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第四节 离子晶体
.理解离子晶体的概念、构成及物理性质。 (重点 )
.能用离子键的有关理论解释离子晶体的物理性质。 (重难点 )
.了解几种常见的离子晶体的晶胞结构。
.了解晶格能的概念及意义。
离子晶体
[基础·初探 ]
.结构特点
.决定晶体结构的因素
.性质
()硬度较大,难于压缩。
()熔、沸点较高,难挥发。
()晶体不导电,熔融状态下或水溶液中可导电。
.常见的离子晶体
晶体类型
晶胞
阳离子的配位数
阴离子的配位数
- + +
晶胞中所含离子数
+ - -
[探究·升华 ]
[思考探究 ]
()含金属阳离子的晶体一定是离子晶体吗?有阳离子的晶体中一定存在阴
离子吗?
【提示】不一定。也可能是金属晶体;晶体中含有阳离子,不一定存在阴离
子,如金属晶体由阳离子和自由电子构成。
()离子晶体中一定含有金属元素吗?由金属元素和非金属元素组成的晶体
一定是离子晶体吗?
【提示】不一定。离子晶体中不一定含金属元素,如、等铵盐。由金属元素
和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体,如是分子晶体。
()离子晶体的熔点一定低于原子晶体吗?
【提示】不一定。离子晶体的熔点不一定低于原子晶体,如是离子晶体,是
原子晶体,的熔点高于的熔点。
()离子晶体中除含有离子键外,是否含有共价键?
【提示】离子晶体中除含有离子键外,还有可能含有共价键、配位键。如、 、
()、中均含离子键和共价键,中含有离子键、共价键、配位健。
[认知升华 ]
四类晶体的比较
晶体
类型
离子晶体
原子晶体
分子晶体
金属晶体
比较
项目
构成晶体的粒子
阴、阳离子
原子
分子
金属阳离子和
自由电子
粒子间的作用
离子键
共价键
分子间作用力
( 范
金属键
德华力或氢键 )
确定作用力强弱的一
键长 (原
组成结构相似时,
离子半径、价
般判断
离子电荷、半径
子半径 )
比较相对分子质量
电子数
方法
差别较大(汞
熔、沸点
较高
高
低
常温下为液
态,钨熔点
为 ℃)
硬度
略硬而脆
大
较小
差别较大
不良导体 (熔
不良导体 (个别为
不良导体 ( 部分溶
导电性
化后或溶于水
于水发生电离后导
良导体
半导体 )
导电 )
电 )
一般不溶于
溶解性
多数易溶
一般不溶
相似相溶
水,少数与水
反应
机械加工性
不良
不良
不良
优良
延展性
差
差
差
优良
[题组·冲关 ]
题组 离子键、离子晶体的概念及性质
.关于离子晶体的性质的叙述,正确的是 ( )
.熔、沸点都较高,难以挥发
.硬度很小,容易变形
.都能溶于有机溶剂而难溶于水
.密度很小
【解析】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,硬度很大,
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,
较小离子填隙,所以密度一般都较大。
【答案】
.泽维尔研究发现,当激光脉冲照射时, +和 -两核间距~ ,呈现离子键;
当两核靠近约距 时,呈现共价键。根据泽维尔的研究成果能得出的结论是 ( )
.晶体是离子晶体和分子晶体的混合物
.离子晶体可能含有共价键
.晶体中既有离子键,又有共价键
.共价键和离子键没有明显的界线
【解析】由题中信息可知,离子的核间距较大时,呈离子键,而核间距较小时,呈共价键,当核间距改变时,键的性质会发生改变,这说明离子键和共价键
并没有明显的界线。 但晶体是典型的离子晶体, 说明其晶体中核间距在~ 之间。【答案】
.下列性质适合于离子晶体的是 ( )
①熔点 ℃,易溶于水,水溶液能导电
②熔点℃,液态不导电,水溶液能导电
③能溶于,熔点℃,沸点℃
④熔点℃,质软,导电,密度
⑤熔点-℃,难溶于水
⑥熔点 ℃,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
.①⑧ .②③⑥
.①④⑦ .②⑤
【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 ℃,硬度很大,应是原子晶体。故只有 ①⑧ 符合题意。
【答案】
【规律总结】 离子晶体中的 “不一定 ”
离子晶体中不一定都含有金属元素,如晶体。
离子晶体的熔点不一定低于原子晶体,如的熔点 800℃ 高于的熔点 ℃ 。
离子晶体中除含离子键外不一定不含其他化学键,如中除含离子键外,还含有共价键、配位键。
由金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体,如是分子晶体。
含有阳离子的晶体不一定是离子晶体,也可能是金属晶体。
离子晶体中不一定不含分子,如 ·晶体。
题组 离子晶体的结构
.有下列离子晶体空间
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