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【选修三】3-4离子晶体(新人教版精品)第四节 离子晶体第1课时【知识与技能】 1、通过复习钠与氯形成氯化钠的过程,使学生理解离子键的概念、形成过程和特点。
2、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。
【过程与方法】 1、 复习离子的特征，氯化钠的形成过程，并在此基础上分析离子键的成键微粒和成键性质，培养学生知识迁移的能力和归纳总结的能力。
2、 在学习本节的过程中，可与物理学中静电力的计算相结合，晶体的计算与数学的立体几何、物理学的密度计算相结合。
【情感态度与价值观】 通过本节的学习，进一步认识晶体，并深入了解晶体的内部特征。
[板书计划] 第四节 离子晶体 一、离子晶体：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。
1、几何因素：晶体中正负离子的半径比(r ＋／r －)。
2、电荷因素：正负离子的电荷比。
3、键性因素：离子键的纯粹程度。
4、离子晶体特点：硬度较大、难于压缩、较高的熔点和沸点。
二、晶格能 1、定义：气态离子形成l 摩离子晶体释放的能量，通常取正值。
2、规律：晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，而且熔点越高，硬度越大。
【教案设计】 【问题引入】 1、钠原子与氯原子是如何结合成氯化钠的？你能用电子式表示氯化钠的形成过程吗？ 2、根据元素的金属性和非金属性差异，你知道哪些（1）NaF NaCl NaBr NaI988℃801℃747℃660℃（2）NaF CaF2 CaO988℃1360℃2614℃（提示：Ca2+半径略大于Na+半径）【讲解】从离子键的实质是静电引力出发, 影响 F 大小的因素有: 离子的电荷数q 和离子之间的距离r (与离子半径的大小相关)1) 离子电荷数的影响：电荷高，晶格能大，离子晶体的熔沸点高、硬度大。
NaClMgO晶格能（KJ.mol-1）786 3791 熔点（℃）801 2852 摩氏硬度 2.5 6.5 2) 离子半径的影响：半径大, 导致离子间距大, 晶格能小，离子晶体的熔沸点低、硬度小。
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。
1．【福建省“四地六校”2014下第三次月考】已知：X、Y、Z、W为短周期元素，原子半径X：99pm Y:154pm Z:125pm W：117pm ，X、Y、W位置如图所示（副族省略），X、Y、Z 的最高价氧化物对应的水化物相互能反应，下列说法正确的是（）A．元素Z处于周期表的阴影位置B．X与W形成的化合物熔点很高，为离子化合物C．X、W的最高价氧化物对应水化物的酸性：X ＞WD．Y、W的最高价氧化物的晶体类型相同【答案】C考点：考查元素、周期元素周期律及物质是性质变化规律的知识。
2。
【甘肃兰州一中2014下期中考】下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是（）A、SO2和SiO2B、CCl4和KClC、NaCl 和HClD、CO2和H2O【答案】D考点:考查物质中的化学键与晶体类型的关系的知识。
3．【江苏省扬州市2013下期末考】已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素C、D原子的最外层上均有一个未成对电子。
下列说法正确的是(双选) ( ）A．C、D分别与E形成的化合物的晶体类型相同B．B与E形成的分子BE4为非极性分子C．一定条件下，元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应D．化合物AE与CE含有相同类型的化学键【答案】B C考点:原子结构与元素周期率的关系4．【浙江省台州中学2014下期末考】下面有关晶体的叙述中，错误的是（）A．金刚石网状结构中，碳原子和共价键的个数比为1：2B．氯化钠晶体中，每个Na+周围紧邻且等距离的Cl-构成的空间结构为立方体C．氯化铯晶体中，每个Cs+周围紧邻6个Cs+D．干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子【答案】B考点：考查了晶体、晶胞知识.5．【江苏省姜堰区2014下期中考】下列有关晶体的叙述中，正确的是（)A．在CaF2晶体中，Ca2+、F—的配位数均为8B．C60晶体中,微粒之间通过共价键结合形成晶体,键角为120°C．在CsCl晶体中,每个Cs+周围紧邻6个C1—D．金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子【答案】D考点：考查晶体结构的正误判断6．【江苏省扬州中学2014下期中考】下列热化学方程式中，能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是（）A．Na＋（g）＋Cl－（g)===NaCl（s）ΔH B．Na （s）＋错误!Cl2（g)===NaCl（s）ΔH1C．Na（g)－e－===Na＋(g）ΔH2D．Cl(g）＋e－===Cl－（g) ΔH3【答案】A7．【宁夏银川一中2014下期末考】下列关于晶体的叙述错误的是（）A．在金刚石网状结构中，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子B．在氯化钠晶体中，每个钠离子的周围与它最近且等距离的钠离子有12个C．在干冰晶体中，每个二氧化碳分子周围距离最近且相等的二氧化碳分子数是12D．在氯化铯的晶体中，每个铯离子的周围与它最近且等距离的铯离子有8个【答案】D【解析】试题分析:A、金刚石结构中,每个碳原子能形成4个共价键，由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子，故A正确；B、已知氯化钠的晶胞图为，晶体中每个Na+周围距离最近且相等的Na+共有12个,故B正确；C、采用沿X、Y、Z三轴切割的方法判断二氧化碳分子的个数为12，所以在CO2晶体中，与每个CO2分子周围紧邻的有12个CO2分子，故C正确；D、从CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图为,则由图可知在CsCl晶体中每个铯离子的周围与它最近且等距离的铯离子有6个，故D不正确;答案选D.考点：考查常见晶体结构8。
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。
第四节离子晶体[学习目标][知识梳理]1．构成离子晶体的粒子是，粒子之间的相互作用是，这些粒子在晶体中(能或不能)自由移动，所以离子晶体(能或不能)导电．2. 离子晶体中的配位数是指___________________________________________________.3.___________________________________是决定离子晶体结构的重要因素.此外, 离子晶体的结构还取决于____________________________.4. 离子晶体的晶格能的定义是________________________________________________.离子晶体的晶格能是最能反映_____________________的数据.5. 晶格能越大,形成的离子晶体_________________________,而且熔点_______________,硬度______________.典型的离子晶体，晶格能的大小与离子所带的电荷和离子半径的关系一般是：离子电荷高，晶格能，离子半径大，晶格能。
[方法导引]1.离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体的比较2．物质熔沸点的比较⑴不同类晶体：一般情况下，原子晶体>离子晶体>分子晶体⑵同种类型晶体：构成晶体质点间的作用大，则熔沸点高，反之则小。
四种晶体熔、沸点对比规律①离子晶体：结构相似且化学式中各离子个数比相同的离子晶体中，离子半径小(或阴、阳离子半径之和越小的)，键能越强的熔、沸点就越高。
如NaCl、NaBr、Nal;NaCl、KCl、RbCl等的熔、沸点依次降低。
离子所带电荷大的熔点较高。
如：MgO熔点高于NaCl②分子晶体：在组成结构均相似的分子晶体中，式量大的分子间作用力就大熔点也高。
如：F2、Cl2、Br2、I2和HCl、HBr、HI等均随式量增大。
熔、沸点升高。
但结构相似的分子晶体，有氢键存在熔、沸点较高。
NaCl 晶胞：(1) 1个NaCl 晶胞中，有 ________ 个NaS 有 ________ 个C 「。
(2) 在N“C1晶体中，Nf 的配位数为 ______ , C1 一的配位数为 ______ 。
说明：离子晶体中与某离子距离最近的异性离子的数目叫该离子的配位数。
(配位数缩写为C. N.)(3) 在NaCl 品体屮，每个NQ 周围与它最接近且距离相等的Nf 共有 _______ 个。
同理：每个C 「周围与它最接近且距离相等的ci —共有 ________个。
CsCl 晶胞：(1) 1个CsCl 品胞屮，有 _____ 个CsS 有 _____ 个C 「。
(2) 在CsCl 晶体中，Cs+的配位数为 ______ , C1-的配位数为 _______ o (3) 在CsCl 晶体中，每个Cs+周围与它最接近且距离相等的Cs+共有 _______ 个, 形成 ________________ 形。
同理：在CsCl 晶体中，每个C 厂周围与它最接近且距离相等的C1■共有 _____个。
【投影】CaF2晶胞 CaF2晶胞：(1) 1个cm 的晶胞中，有 ____________ 个c 『+, 有 __________ 个厂。
(2) CK 的晶体中，Cf 和厂的配位数不同，C 产配位数是 _________ ,厂的配位数是 ______ 。
思考：为什么NaCl 、CsCl 化学式相似，空间结构不同?【板书】3、影响离子晶体配位数的因素。
提出 问题 引导 学生观察 氯化 钠、 氯化 艳、 氟化 钙的 晶胞 结构 ,最 后归 纳得 出结 论。
(1)儿何因素・晶体屮正、负离子的半径比半径比(r+/r)0. 2 〜0.40. 4〜0.70. 7〜1.0〉1.0配位数46812代表物ZnS NaCl CsCl CsF结论：AB型离子晶体中，正、负离子的半径比越大，离子的配位数越大。
(2)电荷因素——品体中正、负离子的电荷比(3)键性因素 ----- 离子键的纯粹程度【巩固练习】1＞已知KC1的晶体结构与NaCl的相似，则KC1晶体中K’的C.N.是________ , CT的C.N.是_____ o2、现有甲、乙、丙(如下图》三种晶体的晶胞：(甲中x处于晶胞的中心，乙中a 处于晶胞的中心)，可推知：甲晶体中x与y的个数比是_____________ ,乙中a与b的个数比是 ______ ,丙晶胞中有________ 个c离子，有 ____________ 个d离子。
第四节离子晶体第一课时教学内容分析：学生具备了离子键、离子半径、离子化合物等基础知识，本节直接给出氯化钠、氯化铯晶胞，然后在科学探究的基础上介绍影响离子晶体结构的因素，通过制作典型的离子晶体模型来进一步理解离子晶体结构特点，为学习晶格能作好知识的铺垫。
教学目标设定：1．掌握离子晶体的概念，能识别氯化钠、氯化铯、氟化钙的晶胞结构。
2．学会离子晶体的性质与晶胞结构的关系。
3．通过探究知道离子晶体的配位数与离子半径比的关系。
4、通过碳酸盐的热分解温度与阳离子半径的自学，拓展学生视野。
教学重点难点：1、离子晶体的物理性质的特点2、离子晶体配位数及其影响因素教学方法建议：分析、归纳、讨论、探究教学过程设计：[引入]1、什么是离子键？什么是离子化合物？2、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？Na2O NH4Cl O2Na2SO4NaCl CsCl CaF23、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？[板书]一、离子晶体[展示] NaCl 、CsCl晶体模型[板书]阴、阳离子通过离子键形成离子晶体1、离子晶体定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体注：（1）结构微粒：阴、阳离子（2）相互作用：离子键（3）种类繁多：含离子键的化合物晶体：强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐（4）理论上，结构粒子可向空间无限扩展[思考]下列物质的晶体，哪些属离子晶体？离子晶体与离子化合物之间的关系是什么？干冰、NaOH、H2SO4、K2SO4、NH4Cl、CsCl[投影]2、离子晶体的物理性质及解释离子晶体溶解性差异较大：NaCl、KNO3、(NH4)2SO4_______BaSO4、CaCO3_______[板书]3、离子晶体中离子键的配位数（C.N.）（1）定义：是指一个离子周围邻近的异电性离子的数目[探究] NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子的配位数（2[投影][学生活动] NaCl、CsCl中正、负离子的半径比和配位数[自主探究]CaF2晶体中阴、阳离子的配位数[板书]（3）影响阴、阳离子的配位数的因素|①正、负离子半径比的大小②正、负离子所带电荷的多少[学生活动]四种类型晶体的比较[练习]1、下列含有极性键的离子晶体是①醋酸钠②氢氧化钾③金刚石④乙醇⑤氯化钙A、①②⑤B、①②C、①④⑤D、①⑤2下列说法正确的是A、一种金属元素和一种非金属元素一定能形成离子化合物B、离子键只存在于离子化合物中C、共价键只存在于共价化合物中D、离子化合物中必定含有金属元素3、CsCl晶体中Cs+的 C.N.是____ Cl-的C.N.是_____.CaF2晶体中Ca2+的 C.N.是____ F-的C.N.是_____.已知KCl的晶体结构与NaCl的相似，则KCl晶体中K+的 C.N.是____ Cl-的C.N.是_____.模块学习评价(时间：90分钟分值：100分)一、选择题(每小题3分，共54分)1．下列叙述正确的是()A．容量瓶、滴定管、蒸馏烧瓶、量筒等仪器上都具体标明了使用温度B．冷浓硫酸保存在敞口的铅制的容器中C．为了使过滤速率加快，可用玻璃棒在过滤器中轻轻搅拌，加速液体流动D．KNO3晶体中含有少量NaCl，可利用重结晶的方法提纯【解析】蒸馏烧瓶没有规定使用温度；铅不能被冷浓硫酸钝化，铅制容器不能用来盛放浓硫酸；过滤时不能用玻璃棒搅拌。
