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大智慧
三
种
化
学
键
的
比
较
专题专练第
三章
晶体结构与性质 [例证] 氮化硼是一种新合成的无机材料,它是一种超硬耐磨、耐高温、抗腐蚀的物质。下列各组物质熔化时所克服的粒子间的作用力与氮化硼熔化时所克服的粒子间的作用力类型相同的是 ( )
A.硫酸钠和金刚石 B.冰和干冰
C.晶体硅和水晶 D.苯和四氯化碳 [解析] 氮化硼超硬耐磨、耐高温,是一种原子晶体,熔化时破坏共价键。A选项中的硫酸钠是离子晶体,熔化时破坏离子键,A选项错误;C选项中的两种物质均为原子晶体,熔化时均破坏共价键,C选项正确;B、D两选项中的四种物质都是分子晶体,熔化时都破坏分子间作用力,B、D两选项都错误。
[答案] C点此进入课件11张PPT。专题讲坛
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大智慧
晶体熔、沸点高低的比较专题专练阶段质量检测(三)第
三章
晶体结构与性质 1.不同晶体类型的熔、沸点高低规律
一般为:原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔、沸点有的很高(如钨),有的很低(如汞)。
2.同属于原子晶体
一般半径越小,熔、沸点越高。如熔点:金刚石(C—C)>二氧化硅(Si—O)>碳化硅(Si—C)>晶体硅(Si—Si)。
3.同属于离子晶体
离子所带电荷越多,离子半径越小,则离子键越强,熔、沸点越高。如熔点:MgO>NaCl>CsCl。 4.同属于金属晶体
金属阳离子所带电荷越多,半径越小,金属键越强,熔、沸点越高。如熔点:Al>Mg>Na。
5.同属于分子晶体
分子间作用力越强,熔、沸点越高。
(1)组成和结构相似的分子晶体,一般相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔、沸点越高。如熔点:I2>Br2>Cl2>F2。
(2)相对分子质量相同或相近的物质,分子的极性越大,熔、沸点越高。如沸点:CO>N2。 (3)同分异构体之间:
①一般是支链越多,熔、沸点越低。如沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷。
②结构越对称,熔、沸点越低。如沸点:邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯。
(4)若分子间有氢键,则分子间作用力比结构相似的同类晶体大,故熔、沸点较高,如沸点:HF>HI>HBr>HCl。 [例证] 下列各物质中,按熔点由高到低的顺序排列正确的是 ( )
A.CH4>SiH4>GeH4>SnH4
B.KCl>NaCl>MgCl2>MgO
C.Rb>K>Na>Li
D.石墨>金刚石>SiO2
[解析] 分子晶体熔点的高低取决于该晶体的结构和粒子间作用力的大小。A项物质均为结构相似的分子晶体,其熔点高低取决于分子间作用力的大小,一般来说,结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔点越高,A项不正确;B项物质均为离子晶体,离子晶体熔点高低取决于晶格能的大小,一般来说,离子的半径越小,电荷数越多,晶格能越大,熔点越高,B项不正确;C项物质均为同主族的金属晶体,其熔点高低取决于金属键的强弱,而金属键的键能由金属原子的半径、价电子数决定,金属原子半径依Li~Rb的顺序增大,价电子数相同,故熔点应是Li最高,Rb最低,C项不正确;D项石墨、金刚石和SiO2均为原子晶体,原子晶体的熔点取决于共价键的键能,而共价键的键能与键长成反比,石墨中C—C键键长比金刚石中C—C键的键长更短些,所以石墨的熔点比金刚石略高,金刚石的熔点又比SiO2高。
[答案] D点此进入点此进入课件29张PPT。考向一第
一节
晶体的常识晨背关键语句考向二随堂基础巩固课时跟踪训练理解教材新知把握热点考向应用创新演练第
三章
晶体结构与性质知识点二知识点一 1.晶体具有自范性、各向异性和固定的熔点。
2.晶胞都是平行六面体,相邻晶胞之间没有空隙,所有晶胞平行排列,取向相同。
3.立方晶胞顶点上的粒子为8个晶胞共有,面上的粒子为2个晶胞共有,棱上的粒子为4个晶胞共有。[自学教材·填要点]1.晶体与非晶体的本质差异周期性有序无序有无熔融气态凝华溶质自发地多面体生长的速率2.获得晶体的三条途径
(1) 物质凝固。
(2) 物质冷却不经液态直接凝固( )。
(3) 从溶液中析出。
3.晶体的特点
(1)自范性:
①定义:晶体能 呈现 外形的性质。
②形成条件:晶体 适当。 ③本质原因:晶体中粒子在 里呈现 的
排列。
(2)各向异性:许多物理性质常常会表现出各向异性。
(3)晶体有固定的 。
(4)外形和内部质点排列的高度 。
4.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法
对固体进行 实验。微观空间周期性有序熔点有序性X-射线衍射[师生互动·解疑难]晶体与非晶体的区别1.下列叙述正确的是 ( )
A.固态物质一定是晶体
B.晶体不一定有固定的熔点
C.晶体内部粒子按一定规律周期性排列
D.凡有规则外形的固体一定是晶体
解析:固体分为晶体与非晶体;晶体有自范性、固定熔点、各向异性,正是内部微粒按一定规律周期性排列的结果;晶体有规则的几何外形,但有规则几何外形的固体不一定是晶体。
答案:C[自学教材·填要点] 1.概念
晶胞是描述 的基本单元。
2.结构
习惯采用的晶胞都是 体,晶体是由无数晶胞 、 而成。
(1)无隙:相邻晶胞之间无任何 。
(2)并置:所有晶胞都是 排列的,取向 。
(3)所有晶胞的 及其内部的 、 及
是完全相同的。晶体结构平行六面“无隙”“并置”间隙平行相同形状原子种类个数几何排列 (2)非长方体(正方体)晶胞中粒子数视具体情况而定,如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶角(1个碳原子)被三个六边形共有,每个六边形占该粒子的1/3。2.某离子化合物的晶胞如图所示。阳离子
位于晶胞的中心,阴离子位于晶胞的8个顶
点上,则该离子化合物中阴、阳离子的个
数比为 ( )
A.1∶8 B.1∶4
C.1∶2 D.1∶1答案:D [例1] 下列关于晶体的叙述不正确的是 ( )
A.晶体有自范性
B.晶体内部质点的排列高度有序
C.晶体的某些物理性质常会表现出各向异性
D.粉末状固体一定不是晶体
[解析] 晶体的特点有:内部质点排列的高度有序性、自范性和各向异性。当晶体的晶粒较小时,即为粉末状,故D不正确。
[答案] D. (1)晶体和非晶体的最本质区别是固体中的粒子在微观空间里是否呈周期性有序排列。
(2)X-射线衍射实验是区分晶体和非晶体最可靠的科学方法。?具有规则几何外形的固体一定是晶体吗?提示:不一定,某些人工加工而成的固体也具规则的几何外形,但不是晶体。[例2] 如图所示的甲、乙、丙三种晶体:试写出:
(1)甲晶体的化学式(X为阳离子) ________。
(2)乙晶体中A、B、C三种粒子的个数比________。
(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数________。[答案] (1)X2Y (2)1∶3∶1 (3)8食盐晶体是由钠离子(图中的“●”)和氯离子(图中的“? ”)组成的,且均为等距离的交错排列。已知食盐的密度是2.2
g·cm-3,阿伏加德罗常数6.02×1023mol-1。在食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离最接近于 ( )A.3.0×10-8 cm B.3.5×10-8 cm
C.4.0×10-8 cm D.5.0×10-8 cm答案:C
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三节
金属晶体晨背关键语句考向二随堂基础巩固课时跟踪训练理解教材新知把握热点考向应用创新演练第
三章
晶体结构与性质知识点二知识点一知识点三知识点四 1.金属键是指金属原子脱落下来的价电子形成遍布整块晶体的“电子气”,被所有原子所共用,从而把所有的金属原子维系在一起。
2.金属晶体中,原子之间以金属键相结合,金属键的强弱决定金属晶体的熔点和硬度。
3.金属原子在二维空间里有两种放置方式:密置层和非密置层。
4.金属原子在三维空间里有四种堆积方式:简单立方堆积,体心立方堆积,六方最密堆积,面心立方最密堆积。[自学教材·填要点] (1)概念:金属原子脱落下来的 形成遍布整块晶体的“ ”,被所有原子共用,从而把所有 维系在一起。
(2)成键粒子是 和 。
(3)金属键的强弱和对金属性质的影响:
①金属键的强弱主要决定于金属元素的原子半径和价电子数,原子半径越大,价电子数越少,金属键越弱;反之,金属键越强。
②金属键越强,金属晶体的熔、沸点越高,硬度越大。价电子电子气金属原子金属阳离子自由电子1.[双选题]金属晶体中的金属键越强,其硬度越大,熔、
沸点越高,且研究表明,一般来说,金属原子半径越小,价电子数越多,则金属键越强。由此判断下列说法中错误的是 ( )
A.镁的硬度大于铝 B.镁的熔、沸点低于钙
C.镁的硬度大于钾 D.钙的熔、沸点高于钾解析:镁和铝的电子层数相同,价电子数Al>Mg,离子半径Al3+Mg2+,金属键强度Mg>Ca,B不正确。同理可知硬度Mg>K;钙和钾位于同一周期,价电子数Ca>K,电荷数Ca2+>K+,离子半径K+>Ca2+,金属键强度Ca>K,故熔、沸点Ca>K。
答案:AB[自学教材·填要点] 1.金属晶体的性质
具有优良的 、 和 。
2.电子气理论对金属性质的解释
(1)延展性:当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层就会发生 ,但 不变,金属离子与自由电子形成的金属键没有破坏,所以金属有良好的延展性。延展性导电性导热性相对滑动排列方式 (2)导电性:在外加电场的作用下,金属晶体中的
作 而形成电流,呈现良好的导电性。
(3)导热性:电子气中的自由电子在运动时经常与金属离子发生碰撞,形成能量传递,呈现出良好的导热性。电子气定向移动2.下列关于金属晶体的叙述正确的是 ( )
A.常温下,金属单质都以金属晶体形式存在
B.金属离子与自由电子之间的强烈作用,在一定外力作
用下,不因形变而消失
C.钙的熔、沸点低于钾
D.温度越高,金属的导电性越好
解析:常温下,Hg为液态,A错误;因为金属键无方向性,故金属键在一定范围内不因形变而消失,B正确;钙的金属键强于钾,故熔、沸点高于钾,C错误;温度升高,金属的导电性减弱,D错误。
答案:B1.二维空间模型
(1)非密置层:
配位数为 ,如图所示:4(2)密置层:
配位数为 ,如图所示:6 2.三维空间模型
(1)非密置层在三维空间堆积。
①简单立方堆积:
相邻非密置层的原子在三维空间中的堆积,空间利用率太低,只有金属 采用这种堆积方式。钋 ②体心立方堆积:
将上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中,并使非密置层的原子稍稍分离。这种堆积方式所得的晶胞是一个含有 个原子的立方体,一个原子在立方体的 ,另一个原子在立方体的 ,其空间的利用率比简单立方堆积 ,碱金属属于这种堆积方式。其配位数为 ,空间利用率为68%。两顶角中心高8 (2)密置层在三维空间堆积。
①六方最密堆积:
如图所示,按 ……的方式堆积。如 采用这种堆积方式。其配位数均为 ,空间利用率为74%。ABABMg、Zn、Ti12②面心立方最密堆积:
如图所示,按 ……的方式堆积。如 采用这种堆积方式。其配位数均为 ,空间利用率均74%。ABCABCCu、Ag、Au123.已知下列金属晶体:Na、Po、K、Fe、Cu、Mg、Zn、Au。
其堆积方式为:
(1)简单立方堆积的是________;
(2)体心立方堆积的是________;
(3)六方最密堆积的是________;
(4)面心立方最密堆积的是________。解析:简单立方堆积方式的空间利用率太低,只有金属Po采取这种方式。体心立方堆积是上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中,这种堆积方式的空间利用率比简单立方堆积的高,多数金属是这种堆积方式。六方最密堆积按ABABAB……的方式堆积,面心立方最密堆积按ABCABCABC……的方式堆积,六方最密堆积常见金属为Mg、Zn、Ti,面心立方最密堆积常见金属为Cu、Ag、Au。
答案:(1)Po (2)Na、K、Fe (3)Mg、Zn (4)Cu、Au 1.结构特点——层状结构
(1)同层内,碳原子采用 杂化,以 相结合形成
平面网状结构。所有碳原子的p轨道平行且相互重叠,p电子可在整个平面中运动。
(2)层与层之间以 相结合。
2.晶体类型
石墨晶体中,既有 ,又有 和 ,属于 。sp2共价键正六边形范德华力共价键金属键范德华力混合晶体4.石墨的片层结构如图所示,试回答:
(1)片层中平均每个正六边形含有
________个碳原子。
(2)在片层结构中,碳原子数、C—C键、六元环数之比为________。
(3)n g碳原子可构成________个正六边形。 [例1] 要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱,而金属键的强弱与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是 ( )
A.金属镁的熔点大于金属铝
B.碱金属单质的熔、沸点从Li到Cs是逐渐增大的
C.金属铝的硬度大于金属钠
D.金属镁的硬度小于金属钙 [解析] 影响晶体熔、沸点的是组成晶体的粒子间的相互作用,包括化学键和分子间作用力,找准是哪种作用再具体分析。影响金属晶体熔、沸点的是金属键。镁离子比铝离子的半径大而所带的电荷少,所以金属镁比金属铝的金属键弱,熔、沸点和硬度都小;从Li到Cs,离子的半径是逐渐增大的,所带电荷相同,金属键逐渐减弱,熔、沸点和硬度都逐渐减小;因离子的半径小而所带电荷多,使金属铝比金属钠的金属键强,所以金属铝比金属钠的熔、沸点和硬度都大;因离子的半径小而所带电荷相同,使金属镁比金属钙的金属键强,所以金属镁比金属钙的熔、沸点和硬度都大。
[答案] C 影响晶体熔、沸点的是组成晶体的粒子间的相互作用,包括化学键和分子间作用力。而影响金属晶体熔、沸点高低的是金属键,金属键的强弱要从离子半径和离子所带电荷两方面分析。1.下列晶体中,金属阳离子与自由电子间的作用最强的
是 ( )
A.Na B.Mg
C.Al D.K
解析:影响金属键强弱的主要因素有金属原子的半径、单位体积内自由电子的数目等。一般而言,金属原子的半径小、单位体积内自由电子数目多,金属键就强,金属阳离子与自由电子间的作用就强。Na、Mg、Al均位于第三周期,原子半径逐渐减小,价电子数目逐渐增多,所以金属键逐渐增强,其中铝的金属键最强,钠的金属键最弱,而K和Na位于同一主族,且K的半径比Na大,钾的金属键比钠弱。
答案:C [例2] 金属原子在二维空间里的放置有下图所示的两种方式,下列说法中正确的是 ( )A.图(a)为非密置层,配位数为6
B.图(b)为密置层,配位数为4
C.图(a)在三维空间里堆积可得镁型和铜型
D.图(b)在三维空间里堆积仅得简单立方 [解析] 金属原子在二维空间里有两种排列方式,一种是密置层排列,一种是非密置层排列。密置层排列的空间利用率高,原子的配位数为6,非密置层的配位数较密置层小,原子的配位数为4。由此可知,图(a)为密置层,图(b)为非密置层。密置层在三维空间堆积可得到六方最密堆积和面心立方最密堆积两种堆积模型,非密置层在三维空间堆积可得简单立方和体心立方堆积两种堆积模型。
[答案] C (1)金属晶体堆积方式常见有三种:钾型、铜型和镁型。
(2)钾型为非密置层堆积的一种方式,为体心立方堆积;镁型和铜型为密置层堆积方式,镁型为六方最密堆积,铜型为面心立方最密堆积。2.关于钾型晶体的结构(如图) 的叙述中
正确的是 ( )
A.是密置层的一种堆积方式
B.晶胞是六棱柱
C.每个晶胞内含2个原子
D.每个晶胞内含6个原子答案:C点击下图片进入“随堂基础巩固”点击下图片进入“课时跟踪训练”课件32张PPT。考向一第
二节
分子晶体与原子晶体晨背关键语句考向二随堂基础巩固课时跟踪训练理解教材新知把握热点考向应用创新演练第
三章
晶体结构与性质知识点二知识点一 1.在分子晶体中,分子内的原子间以共价键相结合,分子间以分子间作用力相吸引,因此分子晶体熔点较低。
2.在原子晶体里,所有原子都以共价键相结合,形成三维的网状结构,因此原子晶体熔点高、硬度大。[自学教材·填要点] 1.概念
只含 的晶体称为分子晶体。
2.粒子间的作用力
相邻分子间以 相互吸引,分子内的原子之间以 结合。
3.物理性质
熔点和沸点较 ,硬度较 。分子分子间作用力共价键低小 4.常见的分子晶体
(1)所有 ,如水、硫化氢、氨、甲烷等。
(2)部分 ,如卤素(X2)、氧(O2)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、C60等。
(3)部分 氧化物,如CO2、SO2、SO3、P4O6、P4O10等。
(4)几乎所有的 ,如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3、H2SO3等。
(5)绝大多数 的晶体,如苯、乙醇、乙酸、葡萄糖等。非金属氢化物非金属单质非金属酸有机物 5.分子晶体的结构特征
(1)如果分子间作用力只是范德华力:晶体中分子堆积方式为 ,即以一个分子为中心,其周围通常可以有 个紧邻的分子。
如干冰的晶胞结构如图:分子密堆积121212氢键4 ①每个晶胞中有 个原子。
②每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有 个。
(2)分子间还有其他作用力:
水分子之间的主要作用力是 ,在冰的每个水分子周围只有 个紧邻的水分子。[师生互动·解疑难] 分子晶体是分子在分子间作用力的作用下形成的晶体,熔化时,只破坏分子间作用力不破坏化学键。分子晶体的熔、沸点的高低是由分子间作用力决定的,而分子间作用力与化学键相比是一种较弱的作用,所以分子晶体在熔、沸点上表现出共性,即熔、沸点均较低,有些分子晶体具有易升华的性质。 (1)少数以氢键作用形成的分子晶体,比一般的分子晶体的熔点高,如含有H—F、H—O、H—N等共价键的分子间可以形成氢键,所以HF、H2O、NH3、醇、羧酸、糖等物质的熔点较高。
(2) 结构相似,分子之间不含氢键而利用范德华力形成的分子晶体,随着相对分子质量的增大,物质的熔点逐渐升高。例如,常温下Cl2为气态,Br2为液态,而I2为固态;CO2为气态,CS2为液态。 (3)相对分子质量相等或相近的极性分子构成的分子晶体,其熔点一般比非极性分子构成的分子晶体的熔点高,如CO的熔点比N2的熔点高。
(4)组成和结构相似且不存在氢键的同分异构体所形成的分子晶体,相对分子质量相同,一般支链越多,分子间相互作用越弱,熔、沸点越低,如正戊烷>异戊烷>新戊烷。 1.下列有关分子晶体的说法中正确的是 ( )
A.分子内均存在共价键
B.分子间一定存在范德华力
C.分子间一定存在氢键
D.其结构一定不能由原子直接构成解析:稀有气体元素组成的晶体中,不存在由多个原子组成的分子,而是原子间通过范德华力结合成晶体,所以不存在任何化学键,且分子为单原子分子,故A、D项错误。分子间作用力包括范德华力和氢键,范德华力存在于所有的分子晶体中,而氢键只存在于含有与电负性较强的N、O、F原子结合的氢原子的分子间或者分子内,所以B项正确,C项错误。
答案:B[自学教材·填要点]共价键共价键共价BSiGeSiCBNSiO2高大 1.概念
所有原子以 相互结合,整块晶体是一个三维的
网状结构,又称 晶体。
2.常见的原子晶体
(1)某些非金属单质,如 、 、 等。
(2)某些非金属化合物,如 、 、 等。
3.原子晶体的特性
熔点 ,硬度 。 4.典型的原子晶体——金刚石4个共价键相邻的4个109°28′sp36[师生互动·解疑难]
分子晶体和原子晶体的比较2.下列晶体中属于原子晶体的是 ( )
A.干冰 B.食盐
C.胆矾 D.晶体硅
解析:常见的原子晶体中属于非金属单质的有金刚石、晶体硅、晶体硼等,属于非金属化合物的有二氧化硅、碳化硅、氮化硅等。
答案:D [解析] 分子晶体的主要性质有:熔、沸点低,硬度小,极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂,晶体固态和熔化时均不导电。
[答案] B 分子晶体的判断方法
(1)依据组成晶体的微粒和微粒间的作用力判断:组成分子晶体的微粒是分子,微粒间的作用力是分子间作用力。
(2)依据物质的分类判断:大多数非金属单质、气态氢化物、非金属氧化物、酸、绝大多数有机化合物形成的晶体是分子晶体。
(3)依据晶体的熔、沸点判断:分子晶体的熔、沸点较低。
(4)依据熔融状态是否导电判断:分子晶体在熔融状态下不导电。1.下列有关共价化合物的说法:①具有较低的熔、沸点;
②不是电解质;③固态时是分子晶体;④都由分子构成;⑤液态时不导电。其中一定正确的说法是 ( )
A.①③④ B.②⑤
C.⑤ D.全部正确
解析:共价化合物可能是分子晶体,如水、CO2、HCl,也可能是原子晶体,如SiO2、SiC等,SiO2、SiC具有较高的熔、沸点,晶体中不存在分子,HCl是电解质。液态时不导电是共价化合物的共性。
答案:C [例2] 在下列三种晶体:①金刚石,②晶体硅,③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是 ( )
A.①③② B.②③①
C.③①② D.②①③
[解析] 由于碳的原子半径小于硅的原子半径,因此,共价键键长:C—C键碳化硅>晶体硅。
[答案] A 原子晶体熔、沸点高低的比较
决定原子晶体熔、沸点高低的因素是原子间共价键的强弱,共价键越强,破坏时所需能量越高,对应晶体的熔、沸点也越高。解题时,主要看两成键原子半径的大小,半径越大,形成的共价键的键长越长,键能越小,越易被破坏。2.干冰和二氧化硅晶体同属第ⅣA族元素的最高价氧化物,
它们的熔、沸点差别很大的原因是 ( )
A.二氧化硅的相对分子质量大于二氧化碳的相对分子质量
B.C===O键键能比Si—O键键能小
C.干冰为分子晶体,二氧化硅为原子晶体
D.干冰易升华,二氧化硅不能解析:干冰和二氧化硅晶体尽管同属第ⅣA族元素的最高价氧化物,但干冰是分子晶体,二氧化硅为原子晶体。干冰的熔、沸点取决于其分子间作用力的大小,而不是共价键键能的强弱;而二氧化硅的熔、沸点则由Si—O键键能的强弱所决定。
答案:C点击下图片进入“随堂基础巩固”点击下图片进入“课时跟踪训练”课件28张PPT。考向一第
四节
离子晶体晨背关键语句考向二随堂基础巩固课时跟踪训练理解教材新知把握热点考向应用创新演练第
三章
晶体结构与性质知识点二知识点一 1.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)。
2.离子晶体硬度较大,难于压缩,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。
3.离子晶体的晶格能是指气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量,晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,熔点越高,硬度越大。[自学教材·填要点]阴离子阳离子离子键最邻近导电性半径比电荷比1.结构特点
(1)构成粒子: 和 。
(2)作用力: 。
(3)配位数:一个离子周围 的 离子的数目。
2.决定晶体结构的因素
(1)几何因素:晶体中正负离子的 。
(2)电荷因素:晶体中正负离子的 。
(3)键性因素:离子键的纯粹程度。3.性质
(1)硬度 ,难于压缩。
(2)熔、沸点 。
4.常见离子晶体的空间结构
(1)AB型离子晶体的空间结构。较大较高68680.5250.934(2)CaF2晶体构型。Ca2+的配位数为 ,F-的配位数为 。
84[师生互动·解疑难]四种晶体结构和性质的比较1.下列性质中,可以较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
解析:A选项,原子晶体熔点也较高;B选项,有些分子晶体如HCl的水溶液也能导电;C选项,有些分子晶体也溶于水;分子晶体在液态时不导电,离子晶体在熔融时可导电。
答案:D 气态离子释放正值kJ/mol稳定高大 1.概念
形成1摩离子晶体 的能量,通常取 ,单位为 。
2.影响因素
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 ,而且熔点越 ,硬度越 。2.下列关于晶格能的说法中正确的是 ( )
A.晶格能指形成1 mol离子键所放出的能量
B.晶格能指破坏1 mol离子键所吸收的能量
C.晶格能指1 mol离子化合物中的阴、阳离子由相互远离
的气态离子结合成离子晶体时所放出的能量
D.晶格能的大小与晶体的熔点、硬度都无关
答案:C [例1] NaF、NaI、MgO晶体均为离子晶体,根据表中数据判断这三种晶体的熔点高低顺序是 ( ) A.NaF>NaI>MgO B.MgO>NaF>NaI
C.MgO>NaI>NaF D.NaI>NaF>MgO
[解析] 离子晶体的熔点与离子键的强弱有关,而离子键的强弱可用晶格能来衡量,离子所带的电荷数越多,离子间的距离越小,晶格能越大,离子键越强,熔点越高。
[答案] B解析:离子晶体在液态(即熔融态)是导电的,所以B项不是离子晶体;CS2是非极性溶剂,根据“相似相溶”的规律,C项也不是离子晶体;由于离子晶体质硬易碎,且固态不导电,所以D项也不是离子晶体。
答案:A [例2] 如图,直线交点处的圆圈为
NaCl晶体中Na+或Cl-所处的位置。这
两种离子在空间三个互相垂直的方向上
都是等距离排列的。
(1)请将其中代表Cl-的圆圈涂黑(不必考虑体积大小),以完成NaCl晶体结构示意图。
(2)晶体中,在每个Na+的周围与它最接近的且距离相等的Na+共有________个。 (3)在NaCl晶胞中正六面体的顶角上、面上、棱上的Na+或Cl-为该晶胞与其相邻的晶胞所共有,一个晶胞中Cl-的个数等于________,即________(填计算式);Na+的个数等于________,即________(填计算式)。在例2中,Na+的配位数是12吗?
提示:不是,配位数是指距离最近的带异性电荷离子的个数,Na+的配位数是6。点击下图片进入“随堂基础巩固”点击下图片进入“课时跟踪训练”