人教版選修3 第三章 第四節(jié) 離子晶體 教案.docVIP

第三節(jié) 離子晶體課 時第一課時教學(xué)目的知識與技能1、理解離子晶體的結(jié)構(gòu)模型及其性質(zhì)的一般特點。2、了解離子晶體中離子晶體配位數(shù)及其影響因素。 3、了解決定離子晶體結(jié)構(gòu)的重要因素。過程與方法通過學(xué)習(xí)離子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，培養(yǎng)運用知識解決實際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的空間想像能力情感態(tài)度價值觀通過學(xué)習(xí)離子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，激發(fā)學(xué)生探究熱情與精神。進一步認識“結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)”的客觀規(guī)律重 點離子晶體的結(jié)構(gòu)模型及其性質(zhì)的一般特點；離子晶體配位數(shù)及其影響因素。難 點離子晶體配位數(shù)及其影響因素。 教學(xué)過程教學(xué)步驟、內(nèi)容師生活動復(fù)習(xí)分子晶體、原子晶體、金屬晶體的有關(guān)理論。過渡在晶體中，若微粒為離子，通過離子鍵形成的晶體為離子晶體，今天我們來研究離子晶體。板書第四節(jié) 離子晶體一、離子晶體1、定義：由陽離子和陰離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體。講在離子晶體中，陰陽離子間只存在離子鍵。不存在分子，而化學(xué)式表示為晶體中陰陽離子個數(shù)的最簡化。陰陽離子采用不等徑密堆積。板書2、構(gòu)成微粒：陰陽離子3、微粒間的作用：陰陽離子間以離子鍵結(jié)合，離子內(nèi)可能有共價鍵講離子晶體不一定含有金屬陽離子，如nh4cl為離子晶體，不含有金屬陽離子，但一定含有陰離子。講離子晶體種類繁多，結(jié)構(gòu)多樣，圖327給出了兩種典型的離子晶體的晶胞。我們來研究晶體中的配位數(shù)（在離子晶體中離子的配位數(shù)(縮寫為c n)是指一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目）。投影nacl和cscl的晶胞：科學(xué)探究1、cscl、nacl的陽離子和陰離子的比例都是l：l，同屬ae型離子晶體。參考圖327、圖3-28，數(shù)一數(shù)這兩種離子晶體中陽離子和陰離子的配位數(shù)，它們是否相等?并填表。離子晶體陰離子的配位數(shù)陽離子的配位數(shù)nacl66cscl882、你認為什么因素決定了離子晶體中離子的配位數(shù)？利用相關(guān)數(shù)據(jù)計算，并填表：znsnaclcsclrr=0.2-0.4rr=0.52rr=0.93c.n=4c.n=6c.n=8投影探究練習(xí)參考資料: 離子 na cs cl 離子半徑pm 95 169 18l 講 顯而易見，nacl和cscl是兩種不同類型的晶體結(jié)構(gòu)。晶體中正負離子的半徑比(rr)是決定離子晶體結(jié)構(gòu)的重要因素，簡稱幾何因素。板書4、配位數(shù)：與中心離子(或原子)直接成鍵的離子(或原子)稱為配位離子(原子)。講配位離子的數(shù)目稱為配位數(shù)。板書5、結(jié)構(gòu)模型：(1) 氯化鈉晶體 投影講由下圖氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)模型可得：每個na+緊鄰6個cl-，每個cl-緊鄰6個na+（上、下、左、右、前、后），這6個離子構(gòu)成一個正八面體。設(shè)緊鄰的na+與cl-間的距離為a，每個na+與12個na+等距離緊鄰（同層4個、上層4個、下層4個）。由均攤法可得：該晶胞中所擁有的na+數(shù)為4個 ， cl-數(shù)為4個，晶體中na+數(shù)與cl-數(shù)之比為1：1，則此晶胞中含有4個nacl結(jié)構(gòu)單元。板書(2)氯化銫晶體講每個cs+緊鄰8個cl-，每個cl-緊鄰8個cs+，這8個離子構(gòu)成一個正立方體。設(shè)緊鄰的cs+與cs+間的距離為a，則每個cs+與6個cs+等距離緊鄰（上、下、左、右、前、后）。晶體中的cs+與cl-數(shù)之比為1：1。投影 講 上面兩例中每種晶體的正負離子的配位數(shù)相同，是由于正負離子電荷(絕對值)相同，于是正負離子的個數(shù)相同，結(jié)果導(dǎo)致正負離子配位數(shù)相等，如在nacl中，na擴和c1的配位數(shù)均為6。如果正負離子的電荷不同，正負離子的個數(shù)必定不相同，結(jié)果，正負離子的配位數(shù)就不會相同。這種正負離子的電荷比也是決定離子晶體結(jié)構(gòu)的重要因素，簡稱電荷因素。例如，在caf2晶體中，ca2和f的電荷比(絕對值)是2：l，ca2和f的個數(shù)比是l：2，如圖329所示。ca2的配位數(shù)為8，f的配位數(shù)為4。此外，離子晶體的結(jié)構(gòu)類型還取決于離子鍵的純粹程度(簡稱鍵性因素)。板書6、影響因素：(1) 幾何因素：晶體中正負離子的半徑比(rr)。講離子鍵無飽和性和方向性，但成鍵時因離子半徑?jīng)Q定了陰陽離子參加成鍵的數(shù)目是有限的。陰陽離子半徑比值越大，配位數(shù)就越大。板書(2) 電荷因素：正負離子的電荷比。(3) 鍵性因素：離子鍵的純粹程度。講 在離子晶體中，離子間存在著較強的離子鍵，要克服離子間的相互作用使物質(zhì)熔化和沸騰，就需要較多的能量。因此，離子晶體具有較高的熔點、沸點和難揮發(fā)的性質(zhì)。板書7、離子晶體特點：(1) 較高的熔點和沸點，難揮發(fā)、難于壓縮。講離子晶體的熔沸點，取決于構(gòu)成晶體的陰陽離子間的離子鍵的強弱，而離子鍵的強弱，又可用離子半徑衡量，通常情況下，同種類型的離子晶體，離子半徑越小，離子鍵越強，熔沸點越高。講離子晶體中，由于離子鍵的強烈作用，離子晶體表現(xiàn)出較高的硬度，當晶體受到?jīng)_擊力作用時，部分離子鍵發(fā)生斷裂，導(dǎo)致晶體破碎。板書 (2) 硬而脆，無延展性講離子晶體中陰陽離子交替出現(xiàn)，層與層之間如果滑動，同性離子相鄰而使斥力增大導(dǎo)致不穩(wěn)定，所以離子晶體無延展性。講由于離子晶體中離子鍵作用較強，離子晶體不能自由移動，即晶體中無自由移動離子，因此，離子晶體不導(dǎo)電。當升高溫度時，陰陽離子獲得足夠能量克服了離子間相互作用，成為自由移動的離子，在外界電場作用下，離子定向移動而導(dǎo)電。離子化合物溶于水時，陰陽離子受到水分子作用變成了自由移動的離子(或水合離子)，在外界電場作用下，陰陽離子定向移動而導(dǎo)電。板書 (3) 不導(dǎo)電，但熔化后或溶于水后能導(dǎo)電。講當把離子晶體放在水中時，極性水分子對離子晶體中的離子產(chǎn)生吸引，使晶體中的離子克服離子間的作用而離開晶體，變成在水中自由移動的離子。板書(4) 大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑中，難溶于非極性溶劑中。小結(jié)化學(xué)變化過程一定發(fā)生舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成，但破壞化學(xué)鍵或形成化學(xué)鍵的過程卻不一定發(fā)生化學(xué)變化。自學(xué)科學(xué)視野復(fù)雜離子的晶體碳酸鹽在一定溫度下會發(fā)生分解，如大家熟悉的碳酸鈣煅燒得到石灰(cao)，這是由于碳酸鈣受熱，晶體中的碳酸根離子會發(fā)生分解，放出二氧化碳。實驗證明，碳酸鹽的陽離子不同，熱分解的溫度不同。碳酸鹽mgco3caco3srco3baco3熱分解溫度4029001 1721 360陽離子半徑pm6699112135【課堂練習(xí)】1、下列物質(zhì)屬于離子化合物的是 ( )anh3bnafchbrdkoh2、某主族元素a的外圍電子排布式為ns1，另一主族元素b的外圍電子排布為ns2np4，則兩者形成的離子化合物的化學(xué)式可能為aabba2bcab2da2b33、下列敘述正確的是( )a氯化鈉晶體不能導(dǎo)電，所以氯化鈉不是電解質(zhì)b氯化鈉溶液能導(dǎo)電，所以氯化鈉溶液是電解質(zhì)c熔融的氯化鈉和氯化鈉溶液都能產(chǎn)生自由移動的離子d氯化鈉熔融時不破壞氯化鈉晶體中的離子鍵。4、下列化合物中形成離子鍵的所有微粒，其基態(tài)電子層結(jié)構(gòu)都與氬原子相同的是（ ）amgcl2 bcabr2 ck2s dna2o5、下列微粒中，基態(tài)最外層電子排布滿足ns2np6的一組是 （ ）aba2+、mg2+ bk+、cu2+ cca2+、zn2+ dna+、al3+6、下列離子化合物中，兩核間距離最大的是 （ ）alicl bnaf ckcl dnacl知識結(jié)構(gòu)與板書設(shè)第四節(jié) 離子晶體一、離子晶體1、定義：由陽離子和陰離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體。2、構(gòu)成微粒：陰陽離子3、微粒間的作用：陰陽離子間以離子鍵結(jié)合，離子內(nèi)可能有共價鍵4、配位數(shù)：與中心離子(或原子)直接成鍵的離子(或原子)稱為配位離子(原子)。5、結(jié)構(gòu)模型：(1) 氯化鈉晶體 (2)氯化銫晶體6、影響因素：(1) 幾何因素：晶體中正負離子的半徑比(rr)。(2) 電荷因素：正負離子的電荷比。(3) 鍵性因素：離子鍵的純粹程度。7、離子晶體特點：(1) 較高的熔點和沸點，難揮發(fā)、難于壓縮。(2) 硬而脆(3) 不導(dǎo)電，但熔化后或溶于水后能導(dǎo)電。(4) 大多數(shù)離子晶體易溶于極性溶劑中，難溶于非極性溶劑中。課后反思第三節(jié) 離子晶體課 時第二課時教學(xué)目的知識與技能1.了解晶格能的應(yīng)用，知道晶格能的大小可以衡量離子晶體中離子鍵的強弱；2.知道離子化合物的熱穩(wěn)定性與陰、陽離子的半徑和電荷有關(guān)；3.能說出分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結(jié)構(gòu)基元以及物理性質(zhì)方面的主要區(qū)別。過程與方法通過復(fù)習(xí)分子晶體、原子晶體的相關(guān)知識，學(xué)會利用“知識遷移”的學(xué)習(xí)方法去學(xué)習(xí)離子晶體，培養(yǎng)自學(xué)能力。情感態(tài)度價值觀通過對晶胞中離子配位數(shù)的計算與分析，培養(yǎng)空間想象能力以及懂得利用跨學(xué)科知識的學(xué)習(xí)能力。重 點了解晶格能的應(yīng)用，知道晶格能的大小可以衡量離子晶體中離子鍵的強弱。難 點離子晶體的晶格能與性質(zhì)的關(guān)系。教學(xué)過程教學(xué)步驟、內(nèi)容師生活動講 最能反映離子晶體穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)是它們的晶格能。離子晶體的品格能的定義是氣態(tài)離子形成l摩離子晶體釋放的能量，通常取正值，表38給出了某些離子晶體的晶格能數(shù)據(jù)。 板書二、晶格能1、定義：晶格能是指1mol的離子化合物中的陰陽離子，由相互遠離的氣態(tài)，結(jié)合成離子晶體時所釋放出的能量或拆開1mol離子晶體使之形成氣態(tài)陰離子和陽離子所吸收的能量。單位是kj/mol投影 f c1一 br i li na k cs rb 1036 923 821 785 740 853 786 715 689 659 807 747 682 660 63l 757 704 649 630 604板書 2、影響因素：離子的電荷和陰陽離子的大小。講晶格能與離子電荷的乘積成正比，與陰陽離子的大小成反比。觀察 分析晶格能大小與晶體穩(wěn)定性關(guān)系。講晶格能的數(shù)據(jù)可以用來說明許多典型的離子晶體的物理化學(xué)性質(zhì)的變化規(guī)律。板書3、規(guī)律：晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，而且熔點越高，硬度越大。自學(xué)科學(xué)視野巖漿晶出規(guī)則與晶格能問題1、什么是巖漿晶出？2、巖漿晶出順序與晶格能的關(guān)系？投影 巖漿小結(jié)晶格能越大，越早析出晶體。越早達到飽和，越易析出。【課堂練習(xí)】1、下列大小關(guān)系正確的是a、晶格能：naclcao c、熔點：nainabr d、熔沸點：co2nacl2、下表列出了鈉的鹵化物和硅的鹵化物的熔點：naxnafnaclnabrnai熔點995801775651six4sif4sicl4sibr4sii4熔點90.270.45.2120.5回答下列問題：（1）鈉的鹵化物的熔點比相應(yīng)的硅的鹵化物的熔點高很多，其原因是 。（2）naf 的熔點比nabr的熔點