胞中所含离子数
Cl－4
Na＋4
Cs＋1
Cl－1
Ca2＋4
F－8
二、晶格能 1．概念
气态离子形成1 mol 离子晶体释放的能量。通常取正值，单位为kJ·mol －1。 2．影响因素
晶格能—⎣⎢
⎡⎦⎥⎤
离子带电荷越多离子半径越小→越大，如晶格能：MgO ＞NaCl ，NaCl ＞KCl 。 3．晶格能对离子晶体性质的影响：晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，而且熔点越高，硬度越大。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)离子晶体中有阴、阳离子，只存在离子键( ) (2)NaCl 、CsCl 晶体中离子的配位数均为6( ) (3)晶体的结构可由几何因素，电荷因素等决定( ) (4)晶格能指破坏1 mol 离子键所吸收的能量( ) [答案] (1)× (2)× (3)√ (4)× 2．下列说法正确的是( )
A ．离子晶体中可能含有共价键，但一定含有金属元素
B ．分子晶体中一定含有共价键
C ．离子晶体中一定不存在非极性键
D ．含有离子键的晶体一定是离子晶体 [答案] D
3．有A 、B 、C 三种晶体，分别由H 、C 、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：
熔点/℃
硬度
水溶性
导电性 水溶液与Ag ＋反应 A 801 较大 易溶 水溶液(或熔融)导电 白色沉淀 B ＞3 550 很大 不溶 不导电 不反应 C
－114.2
很小
易溶
液态不导电
白色沉淀
A________，B________，C________。
(2)晶体中粒子间的作用分别为：
A________，B________，C________。
[答案](1)NaCl C HCl
(2)离子键共价键分子间作用力
离子晶体的结构
1.离子晶体结构特点
(1)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，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、阳离子半径越小，所带电荷数越多，离子键越强。
(2)离子晶体的化学式只表示晶体中阴、阳离子的个数比，而不是表示其分子组成。如NaCl表示NaCl晶体中Na＋与Cl－的个数比为1∶1。
2．常见离子晶体的晶胞结构
晶体晶胞晶胞详解
NaCl
①在NaCl晶体中，Na＋的配位数为6，Cl－的配位
数为6
②与Na＋(Cl－)等距离且最近的Na＋(Cl－)有12个
③每个晶胞中有4个Na＋和4个Cl－
④每个Cl－周围的Na＋构成正八面体
CsCl
①在CsCl晶体中，Cs＋的配位数为8，Cl－的配位
数为8
②每个Cs＋与6个Cs＋等距离相邻，每个Cs＋与8
个Cl－等距离相邻
CaF2
①在CaF2晶体中，Ca2＋的配位数为8，F－的配位
数为4
②每个晶胞中含有4个Ca2＋和8个F－
1．下列关于氯化铯晶体的叙述中，不正确的是()
A．1 mol氯化铯中有N A个CsCl分子
B．氯化铯晶体中，每个Cs＋周围与它最近且等距离的Cs＋有6个
C．氯化铯晶体中，Cs＋和Cl－的配位数都是8
D．每个晶胞中平均含有
1个Cs＋和1个Cl－
A[在氯化铯晶体中不存在C s Cl分子，只存在C s＋和Cl－，化学式C s Cl表示氯化铯晶体中C s＋和Cl－的个数比为1∶1。]
2．下面是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl
晶体中分割出来的结构图的是________。
[解析]NaCl晶体是简单立方体结构，每个Na＋周围有6个Cl－，每个Cl－周围有6个
Na＋；与每个Na＋等距离的Cl－有6个，且构成正八面体，同理，与每个Cl－等距离的6个Na＋也构成正八面体，由此可知图①和④是属于从NaCl晶体中分割出来的。
[答案]①④
晶格能与离子晶体的性质关系
⎪
⎪
⎪
阴、阳离子带的电荷越多—
离子半径越小—
→晶格能越大→离子晶体的熔点、沸点越高，硬度越大。如熔点：MgO＞NaCl＞CsCl。
3．下列有关离子晶体的数据大小比较，不正确的是()
A．熔点：NaF＞MgF2＞AlF3
B．晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr
