高中人教版化学选修三教案-3.4 离子晶体 第一课时1 .doc

1、课题：第四节 离子晶体(1) 授 课 班级 课 时 教 学 目 的 知 识 与 技 能 1、 理解离子晶体的结构模型及其性质的一般特 点。 2、 了解离子晶体中离子晶体配位数及其影响因 素。 3、了解决定离子晶体结构的重要因素。 过 程 与 方 法 通过学习离子晶体的结构与性质，培养运用知 识解决实际问题的能力，培养学生的空间想像能力 情 感 态 度 价 值观 通过学习离子晶体的结构与性质，激发学生探 究热情与精神。进一步认识“结构决定物质性质” 的客观规律 重 离子晶体的结构模型及其性质的一般特点； 离子晶体 点 配位数及其影响因素； 难 点 离子晶体配位数及其影响因素； 知 识 结 构 与

2、 板 书 设 计 第四节 离子晶体 一、离子晶体 1、定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶 体。 2、构成微粒：阴阳离子 3、微粒间的作用：阴阳离子间以离子键结合，离子内 可能有共价键 4、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(原子)。 5、结构模型： (1) 氯化钠晶体 (2)氯化铯晶体 6、影响因素： (1) 几何因素：晶体中正负离子的半径比(rr)。 (2) 电荷因素：正负离子的电荷比。 (3) 键性因素：离子键的纯粹程度。 7、离子晶体特点： (1) 较高的熔点和沸点，难挥发、难于压缩。 (2) 硬而脆 (3) 不导电，但熔化后或溶于水后能导电。

3、(4) 大多数离子晶体易溶于极性溶剂中，难溶于非极性 溶剂中。 教学过程 教学步骤、内容 教 学方法、 手段、师 生活动 复习分子晶体、原子晶体、金属晶体的有关理论。 过渡在晶体中，若微粒为离子，通过离子键形成的 晶体为离子晶体，今天我们来研究离子晶体。 板书第四节 离子晶体 一、离子晶体 1、定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的 晶体。 讲在离子晶体中，阴阳离子间只存在离子键。不 存在分子，而化学式表示为晶体中阴阳离子个数的最简 化。阴阳离子采用不等径密堆积。 板书2、构成微粒：阴阳离子 3、微粒间的作用：阴阳离子间以离子键结合，离子 内可能有共价键 讲离子晶体不一定含有金属阳离子，如

4、 NH4Cl 为 离子晶体，不含有金属阳离子，但一定含有阴离子。 讲离子晶体种类繁多，结构多样，图 327 给出了 两种典型的离子晶体的晶胞。我们来研究晶体中的配位数 （在离子晶体中离子的配位数(缩写为 C N)是指一个离子 周围最邻近的异电性离子的数目）。 投影NaCl 和 CsCl 的晶胞： 科学探究 1、CsCl、NaCl 的阳离子和阴离子的比例都是 l：l， 同属 AE 型离子晶体。参考图 327、图 3-28，数一数这 两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数，它们是否相 等?并填表。 离子晶体 阴 离 子 的配位数 阳离子的 配位数 NaCl 6 6 CsCl 8 8 2、你认为什么因

5、素决定了离子晶体中离子的配位 数？利用相关数据计算，并填表： ZnS NaCl CsCl r rr rr r =0.2-0.4 =0.52 =0.93 C.N=4 C.N=6 C.N=8 投影探究练习参考资料: 离子 Na Cs Cl 离 子 半径pm 95 169 18l 讲 显而易见， NaCl 和 CsCl 是两种不同类型的晶体 结构。晶体中正负离子的半径比(rr)是决定离子晶体 结构的重要因素，简称几何因素。 板书4、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(原子)。 讲配位离子的数目称为配位数。 板书5、结构模型： (1) 氯化钠晶体 投影 讲由下图氯化钠晶

6、体结构模型可得：每个 Na +紧 邻 6 个 Cl -，每个 Cl-紧邻 6 个 Na+（上、下、左、右、前、 后） ，这 6 个离子构成一个正八面体。设紧邻的 Na +与 Cl- 间的距离为 a， 每个 Na +与 12 个 Na+等距离紧邻 （同层 4 个、 上层 4 个、下层 4 个） 。由均摊法可得：该晶胞中所拥有 的 Na+数为 4 个 ， Cl-数为 4 个，晶体中 Na+数与 Cl-数 之比为 1：1，则此晶胞中含有 4 个 NaCl 结构单元。 板书(2)氯化铯晶体 讲每个 Cs +紧邻 8 个 Cl-，每个 Cl-紧邻 8 个 Cs+， 这 8 个离子构成一个正立方体。设紧邻

7、的 Cs +与 Cs+间的距 离为 a，则每个 Cs +与 6 个 Cs+等距离紧邻（上、下、左、 右、前、后） 。晶体中的 Cs +与 Cl-数之比为 1：1。 投影 讲 上面两例中每种晶体的正负离子的配位数相 同，是由于正负离子电荷(绝对值)相同，于是正负离子的 个数相同，结果导致正负离子配位数相等，如在 NaCl 中， Na 扩和 C1的配位数均为 6。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。这种正负离子的电荷比也是决定离子晶体结构 的重要因素，简称电荷因素。例如，在 CaF2晶体中，Ca 2 和 F 的电荷比(绝对值)是 2：l，Ca2和

8、 F的个数比是 l： 2，如图 329 所示。Ca 2的配位数为 8，F的配位数为 4。 此外，离子晶体的结构类型还取决于离子键的纯粹程度 (简称键性因素)。 投影 板书6、影响因素： (1) 几何因素：晶体中正负离子的半径比(rr)。 讲离子键无饱和性和方向性，但成键时因离子半 径决定了阴阳离子参加成键的数目是有限的。阴阳离子半 径比值越大，配位数就越大。 板书(2) 电荷因素：正负离子的电荷比。 (3) 键性因素：离子键的纯粹程度。 讲 在离子晶体中，离子间存在着较强的离子键， 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点、沸点和难挥发 的性质。

9、 板书7、离子晶体特点： (1) 较高的熔点和沸点，难挥发、难于压缩。 讲离子晶体的熔沸点，取决于构成晶体的阴阳离 子间的离子键的强弱，而离子键的强弱，又可用离子半径 衡量，通常情况下，同种类型的离子晶体，离子半径越小， 离子键越强，熔沸点越高。 讲离子晶体中，由于离子键的强烈作用，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。 板书 (2) 硬而脆，无延展性 讲离子晶体中阴阳离子交替出现，层与层之间如 果滑动，同性离子相邻而使斥力增大导致不稳定，所以离 子晶体无延展性。 讲由于离子晶体中离子键作用较强，离子晶体不 能自由移动，即晶体中无自由移动离子，

10、因此，离子晶体 不导电。当升高温度时，阴阳离子获得足够能量克服了离 子间相互作用， 成为自由移动的离子， 在外界电场作用下， 离子定向移动而导电。离子化合物溶于水时，阴阳离子受 到水分子作用变成了自由移动的离子(或水合离子)，在外 界电场作用下，阴阳离子定向移动而导电。 板书 (3) 不导电，但熔化后或溶于水后能导电。 讲当把离子晶体放在水中时，极性水分子对离子 晶体中的离子产生吸引，使晶体中的离子克服离子间的作 用而离开晶体，变成在水中自由移动的离子。 板书(4) 大多数离子晶体易溶于极性溶剂中，难溶 于非极性溶剂中。 小结化学变化过程一定发生旧化学键的断裂和新 化学键的形成，但破坏化学键或形成化学键的过程却不一 定发生化学变化。 自学科学视野复杂离子的晶体 碳酸盐在一定温度下会发生分解，如大家熟悉的碳酸 钙煅烧得到石灰(CaO)，这是由于碳酸钙受热，晶体中的 碳酸根离子会发生分解，放出二氧化碳。实验证明，碳酸 盐的阳离子不同，热分解的温度不同。 碳酸盐 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3 热 分 解 温 度 402 900 1 172 1 360 阳 离 子 半 径 pm 66 99 112 135 教学回顾：