化学人教版选修3学案：3-4 离子晶体 Word版含解析17页

第四节 离子晶体
[学习目标] 1.通过模型了解离子晶体的结构特点并利用其结构
特点解释物理性质。
2．结合图片了解常见的离子晶体的晶胞结构。
3．了解晶格能的概念、意义及对物质性质的影响。
一、离子晶体
1．构成离子晶体的粒子
构成离子晶体的粒子是阳离子和阴离子，粒子之间的相互作用是
离子键，这些粒子在晶体中不能(填“能”或“不能”，下同)自由移动，
所以离子晶体不能导电。
2．配位数
离子晶体中离子的配位数指一个离子周围最邻近的异电性离子的
数目。决定离子晶体中离子的配位数的因素有几何因素、电荷因素、
键性因素。
(1)几何因素是指晶体中正负离子的半径比(r＋/r－)。它是决定离子
晶体结构的重要因素。
(2)电荷因素是指正负离子的电荷比。如在 NaCl 晶体中，每个 Na
＋周围有 6 个 Cl－，每个 Cl－周围有 6 个 Na＋。NaCl 只是氯化钠晶体
的化学式，在晶体中不存在单个氯化钠分子，只有 Na＋和 Cl－。在 CsCl
晶体中，每个 Cs＋周围有 8 个 Cl－，每个 Cl－周围有 8 个 Cs＋。如果
正负离子的电荷不同，正负离子的个数必定不相同，结果，正负离子
的配位数就不会相同。如在 CaF2晶体中，Ca2＋和 F－的电荷比是 21，
个数比是 12，Ca2＋的配位数为 8，F－的配位数为 4。
(3)键性因素是指离子键的纯粹程度。
3．特点
离子晶体硬度较大、难于压缩、较高的熔点和沸点。
二、晶格能
1．概念

气态离子形成 1 摩尔离子晶体释放的能量，通常取正值。
2．影响晶格能大小的因素
(1)离子所带电荷：离子所带电荷越多，晶格能越大。
(2)离子的半径：离子的半径越小，晶格能越大。
3．晶格能的作用
晶格能直接反应离子晶体的稳定性。晶格能越大，形成的离子晶
体越稳定，而且熔点越高，硬度越大。
知识点一       离子晶体的组成和性质
1．离子键
(1)定义：阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键叫做离子键。
(2)成键元素：活泼金属元素(如 K、Na、Ca、Ba 等，主要是第ⅠA
族和第ⅡA 族元素)和活泼非金属元素(如 F、Cl、Br、O 等，主要是第
ⅥA 族和第ⅦA 族元素)相互结合时大多形成离子键。
(3)成键原因：活泼金属原子容易失去电子而形成阳离子，活泼非
金属原子容易得到电子形成阴离子。当活泼金属遇到活泼非金属时，
电子发生转移，分别形成阳、阴离子，再通过静电作用形成离子键。
(4)离子键只存在于离子化合物中。
(5)强碱、活泼金属氧化物、大多数盐类等是离子化合物。
2．离子晶体
(1)离子晶体是由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。
(2)离子晶体微粒之间的作用力是离子键。由于静电作用没有方向
性，故离子键没有方向性。只要条件允许，阳离子周围可以尽可能多
地吸引阴离子，同样，阴离子周围可以尽可能多地吸引阳离子，故离
子键也没有饱和性。根据静电作用大小的影响因素可知，在离子晶体
中阴阳离子半径越小，所带电荷数越多，离子键越强。
(3)离子晶体的化学式只表示晶体中阴阳离子的个数比，而不是表
示分子的组成。

3．离子晶体的组成
①离子晶体由阴阳离子组成，阴阳离子间的作用力是离子键。
②离子晶体中不一定都含有金属元素，如 NH4Cl 是离子晶体。
③离子晶体中除离子键外不一定不含其他化学键，如：NaOH 晶
体中还含有极性共价键，Na2O2晶体中还含有非极性共价键。
④由金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体，如：
AlCl3是由金属元素 Al 和非金属元素 Cl 组成的分子晶体，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。
4．离子晶体的性质
(1)具有较高的熔沸点，难挥发
离子晶体中，阴、阳离子间有强烈的相互作用(离子键)，要克服离
子间的相互作用使物质熔化和沸腾，就需要较多的能量。因此，离子
晶体具有较高的熔沸点和难挥发的性质。一般说来，阴、阳离子的电
荷数越多，离子半径越小，离子键越强，离子晶体的熔沸点越高，如
Al2O3>MgO；NaCl>CsCl 等。
(2)硬而脆
离子晶体中，阴、阳离子间有较强的离子键，离子晶体表现出较
高的硬度。当晶体受到冲击力作用时，部分离子键发生断裂，导致晶
体破碎。
(3)导电性
离子晶体不导电，熔化或...