1、自主探究精要解读实验探究第四节离子晶体自主探究精要解读实验探究1什么是离子键？离子键的本质是什么？提示 阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键称为离子键。离子键的实质是静电作用。2什么样的化合物属于离子化合物？举例说明。提示 离子晶体是由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。如氯化钠、碳酸氢铵等。3离子化合物中只存在离子键吗？提示 离子化合物中除存在离子键外，还可能存在共价键、配位键等。自主探究精要解读实验探究1能说明离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2知道离子化合物的热稳定性与阴、阳离子的半径和电荷有关。3了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强
2、弱。4能说出分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构单元以及物理性质方面的主要区别。自主探究精要解读实验探究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：_。笃学一 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rr，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自主探究精要解读实验探究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_
3、的离子晶体和它的_有良好的导电性能。较高水溶液脆硬度熔融自主探究精要解读实验探究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_。笃学二 晶格能气态离子1 mol释放越大越高越强自主探究精要解读实验探究(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？提示(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1】自主探
4、究精要解读实验探究NaCl与KCl，NaCl与MgCl2哪一个晶格能更大？提示 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。【慎思2】自主探究精要解读实验探究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Al2O3MgO；NaClCsCl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。要点一|离子晶体的物理性质自主探究精
5、要解读实验探究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。自主探究精要解读实验探究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
6、、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。自主探究精要解读实验探究下列性质中，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【例1】自主
7、探究精要解读实验探究下列性质适合于离子晶体的是()。熔点1 070，易溶于水，水溶液能导电熔点10.31，液态不导电，水溶液能导电能溶于CS2，熔点112.8，沸点444.6 熔点97.81，质软，导电，密度0.97 gcm3熔点218，难溶于水熔点3 900，硬度很大，不导电难溶于水，固体时导电，升温时导电能力减弱难溶于水，熔点高，固体不导电，熔化时导电 ABCD【体验1】自主探究精要解读实验探究解析 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，故均不符合离子晶体的特点；中熔点达3 900，硬度很大应是原子晶体。故只有符合题意。答案 A自主探究精要解读实验探究1晶
8、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。3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。要点二|晶格能自主探究精要解读实验探究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()。AKClNaClBaOCaOBNaClKClCaOBaOCCaOBaONaClKClDCaOBaOKClNaCl解析
9、(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【例2】自主探究精要解读实验探究已知硅酸盐和石英的晶格能如下表：【体验2】硅酸盐矿物和石英 晶格能/(kJmol1)橄榄石 4 400 辉 石 4 100 角闪石 3 800 云 母 3 800 长 石 2 400 石 英 2 600 自主探究精要解读实验探究回答下列问题：(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_。自主探究精要解读实验探究解析 根据岩浆晶出
10、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。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 橄榄石大于云母自主探究精要解读实验探究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
11、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。【探究原理】实验探究九晶体的基本类型与性质比较自主探究精要解读实验探究晶体类型 金属晶体 离子晶体 分子晶体 原子晶体 定义 金属原子通过金属键形成的晶体 阴、阳离子通过离子键形成的晶体 分子间通过分子间作用力形成的晶体 相邻原子间通过共价键结合而形成的立体网状结构的晶体 自主探究精要解读实验探究结 构 基本微粒 金属阳离子、自由电子 阴离子、阳离子 分子 原子 微粒间作用力 金属键 离子键 范德华力或范德华力与氢键 共价键 性 质 熔沸点 一般较高，但差异大 较高 较低 高 硬度 一般较大，但差异大 较大 较小 大 延展性
12、好，有光泽 脆，有光泽 差，无光泽 差，无光泽 导电性 固态能导电 熔融或溶于水能导电 某些溶于水后能导电 一般不导电 溶解性 不溶 多数溶于水 相似相溶 不溶 自主探究精要解读实验探究熔化时需克 服的作用力 金属键 离子键 范 德 华 力或 范 德 华力与氢键 共价键 物质类别 金属单质 离子化合物 多数的非金属单质和共价化合物 少数的非金属单质和共价化合物 典例 K、Cu、Mg NaCl、CsCl、CaF2 干冰、冰、碘 金刚石、SiO2 自主探究精要解读实验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
13、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_。【问题探究】自主探究精要解读实验探究思路点拨 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NH4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、H