2024-2025學年新教材高中化學第三章晶體結構與性質3.2離子晶體過渡晶體與混合型晶體學案新人教版選擇性必修2

PAGE6-離子晶體、過渡晶體與混合型晶體【學法指導】1.借助離子晶體等模型相識晶體的結構特點。2.相識離子晶體的物理性質與晶體結構的關系。3.知道介于典型晶體之間的過渡晶體及混合型晶體是一般存在的?！净A梳理】一、離子晶體1.離子晶體(1)定義：由陽離子和陰離子相互作用而形成的晶體。(2)成鍵粒子：陰、陽離子(3)相互作用：陰、陽離子間以離子鍵結合，離子內可能含有(4)常見的離子晶體：、活潑金屬氧化物和過氧化物、大部分鹽。［微思索］為什么NaCl和CsCl的硬度大、熔沸點高？2.離子鍵(1)離子鍵的實質：是作用，它包括陰、陽離子之間的引力和兩種離子的原子核之間以及它們的電子之間的斥力兩個方面，當引力與斥力之間達到平衡時就形成了穩(wěn)定的離子化合物，它不顯電性。(2)離子鍵的特征：沒有性和性。因此，以離子鍵結合的化合物傾向于形成，使每個離子四周盡可能多地排列異性電荷的離子，從而達到穩(wěn)定的目的。3.離子晶體的物理性質(1)具有較高的熔、沸點，難揮發(fā)離子晶體中，陰、陽離子間有劇烈的相互作用（離子鍵），要克服離子間的相互作用使物質熔化和沸騰，就須要較多的能量。因此，離子晶體具有和的性質。一般說來，陰、陽離子的電荷數(shù)越，離子半徑越，離子鍵越，離子晶體的熔、沸點越。(2)硬度離子晶體的硬度較大，難于壓縮。陰陽離子間有較強的離子鍵，使離子晶體的硬度較大，當晶體受到沖擊力作用時，部分別子鍵發(fā)生斷裂，導致晶體破裂。(3)導電性離子晶體中，離子鍵較強，離子不能自由移動，即晶體中無自由移動的離子，因此，離子晶體。當上升溫度時，陰、陽離子獲得足夠能量克服離子間的相互作用，成為自由移動的離子，在外界電場作用下，離子定向移動而形成電流。離子化合物時，陰、陽離子受到水分子作用變成了自由移動的離子（實質上是水合離子），在外界電場作用下，陰、陽離子定向移動而導電。(4)溶解性大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑（如水），難溶于非極性溶劑（如汽油、苯等），遵循“”規(guī)律。當把離子晶體放入水中時，極性水分子對離子晶體中的離子產生吸引作用，使晶體中的離子克服了離子間的作用而電離，變成在水中自由移動的離子。名師點撥——四種晶體的結構和性質比較二、過渡晶體與混合型晶體1.過渡晶體(1)四類典型晶體(2)過渡晶體的概念離子鍵、共價鍵、金屬鍵等都是化學鍵的典型模型，但是，原子間形成的化學鍵往往是介于典型模型之間的，由于微粒間的作用存在鍵型過渡，即使組成簡潔的的晶體，也可能介于離子晶體、共價晶體、分子晶體和金屬晶體之間的過渡狀態(tài)，形成過渡晶體。(3)過渡晶體的典例以離子晶體和共價晶體之間的過渡為例，如第三周期前幾種元素的氧化物中，化學鍵中離子鍵成分的百分數(shù)如表所示：氧化物Na2OMgOAl2O3SiO2P2O5離子鍵的百分數(shù)/%62504133都是分子晶體，表明離子鍵成分的百分數(shù)更小由表可知，表中的氧化物晶體中的化學鍵既不是純粹的，也不是純粹的，這些晶體既不是純粹的離子晶體也不是純粹的共價晶體，只是離子晶體與共價晶體之間的。2.混合型晶體(1)混合型晶體的概念既有又有，同時還存在類似金屬鍵的作用力，兼具共價晶體、分子晶體、金屬晶體特征的晶體，稱為混合型晶體。(2)石墨的結構模型石墨不同于金剛石，石墨中的碳原子呈雜化，形成結構。因此，石墨晶體是層狀結構的，層內的碳原子的核間距為142pm，層間距離為335pm，說明層間沒有化學鍵相連，是靠維系的。由于全部的p軌道相互平行而且相互，使p軌道中的電子可在整個碳原子平面中運動。因此，石墨有類似金屬晶體的?！菊n后練習】1.下列關于晶體的說法中，不正確的是()①晶體中原子呈周期性有序排列，有自范性；而非晶體中原子排列相對無序，無自范性；②含有金屬陽離子的晶體肯定是離子晶體；③共價鍵可確定分子晶體的熔、沸點；④MgO的晶格能遠比NaCl大，這是因為前者離子所帶的電荷數(shù)多，離子半徑??；⑤晶胞是晶體結構的基本單元，晶體內部的微粒按肯定規(guī)律作周期性重復排列；⑥晶體盡可能實行緊密積累方式，以使其變得比較穩(wěn)定；⑦CsCl和NaCl晶體中陰、陽離子的配位數(shù)都為6。A．①②③ B．②③④ C．④⑤⑥ D．②③⑦2.下面有關晶體的敘述中，錯誤的是()A.金剛石的網狀結構中，由共價鍵形成的最小碳環(huán)上有6個碳原子B.在NaCl晶體中每個(或)四周都緊鄰6個(或6個)C.白磷晶體中，分子之間通過共價鍵結合D.離子晶體在熔化時，離子鍵被破壞；而分子晶體熔化時，化學鍵不被破壞3.下列含有共價鍵的離子化合物是（）A.KCl B. C. D.4.下列各物質中,按熔點由高到低的依次排列正確的是()A.Rb>K>Na>Li B.KCl>NaCl>>MgOC.石墨>金剛石>>鈉 D.>>硫磺>5.下列有關物質性質的比較依次中，不正確的是（）A.熱穩(wěn)定性：HF＞HCl＞HBr＞HIB.微粒半徑：C.晶格能大小依次：NaCl＜NaF＜CaO＜MgOD.酸性：6.下列各項所述的數(shù)字不是6的是(

)A.在NaCl晶體中,與一個最近的且距離相等的的個數(shù)

B.在金剛石晶體中,最小環(huán)上的碳原子個數(shù)

C.在二氧化硅晶體中,最小環(huán)上的原子個數(shù)

D.在石墨晶體的片層結構中,最小環(huán)上的碳原子個數(shù)7.下列敘述中正確的是(

)A.由金屬元素和非金屬元素形成的化合物肯定是離子化合物

B.完全由非金屬元素形成的化合物肯定是共價化合物

C.離子化合物中只含有離子鍵

D.共價化合物中只含有共價鍵8.下列數(shù)據(jù)是對應物質的熔點,據(jù)此做出的下列推斷中錯誤的是(

)Na2ONaClAlF3AlCl3920℃801℃1291℃190℃BCl3Al2O3CO2SiO2-107℃2073℃-57℃1723℃鋁的化合物的晶體中有離子晶體B.表中只有BCl3和AlCl3是分子晶體

C.同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體D.不同族元素的氧化物可形成相同類型的晶體

答案以及解析1.答案：D解析：①晶體中原子呈周期性有序排列而非晶體中原子排列無序，晶體有自范性，非晶體無自范性，可以利用X射線鑒別晶體和非晶體，故正確；②金屬晶體是由金屬陽離子和自由電子構成的，所以含有金屬陽離子的晶體不肯定是離子晶體，可能是金屬晶體，故錯誤；③共價鍵可確定分子的穩(wěn)定性，分子間作用力確定分子晶體熔沸點，故錯誤；④離子晶體中離子半徑越小，離子所帶電荷越多，晶格能越大，和兩種晶體中，半徑：，則的晶格能較大，所以其熔點比較高，故正確；⑤晶胞是晶體結構的基本單元，晶體內部的微粒按肯定規(guī)律作周期性重復排列，有自范性，可以利用X射線鑒別晶體和非晶體，故正確；⑥晶體多采納緊密積累方式，實行緊密積累方式，可以使晶體變得比較穩(wěn)定，故正確；⑦晶體中配位數(shù)為8，晶體配位數(shù)為6，故錯誤。故選：D。2.答案：C解析：A.金剛石晶體中，由共價鍵形成的最小碳環(huán)上有6個碳原子，每個碳原子形成四個共價鍵，從而形成空間網狀結構，故A正確；B.氯化鈉晶體中鈉離子或氯離子的配位數(shù)都是6,所以在NaCl晶體中每個(或)四周都緊鄰6個(或)，故B正確；C.白磷分子為正四面體結構,原子間通過共價鍵結合,鍵角為60°，分子間存在范德華力，故C錯誤；D.離子晶體的構成微粒是陰陽離子，分子晶體的構成微粒是分子，所以離子晶體在熔融狀態(tài)下能電離出陰陽離子，而分子晶體在熔融狀態(tài)下還是以分子存在，只破壞分子間作用力不破壞化學鍵，故D正確；3.答案：D解析：4.答案：C解析：石墨與金剛石都為原子晶體,二者熔點最大,石墨中C?C鍵比金剛石中C?C鍵長小,則鍵能大,所以熔點石墨>金剛石,也為原子晶體,Si?O鍵能大于C?C,則熔點金剛石>，鈉為金屬晶體，熔點較低，故C正確。5.答案：B解析：都含有3個電子層,核電荷數(shù)越大離子半徑越小,則離子半徑徑：，故B錯誤；6.答案：C解析：由NaCl晶體的結構特點可知,一個四周緊鄰的有6個,且與的距離相等,A項正確;金剛石晶體中最小環(huán)上的碳原子共有6個,晶體可看成將金剛石晶體中的C原子換成Si原子,然后在每2個Si原子之間插入一個O原子構成,故晶體中最小環(huán)上共有12個原子(6個C原子和6個O原子),B項正確,C項錯誤;石墨片層結構中每個C原子與另外3個C原子以共價鍵相結合,最小環(huán)上共有6個