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文本内容:
2019-2020年高中化学离子晶体学案苏教版选修4【学习目标】
1、理解离子晶体的概念、构成及物理性质特征,掌握常见的离子晶体的类型及有关晶胞的计算
2、进一步认识晶体的内部特征【课前预习】
1、什么是离子键?作用力的实质是什么?
2、什么是晶格能?影响因素有哪些?
3、晶格能的大小与离子晶体的熔沸点、硬度的关系怎样?
4、指出下列物质中的化学键类型KBrCCl4N2CaONaOH
5、下列物质中哪些是离子化合物?哪些是只含离子键的离子化合物?哪些是既含离子键又含共价键的离子化合物?KClHClNa2SO4HNO3NH4ClO2Na2O2【新课学习】板块
一、离子晶体概念【自主学习】阅读课本离子晶体的内容,思考离子晶体的特征[思考1]离子晶体能否导电,主要的物理共性有哪些?[思考2]判断下列每组物质的熔沸点的高低,影响离子晶体的熔沸点高低的因素有哪些?1NaFNaClNaBrNaI2MgONa2O[思考3]哪些物质属于离子晶体?【归纳整理】
1、定义
2、特点
3、离子晶体熔沸点高低的影响因素
4、物质的类别板块
二、离子晶体的结构【讲述】边展示模型边讲解离子晶体的空间结构
1、NaCl型观察NaCl的晶体结构示意图,思考后填空
(1)每个Na+同时吸引个Cl-,每个Cl-同时吸引个Na+,而Na+数目与Cl-数目之比为,化学式为
(2)根据氯化钠的结构模型确定晶胞,并分析其构成每个晶胞中有Na+,有个Cl-
(3)在每个Na+周围与它最近的且距离相等的Na+有 个
(4)在每个Na+周围与它最近的且距离相等的Cl-所围成的空间结构为体
(5)已知氯化钠的摩尔质量为
58.5g.mol-1阿伏加德罗常数取
6.02×1023mol-1则食盐晶体中两个距离最近的Na+的核间距离最接近下面四个数据中的哪一个?()A、
3.0×10-8cmB、
3.5×10-8cmC、
4.0×10-8cmD、
5.0×10-8cm
2、CsCl型观察CsCl的晶体结构示意图,思考后填空
(1)每个Cs+同时吸引个Cl-,每个Cl-同时吸引个Cs+,而Cs+数目与Cl-数目之为,化学式为
(2)根据氯化铯的结构模型确定晶胞,并分析其构成每个晶胞中有Cs+,有个Cl-
(3)在每个Cs+周围与它最近的且距离相等的Cs+有 个【巩固练习】
1、某离子晶体的结构(局部如图),X位于立方体的顶点,Y位于立方体的中心,则该晶体的化学式是板块
三、离子晶体的配位数【交流与讨论】氯化钠与氯化铯均为AB型离子晶体,但两者的阴、阳离子周围带相反电荷离子的数目却不同,你认为造成这一差异的可能原因是什么?离子晶体中一种离子周围所环绕的带相反电荷的离子的数目的多少,与有关【讲述】离子晶体的配位数以及与r+/r-的关系 NaCl六配体CsCl八配体ZnS四配体均为AB型晶体为何配位数不同【归纳整理】
1、离子晶体稳定存在的条件离子形成晶体时,阴、阳离子总是尽可能紧密地排列,且一种离子周围所环绕的带相反电荷的离子越多,体系能量越低,所构成的离子晶体就越稳定
2、离子晶体的配位数NaCl型离子配位数为CsCl型离子配位数为【交流与讨论】NaCl和CsCl均为AB型离子晶体,但两者的阴、阳离子周围带相反电荷离子的数目却不同,你认为造成这一差异的可能原因是什么?【讲述】
3、r+/r-与配位数从六配位的介稳状态出发进行半径比与配位数之间关系的探讨(ABCD为正方形)阴、阳离子半径比与配位数的关系r+/r-配位数实例
0.225~
0.4144ZnS
0.414~
0.7326NaCl
0.732~
1.08CsCl>
1.012CsF【课时训练】
1、已知Cd2+半径为97pm,S2-半径为184pm,按正负离子半径比,CdS应具有型晶格,正、负离子的配位数之比应是;但CdS却具有立方ZnS型晶格,正负离子的配位数之比是,这主要是由造成的
2、某离子晶体的晶胞结构如图所示则该离子晶体的化学式为()A.abcB、abc3C.ab2c3D.ab3c
3、在NaCl晶体中,与每个Na+距离相等且最近的Cl所围成的空间构型为()A.正四面体 B.正六面体 C.正八面体 D.正十二面体
4、下面有关离子晶体的叙述中,不正确的是A.1mol氯化钠中有NA个NaCl分子B.氯化钠晶体中,每个Na+周围距离相等的Cl—共有6个C.氯化铯晶体中,每个CS+周围紧邻8个Cl—D.平均每个NaCl晶胞中有4个Na+、4个Cl—
5、离子晶体熔点的高低决定于晶体中阳离子与阴离子之间的静电引力,静电引力大则熔点高,引力小则反之,判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序A.KClNaClBaOCaOB.NaClKClCaOBaOC.CaOBaONaClKClD.CaOBaOKClNaCl
6、含有共价键的离子晶体是A.MgCl2B.NaOHC.H2SD.NH42S
7、已知元素X的电负性数值为
2.5,元素Y的电负性数值是
3.5,元素Z的电负性数值为
1.2,元素W的电负性数值为
2.4你认为上述四种元素中,哪两种最容易形成离子化合物()A.X与YB.X与WC.Y与ZD.Y与W
8、某物质的晶体中,含A、B、C三种元素,其排列方式如右图所示(其中前后两面心上的B原子不能画出),晶体中A、B、C的原子个数比依次为A.131B.231C.221D.133
9、下表为周期表的一部分,其中的字母代表对应的元素请回答下列问题
(1)写出元素I的基态原子的价电子排布式;已知M2+离子3d轨道中有6个电子,试推出M元素位于周期表的周期族
(2)请列举F的金属性比C强的实验事实,并用原子结构理论解释其原因__________________________________________
(3)H、A、G三种元素形成的晶体是一种矿物的主要成分,其晶胞结构如左图,则该晶体的化学式为;在该晶体中,G离子的配位数为;若晶胞的边长为acm,则晶体的密度为g/cm3XY。