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    人教版化学选择性必修二3.3.2 金属晶体与离子晶体第二课时教案
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    高中化学第三章 晶体结构与性质第三节 金属晶体与离子晶体第二课时教学设计及反思

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    这是一份高中化学第三章 晶体结构与性质第三节 金属晶体与离子晶体第二课时教学设计及反思,共9页。教案主要包含了离子晶体等内容,欢迎下载使用。


    课题
    《金属晶体与离子晶体》
    单元
    3
    学科
    化学
    年级
    高二
    教材
    分析
    本章内容比较系统地介绍了晶体结构与性质,内容比较丰富。第三章作为选修性必修2结尾章,与前两章一起构成“原子、分子、晶体的结构与性质”三位一体的物质结构与性质模块的基本内容。本节教学内容是人教版高中化学选择性必修第二册第三章《晶体结构与性质》第三节《金属晶体与离子晶体》第二课时。
    本节安排了“离子晶体”这部分内容。学生通过学习这部分知识,能辨识常见的离子晶体,能从微观角度理解离子键对离子晶体性质的影响,能从宏观角度解释离子晶体性质的差异。通过对离子晶体模型的认识,理解离子晶体的结构特点,预测其性质。
    教学目标与核心素养
    宏观辨识与微观探析:能辨识常见的离子晶体,能从微观角度理解离子键对离子晶体性质的影响,能从宏观角度解释离子晶体性质的差异。
    证据推理与模型认知:通过对离子晶体模型的认识,理解离子晶体的结构特点,预测其性质。
    重点
    难点
    离子晶体
    教学过程
    教学环节
    教师活动
    学生活动
    设计意图
    导入新课
    思考:下列晶体构成微粒有什么共同点?
    微粒之间存在哪种相同的作用力?
    思考
    通过思考,引发学生兴趣,提高学生学习积极性。
    讲授新课
    第三节 金属晶体与离子晶体
    第二课时 离子晶体
    一、离子晶体
    1.定义
    由阳离子与阴离子相互作用而形成的晶体,叫离子晶体。
    2.构成微粒
    阴阳离子。
    3.微粒间作用
    离子键——阴阳离子之间的静电作用。
    4. NaCl 离子晶体及晶胞结构特点
    Cl-数 = 8×1/8 + 6×1/2 = 4
    Na+数 = 12×1/4 + 1 = 4
    思考:CsCl 离子晶体的晶胞特点会怎样呢?
    Cl-数 = 8×1/8=1
    Cs+数 = 1
    在NaCl和CsCl两种离子晶体中,离子间存在着较强的离子键,使离子晶体的硬度较大,难于压缩;而且,要使它们由固态变成液态或气态,需要较多的能量破坏这些较强的离子键。因此, NaCl和CsCl具有较高的熔点和沸点。如NaCl的熔点为801℃,沸点为1413 ℃; CsCl的熔点为645 ℃,沸点为1290 ℃。
    5. 常见离子晶体的结构
    CaCO3 (NH4)2SO4 CuSO4·5H2O Cu(NH3)4SO4·H2O
    观察以上离子晶体中都含有哪些微观粒子?
    晶体内部存在哪些类型的化学键?
    6. 离子晶体的性质
    NaCl、CsCl 的熔、沸点比 HCl 的明显高很多,结合晶体类型,你能推测其原因吗?
    离子键强度较大,破坏它需要较多的能量
    NaCl 和 CsCl 的晶体硬度较大,难以压缩,熔点和沸点较高
    思考 P 88
    我们知道,金属的熔点差异很大,如钨的熔点为 3410 ℃。而常温下,汞却是液体。离子晶体的熔点是不是也差异很大呢?请从理化手册或互联网查找下列离子晶体的熔点数据,得出结论。
    结论:离子晶体的熔点差距也较大。
    典型晶体类型小结

    【课堂练习】
    1.判断正误(对的在括号内打“√”,错的在括号内打“×”。)
    (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)有些离子晶体中除含离子键外还存在共价键( )
    (4)离子晶体的熔点一定低于共价晶体的熔点( )
    (5)离子晶体受热熔化,破坏化学键,吸收能量,属于化学变化( )
    (6)某些离子晶体受热失去结晶水,属于物理变化( )
    答案:(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×(6)×
    2.自然界中的CaF2又称萤石,是一种难溶于水的固体,属于典型的离子晶体。下列一定能说明CaF2是离子晶体的实验是( )
    A.CaF2难溶于水,其水溶液的导电性极弱
    B.CaF2的熔、沸点较高,硬度较大
    C.CaF2固体不导电,但在熔融状态下可以导电
    D.CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小
    解析:选C。离子晶体中含有离子键,离子键在熔融状态下被破坏,电离出自由移动的阴、阳离子,所以离子晶体在熔融状态下能够导电,这是判断某晶体是否为离子晶体的依据。
    3.如图所示是从NaCl或CsCl的晶胞结构中分割出来的部分结构图,其中属于从NaCl晶胞中分割出来的结构图是( )
    A.图(1)和(3) B.图(2)和(3)
    C.图(1)和(4) D.只有图(4)
    解析:选C。NaCl晶体中,每个Na+周围最邻近的Cl-有6个,构成正八面体,同理,每个Cl-周围最邻近的6个Na+也构成正八面体,由此可知图(1)和(4)是从NaCl晶体中分割出来的结构图,C项正确。
    4. 下列物质中属于含有中心分子的离子晶体的是( )
    A.CaCO3
    B.Na2O2
    C.(NH4)2SO4
    D.Cu(NH3)4SO4·H2O
    答案:C。
    5.下列有关离子晶体的叙述中,不正确的是( )
    A.1 ml氯化钠晶体中有NA个NaCl分子
    B.氯化钠晶体中,每个Na+周围距离最近且相等的Cl-共有6个
    C.醋酸钠属于离子晶体,含非极性键
    D.平均每个NaCl晶胞中有4个Na+、4个Cl-
    答案 A 解析 NaCl为面心立方结构,每个晶胞中Na+的个数为12×+1=4,Cl-的个数为8×+6×=4,则1 ml氯化钠晶体中有4NA个Na+、4NA个Cl-,不存在分子,A项错误、D项正确;由NaCl的晶胞结构可知,Na+在棱心和体心时,顶点和面心为Cl-,则每个Na+周围距离最近且相等的Cl-共有6个,B项正确;醋酸钠中存在碳碳非极性键,C项正确。
    6.下列物质的晶体一定属于离子晶体的是( )
    A.在水中能电离出离子的物质
    B.在水中能电离出SO的化合物
    C.在水中能电离出Na+的化合物
    D.熔化时化学键无变化的化合物
    答案 C
    7.根据CsCl的晶胞结构分析,CsCl晶体中两距离最近的Cs+间距离为a,则每个Cs+周围与其距离为a的Cs+数目为________;每个Cs+周围距离相等且次近的Cs+数目为________,距离为________;每个Cs+周围距离相等且第三近的Cs+数目为________,距离为________;每个Cs+周围紧邻且等距的Cl-数目为________。
    答案 6 12 a 8 a 8
    解析 以题图的一个Cs+为基准,与其最近的Cs+分别位于其上、下、前、后、左、右六个方位,有6个;与其次近的Cs+的距离为a,在1个晶胞中有3个,而1个Cs+为8个晶胞共有,故有8×3×=12个;与其第三近的Cs+的距离为a,每个晶胞中有1个,故有8个;与其紧邻且等距的Cl-有8个。
    8.在离子晶体中,阴、阳离子按一定的规律进行排列,如图甲是NaCl的晶胞结构。在离子晶体中,阴、阳离子具有或近似具有球形对称结构,它们可以看作是不等径的刚性圆球,并彼此相切,如图乙。已知a为常数。
    (1)在NaCl晶体中,每个Na+同时吸引________个Cl-;而Na+与Cl-的数目之比为________。
    (2)Na+半径与Cl-半径之比为________(已知2=1.414)。
    (3)若a=5.6×10-8 cm,NaCl晶体的密度为________(已知5.63=175.6,NaCl的摩尔质量为58.5 g·ml-1)。
    答案 (1)6 1∶1 (2)0.414∶1 (3)2.2 g·cm-3
    解析 (1)观察晶胞的结构可知,每个Na+同时吸引6个Cl-;在每个晶胞中含Na+的个数为4,含Cl-的个数也为4,即Na+与Cl-的数目之比为1∶1。
    (2)由图乙可知,因为r(Cl-)>r(Na+),则r(Cl-)=2a4,2r(Na+)=a-2r(Cl-)=a-2×2a4,r(Na+)=2a−2a4,r(Na+)r(Cl-)=0.414∶1。
    (3)由NaCl晶体结构分析,每个晶胞中含有4个“NaCl”,则ρV=4MNA,ρ≈2.2 g·cm-3。

    思考
    认真思考
    能辨识常见的离子晶体,能从微观角度理解离子键对离子晶体性质的影响,能从宏观角度解释离子晶体性质的差异。
    通过对离子晶体模型的认识,理解离子晶体的结构特点,预测其性质。
    检测反馈
    课堂小结
    一、离子晶体
    板书
    一、离子晶体
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