离子晶体 - 江宁高级中学博客网中国南京- jnsms blog system.docVIP

“离子晶体”复习指要与典例分析 （211100）江苏省·南京·江宁高级中学 熊光发 谈素梅 Tel; E–mail: xgf@ 一、命题趋向与应试策略 1．重视基础，形成知识规律 本部分内容较抽象，可构建题目的素材不多，因此要以基础知识的理解为主。 2．了解热点，把握命题趋向 高考对本部分内容考查的热点：（1）离子晶体结构的确定及简单计算 （2）离子晶体物理性质的比较（3）课本上出现的典型离子晶体结构示意图。 二、考点解读与典例分析 1．理解离子键的含义，能说明离子键的形成。 （1）离子键(07广东17)短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者Y原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是 A）X的氢化物溶于水显酸性B）Y的氧化物是离子化合物 C）Z的氢化物的水溶液在空气中存放不易变质 D）X和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸 22）下列叙述正确的是 A） 分子晶体中的每个分子内一定含有共价键 B） 原子晶体中的相邻原子间只存在非极性共价键 C） 离子晶体中可能含有共价键 D）金属晶体的熔点和沸点都很高 x、CaC2等。由离子键、共价键、配位键构成的物质，如：NH4Cl等；（2）离子晶体中不一定都含有金属元素，NH4Cl是离子晶体；含金属元素的也不一定存在离子键,如 AlCl3不属于离子晶体；（3）含有金属离子的晶体不一定是离子晶体，如金属晶体中含有金属阳离子。 答案：C 2．了解NaCl型和CsCl型离子晶体的结构特征。 配位数：与中心离子（或原子）直接成键的离子（或原子）称为配位离子（或原子）。配位离子（或原子）的数目称为配位数(缩写为C．N．)。 ①NaCl晶体。晶体中，一个Na+周围最邻近的Cl—个数就是该Na+的配位数。那么Na+的配位数是多少呢？请看下面给出的NaCl晶胞的结构图，从中看出Na+和Cl—的配位数各是多少。 从图中可以很明显地看出：每个Na+周围最邻近的Cl—有 6 个,每个Cl—周围最邻近的Na+有 6 个,则Na+、Cl—的配位数都是 6 。因此整个晶体中， Na+与Cl—个数比为 1∶1 ，化学式为NaCl。 ②CsCl晶体。与Na同主族的Cs的氯化物CsCl也是属于AB型离子晶体，其晶体结构是否与NaCl晶体结构相同？阴、阳离子的配位数是否也相同？请看下面CsCl的晶胞图形 从图中可以很明显地看出：每个Cs+周围最邻近的Cl—有 8 个,每个Cl—周围最邻近的Cs+有 8 个,则Cs+、Cl—的配位数都是 8 。因此整个晶体中，Cs+与Cl—个数比为 1∶1 ，化学式为CsCl 。 例3．（07海南化学24）NaCl的晶胞如右图，每个NaCl晶胞中含有的Na+离子和Cl-离子的数目分别是 A）14，13B）1，1C）4，4D）6，6变式训练：（08海南化学24）已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的： （A）ZXY3 （B）ZX2Y6 （C）ZX4Y8 （D）ZX8Y12 答案：A 思考1：为什么同是AB型离子晶体， CsCl与NaCl的晶体结构和配位数不一样？请从两者的组成中试寻找形成差异的原因。 研究资料： 几种离子的离子半径 离 子 Na+ Cs+ Cl— 离子半径/pm 95 169 181 NaCl、CsCl中正负离子半径比与配位数 NaCl CsCl r+/r- = = 0．525 r+/r- = = 0．934 C．N．= 6 C．N．= 8 解析： 决定离子晶体结构的因素如下： ⑴几何因素，即晶体中正负离子的半径比（r+/r-）；⑵电荷因素，即晶体中正负离子的电荷比；⑶键性因素，即离子键的纯粹程度（离子半径大，受相反电荷离子的电场作用变成椭球形，不再维持原来的球形，离子键向共价键过渡）（高中不作要求）。 对于同是AB型离子晶体的CsCl与NaCl来说，阴、阳离子的半径大小（ “几何因素”）很大程度上决定了参加成键的阴、阳离子数目。阴、阳离子半径比值（r+/r-）越大，配位数就越大，且有如下经验规则： r+/ r- 配位数（C．N．） 物质举例 0．25∽0．414 4 ZnS 0．414∽0．732 6 NaCl 0．732∽1．00 8 CsCl 3．能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。 离子晶体典型的物理性质：①具有较高的熔点、沸点，难挥发。②硬而脆。③不导电但熔化或溶于水后能导电。④大多数离子