3.1离子晶体
学习目标
1.理解离子晶体的结构模型及其性质的一般特点。
2.了解离子晶体中离子晶体配位数及其影响因素。
了解决定离子晶体结构的重要因素。
了解晶格能的影响因素及应用。
第1课时
一、离子晶体：
1、离子晶体： 结合而成的晶体 。
注：（1）结构微粒： （2）相互作用：
（3）包含物质类别：
2、典型离子晶体的空间结构
【合作探究】 仔细观察NaCl、CsCl、ZnS（参考鲁科版80页）、CaF2的晶胞模型，思考以下几个问题：
离子晶体中离子的配位数是指什么？
这些晶胞中不同的离子分别处于什么位置？
这些晶体中离子的配位数分别是多少？同一晶体中两种离子的配位数与该物质的化学式有什么联系？
3、决定离子晶体结构的因素
阅读课本79页，你认为是哪些因素决定了离子晶体的结构？
（1） 因素：
（2） 因素：
（3） 因素：
4、离子晶体的物理性质
（1）熔沸点： （2）硬度：
（3）导电性：
（4）溶解性：
二、晶格能
1、定义： 态离子形成 晶体释放的能量，通常取正值。
2、【合作探究】仔细阅读课本80-81页表格中的数据，思考下列问题：
分析晶格能的大小与离子晶体的熔点、硬度有什么关系？
离子晶体的晶格能与哪些因素有关？
【课堂练习】
1、判断下列说法是否正确？
①构成离子晶体的微粒是阴、阳离子，含有离子的晶体一定是离子晶体
②全部由非金属元素形成的化合物在固态时一定不是离子晶体
③由金属元素和非金属元素形成的化合物在固态时一定离子晶体
④离子晶体中一定不存在非极性键
⑤离子晶体熔、沸点的高低主要取决于离子键的强弱
2、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
3、下列性质中，可以证明某化合物形成的晶体一定是离子晶体的是( )
A.可溶于水 B.具有较高的熔点 C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电
4、A、B为两种短周期元素，A的原子序数大于B，且B原子的最外层电子数为A原子最外层电子数的3倍。A、B形成的化合物是中学化学常见的化合物，该化合物熔融时能导电。试回答下列问题：
(1)A、B的元素符号分别是________、________。
(2)用电子式表示A、B元素形成化合物过程：
_______________________________________________________________________。
(3)A、B所形成的化合物的晶体结构与氯化钠晶体结构相似，则每个阳离子周围吸引了________个阴离子；晶体中阴、阳离子数之比为：________。
(4)A、B所形成化合物的晶体的熔点比NaF晶体的熔点________，其判断的理由是____________________________________________________________________________
第2课时
学习目标
能说出分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构基元以及物理性质方面的主要区别。
一、晶体结构及粒子间相互作用
离子晶体
原子晶体
分子晶体
金属晶体
构成晶体的粒子
粒子间作用力
是否有分子存在
导电性
熔化时键的变化
熔沸点
硬度
溶解性
物质类别
练习：下列物质中，化学式能准确表示该物质分子组成的是 （ ）
A、氯化铵NH4Cl B、二氧化硅(SiO2) C、白磷(P4) D、硫酸钠Na2SO4
二、晶体熔沸点的比较
1．相同条件下不同状态： 态 > 态 > 态
2．不同晶型（一般情况）： 晶体 > 晶体 > 晶体
3．相同晶型
⑴分子晶体：
⑵原子晶体：
⑶金属晶体：
⑷离子晶体：
三、判断晶体类型的方法
除了看构成微粒及其作用力类型、看物质类别，还可根据各类晶体物理性质的差异：熔沸点、导电性、溶解性、机械性能、硬度等，如：
1.熔沸点高、硬度大、不溶于任何溶剂的晶体为 晶体；
2.熔沸点较高、硬而脆的晶体为 晶体；
3.熔沸点较低，硬度较小的晶体为 晶体；
4.熔沸点较高，延展性、导电性好的晶体为 晶体。
练习：1、判断下列晶体的类型
⑴熔点120.5℃，沸点271.5℃，易溶于CS2； 晶体
⑵熔点2300℃，沸点2550℃，硬度大； 晶体
⑶熔点190℃，沸点170℃，易升华； 晶体
⑷熔点300℃，沸点1320℃，晶体导电。 晶体
2、判断正误：（1）由离子化合物形成的晶体一定是离子晶体；
（2）由共价化合物构成的晶体一般是分子晶体，少数为原子晶体；
（3）由金属单质构成的晶体一般是金属晶体（Hg除外）；
（4）由非金属单质构成的晶体都是分子晶体。
《金属晶体和离子晶体》课时作业
1、下列有关金属晶体的说法正确的是（ ）
A.常温下都是晶体 B.最外层电子数少于3个的都是金属
C.任何状态下都有延展性 D.都能导电、传热
2、下列说法正确的是（ ）
A.离子化合物中不可能含有非极性键
B.金属离子都一定满足最外层2电子或8电子结构
C.离子化合物在熔融状态下一定能导电
D.食盐晶体不能导电是因为晶体中不存在离子
3、离子晶体一般不具有的特征是（ ）
A.熔点较高，硬度较大 B.易溶于水而难溶于有机溶剂
C.固体时不能导电 D.离子间的距离较大，其密度较小
4、下列说法不正确的是（ ）
A.全部由非金属元素组成的化合物一定不是离子化合物
B.金属原子与非金属原子之间的化学键可能是离子键，也可能是共价键
C.晶体中有阳离子，不一定有阴离子
D.晶体中有阴离子，则必定有阳离子
5、金属原子在二维空间里的放置有如图所示的两种方式，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六方最密堆积A3和面心立方最密堆积A1
D.图b在三维空间里堆积仅得简单立方
6、关于金属晶体的六方最密堆积的结构型式的叙述正确的是（ ）
A.晶胞是六棱柱 B.晶胞是六面体
C.每个晶胞中含4个原子 D.每个晶胞中含17个原子
7、判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序为
8、如图为离子晶体空间构型示意图（实心球为阳离子，空心球为阴离子），以M代表阳离子，以N代表阴离子，写出各离子晶体的组成表达式：
A________________；B_______________；C________________；D________________。
9、如图所示：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Na+的圆圈涂黑（不必考虑体积大小），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）晶体中每一个重复的最小结构单元叫晶胞。在NaCl晶胞中正六面体的顶点上、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）_____________。
（4）设NaCl的摩尔质量为Mr g·mol-1，食盐晶体的密度为ρ g·cm-3，阿伏加德罗常数为NA。食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为 cm。
10、晶胞是晶体中最小的重复单元。已知铁为面心立方晶体，其结构如下图甲所示，面心立方的结构特征如下图乙所示．若铁原子的半径为，试求铁金属晶体中的晶胞长度，即下图 丙中AB的长度为______________m。
3.4离子晶体
1.离子晶体不可能具有的性质是( )
A.较高的熔沸点 B.良好的导电性
C.溶于极性溶剂 D.坚硬而易粉碎
解析:离子晶体是阴、阳离子通过离子键结合而成的,在固态时,阴、阳离子受到彼此的束缚不能自由移动,因而不导电。只有在离子晶体溶于水或熔融后,电离成可以自由移动的阴、阳离子,才可以导电。
答案:B
2.仅由下列各组元素所组成的化合物,不可能形成离子晶体的是( )
A.H、O、S B.Na、H、O
C.K、Cl、O D.H、N、Cl
解析:强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐等是离子晶体。B项如NaOH、C项如KClO、D项如NH4Cl。
答案:A
3.自然界中的CaF2又称萤石,是一种难溶于水的固体,属于典型的离子晶体。下列实验一定能说明CaF2是离子晶体的是( )
A.CaF2难溶于水,其水溶液的导电性极弱
B.CaF2的熔沸点较高,硬度较大
C.CaF2固体不导电,但在熔融状态下可以导电
D.CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小
解析:难溶于水,其水溶液的导电性极弱,不能说明CaF2一定是离子晶体;熔沸点较高,硬度较大,也可能是原子晶体的性质,B不能说明CaF2一定是离子晶体;熔融状态下可以导电,一定有自由移动的离子生成,C说明CaF2一定是离子晶体;CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小,只能说明CaF2是极性分子,不能说明CaF2一定是离子晶体。
答案:C
4.有关晶格能的叙述正确的是( )
A.晶格能是气态原子形成1摩尔离子晶体释放的能量
B.晶格能通常取正值,但有时也取负值
C.晶格能越大,形成的离子晶体越稳定
D.晶格能越大,物质的硬度反而越小
解析:晶格能是气态离子形成1摩尔离子晶体时所释放的能量,晶格能取正值,且晶格能越大,晶体越稳定,熔点越高,硬度越大。
答案:C
5.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
C.阴离子的配位数:CsCl>NaCl>CaF2
D.硬度:MgO>CaO>BaO
解析:掌握好离子半径的大小变化规律是分析离子晶体性质的一个关键点。由于r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+),且Na+、Mg2+、Al3+所带电荷依次增大,所以NaF、MgF2、AlF3的离子键依次增强,晶格能依次增大,故熔点依次升高。r(F-)答案:A
6.AB、CD、EF均为1∶1型离子化合物,根据下列数据判断它们的熔沸点由高到低的顺序是( )
物质
AB
CD
EF
离子电荷数
1
1
2
核间距/10-10 m
2.31
3.18
2.10
A.CD>AB>EF B.AB>EF>CD
C.AB>CD>EF D.EF>AB>CD
解析:离子所带的电荷数越多,核间距越小,则晶格能越大,熔沸点越高。
答案:D
7.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
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-中存在极性共价键,因此B选项符合题意。Na2O2由Na+和组成,中存在非极性共价键,不符合题意。
答案:B
8.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
解析:离子化合物一般熔点较高,熔化后可导电;分子晶体溶于水后也可以发生电离而导电,如HCl等溶于水电离产生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。
答案:B
9.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.固态不导电而熔融状态导电的晶体一定是离子晶体
解析:四种晶体在不同状态下的导电性区别如下:
分子晶体
原子晶体
金属
晶体
离子
晶体
固态
不导电
不导电(单质
硅为半导体)
可导电
不导电
熔融状态
不导电
不导电
可导电
可导电
水溶液
有的可导电
不溶于水
一般不
溶于水
可导电
另外,固态石墨也可以导电,而石墨是混合晶体。
答案:D
10.对于氯化钠晶体,下列描述正确的是( )
A.它是六方紧密堆积的一个例子
B.58.5 g氯化钠晶体中约含6.02×1023个NaCl分子
C.与氯化铯晶体结构相同
D.每个Na+与6个Cl-作为近邻
解析:氯化钠晶体的晶胞结构如图所示,从中可以看出在立方体的面心中均有Cl-,故其是面心立方最密堆积,故A错;氯化铯晶体的晶胞结构为,其结构呈体心立方最密堆积,故C错;从上图中可以得出氯化钠晶体中以Na+为中心向三维方向伸展,有6(上、下、前、后、左、右)个Cl-近邻,故D正确;NaCl为离子晶体,其中不含有NaCl分子,故B错。
答案:D
11.下列说法正确的是( )
A.Na2O2晶体中,阴、阳离子个数比是1∶1
B.NaCl晶胞中有1个Na+和1个Cl-
C.CaF2晶体中,Ca2+和F-的配位数之比为1∶2
D.CsCl晶胞中,Cl-的配位数是8
解析:Na2O2晶体中阳离子是Na+,阴离子是(看作离子团),阴、阳离子个数比为1∶2;而NaCl只是化学式,阳离子为Na+,阴、阳离子个数比是1∶1,在晶胞中,根据均摊法,有4个Na+和4个Cl-;从CaF2化学式组成来看,Ca2+和F-的配位数之比是2∶1。
答案:D
12.某离子晶体中晶体结构最小的重复单元如下图:A为阴离子,在立方体内,B为阳离子,分别在顶点和面心,则该晶体的化学式为( )
A.B2A B.BA2
C.B7A4 D.B4A7
解析:根据均摊法,该结构单元中含A:8×1=8,含B:×8+×6=4,B与A离子数之比为4∶8=1∶2,即该晶体的化学式为BA2,B项正确,故答案为B项。
答案:B
13.(1)共价键、范德华力和离子键是粒子之间的三种作用力。有下列晶体:①KNO3 ②SiO2 ③晶体Si ④石墨 ⑤KCl ⑥S8。其中,至少含有两种作用力的是 。?
(2)下列几组物质间大小关系是(填“>”或“<”):
①晶格能:NaCl NaBr;?
②硬度:MgO CaO;?
③熔点:NaI NaBr;?
④熔沸点:CO2 NaCl。?
答案:(1)①④⑥
(2)①> ②> ③< ④<
14.下列7种物质:①白磷(P4) ②水晶 ③氯化铵 ④氢氧化钙 ⑤氟化钠 ⑥过氧化钠 ⑦石墨,固态下都为晶体,回答下列问题(填写序号):
(1)不含金属离子的离子晶体是 ,只含离子键的离子晶体是 ,既有离子键又有非极性键的离子晶体是 ,既有离子键又有极性键的离子晶体是 。?
(2)既含范德华力又有非极性键的晶体是 ,熔化时既要克服范德华力又要破坏化学键的是 ,熔化时只破坏共价键的是 。?
解析:(1)属于离子晶体的有③④⑤⑥,其中③只含非金属元素,NaF中只含离子键,Na2O2中有离子键和非极性共价键,NH4Cl和Ca(OH)2有离子键和极性共价键。
(2)分子晶体中含范德华力,只有白磷、石墨晶体中既有范德华力又有共价键,水晶中只含共价键。
答案:(1)③ ⑤ ⑥ ③和④
(2)①⑦ ⑦ ②
15.已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,且原子序数依次增大,其中A原子核外有三个未成对电子;A与B可形成离子化合物B3A2;C元素是地壳中含量最高的金属元素;D原子核外的M层中有两对成对电子;E原子核外最外层只有1个电子,其余各层电子均充满。请根据以上信息,回答下列问题(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示):
(1)比E核外电子数少5的元素的原子核外电子排布式是 ,A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为 。?
(2)B的氯化物的熔点远高于C的氯化物的熔点,理由是 。?
(3)A的氢化物属于 (填“极性”或“非极性”)分子,D的低价氧化物分子的空间构型是 。?
(4)A、E形成的某种化合物的晶胞结构如图所示,则其化学式为 (每个球均表示1个原子)。?
解析:A原子核外有三个未成对电子,可以推断为N;A与B可形成离子化合物B3A2,可以推断B为Mg;C元素是地壳中含量最高的金属元素,即为Al;D原子核外的M层中有两对成对电子,可以推断D为S;E原子核外最外层只有1个电子,其余各层电子均充满,可以推断E为Cu,Cu的核外电子数为29,比其核外电子数少5的是Cr元素。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1) Al(2)MgCl2为离子晶体而AlCl3为分子晶体
(3)极性 V形
(4)CuN3
16.ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题。
(1)S单质的常见形式为S8,其环状结构如下图所示,S原子采用的轨道杂化方式是 。?
(2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为 。?
(3)Se原子序数为 ,其核外M层电子的排布式为 。?
(4)H2Se的酸性比H2S (填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型为 ,S的立体构型为 。?
(5)H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和2.5×10-8,H2SeO4第一步几乎完全电离,K2为1.2×10-2,请根据结构与性质的关系解释:
①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因: ;?
②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因:?
。?
(6)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0 pm,密度为 g·cm-3(列式并计算),a位置S2-与b位置Zn2+之间的距离为 pm(列式表示)。?
解析:(1)首先根据S8的结构和价电子特点,确定其杂化方式。S的价电子数是6,其中形成2个σ键,还有两对孤电子对,故杂化方式为sp3。
(2)在周期表中,同主族元素从上到下得电子能力减弱,第一电离能依次减小。
(3)Se在S的下一周期,其原子序数是16+18=34,电子排布式为[Ar]3d104s24p4。
(4)H—Se键的键长比H—S键的键长长,所以H—Se键易断裂,故H2Se酸性比H2S强。SeO3中Se的杂化方式为sp2杂化,立体构型为平面三角形。S中S的杂化方式为sp3杂化,与3个O原子配位,故立体构型为三角锥形。
(5)①第一步电离产生的H+抑制HSe和HSe的电离,使得HSe和HSe较难电离出H+。
②同种元素形成的不同含氧酸,若表示为(HO)mROn,则n值越大,R元素的化合价越高,正电性越高,R—O—H中O的电子更易向R原子偏移,O—H键越易断裂,易电离产生H+。
H2SeO3和H2SeO4可分别表示为(HO)2SeO和(HO)2SeO2,前者n值为1,后者n值为2,显然H2SeO4的酸性强于H2SeO3。
(6)ZnS晶胞的体积为(540.0×10-10 cm)3。S2-位于晶胞的顶点和面心,Zn2+位于晶胞的内部,一个ZnS晶胞中含有S2-:8×+6×=4个,含有4个Zn2+,即一个ZnS晶胞含有4个S2-和4个Zn2+,则晶胞的密度为=4.1 g·cm-3。ZnS晶胞中,面对角线上两个相邻S2-的距离为540 pm×=270 pm。每个Zn2+与周围4个S2-形成正四面体结构,两个S2-与Zn2+之间连线的夹角为109°28',两个相邻S2-与Zn2+形成等腰三角形(如图所示),则ab之间的距离为 pm。
答案:(1)sp3
(2)O>S>Se
(3)34 3s23p63d10
(4)强 平面三角形 三角锥形
(5)①第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子
②H2SeO3和H2SeO4可分别表示为(HO)2SeO和(HO)2SeO2。H2SeO3中的Se为+4价,而H2SeO4中的Se为+6价,正电性更高,导致Se—O—H中O的电子更向Se偏移,越易电离出H+
(6)=4.1
或或135
课件28张PPT。第四节 离子晶体1.离子晶体的概念
由________和________通过______键结合而成的晶体。
2．构成离子晶体的微粒是：________、________。
3．构成离子晶体的微粒之间的作用力：________。离子晶体阳离子 阴离子 离子 阳离子 阴离子 离子键 4．离子晶体的结构
决定离子晶体结构的重要因素是正负离子的半径比，简称几何因素，一般规律是半径比越大____________，另外还与_______因素、______因素有关。配位数越多 电荷 键性
5．离子晶体的性质
(1)离子晶体的熔沸点_______，难于挥发。
(2)离子晶体有较高的_______，难于压缩，质地较________，不易进行机械加工。
(3)离子晶体不导电，但是_______的离子晶体和它的________有良好的导电性能。较高 硬度 脆 熔融 水溶液 1.概念：____________形成_______离子晶体______的能量，通常取正值。
2．晶格能与离子化合物的物理性质
晶格能越大，离子键越牢固，晶体的熔沸点_______，硬度________，稳定性________。晶格能气态离子 1 mol 释放 越高 越大 越强 【慎思1】 (1)离子晶体中存在共价键吗？
(2)晶体中只要有阳离子，一定有阴离子吗？
【答案】(1)有些离子晶体如NaOH、NH4Cl、Na2SO4中存在共价键，有些离子晶体中不存在共价键如NaCl、MgO等。
(2)晶体中有阳离子不一定有阴离子，如金属晶体是由金属阳离子与自由电子构成，但若有阴离子必然有阳离子。
【慎思2】 NaCl与KCl，NaCl与MgCl2哪一个晶格能更大？
【答案】r(Na＋)＜r(K＋)，所以NaCl的晶格能大于KCl；Na＋所带的电荷数少于Mg2＋，且r(Mg2＋)＜r(Na＋)，所以MgCl2的晶格能大于NaCl。1．离子晶体具有较高的熔沸点和难挥发的性质
一般来说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，离子晶体的熔沸点越高，如Al2O3＞MgO；NaCl＞CsCl等。
2．离子晶体硬而且脆。离子晶体中，阴、阳离子间有较强的离子键，离子晶体表现出较高的硬度。当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎。离子晶体的物理性质3．离子晶体不导电，熔化或溶于水后能导电。离子晶体中，离子键较强，离子不能自由移动，即晶体中无自由移动的离子，因此，离子晶体不导电。当熔融时，阴、阳离子获得足够能量，克服了离子间的相互作用，成了自由移动的离子，在外加电场作用下，离子定向移动而导电。离子化合物溶于水时，阴、阳离子受到水分子作用变成了自由移动的离子(或水合离子)，在外加电场作用下，阴、阳离子定向移动而导电。
难溶于水的强电解质，如BaSO4、CaCO3等溶于水时，由于浓度极小，故导电性极差。通常情况下，我们说它们的水溶液不导电。
4．大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水)中，难溶于非极性溶剂(如汽油、苯、CCl4)中。当把离子晶体放在水中时，极性水分子对离子晶体中的离子产生吸引力，使晶体中的离子克服离子间的作用力而离开晶体，变成在水中自由移动的离子。
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。【例1】下列性质中，可以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；D选项，分子晶体在液态时不导电，金属晶体固态时导电，离子晶体在熔融时可导电。
答案 D【体验1】下列性质适合于离子晶体的是( )。
①熔点1 070 ℃，易溶于水，水溶液能导电
②熔点10.31 ℃，液态不导电，水溶液能导电
③能溶于CS2，熔点112.8 ℃，沸点444.6 ℃
④熔点97.81 ℃，质软，导电，密度0.97 g·cm－3
⑤熔点－218 ℃，难溶于水
⑥熔点3 900 ℃，硬度很大，不导电⑦难溶于水，固体时导电，升温时导电能力减弱
⑧难溶于水，熔点高，固体不导电，熔化时导电
A．①⑧ B．②③⑥
C．①④⑦ D．②⑤
【答案】A
【解析】离子晶体液态时能导电，难溶于非极性溶剂，熔点较高、质硬而脆，固体不导电，故②③④⑤⑦均不符合离子晶体的特点；⑥中熔点达3 900 ℃，硬度很大应是原子晶体。故只有①⑧符合题意。1．晶格能
是离子晶体中离子间结合力大小的一个量度。晶格能越大，表示离子晶体越稳定，破坏其晶体耗能越多。我们知道离子晶体间存在着离子间的静电引力，因此，晶格能本质上是离子间静电引力大小的量度。
2．晶格能的影响因素
离子晶体中电荷数越多，核间距越小，晶格能越大。晶格能
【例2】试根据你学过的知识，判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序可能是( )。
A．KCl＞NaCl＞BaO＞CaO
B．NaCl＞KCl＞CaO＞BaO
C．CaO＞BaO＞NaCl＞KCl
D．CaO＞BaO＞KCl＞NaCl
解析 (1)离子晶体中阴、阳离子所带电荷越多，晶格能越大，阴、阳离子的离子半径越小，其间距越小，晶格能越大。
(2)晶格能越大，晶体的熔点越高。
答案 C【体验2】已知硅酸盐和石英的晶格能如下表：回答下列问题：
(1)橄榄石和云母晶出的顺序是______________________ ________________________________________________。
(2)石英总是在各种硅酸盐析出后才晶出的原因是_______ __________________________________________________________________________________________________________。
(3)推测云母和橄榄石的熔点顺序为________，硬度大小顺序为________。
【答案】(1)橄榄石先晶出，云母后晶出 (2)石英晶格能较小，同时它不容易在岩浆中达到饱和浓度
(3)橄榄石高于云母 橄榄石大于云母
【解析】根据岩浆晶出规则，分析表中晶格能数据可知，橄榄石的晶格能大于云母的晶格能，所以橄榄石先析出。石英总是在各种硅酸盐析出后才晶出，主要原因是石英晶格能较小，同时它不容易在岩浆中达到饱和浓度，所以只有当各种金属离子以硅酸盐的形式析出后，石英的浓度才达到饱和。云母的晶格能不如橄榄石的大，故橄榄石的熔点高于云母，硬度大于云母。【探究原理】
晶体的类型直接决定晶体的物理性质，如熔、沸点，硬度，导电性，延展性，水溶性等。而晶体的类型本质上又是由构成晶体的微粒及微粒间的作用力决定的，通常可以由晶体的特征性质来判断晶体所属类型。下表对四种晶体类型进行了对比。实验探究九 晶体的基本类型与性质比较【问题探究】
有下列八种晶体：A.SiO2(水晶)；B.冰醋酸；C.氧化镁；D.白磷；E.晶体氩；F.氯化铵；G.铝；H.金刚石。
用序号回答下列问题：
(1)属于原子晶体的化合物是________，直接由原子构成的晶体是________，直接由原子构成的分子晶体是________。
(2)由极性分子构成的晶体是______，含有共价键的离子晶体是______，属于分子晶体的单质是________。
(3)在一定条件下，能导电并不发生化学变化的是________，受热熔化后化学键不发生变化的是________，需克服共价键的是________。思路点拨 在选项中属于原子晶体的是：金刚石和水晶(由Si原子和O原子构成)；属于分子晶体的是：冰醋酸、白磷和晶体氩；属于离子晶体的是：MgO(由Mg2＋和O2－组成)、NH4Cl(由NH和Cl－组成)；而Al属于金属晶体。金属导电是靠自由电子的定向移动，并不发生化学变化，但金属熔化时金属键会被破坏。分子晶体熔化时只需要克服分子间作用力，而原子晶体、离子晶体熔化时分别需要克服共价键、离子键的作用。
【答案】(1)A A、E、H E (2)B F D、E (3)G
B、D、E A、H3.4离子晶体
第一课时
一、教学目标
1.理解离子晶体的结构模型及其性质的一般特点。
2.了解离子晶体中离子晶体配位数及其影响因素。
3.了解决定离子晶体结构的重要因素。
二、教学重点：
离子晶体的结构模型及其性质的一般特点；
离子晶体配位数及其影响因素；
三、教学难点：
离子晶体配位数及其影响因素；
四、教学方法：
分析、归纳、讨论、探究
五、教学过程
教学
内容
教学
环节
教学活动
设计意图
教师活动
学生活动
分子、原子、金属晶体的有关理论
复习
以列表的形式对分子晶体、原子晶体、金属晶体的有关理论进行对比
仔细观看，回忆分子晶体、原子晶体、金属晶体的有关理论，加深理解和印象
加深对知识理解，引导运用对比的学习方法
引入
给出材料，让学生感觉知识冲突，并引导学生思考讨论
学生思考讨论，产生认知冲突，并复习离子键的形成
产生知识冲突，导入新课
板书
第四节 《离子晶体》
第一课时
离子晶体的定义、构成微粒、相互作用力、离子晶体种类等
引导
分析
设计总是问题让学生归纳离子晶体的理论知识
思考，请一位同学回答，其他同学补充说明。
培养思考问题和利用已有知识解决问题的能力。
板书1
离子晶体定义、构成微粒、相互作用力、离子晶体种类
离子晶体的物理性质（特点）
阅读
归纳
设计问题，引导学生阅读课本和引导学生进行归纳总结。最后老师点评。
阅读课本、讨论，一个学生代表回答，其他学生补充说明。
培养学生自学能力、归纳能力和合作能力。
板书2
离子晶体的物理性质（特点）
知识
巩固
针对
练习
引导学生
分析讨论。
小结。
学生讨论，请一位同学回答，其他同学补充说明。
知识巩固和反馈
析构成离子晶体的微粒的空间位置
识别NaCl、CsCl、CaF2等的晶胞结构
给出NaCl、CsCl晶体结构模型，并提出利用多媒体做出其动画，提出问题让学生讨论。
仔细观察NaCl、CsCl的结构模型，讨论并回答所提出的问题。
培养学生的观察能力和归纳总结能力。
教学
内容
教学
环节
教学活动
设计意图
教师活动
学生活动
科学探究1
提问
过渡
① 在NaCl晶体中，与Na+ (Cl-)等距离且最近的Cl- (Na+)有几个?
② 在CsCl晶体中，与Cs+ (Cl-)等距离且最近的Cl- (Cs+)有几个？
思考
培养学生合作能力和解决问题能力。
讲述
在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。
明确概念
阴离子的配位数
阳离子的配位数
阴阳离子的配位数比
NaCl
CsCl
找出NaCl、CsCl两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数，它们是否相等？
讨论
动画
演示
组织学生学生讨论
仔细观察，并思考、讨论、回答
培养空间观察和分析能力。
问题
过渡
NaCl和CsCl是同主族氯化物，为什么它们的配位数不同?
阅读课本，思考并分组讨论。
培养学生思考问题和合作的能力。
科学探究2
组织
讨论
结合课本P78~79科学探究2，引导学生阅读课本并引导学生分析。
分组讨论，总结决定离子晶体结构的因素，学生代表回答
培养学生思考问题和合作的能力以及归纳总结能力。
分析
实例
分析CaF2、ZnS配位数，并总结决定离子晶体结构的因素
板书3
决定离子晶体结构的因：（1）（2）（3）
科学视野
自学
提出问题：碳酸盐的稳定性与什么因素有关?
学生自学,讨论,得出结论：碳酸盐的分解温度与金属阳离子所带的电荷及阳离子半径有关。
增加知识视野，培养学生的自学能力。
总结归纳
引导总结归纳
一个学生总结，其他同学补充。
培养学生归纳总结能力
3.4离子晶体
第二课时
一、教学目标w
理解晶格能的大小与离子晶体性质的关系。
二、教学重点
晶格能的定义和应用。
三、教学难点
晶格能的定义和应用
四、教学方法
分析、归纳、应用
五、教学过程
教学
内容
教学
环节
教学活动
设计意图
教师活动
学生活动
板书
第四节 《离子晶体》（第二课时）
离子晶体的定义、种类、决定离子晶体结构的因素
复习
提问
设计相应问题，引导学生回忆。
回忆，一位同学回答，其他同学补充。
知识回顾，教学反馈。
离子晶体的特点
回忆
总结
引导学生讨论和总结，给学生的回答进行补充。
两个学生分别总结
培养学生对知识的整合能力
板书
二、1.离子晶体的特点：（1）（2）（3）（4）（5）
晶体熔沸点高低的判断
回忆
总结
引导学生讨论和总结，给学生的回答进行补充。
两个学生分别总结
培养学生对知识的整合能力
板书
2.晶体熔沸点高低的判断
过渡
影响离子键大小的因素是什么？化学上用什么来衡量？
讨论
知识过渡和连贯性
晶格能
探究
提出问题：
晶格能的大小与离子晶体的熔点有什么关系？
离子晶体的晶格能与哪些因素有关？引导学生阅读课本和分析表3-8。
阅读、讨论、分析、学生代表回答
培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，以及合作能力、归纳总结能力。
板书
三、晶格能
1.晶格能定义：
2.晶格能的大小的影响因素
3.晶格能对离子晶体性质的影响:
典型的晶体类别
归纳
总结
引导学生利用对比方法结知识进行整合。
讨论、总结
培养学生利用对比方法对知识的整合能力
板书
4.典型的晶体类别
科学视野
自学
提出问题：影响了岩浆晶出的次序的因素？岩浆晶出的次序规律如何？（岩浆晶出的次序与晶格能的大小有何关系？）
培养学生的自学能力
总结归纳
引导学生对本节的知识进行小结
培养学生归纳能力能力
练习
引导分析，学生讨论回答
知识反馈
作业
P82习题7、8
