1、课堂探究探究一 晶格能与离子晶体的性质问题导引AB型离子晶体离子电荷数熔点/摩氏硬度NaF19239933.2NaCl17868012.5NaBr17477472.5NaI17046612.5MgO23 7912 8526.5CaO23 4012 6144.5SrO23 2232 4303.5BaO23 0541 9183.3常见离子晶体物理参数1离子晶体的熔点、硬度与晶格能有何关系？提示：离子晶体的晶格能越大，离子键越强，熔点越高、硬度越大。2离子晶体的晶格能与哪些因素有关？提示：离子间的核间距：核间距越小，晶格能越大。离子所带电荷：离子所带电荷越多，晶格能越大。名师精讲1晶格能与离子晶体性
2、质的关系(1)晶格能的大小标志着离子晶体裂解成气态阴、阳离子的难易程度，反映着离子晶体中离子键的强弱，故它与离子晶体的性质有着密切关系。(2)对于相同类型的离子晶体，晶格能越大，离子键越强，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。2岩浆晶出规则与晶格能矿物从岩浆中先后结晶的规律被称为岩浆晶出规则。岩浆晶出的次序受晶格能的影响，晶格能越大，岩浆中的矿物越易结晶析出。3离子晶体的性质(1)硬而脆。在离子晶体中，阴、阳离子间存在着较强的离子键，使离子晶体表现出较大的硬度，难于压缩，当晶体受到冲击力时，部分离子键发生断裂，导致晶体破碎。(2)具有较高的熔点，难挥发。要使离子晶体由固态变为液态或气态，
3、需要较多的能量破坏晶体中较强的离子键。因此，离子晶体具有较高的熔点，而且晶格能越大，熔点越高。如，NaClCsCl熔点/801645半径：NaCs，故晶格能：NaClCsCl。而共价化合物H2O的熔点为0 ，比离子晶体的熔点低得多。(3)固态时不导电，熔融状态或在水溶液中能导电。离子晶体中，离子键较强，阴、阳离子不能自由移动，即晶体中无自由移动的离子，因此固态时不导电。当升高温度时，阴、阳离子获得足够的能量克服了离子间的相互作用，成为自由移动的离子，在外加电场作用下，离子定向移动而导电。当离子化合物溶于水时，阴、阳离子受到水分子的作用变成了自由移动的离子(或水合离子)，在外加电场的作用下，阴、
4、阳离子定向移动而导电。(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。当把离子晶体放入水中时，极性水分子对离子晶体中的离子产生吸引，使离子晶体中的离子克服离子间的作用而离开晶体，变成在水中自由移动的离子。【例题1】 NaF、NaI和MgO均为离子晶体，有关数据如下表：物质NaFNaIMgO离子电荷数112键长/m2.3110103.1810102.101010试判断，这三种化合物熔点由高到低的顺序是()A BC D解析：在上述三种晶体中，MgO的键长最短，离子电荷又多，故其晶格能最大，熔点最高；NaF的键长小于NaI，故NaF的晶格能大于NaI，熔点高
5、于NaI。答案：B方法技巧 分析元素在周期表中的位置关系，从而确定离子半径和电荷关系。变式训练1 下列有关离子晶体的数据大小比较不正确的是()A熔点：NaFMgF2AlF3B晶格能：NaFNaClNaBrC阴离子的配位数：CsClNaClCaF2D硬度：MgOCaOBaO解析：由于r(Na)r(Mg2)r(Al3)，且Na、Mg2、Al3所带电荷数依次增大，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)r(Cl)r(Br)，故NaF、NaCl、NaBr的晶格能依次减小。在CsCl、NaCl、CaF2中阴离子的配位数分别为8、6、4。r(Mg2)r(Ca
6、2)r(Ba2)，故MgO、CaO、BaO中离子键依次减弱，晶格能依次减小，硬度依次减小。答案：A探究二 常见离子晶体的空间结构问题导引1氯化钠晶体的晶胞中有几个Na、Cl？提示：Na、Cl都是4个，故二者个数比为11，故化学式为NaCl。2NaCl晶体中Na、Cl的配位数分别是几个？提示：Na、Cl的配位数均为6。名师精讲1AB型离子晶体的空间结构离子晶体NaClCsCl阴离子的配位数68阳离子的配位数68阴阳离子配位数图示晶胞0.5250.9342.CaF2晶体构型CaF2的晶胞Ca2的配位数为8，F的配位数为4。【例题2】 高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0，部分
7、为2。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。下列说法正确的是()A超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K和4个B晶体中每个K周围有8个，每个周围有8个KC晶体中与每个K距离最近的K有8个D晶体中，0价氧元素与2价氧元素的原子个数比为13解析：在一个超氧化钾晶胞中，含K数为864，数为1214，故化学式为KO2，且每个晶胞中含有4个K和4个O，故A正确；晶体中每个K周围有6个，每个周围有6个K，故B错；晶体中与每个K最近距离的K有12个，故C错；设0价氧原子个数为x，2价氧原子个数为y，根据KO2为电中性物质得：2y，故D不正确。答案：A方法技巧 解答该题时，一要利用“均摊
8、法”，求得每个晶胞中所含离子的数目；二要根据晶体结构求得阴阳离子的配位数。同时也可联想NaCl晶体模型，利用熟悉的模型去解答有关问题。变式训练2 (1)下图为离子晶体空间构型示意图，(为阳离子，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_。(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是_。解析：(1)本题考查离子晶体中微粒数的计算方法。运用立方晶胞结构的特征判断。在A中M、N都在立方体的顶点且个数相等，故化学式为MN；在B中，含M：812个，含N：42(体心)4个；在C中，含M：4个，含N：1个；在D中，含M：81个，含N：1个(体心)。(2)本题考查了离子晶体的代表物质NaCl、CsCl晶体结构。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，由此可知图和是属于NaCl晶体的。答案：(1)MNMN2MN2MN(2)
