还剩1页未读,继续阅读
文本内容:
2019-2020年高中化学第三册必修+选修离子晶体、分子晶体和原子晶体一
1、学习目标1.使学生理解氯化钠、氯化铯等典型离子晶体的结构模型及其性质的一般特点2.使学生理解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系3.复习已学过原子结构、元素周期表、化学键、分子极性等相关基础知识,帮助学生形成知识网络4.掌握根据晶体结构模型计算微粒数的一般方法
二、重点和难点重点离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型;晶体类型与性质的关系难点离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型;氢键
三、教学过程一引入新课[复习提问]1.写出NaCl、CO
2、H2O的电子式2.NaCl晶体是由Na+和Cl-通过形成的晶体[课题板书]第一节离子晶体、分子晶体和分子晶体(有课件)
一、离子晶体1.概念离子间通过离子键形成的晶体2.空间结构以NaCl、CsCl为例来,以媒体为手段,攻克离子晶体空间结构这一难点[针对性练习][例1]如图为NaCl晶体中取出一部分结构图,图中直线交点处为NaCl晶体中Na+与Cl-所处的位置不考虑体积的大小1若该立方体中心处是一钠离子,请将图中代表Na+的小圆用笔涂黑圆点,以完成NaCl晶体结构示意图分析这个立方体示意图中共有多少个“NaCl”单元?2从晶胞中分Na+周围与它最近时且距离相等的Na+共有多少个[解析]下图中心圆甲涂黑为Na+,与之相隔均要涂黑
(1)图中大立方体是由8个小立方体构成,由于顶点上的微粒是由八个相同的立方体共用、棱上的微粒是由四个相同的立方体共用、面上的微粒是由两个相同的立方体共用可如下计算立方体中钠离子、氯离子个数计算在该晶胞中含有Na+的数目在晶胞中心有1个Na+外,在棱上共有4个Na+,一个晶胞有6个面,与这6个面相接的其他晶胞还有6个面,共12个面又因棱上每个Na+又为周围4个晶胞所共有,所以该晶胞独占的是12×1/4=3个.该晶胞共有的Na+为4个晶胞中含有的Cl-数Cl-位于顶点及面心处,每.个平面上有4个顶点与1个面心,而每个顶点上的氯离于又为8个晶胞本层4个,上层4个所共有该晶胞独占8×1/8=1个一个晶胞有6个面,每面有一个面心氯离子,又为两个晶胞共有,所以该晶胞中独占的Cl-数为6×1/2=3不难推出,nNa+:nCl-=4:4=1:1所以图示立方体中共有4个“NaCl”单元化学式为NaCl
(2)以中心Na+为依据,画上或找出三个平面主个平面互相垂直在每个平面上的Na+都与中心Na+最近且为等距离每个平面上又都有4个Na+,所以与Na+最近相邻且等距的Na+为3×4=12个3.离子晶体结构对其性质的影响
(1)离子晶体熔、沸点的高低取决于离子键的强弱,而离子晶体的稳定性又取决于什么在离子晶体中,构成晶体的粒子和构成离子键的粒子是相同的,即都是阴、阳离子离子晶体发生三态变化,破坏的是离子键也就是离子键强弱即决定了晶体熔、沸点的高低,又决定了晶体稳定性的强弱
(2)离子晶体中为何不存在单个的小分子在离子晶体中,阴、阳离子既可以看作是带电的质点,又要以看作是带电的球体,其中,阳离子总是尽可能的多吸引阴离子、阴离子又总是尽可能多的吸引阴离子只要空间条件允许的话这种结构向空间延伸,即晶体多大,分子就有多大,晶体内根本不存在单个的小分子,整个晶体就是一个大分子4.离子晶体的判断及晶胞折算
(1)如何判断一种晶体是离子晶体方法一由组成晶体的晶格质点种类分离子化合物形成的晶体一定为离子晶体方法二由晶体的性质来分
①根据导电性固态时不导电而熔化或溶解时能导电的一般为离子晶体
②根据机械性能具有较高硬度,且脆的为离子晶体
(2)什么是晶胞如何由晶胞来求算晶体的化学式构成晶体的结构粒子是按着一定的排列方式所形成的固态群体在晶体结构中具有代表性的最小重复单位叫晶胞根据离子晶体的晶胞,求阴、阳离子个数比的方法?
①处于顶点上的离子同时为8个晶胞共有,每个离子有1/8属于晶胞
②处于棱上的离子同时为4个晶胞共有,每个离子有1/4属于晶胞
③处于面上的离子;同时为2个晶胞共有,每个离子有1/2属于晶胞
④处于体心的离子则完全属于该晶胞[学生练习]题目在高温超导领域中,有一种化合物叫钙钛矿,其晶体结构中有代表性的最小单位结构如图所示试回答
(1)在该晶体中每个钛离子周围与它最近且相等距离的钛离子有多少个
(2)在该晶体中氧、钙、钛的粒子个数化是多少[解析]由图看出,在每个钛离于的同层左、右与前后、上下各层中都紧密排列着完全相同的钛离子,共有晶胞边长的6个钛离子至于同一晶胞中独占三元素粒子个数比,则从每种元素粒子是晶胞中的位置考虑Ca2+位于立方体的中央为一个晶胞所独占;钛离子位于晶胞的顶点上,为相邻两层8个晶胞所共有左右、前后、上中下、左右前后4个而上下中相同重复共8个,而每个晶胞独占有8×1/8=1个氧离子位于棱上,在同一晶胞中,每个氧离子为同层的4个晶胞所共有,一个晶胞独占12×1/4=3个故氧、钙、钛的粒子数之比为3:1:1[答案]63:1:15.总结1.离子间通过离子键结合而成的晶体叫离子晶体构成离子晶体的微粒是阳离子和阴离子离子晶体中,阳离子和阴离子间存在着较强的离子键,因此,离子晶体的硬度都较高,密度都较大,熔、沸点都较高2.不同离子晶体的比较离子晶体的熔、沸点和硬度等物理性质可根据离子晶体中的阴阳离子的半径和电荷数进行粗略地比较一般化学式与结构相似的离子晶体,阴、阳离子半径越小,离子键越强,熔、沸点越高如氯化钾、氯化钠、氟化钠等三种离子的熔点高低顺序为KClNaClNaF;再如氧化镁、氯化钠两种离子晶体的熔点和硬度高低顺序为氧化镁氯化钠。