第四節(jié)離子晶體教學(xué)目標(biāo)

知識與能力：1．掌握離子晶體的概念，能識別氯化鈉、氯化銫、氟化鈣的晶胞結(jié)構(gòu)。2．學(xué)會離子晶體的性質(zhì)與晶胞結(jié)構(gòu)的關(guān)系。3．通過探究知道離子晶體的配位數(shù)與離子半徑比的關(guān)系。4、通過碳酸鹽的熱分解溫度與陽離子半徑的自學(xué)，拓展學(xué)生視野。５、通過分析數(shù)據(jù)和信息，能說明晶格能的大小與離子晶體性質(zhì)的關(guān)系。物質(zhì)銅干冰金剛石氯化鈉晶體類型判斷下列晶體的類型?金屬晶體分子晶體原子晶體?思考并討論：

氯化鈉晶體的構(gòu)成微粒是什么?構(gòu)成晶體的微粒間的相互作用力是什么？它是哪種晶體類型?2Na+Cl2==2NaCl

+11+17+17+11Na+Cl-NaClCl-Na+一、離子晶體離子鍵強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物、大部分的鹽類。由陽離子和陰離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體。1、概念：2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）、構(gòu)成粒子：陰、陽離子（2）、粒子間的作用力：3、常見的離子晶體：離子晶的配位數(shù):一個(gè)離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+可見：在NaCl晶體中，鈉離子、氯離子按一定的規(guī)律在空間排列成立方體。4、典型晶胞類型：（1）氯化鈉型晶胞一、離子晶體①鈉離子和氯離子的位置：鈉離子：（1）氯化鈉型晶胞4、晶胞類型：氯離子：鈉離子和氯離子交替排列；體心和棱心；面心和頂點(diǎn)，或者反之。一、離子晶體③與Na+等距離且最近的Na+

、Cl-

各有幾個(gè)？②每個(gè)晶胞含鈉離子、氯離子的個(gè)數(shù)與Na+等距離且最近的Cl-有：4、晶胞類型：（1）氯化鈉型晶胞與Na+等距離且最近的Na+

有：Na+和Cl-的配位數(shù)均為：

計(jì)算方法：均攤法頂點(diǎn)占1/8；棱占1/4；面心占1/2；體心占112個(gè)6個(gè)6一、離子晶體---Cl----Na+NaCl的晶體結(jié)構(gòu)模型（1）氯化鈉型晶胞4、晶胞類型一、離子晶體NaCl晶體中陰、陽離子配位數(shù)4、晶胞類型（1）氯化鈉型晶胞正八面體正八面體Cl-配位數(shù)為6Na+配位數(shù)為6一、離子晶體（2）氯化銫型晶胞4、晶胞類型一、離子晶體---Cs+---Cl-CsCl的晶體結(jié)構(gòu)及晶胞構(gòu)示意圖（2）氯化銫型晶胞4、晶胞類型一、離子晶體①銫離子和氯離子的位置：銫離子：②每個(gè)晶胞含銫離子、氯離子的個(gè)數(shù)銫離子：1個(gè)；氯離子：1個(gè)③與銫離子等距離且最近的銫離子、氯離子各有幾個(gè)？銫離子：6個(gè)；氯離子：8個(gè)（2）氯化銫型晶胞4、晶胞類型氯離子：頂點(diǎn)；或者反之。體心一、離子晶體(3)CaF2型晶胞③

Ca2+的配位數(shù)：④F-的配位數(shù)：②一個(gè)CaF2晶胞中含：4、晶胞類型①鈣離子和氟離子的位置：鈣離子：844個(gè)Ca2+和8個(gè)F-氟離子：頂點(diǎn)、面心體內(nèi)。一、離子晶體(4)*ZnS型晶胞③鋅離子的配位數(shù)：④硫離子的配位數(shù)：②一個(gè)ZnS晶胞中含：4、晶胞類型①鋅離子和硫離子的位置：鋅離子：硫離子：444個(gè)鋅離子和4個(gè)硫離子頂點(diǎn)、面心。體內(nèi)一、離子晶體科學(xué)探究（P78）1.數(shù)出CsCl、NaCl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？離子晶體陰離子的配位數(shù)陽離子的配位數(shù)NaClCsCl6688NaClCsClr+/r-C.N.68科學(xué)探究（P79）2.你認(rèn)為是什么因素決定了離子晶體中離子的配位數(shù)？利用表3—5的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，把計(jì)算結(jié)果填入表3—6，分析影響離子晶體中離子配位數(shù)的因素。0.520.93決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素科學(xué)探究（P79）幾何因素晶體中正負(fù)離子的的半徑比(r+/r-)是決定離子晶體結(jié)構(gòu)的重要因素,簡稱幾何因素。一般決定配位數(shù)的多少。正負(fù)離子的半徑比越大,配位數(shù)越多.電荷因素正負(fù)離子電荷比=正負(fù)離子的配位數(shù)比

=正負(fù)離子的數(shù)目反比晶體中正負(fù)離子的電荷比鍵性因素離子鍵的純粹程度(2)硬度

。5.離子晶體物理性質(zhì)的特點(diǎn)：(1)熔沸點(diǎn)

,難揮發(fā)難壓縮。較高較大(3)水溶性(4)導(dǎo)電性離子電荷越多,核間距離越小,熔沸點(diǎn)升高。一般易溶于水,而難溶于非極性溶劑。固態(tài)不導(dǎo)電,水溶液或者熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電。一、離子晶體科學(xué)視野（P79）1.碳酸鹽熱分解的實(shí)質(zhì)是什么？

組成碳酸鹽的金屬的金屬性越弱，陽離子的半徑越小，碳酸鹽的熱穩(wěn)定性越差，反之越好。2.表3-7的有關(guān)數(shù)值說明了什么？晶體中的陽離子結(jié)合碳酸根中的氧離子[閱讀思考]同周期金屬的碳酸鹽自左往右熱穩(wěn)定性減弱*碳酸鹽的熱穩(wěn)定性規(guī)律：同主族金屬的碳酸鹽，自上而下熱穩(wěn)定性增強(qiáng)；科學(xué)視野（P79）酸式碳酸鹽(碳酸氫鹽)的熱穩(wěn)定性規(guī)律與碳酸鹽相同同一金屬的碳酸鹽比其酸式碳酸鹽穩(wěn)定如：Li2CO3<Na2CO3<k2CO3<Rb2CO3<Cs2CO3如：Na2CO3>MgCO3>Al2(CO3)3如：Na2CO3>NaHCO3[知識拓展]二、晶格能一般,晶格能的大小與離子帶電量成正比,與離子半徑成反比.。仔細(xì)閱讀表3—8，分析晶格能的大小與離子晶體的熔點(diǎn)有什么關(guān)系？離子晶體的晶格能與哪些因素有關(guān)？晶格：可以將構(gòu)成晶體的粒子點(diǎn)，看成質(zhì)點(diǎn)，用假想的線將這些點(diǎn)連接起來，構(gòu)成有明顯規(guī)律性的空間格架。這種表示粒子在晶體中排列規(guī)律的空間格架叫做晶格,又稱晶架。晶格能：氣態(tài)離子形成1摩離子晶體時(shí)釋放的能量。晶格能越大：形成的離子晶體越穩(wěn)定（離子鍵越強(qiáng)）；熔點(diǎn)越高；硬度越大科學(xué)視野（P81）1.什么叫巖漿晶出？巖漿晶出的次序與晶格能的大小有關(guān)2.表3-9的有關(guān)數(shù)值說明了什么？火山噴出的巖漿是一種復(fù)雜的混合物，冷卻時(shí)，許多礦物相繼析出，簡稱“巖漿晶出”。巖漿晶出規(guī)則與晶格能3.什么是巖漿晶出規(guī)則？

晶格能高的晶體熔點(diǎn)較高，更容易在巖漿冷卻過程中先結(jié)晶。各類型離子晶體晶胞的比較晶體類型晶胞類型晶胞結(jié)構(gòu)示意圖配位數(shù)距離最近且相等的相反離子每個(gè)晶胞含有離子數(shù)實(shí)例NaCl型ABCsCl型ZnS型AB2CaF2型Na+：6Cl-：6Cs+：Cl-：88Zn2+：S2-：44Ca2+：F-：48Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：Ca2+：F-：Na+：Cl-：Cs+：Cl-：Zn2+：S2-：Ca2+：F-：6688444844114484KBrAgCl、MgO、CaS、BaSeZnS、AgI、

BeOCsCl、CsBr、CsI、TlCl堿土金屬鹵化物、堿金屬氧化物。本節(jié)小結(jié)離子晶體有什么特點(diǎn)？無單個(gè)分子存在；NaCl不表示分子式。熔沸點(diǎn)較高，硬度較大，難揮發(fā)難壓縮。且隨著離子電荷的增加，核間距離的縮短，晶格能增大，熔點(diǎn)升高。一般易溶于水，而難溶于非極性溶劑。固態(tài)不導(dǎo)電，水溶液或者熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電。哪些物質(zhì)屬于離子晶體？強(qiáng)堿、部分金屬氧化物、部分鹽類。四種晶體比較表（《綠本》P39）晶體類型分子晶體離子晶體原子晶體金屬晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)成粒子分子陰、陽離子原子金屬陽離子和自由電子微粒間作用力分子間作用力(范德華力和氫鍵)離子鍵共價(jià)鍵金屬鍵物理性質(zhì)硬度小較硬而脆很大一般較大(差別較大)延展性差差差良好熔點(diǎn)低較高高一般較高(差別較大)溶解性“相似相溶”多易溶于水不溶難溶(Na與水反應(yīng))導(dǎo)電性不良固態(tài)不導(dǎo)電，熔化或溶于水導(dǎo)電不良良好導(dǎo)熱性不良不良不良良好1、若晶體類型不同，一般情況下：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體；2、若晶體類型相同，則有：⑴離子晶體中，結(jié)構(gòu)相似時(shí)，離子半徑越小，離子電荷越高，晶格能越大，離子鍵就越強(qiáng)，熔點(diǎn)就越高。⑵原子晶體中，結(jié)構(gòu)相似時(shí)，原子半徑越小，共價(jià)鍵鍵長越短，鍵能越大，熔點(diǎn)越高；⑶分子晶體中（不含氫鍵時(shí)），分子組成和結(jié)構(gòu)相似時(shí)，相對分子質(zhì)量越大，范德華力就越強(qiáng)，熔點(diǎn)就越高。分子間含氫鍵的分子晶體熔點(diǎn)高于不含氫鍵的；⑷金屬晶體中，離子半徑越小，離子電荷越高，金屬鍵就越強(qiáng)，熔點(diǎn)就越高。合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)低?！疽?guī)律】比較物質(zhì)的熔點(diǎn)高低的規(guī)律1、下表列出了有關(guān)晶體的知識，其中錯(cuò)誤的是（）2、下列物質(zhì)的晶體，按其熔點(diǎn)由低到高的排列順序正確的是（）A．NａCｌ、SｉO2、CO2

B．NａCｌ、CO2、SｉO2C．NａCｌ、MｇO、SｉO2

D．NａCｌ、SｉO2、MｇO

3、用離子的電荷和半徑解釋下列離子晶體熔點(diǎn)高低的順序。（1）MｇO＞KCｌ（2）MｇO＞SｒS

（3）NａF＞NａCｌ＞NａBｒABCD晶體硫化鉀干冰金剛石碘組成晶體的微粒陰陽離子分子原子分子晶體微粒間存在的作用力離子鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵范德華力BC課堂練習(xí)123456878*4.中學(xué)教材上圖示的NaCl晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸得到完美晶體。NiO晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相同，Ni2＋與鄰近的O2-核間距為a×10-8㎝，（1）計(jì)算NiO晶體密度（已知NiO摩爾質(zhì)量為74.7g·mol-1)解：在該晶體中最小正方體中所含的Ni2+、O2－個(gè)數(shù)均為:即晶體中每個(gè)小正方體中平均含有1/2個(gè)NiO.其質(zhì)量為:而此小正方體體積為(a×10-8㎝)3故NiO晶體密度為：課堂練習(xí)74.7g6.02×1023×12（個(gè)）124×

18=74.7g6.02×1023×12(a×10-8㎝)3g.㎝-362.0a3=(2)NiO晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相同，設(shè)NiO的摩爾質(zhì)量Mg/mol,密度為ρg/mL,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求晶胞中兩個(gè)距離最近的氧離子中心間的距離為多少cm?解題思路：晶胞中任一個(gè)面對角線長度的一半(3)天然的和大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在某種NiO晶體中就存在以下缺陷：一個(gè)Ni2+空缺，另有兩個(gè)Ni2+被兩個(gè)Ni3+所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中N