选修3第三章第四节离子晶体(人教版)
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人教版高中化学选修3课程目录与教学计划表
教材课本目录是一本书的纲领,是教与学的路线图。
不管是做教学计划、实施教学活动,还是做复习安排、工作总结,都离不开目录。
目录是一本书的知识框架,要做到心中有书、胸有成竹,就从目录开始吧!
课程目录教学计划、进度、课时安排
第一章原子结构与性质
第一节原子结构
第二节原子结构与元素的性质
第二章分子结构与性质
第一节共价键
第二节分子的立体构型
第三节分子的性质
第三章晶体结构与性质
第一节晶体的常识
第二节分子晶体与原子晶体
第三节金属晶体
第四节离子晶体
开放性作业
元素周期表
总复习
-1-。
第三章烃的衍生物第四节羧酸羧酸的衍生物一、内容分析本节包括羧酸和羧酸衍生物两部分内容,羧酸衍生物主要包括酯、油脂和酰胺。
需要说明的是,尽管课程标准没有提及油脂,教材仍然把油脂作为羧酸衍生物进行了介绍。
另外,课程标准对胺和酰胺这两种烃的含氮行生物的要求较低,学生只需知道胺和酰胺的结构特点及应用。
本节课介绍羧酸。
教材在乙酸的基础上介绍羧酸的一些简单分类,以及甲酸、苯甲酸和乙二酸等几种常见羧酸的物理性质和用途,并以表格的方式列举几种羧酸的熔点和沸点数据。
按酸的化学性质主要取决于羧基官能团,教材分析了羧基的结构特点,并解释羧酸的化字性质。
由于必修教材中已介绍了羧酸的典型代表物乙酸的性质,为了避免简单的重复,教材通过探究羧酸的酸性,让学生利用乙酸的酸性去设计实验解决问题,通过“思考与讨论”让学生进一步了解酯化反应的脱水方式。
二、核心素养1.宏观辨识与微观探析能基于官能团、化学键的特点分析和推断羧酸的化学性质。
能描述和分析羧酸的重要反应,能书写相应的化学方程式。
了解酯化反应与酯水解反应的化学键变化2.变化观念与平衡思想以乙酸为代表物,了解羧酸的组成与结构,理解羧酸的化学性质及应用,以乙酸乙酯为代表物,了解酯的结构和主要性质。
3.科学探究与创新意识探究乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱,了解示踪原子法在酯化反应反应机理分析中的应用。
4.科学态度与社会责任结合生产、生活实际了解羧酸在生活和生产中的应用。
三、教学重难点教学重点:羧酸的结构及性质教学难点:羧酸酸性强弱的比较,酯化反应中有机化合物的断键规律第1课时四、教学过程【新课引入】自然界的许多植物中含有有机酸,例如,蚁酸(甲酸)、乳酸)、草酸(乙二酸)、柠檬酸等。
一、羧酸的结构与分类1.定义:羧酸分子中烃基(或氢原子)和羧基相连而构成的有机化合物官能团:—COOH2.饱和一元羧酸的通式:C n H2n+1COOH或C m H2m O2【注意】饱和一元羧酸与比它多一个碳原子的饱和一元醇C m+1H2(m+1)+2O等相对分子质量2.分类3.羧酸的命名:①选含羧基的最长的碳链为主链,称某酸②从靠近羧基的一端开始依次给主链碳原子编号③在“某酸”名称之前加上取代基的位次号和名称【注意】由于醛基总是位于碳链的一端,所以醛基碳总是在第一位!【课堂练习1】请对下列醛进行命名①HCOOH ②CH3CH2COOH ③ HOOC-COOH ④HOOCCH2COOH ⑤CH2=CHCOOH ⑥【学生活动】阅读教材P71~72,了解常见酸及其性质 4.常见的羧酸:【学生活动】阅读教材P72表3-4,总结羧酸的物理性质及其递变规律。
离子晶体中离子配位数的影响因素[摘要]对离子晶体配位数的影响因素:几何因素、电荷因素和键性因素在教材的基础上作了适当展开介绍,着重通过定量数据推导了半径比和离子晶体配位数的关系,并从离子极化角度对键性因素作了分析,最后对晶体化学定律做了适当介绍[关键词]离子晶体半径比规则离子极化配位数人民教育出版社高中化学选修3第三章第四节《离子晶体》中通过氯化钠、氯化铯和氟化钙晶体模型的具体分析,得出了影响离子晶体结构(配位数)的三个因素:几何因素、电荷因素和键性因素。
然而对于几何因素仅仅是通过两个特定数值得出的结论,并没有给出具体的说明和定量的推导,更没有说明当半径比在怎样的范围内形成怎样的配位数,对于键性因素更是一笔带过。
本文将对几何因素对离子晶体配位数的影响作出定量讨论,同时也将对电荷因素和键性因素适当展开介绍一、几何因素——半径比规则由于离子键没有方向性和饱和性,离子在晶体中常常采取尽可能的密堆积形式。
由于阴离子的体积一般比阳离子大得多,故阴离子的堆积形式对离子晶体的结构起主导作用。
为使堆积紧密,较小的阳离子常处在阴离子堆积的空隙之中。
为了降低晶体体系的能量,应尽量使阳离子具有较大的配位数并使异号离子充分接触,同号离子尽可能不接触,因此一个阳离子周围配位的阴离子数(配位数)将受到阴阳离子半径比的限制。
阴阳离子的半径比对离子晶体结构(配位数)的影响叫做几何因素(或半径比规则)。
我们以最常见的AB型理想6:6配体晶体构型(即阴阳离子和阴阴离子恰好完全接触的情形)的某一层为例说明(如图1)设r-=1,则AB=BC=2r-=2;AC=2(r-+ r+)=2+2r+,因为ΔABC为等腰直角三角型,根据毕达哥拉斯定理:AC2=AB2+BC2,即22+22 =(2+2r+)2,解得r+=0.414也就是说,当r+/r-=0.414时,阴阳离子直接接触,阴阴离子也直接接触。
当r+/r-0.414时,则阴阴离子开始接触不良,阴阳离子却能紧靠在一起。
第三章第四节离子晶体一、选择题(每小题有1—2个选项符合题意,每题3分,漏选得1分,错选不得分)1、下列物质中含有共价键的离子晶体是A H2O2B N2C NaOHD K2O22、下列化合物中,熔点最高的是A KIB MgOC BaSD NaCl3、由钾和氧组成的某种离子晶体中含钾的质量分数为78/126,其阴离子只有过氧离子(O22-)和超氧离子(O2-)两种。
在此晶体中,过氧离子和超氧离子的物质的量之比为A 2︰1B 1︰1C 1︰2D 1︰34、下表给出几种氯化物的熔沸点,对此有下列说法:①CaCl2属于离子晶体②SiCl4是分子晶体③1500℃时,与表中数据一致的说法有A 仅①B 仅②C ①和②D ①、②和③5、已知下列晶体的熔点:NaCl:801℃AlF3:1291℃AlCl3:190℃BCl3:107℃Al2O3:2045℃CO2:-56.6℃SiO2:1723℃据此判断下列说法错误的是A 元素和铝组成的晶体中有的是离子晶体B 以上给出的物质中只有BCl3和CO2是分子晶体C 同主族元素的氧化物只形成相同类型的晶体D 同一元素的卤化物可以形成不同类型的晶体6、右图是氯化钠晶体的结构示意图,其中,与每个Na+距离最近且等距离的几个Cl-所围成的空间的构形为A 正四面体形B 正六面体形C 正八面体形D 三角锥形7、某离子晶体的晶胞结构如下图所示:则该离子晶体的化学式为A abcB abc3C ab2c3D ab3c8、有四种氯化物,它们的通式为XCl2,其中最可能是第IIA族元素的氯化物是A 白色固体,熔点低,完全溶于水,得到一种无色中性溶液,此溶液导电性差B 绿色固体,熔点高,易被氧化,得到一种蓝绿色溶液,此溶液具有良好的导电性C 白色固体,极易升华,如与水接触,可慢慢分解D 白色固体,熔点较高,易溶于水,得无色中性溶液,此溶液具有良好的导电性9、非整数比化合物Fe0.95O具有NaCl型晶体结构,由于n(Fe)∶n(O)<1∶1,所以晶体存在缺陷。
1.了解离子晶体的结构特点。
2.能根据离子晶体的结构特点解释其物理性质。
3.了解晶格能的定义及应用。
细读教材记主干1.什么是离子键?其成键微粒有哪些?提示:带相反电荷离子之间的相互作用叫作离子键,其成键微粒是阴、阳离子。
2.由离子键构成的化合物叫离子化合物;离子化合物一定含离子键,可能含共价键,含离子键的化合物一定是离子化合物。
3.离子晶体是由阴、阳离子通过离子键结合而成的晶体。
决定离子晶体结构的重要因素有:几何因素(正负离子的半径比),电荷因素(正负离子的电荷比),键性因素(离子键的纯粹程度)。
4.离子晶体硬度较大,难以压缩,具有较高的熔点和沸点,固体不导电,溶于水或在熔融状态下可以导电。
[新知探究]1.概念由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。
(1)构成粒子:阳离子和阴离子。
(2)作用力:离子键。
2.决定晶体结构的因素3.熔、沸点熔、沸点较高,难挥发硬度硬度较大,难以压缩溶解性一般在水中易溶,在非极性溶剂中难溶1.离子晶体中的“不一定”(1)离子晶体中不一定都含有金属元素,如NH4NO3晶体。
(2)离子晶体的熔点不一定低于原子晶体,如MgO的熔点(2 800 ℃)高于SiO2的熔点(1 600 ℃)。
(3)离子晶体中除含离子键外不一定不含其他化学键,如CH3COONH4中除含离子键外,还含有共价键、配位键。
(4)由金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体,如AlCl3是分子晶体。
(5)含有阳离子的晶体不一定是离子晶体,也可能是金属晶体。
(6)离子晶体中不一定不含分子,如CuSO4·5H2O晶体。
[对点演练]1.(2016·邢台高二检测)CaC 2晶体的晶胞结构与NaCl 晶体的相似(如图所示),但CaC 2晶体中由于哑铃形C 2-2的存在,使晶胞沿一个方向拉长。
下列关于CaC 2晶体的说法中正确的是( )A .1个Ca 2+周围距离最近且等距离的C 2-2数目为6 B .该晶体中的阴离子与F 2是等电子体C .6.4 g CaC 2晶体中含阴离子0.1 molD .与每个Ca 2+距离相等且最近的Ca 2+共有12个解析:选C 依据晶胞示意图可以看出,晶胞的一个平面的长与宽不相等,再由图中体心可知1个Ca 2+周围距离最近的C 2-2有4个,而不是6个,故A 错误;C 2-2含电子数为2×6+2=14,F 2的电子数为18,二者电子数不同,不是等电子体,故B 错误;6.4 g CaC 2为0.1mol ,CaC 2晶体中含阴离子为C 2-2,则含阴离子0.1 mol ,故C 正确;晶胞的一个平面的长与宽不相等,与每个Ca 2+距离相等且最近的Ca 2+应为4个,故D 错误。
第四节离子晶体1.能说明离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
2.知道离子晶体的结构微粒、微粒间作用力以及与其他晶体的区别。
1.结构特点(1)构成粒子:阳离子和阴离子。
(2)作用力:离子键。
(3)配位数:一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。
2.结构的决定因素(1)几何因素:晶体中正负离子的半径比。
(2)电荷因素:晶体中正负离子的电荷比。
(3)键性因素:离子键的纯粹程度。
3.性质熔、沸点熔、沸点较高,难挥发硬度硬度较大,难于压缩溶解性一般在水中易溶,在非极性溶剂中难溶导电性固态时不导电,熔融状态或在水溶液中能导电4.常见的离子晶体NaCl CsCl CaF2晶胞阴离子的配位数 6 8 4阳离子的配位数 6 8 81.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”,并阐释错因或列举反例)。
语句描述正误 阐释错因或列举反例(1)离子晶体中一定含有金属元素(2)由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体(3)离子晶体中除含离子键外还可能含其他化学键 (4)离子晶体的熔点一定低于原子晶体的熔点(5)离子晶体受热熔化,破坏化学键,吸收能量,属于化学变化答案:(1)× 不一定,如NH 4NO 3晶体中不含金属元素 (2)× 不一定,如AlCl 3是分子晶体 (3)√(4)× 不一定,如MgO 的熔点(2 852 ℃)高于SiO 2的熔点(1 710 ℃)(5)× 离子晶体受热熔化,虽破坏化学键,但未形成新化学键,属于物理变化 2.在NaCl 和CsCl 两种晶体中,阴、阳离子的个数比都是1∶1,都属于AB 型离子晶体,为什么二者的配位数不同、晶体结构不同?其规律是什么?答案:在NaCl 晶体中,正负离子的半径比r +r -=0.525,在CsCl 晶体中,r+r -=0.934,由于r+r -值的不同,结果使晶体中离子的配位数不同,其晶体结构不同。
前言我们分析每年考上清华北大的北京考生的成绩,发现能够考上清北的学生化学的平均分都在95分以上,先开始我们认为,学习能力强的孩子化学一定学得好。
可是在分析没有考上清北的学生的成绩的时候发现,很多与清北失之交臂的学生,化学的平均分要略低,数学物理的分数却不相上下。
我们仔细讨论其中的缘由,通过对学生的调查研究发现一个令人惊讶的结论:化学学的好的学生更容易在理综上考得高分!这是因为化学学的好的学生,能够用更快的速度在理综考试中解决100分的分值,之后孩子可以用更多的时间去处理没有见过的物理难题。
物理的难题在充分的时间中得到更多考虑的空间,使得考生在理综总分上能够有所突破。
所以想上好大学,化学必须学好,化学的使命就是在高考当中帮助考生提速提分。
因此这份资料提供给大家使用,主要包含有一些课件和习题教案。
后序中有提到一些关于学习的建议。
第二课时教学目标设定:通过分析数据和信息,能说明晶格能的大小与离子晶体性质的关系。
教学重点、难点:晶格能的定义和应用。
教学方法建议:分析、归纳、应用教学过程设计:[复[阅读与思考]:阅读下表,讨论、分析得出哪些结论?(小组讨论、交流、汇报)表1表2:[板1、定义:气态离子形成1mol离子晶体时释放的能量。
2、规律:(1)离子电荷越大,离子半径越小的离子晶体的晶格能越大。
(2)晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,熔点越高,硬度越大。
[科学视野]:阅读P84----科学视野,从中你知道了什么?[板书]:3、岩浆晶出规则:晶格能高的晶体,熔点较高,更容易在岩浆冷却过程中先结晶析出。
(美国矿物学家鲍文)教学习题设计:1、下列大小关系正确的是A、晶格能:NaCl<NaBrB、硬度:MgO>CaOC、熔点:NaI>NaBrD、熔沸点:CO2>NaCl2三种氟化物的晶格能的递变原因是。
3(1)橄榄石和云母晶出的顺序是。
(2)石英总是在各种硅酸盐析出后才晶出的原因是。
(3)推测云母和橄榄石的熔点顺序为,硬度大小为。
第4节离子晶体第一课时离子晶体学习目标:1.能通过电子的得失来说明离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征来解释其物理性质。
2.了解NaCl晶体、CsCl 晶体、CaF2晶体的结构,掌握阴、阳离子的配位数。
3.了解影响晶体中离子配位数的因素——几何因素和电荷因素。
[知识回顾]1.什么是离子键?什么是离子化合物?答:阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键叫做离子键。
含有离子键的化合物称为离子化合物。
2.下列物质中属于离子化合物的是①②④⑤⑥⑦,只含离子键的离子化合物是①⑤⑥⑦。
①Na2O②NH4Cl③O2④Na2SO4⑤NaCl⑥CsCl⑦CaF23.我们已经学习过几种晶体?它们的结构微粒和微粒间的相互作用分别是什么?答:晶体类型分子晶体原子晶体金属晶体结构微粒分子原子金属阳离子和自由电子微粒间的相分子间作用力共价键金属键互作用力1.离子键(1)离子键的实质:是静电作用,它包括阴、阳离子之间的引力和两种离子的原子核之间以及它们的电子之间的斥力两个方面,当引力与斥力之间达到平衡时,就形成了稳定的离子化合物,它不显电性。
(2)离子键的特征:没有方向性和饱和性。
因此,以离子键结合的化合物倾向于形成紧密堆积,使每个离子周围尽可能多地排列异性电荷的离子,从而达到稳定的目的。
2.离子晶体(1)离子晶体:阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体称为离子晶体。
(2)常见离子晶体的配位数:在NaCl晶体中阳离子和阴离子的配位数都是6;在CsCl晶体中,阳离子和阴离子的配位数都是8;在CaF2晶体中,Ca2+的配位数为8,F-的配位数为4。
(3)离子晶体中阴阳离子配位数的决定因素:几何因素、电荷因素和键性因素。
(4)离子晶体的物理性质:硬度大,难压缩,熔、沸点高。
知识点一离子键与离子晶体1.离子键(1)成键元素:活泼金属元素(如K、Na、Ca、Ba等,主要是第ⅠA族和第ⅡA族元素)和活泼非金属元素(如F、Cl、Br、O等,主要是第ⅥA族和第ⅦA族元素)相互结合时多形成离子键。
人教版选修3第三章《晶体结构与性质》复习学案第三章 晶体结构与性质 复习学案 知识梳理 一、晶体特征及分类: (1)晶体是内部微粒(原子、离子、分子)在空间按一定规则做 构成的 物质,晶体区别于非晶体的三个特征是:具有 的几何外形,各向 和具有固定的 。
(2)根据晶体内部微粒的微粒间 的不同可以将晶体分为通过离子键形成的晶体,以金属键基本作用形成的 晶体,通过共价键形成的晶体和通过分子间相互作用形成的 晶体。
(3)常见晶体类型比较:二、晶体的堆积模型分子晶体中分子间尽可能采用紧密排列方式,分子的排列方式与其形状的关;离子晶体可视为不等径圆球的密堆积,离子晶体中正负离子的配位数主要由 、 及离子键的纯粹程度( 即 )决定;金属晶体的结构可以归结为等径圆球的堆积,可分为Po 的简单立方堆积、型、 型和 型。
三、晶胞1.概念:描述 叫做晶胞;整块晶体由晶胞“ ”而成;晶胞①中Ti 、O 、Ca 原子数分别为 、 、 ;晶胞②中A 、B 、C 、D 原子数分别为 、 、 、 。
晶体类型类型比较分子晶体 原子晶体 离子晶体 金属晶体构成晶体微粒形成晶体微粒间作用力作用力大小决定因素物理性质 熔沸点 硬度 导电性 传热性 延展性溶解性典型实例 P 4、干冰、硫 金刚石、SiO 2 NaCl 、KOH 、NH4Cl 金属单质 ①②2.常见晶体的结构在金刚石的晶体结构中每个碳原子与周围的4个碳原子形成四个碳碳单键,这5个碳原子形成的是结构,两个碳碳单键的键角为,其中的碳原子采取杂化,金刚石晶体中C原子数与C-C键数之比为,晶体中最小的环上上的碳原子数为;石墨晶体中C 原子数与C-C键数之比为;NaCl晶体中Na+的配位数为,Cl-的配位数为,每个Na+的周围距离最近且相等的Na+的个数为,CsCl晶体中Cs+的配位数为,Cl-的配位数为,每个Cs+的周围距离最近且相等的Cs+的个数为;二氧化硅晶体中每个硅原子与个氧原子相连,在二氧化硅晶体中最小的环中有个原子,1mol二氧化硅晶体中,Si-O的数目为。
新课程人教版化学选修3第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识第二课时:晶胞教学目标:知识与技能:(1)了解晶胞的概念和晶胞的特点。
(2)掌握晶胞与晶体的关系,学会晶胞中所含微粒数的计算和由晶胞结构确定晶体的化学式及其它相关的计算。
过程与方法:(1)通过生活中常见的晶体物质和生活常识、感情经验从晶体宏观特征逐步过渡到微观结构特征,引导学生理解和把握晶体内部结构的有序造就了其外部有序。
(2)通过对不同晶体晶胞结构的认识和研究,理解和掌握晶胞与晶体的关系,通过对晶胞的“无隙并置”的理解,掌握用数学“均摊法”计算晶胞中所含微粒数以及确定晶体化学式的方法。
情感、态度与价值观:(1)通过对晶体内部微观最小重复结构的基本单元—晶胞的认识和晶胞所含微粒数计算的分析,培养学生实事求是、务实严谨的学习态度和学习化学的兴趣。
(2)使学生理解和掌握平行六面体晶胞中所含微粒的计算方法,并在此基础上引导学生分析、理解、归纳和总结的非平行六面体晶胞中所含微粒的计算方法,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
教学重点、难点:晶胞中所含微粒数的计算及晶体化学式的确定。
教学方法:观察法、讨论法、比较法、归纳法教学过程:[复习引入]师:上节课我们一起学习了晶体的有关知识,下面请同学们思考下列问题。
多媒体投影:(1)晶体有什么特点?(2)晶体和非晶体的本质区别是什么?学生思考后回答。
生:晶体的特点有自范性、均一性、各向异性和有固定的熔点以及能使X射线产生衍射等。
晶体和非晶体的本质区别在于构成晶体的粒子在微观空间中是否呈现周期性的有序排列。
师:晶体在微观结构上存在周期性的重复的有序排列。
如果,我们要研究某晶体的组成和结构,进而研究其性质,该如何选取研究的对象呢?是取大块的晶体作为研究对象,还是以晶体中周期性重复的基本结构单元作为研究对象呢?生:以晶体结构中周期性重复的基本单元作为研究对象。
因为确定了结构中周期性重复的基本单元的组成,就确定了晶体的组成。