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1/6专题三第二单元离子键离子晶体化学键：分子或晶体中，相邻原子或离子间的强烈相互作用。按作用力不同，化学键可分为：离子键化学键金属键共价键共价键配位键离子晶体晶体原子晶体(按晶格内部微粒分子晶体间作用力分）金属晶体【离子键】一、离子键的形成电负性相差大(≥1.7)的两原子接近时（金属、非金属），电子由电负性小的元素转移给电负性大的元素，形成阳、阴离子后，二者通过静电作用力（吸引排斥）形成的化学键。二、离子键的特点无饱和性、无方向性。【离子晶体】晶体：一般有整齐规则的几何外形，固定的熔点，具有各向异固体性（某些物理性质在不同方向上不同）。非晶体：无固定的几何外形，无固定的熔点，无各向异性。一、晶格和晶胞晶格：将构成晶体的微观粒子(离子、原子、分子)抽象成一个点，由这些点按一定规则组成的几何构型称为晶格。微粒作用力晶体特性离子晶体：阴阳离子离子键熔沸点高，硬脆导电晶体原子晶体：原子共价键熔点高硬度大导电差(按晶格内部微粒分子晶体：分子范力氢键熔沸点低，硬度小间作用力分）金属晶体：原子阳离子金属键熔沸点、硬度不一有可塑性及金属光泽，导电好晶胞：晶格中能表达晶体结构的一切特征的最小结构单元叫晶胞。晶胞的类型有：CsCl晶体NaCl晶体ZnS晶体二、离子晶体的特征1.阴阳离子间的静电作用较强，破坏需要较大的能量—熔沸点高，硬度较大。Z*↑，r↓，静电作用力↑。2.离子晶体受外力作用时，各层晶格格点上的离子发生位移，使异号离子相间排列的稳定状态转变为同号离子相邻的排斥状态—较脆。3.离子晶体中阴阳离子被限制在晶格格点上振动，不能自由移动—离子晶体不导电。熔融或溶于水时可导电。2/6三、离子晶体的类型因阳、阴离子在空间的排列方式不同，空间结构也不同。AB型离子晶体常见的有CsCl晶体、NaCl晶体、ZnS晶体三种类型。1.CsCl型晶体：每个Cl-被8个Cs+包围。Cs+，Cl-的配位数均为8，Cs+，Cl-的个数比为1：1。配位数：晶体中与任一质点相邻最近的质点数目。2.NaCl型晶体：NaCl晶体为AB型晶体中最常见的晶体构型。晶胞是正立方体。每个NaCl晶胞中含Na+、Cl-的数目分别为：N（Na+）=1+12×41=4N（Cl-）=8×81+6×21=4在NaCl晶体中，每个Na+被6个Cl-包围，同时每个Cl-被6个Na+包围。Na+和Cl-的个数比为1：1。3.ZnS型晶体：一个晶胞中S2-的数目是：N（S2-）=8×81+6×21=4每个Zn2+被4个S2-包围，同时每个S2-也被4个Zn2+包围。Zn2+、S2-的配位数为4，个数比为1：1。[练习1]一、选择题1．下列物物质中，可证明某晶体是离子晶体的是（）A．易溶于水B．晶体不导电，熔化时能导电C．熔点较高D．晶体不导电，水溶液能导电2．下列叙述正确的是（）A．含有非金属元素的离子一定都是阴离子B．分子晶体中也可能含有离子键C．含有离子键的晶体一定是离子晶体D．含有金属元素的离子一定是阳离子3．含有共价键的离子晶体是（）（双选）A．MgCl2B．NaOHC．H2SD．(NH4)2S4．某主族元素A的外围电子排布式为ns1，另一主族元素B的外围电子排布为ns2np4，则两者形成的离子化合物的化学式可能为（）（双选）A．ABB．A2BC．A2B2D．A2B35．下列说法中不正确的是（）A．在共价化合物中也可能含有离子键B．非金属元素之间形成的化学键不一定是共价键C．含有共价键的化合物不一定是共价化合物D．含有离子键的化合物一定是离子化合物6．Na3N与NaH均为离子化合物，都能与水反应放出气体。下列有关叙述正确的是（）（双选）A．二者中Na+半径都比阴离子大3/6B．与水反应时，水都作氧化剂C．与水反应所得溶液均能使酚酞试液变红D．二者与盐酸反应，前者可产生两种盐，后者只有一种盐生成7．下面有关离子晶体的叙述中，不正确的是（）A．1mol氯化钠中有NA个NaCl分子B．氯化钠晶体中，每个Na+周围距离相等的Cl-共有6个C．氯化铯晶体中，每个Cs+周围紧邻8个Cl-D．平均每个NaCl晶胞中有4个Na+、4个Cl-8．NaF、NaI、MgO均为离子化合物，根据下列数据，这三种化合物的熔点高低顺序（）物质①NaF②NaI③MgO离子电荷数112键长(10-10m)2.313.182.10A．①②③B．③①②C．③②①D．②①③9．某离子化合物的晶胞如右图所示，阳离子位于此晶胞的中心，阴离子位于8个顶点，该离子化合物中，阴、阳离子个数比是（）A．1:8B．1:4C．1:2D．1:110．高温下，超氧化钾（KO2）晶体呈立方体结构。下图为超氧化钾晶体的一个晶胞。则下列说法正确的（）A．晶体中与每个K+距离最近的K+有12个B．晶体中每个K+周围有8个O2-，每个O2-周围有8个K+C．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有1个K+和1个O2-D．KO2中只存在离子键二、填空题11．（1）下列热化学方程中，能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是_________A．Na+(g)+Cl-(g)=NaCl(s)；△HB．Na(s)+1/2Cl2(g)=NaCl(s)；△H1C．Na(s)=Na(g)；△H2D．Na(g)－e-=Na+(g)；△H3E．1/2Cl2(g)=Cl(g)；△H4F．Cl(g)+e-=Cl-(g)；△H5（2）写出△H1与△H、△H2、△H3、△H4、△H5之间的关系式_____________________12．如图，直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+或Cl-所处的位置。这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。（1）请将其中代表Na+的圆圈涂黑，以完成NaCl晶体结构示意图。（2）晶体中，在每个Na+的周围与它最接近的且距离相等的Na+共有_____个。（3）完美的NiO（氧化镍）晶体的结构与NaCl相同，但天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在如右图所示的缺陷：一个Ni2＋空缺，另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni0.97O，则该晶体中Ni3＋与Ni2＋的离子数之比为_____________13．（1）某种钾的氧化物(氧化钾、过氧化钾或超氧化钾中的一种)的晶胞如图所示(每个黑点或白空点都表示一个阴、阳离子)。则该氧化物的化学式为____________。（2）如果将1mol该晶胞完全转化变成相应的气态离子需吸收的能量为bkJ，则该晶体的晶格能为_______________。（3）如果将上图中的白点去掉并将黑球换成相应的原子，可以得到铜的晶胞，它们的配位数均为。14．下列是部分金属元素的电离能XYZ第一电离能(kJ/mol)520.2495.8418.84/6（1）已知X、Y、Z的价层电子构型为ns1，则三种金属的氯化物（RCl）的熔点由低到高的顺序为_________________。（2）RCl用作有机机合成催化剂，并用于颜料，防腐等工业。R+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与Cl-形成的晶体结构如图所示。元素R基态原子的电子排布式____________________，与同一个Cl-相连的R+有_____________个。[练习1参考答案]1-5BCBDBCA6-10CDABDA11．（1）A（2）△H1=△H+△H2+△H3+△H4+△H512．（1）（2）12（3）6:9113．（1）KO2（2）b4kJ·mol-1（3）1214．（1）ZClYClXCl（2）1s22s22p63s23p63d104s1，4[练习2]1．关于晶体的下列说法正确的是（）A．在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C．离子晶体的熔点一定比金属晶体的高D．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低2．下列各对物质中，化学键类型和晶体类型完全相同的是（）A．NaCl和NaOHB．Br2和H2C．CCl4和FeCl3D．CO2和SiO23．下列叙述正确的是（）A．任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子B．离子晶体中可能含有共价键C．离子晶体中只含有离子键不含有共价键D．分子晶体中只存在分子作用力，不含有其他化学键4．下面有关离子晶体的叙述中，不正确的是（）A．1mol氯化钠中有NA个NaCl分子B．氯化钠晶体中，每个Na+周围距离相等的Cl—共有6个C．氯化铯晶体中，每个CS+周围紧邻8个Cl—D．平均每个NaCl晶胞中有4个Na+、4个Cl—5/65．离子晶体熔点的高低决定于晶体中阳离子与阴离子之间的静电引力，静电引力大则熔点高，引力小则反之。试根据你学到的电学知识，判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序（）A．KClNaClBaOCaOB．NaClKClCaOBaOC．CaOBaONaClKClD．CaOBaOKClNaCl6．下列物质中,导电性能最差的是（）A．熔融氢氧化钠B．石墨棒C．盐酸溶液D．固态氯化钠8．含有共价键的离子晶体是（）A．MgCl2B．NaOHC．H2SD．(NH4)2S9．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10．下列物物质中，可证明某晶体是离子晶体的是（）A．易溶于水B．晶体不导电，熔化时能导电C．熔点较高D．晶体不导电，水溶液能导电11．同主族元素所形成的同一类型的化合物，其结构和性质往往相似，化合物PH4I是一种无色晶体，下列对它的描述中不正确的是（）A．在加热时此化合物可以分解B．它是一种离子化合物C．这种化合物不能跟强碱发生化学反应D．该化合物在一定条件下由PH3，与HI化合而成12．构成离子晶体的粒子是，粒子之间的相互作用是，这些粒子在晶体中(能或不能)自由移动，所以离子晶体(能或不能)导电，离子晶体中的配位数是指___________________________________________________.13.___________________________________是决定离子晶体结构的重要因素.此外,离子晶体的结构还取决于____________________________.14．晶体具有规则的几何外形，晶体中最基本的重复单元称为晶胞。NaCl晶体结构如图所示。已知FexO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1。测知FexO晶体密度ρ为5.71g/cm3，晶胞边长为4.28×10－10m。（铁相对原子质量为55.9，氧相对原子质量为16）求：（1）FexO中x值（精确至0.01）为_____________。（2）晶体中的Fe分别为Fe2＋、Fe3＋，在Fe2＋和Fe3＋的总数中，Fe2＋所占分数（用小数表示，精确至0.001）为___________。（3）此晶体化学式为___________。（4）Fe在此晶体中占据空隙的几何形状是___________（即与O2－距离最近且等距离的铁离子围成的空间形状）。6/6（5）在晶体中，铁元素的离子间最短距离为________m。[练习2参考答案]1．A2．B3．B4．A5．C6．D7．C8．BD9．D10．B11．C12、阴阳离子、离子键、不能、不能、一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。13、几何因素、电荷因素。14．（1）0.92（2）0.826（3）19FeO·2Fe2O3（4）正八面体（5）3.03×10－10