物质结构与性质离子晶体第2课时
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第三章晶体结构与性质第二节金属晶体与离子晶体第二课时离子晶体过渡晶体与混合型晶体一.选择题1.下列叙述正确的是A. 任何晶体中,若含有阳离子,就一定含有阴离子B. 金属晶体的形成是因为晶体中存在金属阳离子间的相互作用C. 价电子数越多的金属原子的金属性越强D. 含有金属元素的离子不一定是阳离子【答案】D【解析】金属晶体由金属离子和自由电子构成,含有阳离子,但不含阴离子,故A错误;B.金属晶体是由金属阳离子和自由电子的组成,粒子间的结合力为金属键,所以金属晶体的形成是因为晶体中存在金属离子、自由电子,故B错误;C.金属性与价电子多少无关,与失去电子的难易程度有关,如Al与钠,价电子Al比Na多,金属性Na比Al强,故C错误;D.含有金属元素的离子,可能为阴离子,如,也可能为阳离子,故D正确;故选:D。
2.下列说法正确的是A. 、、的分子间作用力依次增大B. 和晶体硅都是共价化合物,都是原子晶体C. NaOH和的化学键类型和晶体类型相同D. 加热熔化时破坏了该物质中的离子键和共价键【答案】C【解析】A.水分子间存在氢键,因此分子间作用力,故A错误;B.和晶体硅都是原子晶体,但晶体硅是单质,不是共价化合物,故B错误;C.NaOH和均由离子键、极性键构成,均属于离子晶体,故C正确;D.加热熔化电离得到钠离子和硫酸氢根离子,破坏了离子键,故D错误;故选:C。
3.下列物质性质的变化规律,与化学键的强弱无关的是A. 、、、的熔点、沸点逐渐升高B. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱C. 金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅D. NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低【答案】A【解析】、、、的相对分子质量逐渐增大,相对分子质量越大,范德华力越大,熔点、沸点越高,与键能无关,故A正确;B.非金属性,元素的非金属性越强,形成的氢化物共价键的键能越大,对应的氢化物越稳定,与键能有关,故B错误;C.金刚石、晶体硅都属于原子晶体,金刚石中碳碳键的键长小于晶体硅中硅硅键的键长,所以金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅,与键能有关,故C错误;D.NaF、NaCl、NaBr、NaI属于离子晶体,离子半径越大,键能越小,熔沸点越低,与化学键的键能有关,故D错误;故选:A。
第2课时离子晶体过渡晶体与混合型晶体发展目标体系构建1.借助离子晶体模型认识离子晶体的结构和性质。
2.能利用离子键的有关理论解释离子晶体的物理性质.3。
知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。
一、离子晶体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.微点拨:大量离子晶体的阴离子或阳离子不是单原子离子,有的还存在电中性分子。
离子晶体中不仅有离子键还存在共价键、氢键等。
2.常见的离子晶体晶体类型NaCl CsCl 晶胞阳离子的配位数68阴离子的配位数68晶胞中所含离子数Cl-4Na+4Cs+1Cl-13.物理性质(1)硬度较大,难于压缩。
(2)熔点和沸点较高.(3)固体不导电,但在熔融状态或水溶液时能导电。
离子晶体是否全由金属元素与非金属元素组成?[提示]不一定,如NH4Cl固体是离子晶体但它不含金属元素。
二、过渡晶体与混合型晶体1.过渡晶体(1)四类典型的晶体是指分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体。
(2)过渡晶体:介于典型晶体之间的晶体。
①几种氧化物的化学键中离子键成分的百分数氧化物Na2O MgO Al2O3SiO2离子键的62504133百分数/%从上表可知,表中4种氧化物晶体中的化学键既不是纯粹的离子键,也不是纯粹的共价键,这些晶体既不是纯粹的离子晶体也不是纯粹的共价晶体,只是离子晶体与共价晶体之间的过渡晶体。
②偏向离子晶体的过渡晶体在许多性质上与纯粹的离子晶体接近,因而通常当作离子晶体来处理,如Na2O等。
同样,偏向共价晶体的过渡晶体则当作共价晶体来处理,如Al2O3、SiO2等。
微点拨:四类典型晶体都有过渡晶体存在.2.混合型晶体(1)晶体模型石墨结构中未参与杂化的p轨道(2)结构特点-—层状结构①同层内碳原子采取sp2杂化,以共价键(σ键)结合,形成平面六元并环结构。
②层与层之间靠范德华力维系。
一、共价晶体的概念及其性质1.共价晶体的结构特点及物理性质(1)概念相邻原子间以共价键相结合形成共价键三维骨架结构的晶体。
(2)构成微粒及微粒间作用(3)物理性质①共价晶体中,由于各原子均以强的共价键相结合,因此一般熔点很高,硬度很大,难溶于常见溶剂,一般不导电。
①结构相似的共价晶体,原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体的熔点越高。
2.常见共价晶体及物质类别(1)某些单质:如硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、金刚石等。
(2)某些非金属化合物:如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)、氮化硼(BN)、氮化硅(Si3N4)等。
(3)极少数金属氧化物,如刚玉(α-Al2O3)等。
二、常见共价晶体结构分析1.金刚石晶体金刚石晶体中,每个碳原子均以4个共价单键对称地与相邻的4个碳原子相结合,形成C—C—C夹角为109°28′的正四面体结构(即金刚石中的碳采取sp3杂化轨道形成共价键),整块金刚石晶体就是以共价键相连的三维骨架结构。
其中最小的环是六元环。
2.二氧化硅晶体(1)二氧化硅晶体中,每个硅原子均以4个共价键对称地与相邻的4个氧原子相结合,每个氧原子与2个硅原子相结合,向空间扩展,形成三维骨架结构。
晶体结构中最小的环上有6个硅原子和6个氧原子,硅、氧原子个数比为1①2。
(2)低温石英的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链,而没有封闭的环状结构。
这一结构决定了它具有手性。
熔点/① 194 -70 2180 >3500 1410 沸点/①18157365048272355A .SiCl 4、AlCl 3是分子晶体B .晶体硼是共价晶体C .晶体硅是共价晶体D .金刚石中的C -C 键比晶体硅中的Si -Si 键弱 9.工业制玻璃时,主要反应的化学方程式为:Na 2CO 3+SiO 2高温−−−→Na 2SiO 3+CO 2↑完成下列填空:(1)钠原子核外电子排布式为___________。
《金属晶体与离子晶体》(第二课时)教学设计一、课标解读本节内容在新课标选择性必修课程模块2《物质结构与性质》下主题2“微粒间的相互作用与物质的性质”。
1.内容要求了解离子晶体中微粒的空间排布存在周期性。
借助典型离子晶体的模型认识离子晶体的结构特点。
知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。
2.学业要求能说出微粒间作用的类型、特征、实质;能比较不同类型的微粒间作用的联系与区别;能说明典型物质的成键类型。
能运用离子键解释离子化合物等物质的某些典型性质。
能借助离子晶体等模型说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。
二、教材分析本节内容的功能价值(素养功能):通过对典型离子晶体NaCl晶体的模型分析,让学生建立起离子晶体的结构模型,培养学生“证据推理与模型认知”的学科核心素养;通过NaCl晶体不导电、切身感受NaCl晶体以及生活现象这些宏观现象切入,探析NaCl晶体中微粒的排布以及模型建构再到作用力,培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养;通过对CsCl晶体和陌生离子晶体CuCl模型的探讨,加深对离子晶体结构模型的认识,再通过氯化亚铜和氯化钠半径与熔点的比较冲突,知道化学键存在键型过渡,因此晶体也存在过渡晶体,我们对事物的认知都是从简单到复杂,而晶体的多样性和复杂性还待我们进一步探索,我们更要根据实际情况的需要寻找合适的材料,从而培养学生“科学态度与社会责任”的学科核心素养。
通过对比发现,旧人教版是将金属晶体和离子晶体分两节单独介绍的,而新人教版是将金属晶体和离子晶体合为一节介绍,并在其后新增了过渡晶体和混合型晶体,金属晶体和离子晶体的内容有所删减(具体如下),新人教版内容相对旧人教版更简单,但是其内容描述更为科学和全面。
通过对比发现,新人教版和新鲁科版在细节处理上也有明显的差异,新鲁科版本章内容分为3节,第2节《几种简单的晶体结构模型》下分五个小标题分别介绍了几种典型的晶体(具体如下);而新人教版本章内容分为4节,四种晶体分两节介绍,且先介绍《分子晶体和共价晶体》,再介绍《金属晶体和离子晶体》,在《金属晶体和离子晶体》这一节分三个小标题分别介绍了“金属晶体”“离子晶体”和“过渡晶体和混合型晶体”。