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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。
1.了解离子晶体的结构特点。
2.能根据离子晶体的结构特点解释其物理性质。
3.了解晶格能的定义及应用。
细读教材记主干1．什么是离子键？其成键微粒有哪些？提示：带相反电荷离子之间的相互作用叫作离子键，其成键微粒是阴、阳离子。
2．由离子键构成的化合物叫离子化合物；离子化合物一定含离子键，可能含共价键，含离子键的化合物一定是离子化合物。
3．离子晶体是由阴、阳离子通过离子键结合而成的晶体。
决定离子晶体结构的重要因素有：几何因素(正负离子的半径比)，电荷因素(正负离子的电荷比)，键性因素(离子键的纯粹程度)。
4．离子晶体硬度较大，难以压缩，具有较高的熔点和沸点，固体不导电，溶于水或在熔融状态下可以导电。
[新知探究]1．概念由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。
(1)构成粒子：阳离子和阴离子。
(2)作用力：离子键。
2．决定晶体结构的因素3．熔、沸点熔、沸点较高，难挥发硬度硬度较大，难以压缩溶解性一般在水中易溶，在非极性溶剂中难溶1．离子晶体中的“不一定”(1)离子晶体中不一定都含有金属元素，如NH4NO3晶体。
(2)离子晶体的熔点不一定低于原子晶体，如MgO的熔点(2 800 ℃)高于SiO2的熔点(1 600 ℃)。
(3)离子晶体中除含离子键外不一定不含其他化学键，如CH3COONH4中除含离子键外，还含有共价键、配位键。
(4)由金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体，如AlCl3是分子晶体。
(5)含有阳离子的晶体不一定是离子晶体，也可能是金属晶体。
(6)离子晶体中不一定不含分子，如CuSO4·5H2O晶体。
[对点演练]1．(2016·邢台高二检测)CaC 2晶体的晶胞结构与NaCl 晶体的相似(如图所示)，但CaC 2晶体中由于哑铃形C 2－2的存在，使晶胞沿一个方向拉长。
下列关于CaC 2晶体的说法中正确的是( )A ．1个Ca 2＋周围距离最近且等距离的C 2－2数目为6 B ．该晶体中的阴离子与F 2是等电子体C ．6.4 g CaC 2晶体中含阴离子0.1 molD ．与每个Ca 2＋距离相等且最近的Ca 2＋共有12个解析：选C 依据晶胞示意图可以看出，晶胞的一个平面的长与宽不相等，再由图中体心可知1个Ca 2＋周围距离最近的C 2－2有4个，而不是6个，故A 错误；C 2－2含电子数为2×6＋2＝14，F 2的电子数为18，二者电子数不同，不是等电子体，故B 错误；6.4 g CaC 2为0.1mol ，CaC 2晶体中含阴离子为C 2－2，则含阴离子0.1 mol ，故C 正确；晶胞的一个平面的长与宽不相等，与每个Ca 2＋距离相等且最近的Ca 2＋应为4个，故D 错误。
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。
第四节离子晶体1.理解离子晶体的概念、构成及物理性质。
2.能用离子键的有关理论解释离子晶体的物理性质。
3．了解几种常见的离子晶体的晶胞结构。
4.了解晶格能的概念及意义。
离子晶体[学生用书P49]1．离子晶体(1)定义：离子晶体是由阴离子和阳离子通过离子键结合而成的晶体。
(2)离子晶体的构成微粒是阴离子和阳离子。
(3)离子晶体微粒间的作用力是离子键。
2．决定离子晶体结构的因素(1)硬度较大，难于压缩。
(2)熔、沸点较高，难挥发。
(3)不导电，但是在熔融态或水溶液中可导电。
(4)大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水)，难溶于非极性溶剂(如苯和CCl4)。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)离子晶体一定是离子化合物。
()(2)离子晶体中只含离子键。
()(3)含有离子的晶体一定是离子晶体。
()(4)由金属与非金属形成的晶体，属于离子晶体。
()(5)离子晶体的熔点一定低于原子晶体的熔点。
()(6)离子晶体受热熔化，破坏化学键，吸收能量，属于化学变化。
()(7)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，由此知离子键有饱和性和方向性。
()答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×2．下列关于离子晶体的性质的叙述正确的是()A．熔、沸点都较高，难以挥发B．硬度很小，容易变形C．都能溶于有机溶剂而难溶于水D．密度很小解析：选A。
离子晶体中的阴、阳离子通过一种强烈的相互作用——离子键结合在一起，离子键的键能较大，且极性很强，除了有些在极性溶剂中容易断裂外，其他的必须在高温下才能断裂，所以其熔、沸点都较高，不易挥发，硬度较大，不易变形，难溶于有机溶剂。
又因为在离子晶体中，较大的离子采取密堆积形式，较小离子填空隙，所以密度一般都较大。
1．物理性质与结构的关系(1)离子晶体具有较高的熔、沸点，难挥发离子晶体中，阴、阳离子间有强烈的相互作用(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。
第四节离子晶体一、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NH4Cl为离子晶体，不含有金属阳离子，但一定含有阴离子。
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(1)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。
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；③HgCl 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。
答案 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。
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，据所学知识判断KCl 、NaCl 、CaO 、BaO 四种晶体熔点的高低顺序是( )A ．KCl>NaCl>BaO>CaOB ．NaCl>KCl>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。
阳离子半径大小顺序为：Ba 2＋>K ＋>Ca 2＋>Na ＋；阴离子半径：Cl －>O 2－，比较可得只有D 项是正确的。
答案 DNaCl 晶体模型如下图所示，在NaCl 晶体中，每个Na ＋周围同时吸引________个Cl －，每个Cl －周围也同时吸引着________个Na ＋；在NaCl 晶胞中含有________个Na ＋、________个Cl －，晶体中每个Na ＋周围与它距离最近且相等的Na ＋共有________个。
解析 在氯化钠晶体中，一个Na ＋位于晶胞的中心，12个Na ＋分别位于晶胞的12条棱上，则属于该晶胞的Na ＋相当于3个(14×12＝3，棱边上的每个Na ＋同时被4个晶胞共用，属于该晶胞的Na ＋仅占14)，因此一个晶胞中共含有4个Na ＋；8个Cl －分别位于晶胞的8个顶点上，则属于该晶胞的Cl －相当于1个(18×8＝1，顶点上的每个Cl －同时被8个晶胞共用，属于该晶胞的Cl －仅占18),6个Cl －分别位于晶胞的6个面心上，则属于该晶胞的Cl －相当于3个(12×6＝3，面心上的每个Cl －同时被2个晶胞共用，属于该晶胞的Cl －仅占12)，所以一个晶胞中共含有4个Cl －。
可见NaCl 晶体中Na ＋、Cl －的个数比为1∶1。
图中位于晶胞中心的Na ＋实际上共有3个平面通过它，通过中心Na ＋的每个平面都有4个Na ＋位于平面的四角，这4个Na＋与中心Na ＋距离最近且距离相等。
所以在NaCl 晶体中，每个Na ＋周围与它距离最近且距离相等的Na ＋共有12个，按相似的方法可推出每个Cl －周围与它最近且距离相等的Cl －也共有12个。
答案 6 6 4 4 12充分理解分摊法并熟练应用是计算晶胞中微粒数目的关键，同时也应具备一定的空间想象能力。
1．离子晶体中离子的配位数(缩写为C.N.)是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。
CsCl、NaCl的阳离子和阴离子的比例都是1∶1，同属AB型离子晶体。
参考课本图3－27、图3－28，数一数这两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数，它们是否相等？NaCl和CsCl晶体中的阴、阳离子的配位数提示NaCl8。
由此可见，两种离子晶体中阳离子的配位数等于阴离子的配位数，但就两种晶体而言，它们离子的配位数是不相等的。
显而易见，NaCl和CsCl是两种不同类型的晶体结构。
2．你认为是什么因素决定了离子晶体中离子的配位数？利用下表的数据进行计算，把计算结果填入下表，可能有助于你推测为什么NaCl、CsCl晶体中离子的配位数不同。
NaCl、CsCl提示由以上可见，正负离子半径比是决定离子的配位数的重要因素。
氯化钠、氯化铯晶体中，正负离子的半径比是不同的，配位数也不同，它们是两种不同类型的晶体。
1．B 2.C 3.D4．NaCl和CsCl的化学式可以用同一通式(AB型)表示，但晶体结构却不相同，原因是确定晶体结构的因素与晶体中正负离子的半径比有关。
NaCl晶体中，正负离子的半径比r＋/r －＝0.524，CsCl晶体中，正负离子的半径比r＋/r－＝0.934，由于r＋/r－值不同，因而晶体中离子的配位数不同，导致晶体结构不同。
6．略7．食盐和石英属于不同的晶体类型。
石英属于原子晶体，而原子晶体的硬度与共价键的键能有关；食盐属于离子晶体，而离子晶体的硬度与离子晶体的晶格能的大小有关。
8．由数据知Na＋、Mg2＋、Al3＋的晶格能逐渐增大，这是因为晶格能与离子所带的电荷数成正比，而与离子半径的大小成反比。
Na＋、Mg2＋、Al3＋所带电荷数依次增多，离子半径依次减小，因而晶格能逐渐增大。
1．离子晶体中一定不会存在的相互作用是()A．离子键B．极性键C．非极性键D．范德华力答案 D解析离子化合物中一定含有离子键，也可能含有共价键，主要是OH－和含氧酸根中的极性共价键，还有O2－2中的非极性共价键；只有分子晶体中才含有范德华力，离子晶体中一定不会有范德华力。
因此选D项。
2．下列说法错误的是()A．非金属元素的两原子之间不可能形成离子键B．离子化合物不可能全部由非金属元素组成C．含有非极性键的分子不一定是共价化合物D．离子化合物中一定含有离子键答案 B解析离子化合物是阴、阳离子通过离子键形成的一类化合物。
非金属元素的电负性差别不大，所以两个非金属元素的原子之间可以形成共价键但不会形成离子键，但是，离子化合物却可以全部由非金属元素组成，例如铵盐。
含有非极性键的分子可能是非金属单质，如氢气、氧气、氮气，也可以是共价化合物，如H2O2中的O—O，还可能是离子化合物，如Na2O2中的O—O。
3．下列不属于影响离子晶体结构的因素的是()A．晶体中正、负离子的半径比B．离子晶体的晶格能C．晶体中正、负离子的电荷比D．离子键的纯粹程度答案 B解析影响离子晶体结构的因素是几何因素(即晶体中正、负离子的半径比)、电荷因素、键性因素(即离子键的纯粹程度)，晶格能的大小是最能反映离子晶体稳定性的数据，而不是影响离子晶体结构的因素。
所以，只有B选项符合题意。
4．下列物质中，属于含有极性共价键的离子晶体的是()A．CsCl B．KOH C．H2O D．Na2O2答案 B解析水是共价化合物，形成的晶体是分子晶体。
CsCl、KOH、Na2O2都是离子晶体，但是CsCl中只有离子键；KOH由K＋和OH－组成，OH－存在极性共价键；Na2O2存在的是非极性共价键O—O，B项符合题意。
5．为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物，可以进行下列实验，其中合理、可靠的是()A．观察常温下的状态，SbCl5是苍黄色液体，SnCl4为无色液体。
结论：SbCl5和SnCl4都是离子化合物B．测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点依次为73.5℃、2.8℃、－33℃。
结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物C．将SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中，滴入HNO3酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀。
结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物D．测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的导电性，发现它们都可以导电。
结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物答案 B解析离子化合物一般熔、沸点较高，熔化后可导电；分子晶体溶于水后也可发生电离而导电，如HCl等，同样也可电离产生Cl－，能与HNO3酸化的AgNO3溶液反应，产生白色沉淀，故A、C、D都不可靠。
6．下列关于金属晶体和离子晶体的说法中错误的是()A．都可采取“紧密堆积”结构B．都含离子C．一般具有较高的熔点和沸点D．都能导电答案 D解析金属晶体和离子晶体都可采取紧密堆积，离子晶体的熔、沸点较高，金属晶体的熔、沸点虽然有较大的差异，但是大多数的熔、沸点还是比较高的，所以，A、C两选项的叙述是正确的；金属晶体由金属阳离子和自由电子组成，离子晶体由阳离子和阴离子组成，所以二者都含有离子，因此B选项也是正确的；金属晶体中有自由电子，可以在外加电场的作用下定向移动，而离子晶体的阴、阳离子不能自由移动，因此不具有导电性，所以应该选择D选项。
7．下列说法中一定正确的是()A．固态时能导电的物质一定是金属晶体B．熔融状态能导电的晶体一定是离子晶体C．水溶液能导电的晶体一定是离子晶体D．固态不导电而熔融态导电的晶体一定是离子晶体答案 D解析对于8．判断下列有关化学基本概念的依据正确的是()A．氧化还原反应：元素化合价是否变化B．共价化合物：是否含有共价键C．强弱电解质：溶液的导电能力大小D．金属晶体：晶体是否能够导电答案 A解析本题是一道基本概念的判断题。
氧化还原反应的特征是元素化合价变化，A项正确；含有共价键的化合物不一定是共价化合物，如NaOH含有共价键，但是离子化合物；强弱电解质，是根据溶于水后是否完全电离，不是根据溶液的导电能力，溶液的导电能力主要由离子浓度的大小决定；导电的晶体不一定是金属，如石墨。
9．共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是()A．干冰B．氯化钠C．氢氧化钠D．碘答案 B解析干冰是分子晶体，分子内存在共价键，分子间存在范德华力；NaCl是离子晶体，只存在离子键；NaOH是离子晶体，不仅存在离子键，还存在H—O共价键；碘也是分子晶体，分子内存在共价键，分子间存在分子间作用力。
