332离子晶体讲义-2021-2022学年高中化学人教版选择性必修2

第三章晶体的结构与性质第三节离子晶体一、离子晶体1、定义：离子晶体是由阴离子和阳离子通过离子键结合而成的晶体2、离子晶体的构成微粒是阴离子和阳离子3、离子晶体微粒间的作用力是离子键二、常见离子晶体的结构类型离子晶体NaClCsClCaF2阴离子的配位数684阳离子的配位数688晶胞三、决定离子晶体结构的因素几何因素晶体中正负离子的半径比电荷因素晶体中正负离子的电荷比键性因素离子键的纯粹程度四、离子晶体的性质1、硬度较大，难于压缩2、熔、沸点较高，难挥发3、不导电，但是在熔融态或水溶液中可导电4、大多数离子晶体易溶于极性溶剂(如水)，难溶于非极性溶剂(如苯和CCl4)。五、判断晶体类型的方法1、根据构成晶体的微粒和粒子间的作用力类别进行判断(1)由分子通过分子间作用力形成的晶体属于分子晶体(2)由原子通过共价键形成的晶体属于共价晶体(3)由阴、阳离子通过离子键形成的晶体属于离子晶体(4)由金属阳离子和自由电子通过金属键形成的晶体属于金属晶体2、依据物质的分类判断(1)活泼金属的氧化物(如Na2O、Al2O3等)、强碱[如KOH、Ba(OH)2等]和绝大多数的盐类是离子晶体(2)大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硼、晶体硅等外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体(3)常见的共价晶体单质有金刚石、晶体硼、晶体硅、晶体锗等；常见的共价晶体化合物有碳化硅、SiO2、氮化硅、氮化硼等(4)金属单质与合金属于金属晶体3、依据晶体的熔点判断共价晶体的熔点高，常在一千至几千摄氏度；离子晶体的熔点较高，常在数百至一千余摄氏度；分子晶体的熔点较低，常在数百摄氏度以下至很低温度；金属晶体多数熔点高，但也有熔点相当低的。所以熔点由高到低顺序一般为共价晶体＞离子晶体＞分子晶体4、依据导电性判断(1)离子晶体在水溶液中及熔融状态下导电(2)共价晶体一般为非导体，但晶体硅、锗等能导电(3)分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由离子，也能导电(4)电金属晶体是电的良导体5、依据硬度和机械性能判断(1)离子晶体硬而脆(2)共价晶体硬度大(3)分子晶体硬度小且较脆(4)金属晶体多数硬度大，但也有硬度较小的，且具有延展性六、晶格能1、晶格能的概念晶格能是指气态离子形成1mol离子晶体释放的能量，即1mol离子化合物中，由相互远离的气态阴、阳离子结合成离子晶体时所放出的能量晶格能通常取正值，单位为kJ·mol－12、晶格能的意义晶格能是最能反映离子晶体稳定性的数据。晶格能越大，表示离子键越强，形成的离子晶体越稳定，晶体的熔点越高，硬度越大3、晶格能的影响因素晶格能与阴、阳离子所带电荷数成正比，与阴、阳离子间的距离(核间距)成反比例如：MgO与NaCl比较，Mg2＋与O2－所带电荷均比Na＋、Cl－多，且r(Mg2＋)＜r(Na＋)、r(O2－)＜r(Cl－)，即Mg2＋与O2－之间的核间距比Na＋和Cl－之间的核间距小，所以MgO的晶格能比NaCl的大，即MgO中的离子键强，其熔点比NaCl的高，其硬度比NaCl的大。同理，NaF、NaCl、NaBr、NaI四种晶体的熔点依次降低七、补充知识—混合晶体石墨1、石墨晶体(1)石墨晶体是层状结构，层与层之间是以范德华力相结合，同层内碳原子之间以共价键结合成平面网状。每一层碳原子排列成正六边形，则每个碳原子采用sp2杂化，未成对电子形成Π键(2)石墨晶体中每个正六边形含有的原C子数为2，含有的C－C键数为3，C原子数和C－C键数之比为2：32、石墨与金刚石对比石墨与金刚石都是由碳元素形成的单质，二者互称为同素异形体。由于晶体结构的不同，石墨和金刚石的性质有一定差异石墨金刚石碳原子杂化