化学：3.4.1《离子晶体》学案（新人教版选修3）
文档属性
| 名称 | 化学：3.4.1《离子晶体》学案（新人教版选修3） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 104.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2009-07-04 11:08:00 | ||
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文档简介
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第四节 离子晶体
第一课时
【学习目标】
1.理解离子晶体的结构模型及其性质的一般特点。
2.了解离子晶体中离子晶体配位数及其影响因素。
3.了解决定离子晶体结构的重要因素。
【学习过程】
【复习回顾】
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 O2 Na2SO4 NaCl CsCl CaF2
【知识梳理】
一、离子晶体
1.离子晶体定义：由 和 通过 结合而成的晶体
（1）构成微粒：
（2）相互作用：
（3）种类繁多：离子晶体有：强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐
（4）不存在单个小分子，为“巨分子”。
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
思考： 1.含有阳离子的晶体中一定有阴离子？
2 .离子晶体必含离子键
3.离子晶体只含离子键
4 .共价化合物中也可含离子键
NaCl 、CsCl晶体模型
NaCl晶体：
1)在一个NaCl晶胞中，有 个Na+，有 个Cl－。
2)在NaCl晶体中，每个Na+同时强烈吸引 个Cl－，形成 形； 每个Cl－同时强烈吸引 个Na+。
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 。
则NaCl晶体中，Na+ 和Cl－的配位数分别为 、 。
3)在NaCl晶体中，每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+共有 个。
同理：每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有 个。
CsCl晶体：
1)在一个CsCl晶胞中，有 个Cs+，有 个Cl－。
2)在CsCl晶体中，每个Cs+同时强烈吸引 个Cl－,即 Cs+的配位数为 每个Cl－ 同时强烈吸引 个Cs+，即Cl－的配位数为 。
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Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有 个。
讨论：为什么NaCl、CsCl化学式相似，空间结构不同？
结论：AB型离子晶体的配位数与阴、阳离子的半径比有关
ZnS晶胞：
1）1个ZnS晶胞中，有 个S2－，
有 个Zn2＋。
2）Zn2＋的配位数为 。
S2－的配位数为 。
2. 决定离子晶体结构(即配位数)的因素
1)几何因素
晶体中正、负离子的半径比
半径比（r+/r_） 0.2～0.4 0.4～0.7 0.7～1.0 〉1.0
配位数 4 6 8 10
代表物 ZnS NaCl CsCl CsF
结论：AB型离子晶体中，阴、阳离子的配位数相等，但正、负离子的半径比越大，离子的配位数越大。
2)电荷因素----晶体中正、负离子的电荷比
a)1个CaF2的晶胞中，有 个Ca2＋， 有 个F－。
b)CaF2的晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同，Ca2＋配位数是 ，
F－的配位数是 。
3)键性因素
离子键的纯粹程度
3. 离子晶体的物理性质及解释
1）熔、沸点 （常温下都为 态）
硬度较 ，难压缩。理由：
离子晶体熔、沸点高低一般比较规律:阴、阳离子的电荷数之积越大，离子半径越小，离子键越强，离子晶体熔、沸点越高。
比较下列离子晶体熔、沸点高低：
NaCl CsCl; MgO MgCl2
2)固体 导电，熔融状态下 导电,水溶液 导电.
3)溶解性:大多 溶于极性溶剂， 溶于非极性溶剂.
【典题解悟】
例1：下列性质中，可以证明某化合物形成的晶体一定是离子晶体的是( )
A.可溶于水 B.具有较高的熔点
C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电
解析：熔融状态能导电的化合物形成的晶体一定是离子晶体。分子晶体和原子晶体熔融状态成为分子和原子，不导电。金属晶体在固态和熔融状态均能导电，但金属晶体是单质。
答案：D
例2：离子晶体熔点的高低决定于晶体中阳离子与阴离子之间的静电引力，静电引力大则熔点高，引力小则反之。试根据你学到的电学知识，判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序（ ）
A．KCl>NaCl>BaO>CaO B．NaCl>KCl>CaO>BaO
C．CaO>BaO>NaCl>KCl D．CaO>BaO>KCl>NaCl
解析：一般说来阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，离子晶体的熔、沸点越高。
答案：C
【当堂检测】
1．关于晶体的下列说法正确的是 （ ）
A．在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
C．离子晶体的熔点一定比金属晶体的高
D．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
2．下列各对物质中，化学键类型和晶体类型完全相同的是 （ ）
A．NaCl和NaOH B．Br2和H2
C．CCl4和FeCl3 D．CO2和SiO2
3．下列叙述正确的是 （ ）
A．任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子
B．离子晶体中可能含有共价键
C．离子晶体中只含有离子键不含有共价键
D．分子晶体中只存在分子作用力，不含有其他化学键
4．下面有关离子晶体的叙述中，不正确的是 （ ）
A．1mol氯化钠中有NA个NaCl分子
B．氯化钠晶体中，每个Na+周围距离相等的Cl—共有6个
C．氯化铯晶体中，每个CS+周围紧邻8个Cl—
D．平均每个NaCl晶胞中有4个Na+、4个Cl—
5．离子晶体熔点的高低决定于晶体中阳离子与阴离子之间的静电引力，静电引力大则熔点高，引力小则反之。试根据你学到的电学知识，判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序（ ）
A．KCl>NaCl>BaO>CaO B．NaCl>KCl>CaO>BaO
C．CaO>BaO>NaCl>KCl D．CaO>BaO>KCl>NaCl
6．下列物质中,导电性能最差的是 （ ）
A．熔融氢氧化钠 B．石墨棒
C．盐酸溶液 D．固态氯化钠
7．纳米材料的表面微粒数占总微粒数的比例极大，这是它具有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状（如图所示）相同，则这种纳米颗粒的表面微粒数点总微粒数的百分数为（ ）
A．87.5% B．92.9% C．96.3% D．100%
8．含有共价键的离子晶体是 （ ）
A．MgCl2 B．NaOH C．H2S D．(NH4)2S
9．离子晶体一般不具有的特征是 （ ）
A．熔点较高，硬度较大 B．易溶于水而难溶于有机溶剂
C．固体时不能导电 D．离子间距离较大，其密度较小
10．下列物物质中，可证明某晶体是离子晶体的是 （ ）
A．易溶于水 B．晶体不导电，熔化时能导电
C．熔点较高 D．晶体不导电，水溶液能导电
11．同主族元素所形成的同一类型的化合物，其结构和性质往往相似，化合物PH4I是一种无色晶体，下列对它的描述中不正确的是 （ ）
A．在加热时此化合物可以分解
B．它是一种离子化合物
C．这种化合物不能跟强碱发生化学反应
D．该化合物在一定条件下由PH3，与HI化合而成
12．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，离子晶体中的配位数是指___________________________________________________.
13.___________________________________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____________________________.
参考答案
1．A 2．B 3．B 4．A 5．C 6．D 7．C 8．BD 9．D 10．B 11．C
12. 阴阳离子、离子键、不能、不能、一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。
13. 几何因素、电荷因素。
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第四节 离子晶体
第一课时
【学习目标】
1.理解离子晶体的结构模型及其性质的一般特点。
2.了解离子晶体中离子晶体配位数及其影响因素。
3.了解决定离子晶体结构的重要因素。
【学习过程】
【复习回顾】
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 O2 Na2SO4 NaCl CsCl CaF2
【知识梳理】
一、离子晶体
1.离子晶体定义：由 和 通过 结合而成的晶体
（1）构成微粒：
（2）相互作用：
（3）种类繁多：离子晶体有：强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐
（4）不存在单个小分子，为“巨分子”。
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
思考： 1.含有阳离子的晶体中一定有阴离子？
2 .离子晶体必含离子键
3.离子晶体只含离子键
4 .共价化合物中也可含离子键
NaCl 、CsCl晶体模型
NaCl晶体：
1)在一个NaCl晶胞中，有 个Na+，有 个Cl－。
2)在NaCl晶体中，每个Na+同时强烈吸引 个Cl－，形成 形； 每个Cl－同时强烈吸引 个Na+。
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 。
则NaCl晶体中，Na+ 和Cl－的配位数分别为 、 。
3)在NaCl晶体中，每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+共有 个。
同理：每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有 个。
CsCl晶体：
1)在一个CsCl晶胞中，有 个Cs+，有 个Cl－。
2)在CsCl晶体中，每个Cs+同时强烈吸引 个Cl－,即 Cs+的配位数为 每个Cl－ 同时强烈吸引 个Cs+，即Cl－的配位数为 。
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Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有 个。
讨论：为什么NaCl、CsCl化学式相似，空间结构不同？
结论：AB型离子晶体的配位数与阴、阳离子的半径比有关
ZnS晶胞：
1）1个ZnS晶胞中，有 个S2－，
有 个Zn2＋。
2）Zn2＋的配位数为 。
S2－的配位数为 。
2. 决定离子晶体结构(即配位数)的因素
1)几何因素
晶体中正、负离子的半径比
半径比（r+/r_） 0.2～0.4 0.4～0.7 0.7～1.0 〉1.0
配位数 4 6 8 10
代表物 ZnS NaCl CsCl CsF
结论：AB型离子晶体中，阴、阳离子的配位数相等，但正、负离子的半径比越大，离子的配位数越大。
2)电荷因素----晶体中正、负离子的电荷比
a)1个CaF2的晶胞中，有 个Ca2＋， 有 个F－。
b)CaF2的晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同，Ca2＋配位数是 ，
F－的配位数是 。
3)键性因素
离子键的纯粹程度
3. 离子晶体的物理性质及解释
1）熔、沸点 （常温下都为 态）
硬度较 ，难压缩。理由：
离子晶体熔、沸点高低一般比较规律:阴、阳离子的电荷数之积越大，离子半径越小，离子键越强，离子晶体熔、沸点越高。
比较下列离子晶体熔、沸点高低：
NaCl CsCl; MgO MgCl2
2)固体 导电，熔融状态下 导电,水溶液 导电.
3)溶解性:大多 溶于极性溶剂， 溶于非极性溶剂.
【典题解悟】
例1：下列性质中，可以证明某化合物形成的晶体一定是离子晶体的是( )
A.可溶于水 B.具有较高的熔点
C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电
解析：熔融状态能导电的化合物形成的晶体一定是离子晶体。分子晶体和原子晶体熔融状态成为分子和原子，不导电。金属晶体在固态和熔融状态均能导电，但金属晶体是单质。
答案：D
例2：离子晶体熔点的高低决定于晶体中阳离子与阴离子之间的静电引力，静电引力大则熔点高，引力小则反之。试根据你学到的电学知识，判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序（ ）
A．KCl>NaCl>BaO>CaO B．NaCl>KCl>CaO>BaO
C．CaO>BaO>NaCl>KCl D．CaO>BaO>KCl>NaCl
解析：一般说来阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，离子晶体的熔、沸点越高。
答案：C
【当堂检测】
1．关于晶体的下列说法正确的是 （ ）
A．在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
B．在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
C．离子晶体的熔点一定比金属晶体的高
D．分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
2．下列各对物质中，化学键类型和晶体类型完全相同的是 （ ）
A．NaCl和NaOH B．Br2和H2
C．CCl4和FeCl3 D．CO2和SiO2
3．下列叙述正确的是 （ ）
A．任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子
B．离子晶体中可能含有共价键
C．离子晶体中只含有离子键不含有共价键
D．分子晶体中只存在分子作用力，不含有其他化学键
4．下面有关离子晶体的叙述中，不正确的是 （ ）
A．1mol氯化钠中有NA个NaCl分子
B．氯化钠晶体中，每个Na+周围距离相等的Cl—共有6个
C．氯化铯晶体中，每个CS+周围紧邻8个Cl—
D．平均每个NaCl晶胞中有4个Na+、4个Cl—
5．离子晶体熔点的高低决定于晶体中阳离子与阴离子之间的静电引力，静电引力大则熔点高，引力小则反之。试根据你学到的电学知识，判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序（ ）
A．KCl>NaCl>BaO>CaO B．NaCl>KCl>CaO>BaO
C．CaO>BaO>NaCl>KCl D．CaO>BaO>KCl>NaCl
6．下列物质中,导电性能最差的是 （ ）
A．熔融氢氧化钠 B．石墨棒
C．盐酸溶液 D．固态氯化钠
7．纳米材料的表面微粒数占总微粒数的比例极大，这是它具有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状（如图所示）相同，则这种纳米颗粒的表面微粒数点总微粒数的百分数为（ ）
A．87.5% B．92.9% C．96.3% D．100%
8．含有共价键的离子晶体是 （ ）
A．MgCl2 B．NaOH C．H2S D．(NH4)2S
9．离子晶体一般不具有的特征是 （ ）
A．熔点较高，硬度较大 B．易溶于水而难溶于有机溶剂
C．固体时不能导电 D．离子间距离较大，其密度较小
10．下列物物质中，可证明某晶体是离子晶体的是 （ ）
A．易溶于水 B．晶体不导电，熔化时能导电
C．熔点较高 D．晶体不导电，水溶液能导电
11．同主族元素所形成的同一类型的化合物，其结构和性质往往相似，化合物PH4I是一种无色晶体，下列对它的描述中不正确的是 （ ）
A．在加热时此化合物可以分解
B．它是一种离子化合物
C．这种化合物不能跟强碱发生化学反应
D．该化合物在一定条件下由PH3，与HI化合而成
12．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，离子晶体中的配位数是指___________________________________________________.
13.___________________________________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____________________________.
参考答案
1．A 2．B 3．B 4．A 5．C 6．D 7．C 8．BD 9．D 10．B 11．C
12. 阴阳离子、离子键、不能、不能、一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。
13. 几何因素、电荷因素。
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