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第四節(jié)離子晶體1.離子晶體的概念由________和________通過(guò)______鍵結(jié)合而成的晶體。2.構(gòu)成離子晶體的微粒是:________、________。3.構(gòu)成離子晶體的微粒之間的作用力:________。離子晶體陽(yáng)離子
陰離子
離子
陽(yáng)離子
陰離子
離子鍵
4.離子晶體的結(jié)構(gòu)決定離子晶體結(jié)構(gòu)的重要因素是正負(fù)離子的半徑比,簡(jiǎn)稱幾何因素,一般規(guī)律是半徑比越大____________,另外還與_______因素、______因素有關(guān)。配位數(shù)越多
電荷
鍵性
1.概念:____________形成_______離子晶體______的能量,通常取正值。2.晶格能與離子化合物的物理性質(zhì)晶格能越大,離子鍵越牢固,晶體的熔沸點(diǎn)_______,硬度________,穩(wěn)定性________。晶格能氣態(tài)離子
1mol
釋放
越高
越大
越強(qiáng)
【慎思1】(1)離子晶體中存在共價(jià)鍵嗎?(2)晶體中只要有陽(yáng)離子,一定有陰離子嗎?【答案】(1)有些離子晶體如NaOH、NH4Cl、Na2SO4中存在共價(jià)鍵,有些離子晶體中不存在共價(jià)鍵如NaCl、MgO等。(2)晶體中有陽(yáng)離子不一定有陰離子,如金屬晶體是由金屬陽(yáng)離子與自由電子構(gòu)成,但若有陰離子必然有陽(yáng)離子?!旧魉?】NaCl與KCl,NaCl與MgCl2哪一個(gè)晶格能更大?【答案】r(Na+)<r(K+),所以NaCl的晶格能大于KCl;Na+所帶的電荷數(shù)少于Mg2+,且r(Mg2+)<r(Na+),所以MgCl2的晶格能大于NaCl。3.離子晶體不導(dǎo)電,熔化或溶于水后能導(dǎo)電。離子晶體中,離子鍵較強(qiáng),離子不能自由移動(dòng),即晶體中無(wú)自由移動(dòng)的離子,因此,離子晶體不導(dǎo)電。當(dāng)熔融時(shí),陰、陽(yáng)離子獲得足夠能量,克服了離子間的相互作用,成了自由移動(dòng)的離子,在外加電場(chǎng)作用下,離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電。離子化合物溶于水時(shí),陰、陽(yáng)離子受到水分子作用變成了自由移動(dòng)的離子(或水合離子),在外加電場(chǎng)作用下,陰、陽(yáng)離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電。難溶于水的強(qiáng)電解質(zhì),如BaSO4、CaCO3等溶于水時(shí),由于濃度極小,故導(dǎo)電性極差。通常情況下,我們說(shuō)它們的水溶液不導(dǎo)電。4.大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑(如水)中,難溶于非極性溶劑(如汽油、苯、CCl4)中。當(dāng)把離子晶體放在水中時(shí),極性水分子對(duì)離子晶體中的離子產(chǎn)生吸引力,使晶體中的離子克服離子間的作用力而離開晶體,變成在水中自由移動(dòng)的離子。5.離子晶體中不一定含有金屬陽(yáng)離子,如NH4Cl為離子晶體,不含有金屬陽(yáng)離子,但一定含有陰離子?!纠?】下列性質(zhì)中,可以說(shuō)明某晶體是離子晶體的是()。A.具有較高的熔點(diǎn)B.固態(tài)不導(dǎo)電,水溶液能導(dǎo)電C.可溶于水D.固態(tài)不導(dǎo)電,熔融狀態(tài)能導(dǎo)電【體驗(yàn)1】下列性質(zhì)適合于離子晶體的是()。①熔點(diǎn)1070℃,易溶于水,水溶液能導(dǎo)電②熔點(diǎn)10.31℃,液態(tài)不導(dǎo)電,水溶液能導(dǎo)電③能溶于CS2,熔點(diǎn)112.8℃,沸點(diǎn)444.6℃④熔點(diǎn)97.81℃,質(zhì)軟,導(dǎo)電,密度0.97g·cm-3⑤熔點(diǎn)-218℃,難溶于水⑥熔點(diǎn)3900℃,硬度很大,不導(dǎo)電⑦難溶于水,固體時(shí)導(dǎo)電,升溫時(shí)導(dǎo)電能力減弱⑧難溶于水,熔點(diǎn)高,固體不導(dǎo)電,熔化時(shí)導(dǎo)電A.①⑧ B.②③⑥C.①④⑦ D.②⑤【答案】A【解析】離子晶體液態(tài)時(shí)能導(dǎo)電,難溶于非極性溶劑,熔點(diǎn)較高、質(zhì)硬而脆,固體不導(dǎo)電,故②③④⑤⑦均不符合離子晶體的特點(diǎn);⑥中熔點(diǎn)達(dá)3900℃,硬度很大應(yīng)是原子晶體。故只有①⑧符合題意。1.晶格能是離子晶體中離子間結(jié)合力大小的一個(gè)量度。晶格能越大,表示離子晶體越穩(wěn)定,破壞其晶體耗能越多。我們知道離子晶體間存在著離子間的靜電引力,因此,晶格能本質(zhì)上是離子間靜電引力大小的量度。2.晶格能的影響因素離子晶體中電荷數(shù)越多,核間距越小,晶格能越大。晶格能解析(1)離子晶體中陰、陽(yáng)離子所帶電荷越多,晶格能越大,陰、陽(yáng)離子的離子半徑越小,其間距越小,晶格能越大。(2)晶格能越大,晶體的熔點(diǎn)越高。答案C【體驗(yàn)2】已知硅酸鹽和石英的晶格能如下表:回答下列問題:(1)橄欖石和云母晶出的順序是______________________________________________________________________。(2)石英總是在各種硅酸鹽析出后才晶出的原因是_________________________________________________________________________________________________________________。(3)推測(cè)云母和橄欖石的熔點(diǎn)順序?yàn)開_______,硬度大小順序?yàn)開_______。【解析】根據(jù)巖漿晶出規(guī)則,分析表中晶格能數(shù)據(jù)可知,橄欖石的晶格能大于云母的晶格能,所以橄欖石先析出。石英總是在各種硅酸鹽析出后才晶出,主要原因是石英晶格能較小,同時(shí)它不容易在巖漿中達(dá)到飽和濃度,所以只有當(dāng)各種金屬離子以硅酸鹽的形式析出后,石英的濃度才達(dá)到飽和。云母的晶格能不如橄欖石的大,故橄欖石的熔點(diǎn)高于云母,硬度大于云母?!咎骄吭怼烤w的類型直接決定晶體的物理性質(zhì),如熔、沸點(diǎn),硬度,導(dǎo)電性,延展性,水溶性等。而晶體的類型本質(zhì)上又是由構(gòu)成晶體的微粒及微粒間的作用力決定的,通??梢杂删w的特征性質(zhì)來(lái)判斷晶體所屬類型。下表對(duì)四種晶體類型進(jìn)行了對(duì)比。實(shí)驗(yàn)探究九晶體的基本類型與性質(zhì)比較【問題探究】有下列八種晶體:A.SiO2(水晶);B.冰醋酸;C.氧化鎂;D.白磷;E.晶體氬;F.氯化銨;G.鋁;H.金剛石。用序號(hào)回答下列問題:(1)屬于原子晶體的化合物是________,直接由原子構(gòu)成的晶體是________,直接由原子構(gòu)成的分子晶體是________
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