高中化学 第三章第四节 离子晶体课件 新人教版选修3.ppt

典例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 思路点拨 自主解答 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 8 1 2个 含n 4 2 体心 4个 在c中 含m 4 个 含n 1个 在d中 含m 8 1 含n1个 体心 答案 mnmn2mn2mn 典例2 naf nai mgo晶体均为离子晶体 根据表中数据 判断这几种晶体的熔点高低顺序为 a b c d 思路点拨 自主解答 选b 本题考查离子晶体的熔 沸点高低比较 解题的关键是从离子键的强弱去分析比较 离子所带电荷数越多 离子间距离越小 晶格能越大 离子键越强 熔点越高 晶体就越稳定 一 选择题 本题包括6小题 每小题6分 共36分 1 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 离子间距离较大 其密度较小 解析 选d 离子晶体的结构决定着离子晶体具有一系列特性 这些特性包括a b c 离子间的距离取决于离子半径的大小及晶体的密堆积形式等 2 下列性质适合于离子晶体的是 a 熔点1037 易溶于水 水溶液能导电b 熔点10 31 液态不导电 水溶液能导电c 能溶于cs2 熔点112 8 沸点444 5 d 熔点97 81 质软 导电 密度0 97g cm3 解析 选a 根据四类晶体熔点和溶解性规律先确定大致范围 然后由导电性确认答案 四种晶体的熔 沸点一般是原子晶体高 离子晶体较高 分子晶体熔点较低 金属晶体高低相差较大 一般较高 但有些高于一些原子晶体 如钨 有些低于一些分子晶体 如汞 钠等 四种晶体中 原子晶体一般不导电 硅为半导体 分子晶体在固态和熔融态时不导电 溶于水时可能导电 金属晶体在固 态和熔融态时均可导电 离子晶体在固态时不导电 但在熔融态和溶于水时可以导电 由此可以初步推断 a为离子晶体 b c为分子晶体 d为金属晶体 3 下列关于晶格能的说法中正确的是 a 晶格能指形成1mol离子键所放出的能量b 晶格能指破坏1mol离子键所吸收的能量c 晶格能指1mol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 解析 选c 晶格能指1mol离子化合物中阴 阳离子由相互远离的气态离子结合成离子晶体时放出的能量 4 根据表中给出物质的熔点数据 alcl3沸点为160 判断下列说法错误的是 a mgo中的离子键比nacl中的离子键强b sicl4晶体是分子晶体c alcl3晶体是离子晶体d 晶体硼是原子晶体 解析 选c 根据表中各物质的熔点 判断晶体类型 nacl和mgo是离子化合物 形成离子晶体 故熔 沸点越高 说明晶格能越大 离子键越强 a项正确 sicl4是共价化合物 熔 沸点较低 为分子晶体 硼为非金属单质 熔 沸点很高 是原子晶体 b d项正确 alcl3虽是由活泼金属和活泼非金属形成的化合物 但其晶体熔 沸点较低 应属于分子晶体 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 alf3b 晶格能 naf nacl nabrc 阴离子的配位数 cscl nacl caf2d 硬度 mgo cao bao 解析 选a 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 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 ca2 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 6 萤石 caf2 晶体属于立方晶体 萤石中每个ca2 被8个f 所包围 则每个f 周围最近距离的ca2 数目为 a 2b 4c 6d 8 解析 选b 离子晶体的配位数是指每个离子与周围邻近的异电性离子的个数 本题考查离子晶体中离子的配位数的知识 根据题目所给萤石的化学式知 晶体中ca2 与f 的个数比为1 2 设每个f 周围最近距离的ca2 数目为x 则 x 4 二 非选择题 本题包括2小题 共24分 7 10分 溴化钠 氯化钠和氧化镁等离子晶体的核间距和晶格能 部分 如下表所示 1 溴化钠晶体比氯化钠晶体晶格能 填 大 或 小 主要原因是 2 氧化镁晶体比氯化钠晶体晶格能大 主要原因是 3 溴化钠 氯化钠和氧化镁晶体中 硬度最大的是 工业制取单质镁时 往往电解的是氯化镁而不是氧化镁 主要原因是 解析 利用离子晶体中离子的核间距 离子的电荷数与晶格能的关系 对离子晶体的物理性质进行分析 晶格能越大 则离子晶体越稳定 即熔沸点越高 答案 1 小nabr比nacl中离子的核间距大 2 氧化镁晶体中的阴 阳离子的电荷数绝对值大 并且半径小 3 氧化镁 mgo 氧化镁晶体比氯化镁晶体晶格能大 熔点高 电解时消耗电能大 8 14分 2010 海南高考 金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛 请回答下列问题 1 ni原子的核外电子排布式为 2 nio feo的晶体结构类型均与氯化钠的相同 ni2 和fe2 的离子半径分别为69pm和78pm 则熔点nio feo 填 3 nio晶胞中ni和o的配位数分别为 4 金属镍与镧 la 形成的合金是一种良好的储氢材料 其晶胞结构示意图如图所示 该合金的化学式为 解析 1 ni为28号元素 其核外电子数为28 各能级电子排布的顺序为1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8 故ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或 ar 3d84s2 2 nio feo的晶体结构类型均与氯化钠的相同 均为离子化合物 ni2 的离子半径小于fe2 的离子半径 离子半径越小 阴 阳离子的核间距越小 离子键的键能越大 破坏离子键所需的能量越大 故熔点越高 3 nio的晶体结构类型与氯化钠的相同 在氯化钠晶胞中na和cl的配位数均为6 故nio晶胞中ni和o的配位数也均为6 4 根据晶胞结构示意图 8个la原子均位于顶点上 故本晶胞含有的la原子数为8 1 8 1 ni原子有8个在面上 1个在晶胞内部 故本晶胞含有的ni原子数为8 1 2 1 5 故其化学式为lani5 答案 1 1s22s22p63s23p63d84s2或 ar 3d84s2 2 3 66 4 lani5 一 选择题 本题包括4小题 每小题5分 共20分 1 由单质形成的晶体一定不是 a 原子晶体b 离子晶体c 分子晶体d 金属晶体 解析 选b 离子晶体是由阴 阳离子结合而生成 必须是化合物 而单质是由同种元素组成的物质 不可能组成离子晶体 而其他几种晶体都有可能是单质 如原子晶体有金刚石 晶体硅等 分子晶体有硫 磷等 金属晶体如铁 铝等 2 几种离子的半径如表所示 仅从离子半径角度考虑 下列各离子晶体中阳离子配位数与氯化钠中钠离子配位数可能相同的是 a laf3b mgf2c bef2d kf 解析 选b 氯化钠中na 配位数为6 半径比 为0 524左右时配位数为6 分别计算各选项中离子半径比 其中mgf2中 0 478 符合题意 其余均与0 524相差较大 故选项b符合题意 3 下列熔沸点大小比较不正确的是 a hfsic 晶体硅c nanabr nai 解析 选a 在比较晶体熔沸点高低时注意分子晶体中含氢键的物质熔点存在 反常 现象 4 下列说法正确的是 a 离子晶体的熔点一定比金属晶体的高b 离子晶体的熔点一定比金属晶体的低c 硅铝合金的熔点一定比铝的熔点高d 硅铝合金的熔点一定比铝的熔点低 解析 选d 本题考查晶体类型间 合金与成分金属间熔点高低的比较方法 金属晶体的熔沸点差异较大 不能笼统地说金属晶体的熔点比离子晶体的高还是低 一般情况下 离子晶体的熔点高于金属晶体 合金的熔点一般低于组成合金的单质的熔点 二 非选择题 本题包括2小题 共20分 5 6分 有a b c三种晶体 分别由h c na cl四种元素中的一种或几种形成 对这三种晶体进行实验 结果如表 1 晶体的化学式分别为 a b c 2 晶体中微粒间的作用分别为 a b c 解析 由a在熔融时导电 可知a为离子晶体 即为nacl 其中含离子键 b的硬度很大 不溶于水 又不导电 则知b为原子晶体 即为金刚石 其中是共价键 c的熔点很低 可知为分子晶体 即为hcl 其中是靠分子间作用力形成的晶体 答案 1 naclchcl 2 离子键共价键分子间作用力 6 14分 如图所示是一些晶体中的某些结构 它们分别是nacl cscl 干冰 金刚石 石墨结构中的某一部分 1 其中代表金刚石的是 填字母 下同 其中每个原子与 个碳原子最接近且距离相等 金刚石属于 晶体 2 其中代表石墨的是 其中每个正六边形平均占有的碳原子数为 个 石墨晶体中作用力有 3 其中表示nacl的是 每个na 周围与它最接近且距离相等的na 有 个 4 其中表示cscl的是 它属于 晶体 每个cs 与 个cl 紧邻 5 代表干冰的是 它属于 晶体 每个co2分子与 个co2分子紧邻 解析 我们可根据不同物质晶体的结构特点来辨别图形所代表的物质 nacl晶体是简单的立方单元 每个na 与6个cl 紧邻 每个cl 又与6个na 紧邻 但观察与na 最近且等距离的na 时要抛开cl 从空间结构上看是12个na cscl晶体由cs cl 分别构成立方结构 但cs 组成的立方体中心有1个cl cl 组成的立方体的中心有1个cs 可称为体心立方结构 cl 紧邻8个cs cs 紧邻8个cl 干冰也是立方结构 但在立方 体每个正方形面的中央都有另一个co2分子 称为