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1、人教版化学选修3： 离子晶体章节突破一、离子晶体的晶格能(1)概念晶格能是指1 mol的离子化合物中的阴、阳离子，由相互远离的气态，结合成离子晶体时所释放出的能量或拆开1 mol离子晶体使之形成气态阴离子和阳离子所吸收的能量。单位：kJmol1。(2)影响晶格能的因素：离子的电荷和阴、阳离子的大小。晶格能与离子电荷的乘积成正比，与阴、阳离子的半径大小成反比。晶格能K(3)晶格能与晶体的性质：晶格能的数据可以用来说明许多典型的离子晶体的物理、化学性质的变化规律，晶格能较大，晶体的熔、沸点越高，硬度越大。(4)部分晶体的晶格能与晶体的物理性质晶格能与物理性质的对应关系，如下表所示：晶格能与离子型化
2、合物的物理性质NaCl型晶体NZNaBrNaClNaFBaOSrOCaOMgOBeO离子电荷111122222核间距/pm318294279231277257240210165晶格能/kJmol16867327868913041320434763916熔点/K93310131074126121962703284330732833硬度(莫氏标准)3.33.54.56.59.0题型1化学键的概念与实质【例1】现有如下各种说法：在水中氢、氧原子间均以化学键相结合；金属和非金属化合形成离子键；离子键是阳离子、阴离子的相互吸引；根据电离方程式HClHCl，可判断HCl分子里存在离子键；H2分子和Cl2分
3、子的反应过程是H2、Cl2分子里共价键发生断裂生成H、Cl原子，而后H、Cl原子形成离子键的过程。则对各种说法的判断正确的是()A正确B都不正确C正确，其他不正确 D仅不正确【解析】水中存在分子内H、O原子间的相互作用，也存在分子间H、O原子间的相互作用，而化学键只指分子内相邻原子间强烈的相互作用，故叙述不正确。离子键不是存在于任何金属和非金属粒子间，只是活泼金属和活泼非金属化合时，才可形成离子键，故叙述不正确。在离子化合物中，阴、阳离子间存在相互作用，但不单指吸引力，还有相互排斥力，故叙述不正确。HCl分子中不存在离子，它属于共价化合物，分子中没有离子键，故叙述不正确。化学反应的本质是旧键断
4、裂、新键形成，但HCl中存在共价键而非离子键，故叙述不正确。【答案】B【点悟】要把握各类化学键定义中的关键词，准确理解化学键的实质、形成和存在。题型2据晶体的性质推断晶体的类型【例2】根据下表几种物质的熔点和沸点数据(注：AlCl3熔点在2.5105 Pa条件下测定)，判断下列有关说法中，错误的是()物质NaClMgCl2AlCl3SiCl4单质B熔点/810710190682300沸点/14651418182.7572500A.SiCl4是分子晶体B单质B是原子晶体CAlCl3加热能升华DMgCl2所含离子键的强度比NaCl大【解析】三类不同的晶体由于形成晶体的粒子和粒子间的作用力不同，因而
5、表现出不同的性质。原子晶体具有高的熔、沸点，硬度大，不能导电；而离子晶体也具有较高的熔、沸点，较大的硬度，在溶液中或熔化状态下能导电；分子晶体熔、沸点低，硬度小，不导电，熔化时无化学键断裂。根据上述性质特点及表中数据进行分析，NaCl的熔、沸点均比MgCl2高，所以NaCl晶体中的离子键应比MgCl2强，故D项不正确。【答案】D【点悟】物质的性质是由物质的结构决定的，物质的物理性质是结构特点的表现。如本题中的AlCl3，熔、沸点较低，易升华，这与离子晶体的性质不符合，所以AlCl3并不是离子化合物，其晶体属于分子晶体。题型3晶体的性质【例3】下列说法中错误的是()A原子晶体中只存在非极性共价键
6、B分子晶体的状态变化，只需克服分子间作用力C金属晶体通常具有导电、导热和良好的延展性D离子晶体在熔化状态下能导电【解析】原子晶体中可以存在非极性键(如金刚石、晶体硅等)或极性键(如SiO2、SiC等)，A项错误；分子晶体是由分子通过分子间作用力形成的，改变其状态(熔化、汽化、升华、凝华等)，只需克服分子间作用力，B项正确；导电、导热和良好的延展性是金属的通性，C项正确；离子晶体在熔化状态(克服了离子键)电离成自由移动的离子而导电。D项正确。【答案】A【点悟】对四种类型的晶体，要掌握其成键粒子间的相互作用和典型实例，从而明确晶体的物理性质及发生状态变化所需克服的作用力类型。题型4离子晶体的计算【
7、例4】元素X的某价态离子Xn中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3形成的晶体结构如图所示。(1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为_。(2)该晶体中Xn离子中n_。(3)X元素的原子序数是_。(4)晶体中每个N3被_个等距离的Xn离子包围。【解析】(1)Xn位于晶胞的棱上，其数目为123(个)，N3位于晶胞的顶角，其数目为81(个)，故其个数比为31。(2)由晶体的化学式X3N知X的所带电荷为1。(3)因为K、L、M三个电子层充满，故为2、8、18，所以X的原子序数是29。(4)N3位于晶胞顶角，故其被6个X在上、下、左、右、前、后包围。【答案】(1)31(2)1(3)29(4)6【例5
8、】(2018年高考课标全国卷)Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：(1)Li2O是离子晶体，其晶格能可通过下图的BornHaber循环计算得到。可知，Li原子的第一电离能为_kJmol1，O=O键键能为_kJmol1，Li2O晶格能为_kJmol1。(2)Li2O具有反萤石结构，晶胞如图所示。已知晶胞参数为0.466 5 nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则Li2O的密度为_gcm3(列出计算式)。【解析】(1)锂原子的第一电离能是指1 mol气态锂原子失去1 mol电子变成1 mol气态锂离子所吸收的能量，即为520 kJmol1。O=O键键能是指1 mol氧气分子断裂生成气态氧原子所吸收的能量，即为249 kJmol12498 kJmol1。晶格能是指气态离子结合生成1 mol晶体所释放的能量或1 mol晶体断裂离子键形成气态离子所吸收的能量，则Li2O的晶格能为2 908 kJmol1。(2)1个氧化锂晶胞含O的个数为864，含Li的个数为8，1 cm107 nm，代入密度公式计算可得Li2O的密度为gcm3。【答案】(1)5204982 908(2)7