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1、 離子晶體教案 職業(yè)中學(xué) 溫建玲 課題：第四節(jié) 離子晶體(1) 授課班級(jí) 課 時(shí) 第一課時(shí) 教 學(xué) 目 的 知識(shí) 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(diǎn)。 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(guò)程 與 方法 通過(guò)學(xué)習(xí)離子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，培養(yǎng)運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)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(jià)值觀 通過(guò)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(jìn)一步認(rèn)識(shí)“結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)”的客觀規(guī)律

2、 重 點(diǎn) 離子晶體的結(jié)構(gòu)模型及其性質(zhì)的一般特點(diǎn)；離子晶體配位數(shù)及其影響因素； 難 點(diǎn) 離子晶體配位數(shù)及其影響因素； 知 識(shí) 結(jié) 構(gòu) 與 板 書 設(shè) 計(jì) 第四節(jié) 離子晶體 一、離子晶體 1、定義：由陽(yáng)離子和陰離子通過(guò)離子鍵結(jié)合而成的晶體。 2、構(gòu)成微粒：陰陽(yáng)離子 3、微粒間的作用：陰陽(yáng)離子間以離子鍵結(jié)合，離子內(nèi)可能有共價(jià)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(fù)離子的半徑比(r＋／r－)。 (2) 電荷

3、因素：正負(fù)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(diǎn)： (1) 較高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，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。 教學(xué)過(guò)程 教學(xué)步驟、內(nèi)容 [復(fù)習(xí)]分子晶體、原子晶體、金屬晶體的有關(guān)理論。 [過(guò)渡]在晶體中，若微粒為離子，通過(guò)離子鍵形成的晶體為離子晶體，今天我們來(lái)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(yáng)離子和陰離子通過(guò)離子鍵結(jié)合而成的晶體。 ［講］在離子晶體中，陰陽(yáng)離子間只存在離子鍵。不存在分子

4、，而化學(xué)式表示為晶體中陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)的最簡(jiǎn)化。 [板書]2、構(gòu)成微粒：陰陽(yáng)離子 3、微粒間的作用：陰陽(yáng)離子間以離子鍵結(jié)合，離子內(nèi)可能有共價(jià)鍵 ［講］離子晶體不一定含有金屬陽(yáng)離子，如NH4Cl為離子晶體，不含有金屬陽(yáng)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3—27給出了兩種典型的離子晶體的晶胞。我們來(lái)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(gè)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(yáng)離子和陰離子的比例都是l：l，同屬AE型離子晶體。參考圖3—27、圖3-28，

5、數(shù)一數(shù)這兩種離子晶體中陽(yáng)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(yáng)離子的配位數(shù) NaCl 6 6 CsCl 8 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(fù)離子的半徑比(r＋／r－)是決定離子晶體結(jié)構(gòu)的重要因素，簡(jiǎn)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

6、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(gè)Na+緊鄰6個(gè)Cl-，每個(gè)Cl-緊鄰6個(gè)Na+（上、下、左、右、前、后），這6個(gè)離子構(gòu)成一個(gè)正八面體。設(shè)緊鄰的Na+與Cl-間的距離為a，每個(gè)Na+與12個(gè)Na+等距離緊鄰（同層4個(gè)、上層4個(gè)、下層4個(gè)）。由均攤法可得：該晶胞中所擁有的Na+數(shù)為4個(gè) ， Cl-數(shù)為4個(gè)，晶體中Na+數(shù)與Cl-數(shù)之比為1：1，則此晶胞中含有4個(gè)NaCl結(jié)構(gòu)單元。 [板書](2)氯化銫晶體 ［講］每個(gè)Cs+緊鄰8個(gè)Cl-，每個(gè)Cl-緊鄰8個(gè)Cs+，這8個(gè)離子構(gòu)成一個(gè)正立方體。設(shè)緊

7、鄰的Cs+與Cs+間的距離為a，則每個(gè)Cs+與6個(gè)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(fù)離子的配位數(shù)相同，是由于正負(fù)離子電荷(絕對(duì)值)相同，于是正負(fù)離子的個(gè)數(shù)相同，結(jié)果導(dǎo)致正負(fù)離子配位數(shù)相等，如在NaCl中，Na＋擴(kuò)和C1－的配位數(shù)均為6。如果正負(fù)離子的電荷不同，正負(fù)離子的個(gè)數(shù)必定不相同，結(jié)果，正負(fù)離子的配位數(shù)就不會(huì)相同。這種正負(fù)離子的電荷比也是決定離子晶體結(jié)構(gòu)的重要因素，簡(jiǎn)稱電荷因素。例如，在CaF2晶體中，Ca2＋和F－的電荷比(絕對(duì)值)是2：l，Ca2＋和F－的個(gè)數(shù)比是l：2，如圖3—29所

8、示。Ca2＋的配位數(shù)為8，F(xiàn)－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(jiǎn)稱鍵性因素)。 ［投影］ [板書]6、影響因素： (1) 幾何因素：晶體中正負(fù)離子的半徑比(r＋／r－)。 ［講］離子鍵無(wú)飽和性和方向性，但成鍵時(shí)因離子半徑?jīng)Q定了陰陽(yáng)離子參加成鍵的數(shù)目是有限的。陰陽(yáng)離子半徑比值越大，配位數(shù)就越大。 [板書](2) 電荷因素：正負(fù)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(qiáng)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(diǎn)、沸點(diǎn)和難揮發(fā)的性質(zhì)。 [板書]7

9、、離子晶體特點(diǎn)： (1) 較高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，難揮發(fā)、難于壓縮。 ［講］離子晶體的熔沸點(diǎn)，取決于構(gòu)成晶體的陰陽(yáng)離子間的離子鍵的強(qiáng)弱，而離子鍵的強(qiáng)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(qiáng)，熔沸點(diǎn)越高。 [講]離子晶體中，由于離子鍵的強(qiáng)烈作用，離子晶體表現(xiàn)出較高的硬度，當(dāng)晶體受到?jīng)_擊力作用時(shí)，部分離子鍵發(fā)生斷裂，導(dǎo)致晶體破碎。 [板書] (2) 硬而脆，無(wú)延展性 ［講］離子晶體中陰陽(yáng)離子交替出現(xiàn)，層與層之間如果滑動(dòng)，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(wú)延展性。 ［講］由于離子晶體中離子鍵作用較強(qiáng)，離子晶體不能自由移動(dòng)，即晶體中無(wú)自由移

10、動(dòng)離子，因此，離子晶體不導(dǎo)電。當(dāng)升高溫度時(shí)，陰陽(yáng)離子獲得足夠能量克服了離子間相互作用，成為自由移動(dòng)的離子，在外界電場(chǎng)作用下，離子定向移動(dòng)而導(dǎo)電。離子化合物溶于水時(shí)，陰陽(yáng)離子受到水分子作用變成了自由移動(dòng)的離子(或水合離子)，在外界電場(chǎng)作用下，陰陽(yáng)離子定向移動(dòng)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(dāng)把離子晶體放在水中時(shí)，極性水分子對(duì)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(dòng)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(guò)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

11、壞化學(xué)鍵或形成化學(xué)鍵的過(guò)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(huì)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(huì)發(fā)生分解，放出二氧化碳。實(shí)驗(yàn)證明，碳酸鹽的陽(yáng)離子不同，熱分解的溫度不同。 碳酸鹽 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3 熱分解溫度／℃ 402 900 1 172 1 360 陽(yáng)離子半徑／pm 66 99 112 135 作業(yè) 書本習(xí)題 4-7