高中化学 人教版 选修三 第三章 第4节 离子晶体 学案
文档属性
| 名称 | 高中化学 人教版 选修三 第三章 第4节 离子晶体 学案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 177.9KB | ||
| 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 | 2020-02-24 11:47:13 | ||
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文档简介
第4节 离子晶体
学习目标：
1.了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。
2.知道离子化合物的热稳定性与阴、阳离子的半径和电荷有关。
3.能说出分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构基元以及物理性质方面的主要区别。
学习重点、难点：
了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。
学习过程：
<回顾旧知>
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
3、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？
<学习新知>
一、离子晶体定义：
1、结构微粒： ；2、相互作用： ；
3、种类繁多： ；
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
二、离子晶体的物理性质及解释
性质
解释
硬度（ ）
熔沸点（ ）
溶于水（ ）
熔融（ ）
三、离子晶体中离子键的配位数（C.N.）
定义：
决定离子晶体结构的主要因素：
[探究]
（1）CsCl、NaCl的阳离子和阴离子的比例都是l：l，同属AE型离子晶体。参考图3—27、图3-28，数一数这两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数，它们是否相等?并填表。
离子晶体
阴离子的配位数
阳离子的配位数
NaCl
CsCl
（2）你认为什么因素决定了离子晶体中离子的配位数？利用相关数据计算，并填表：
NaCl
CsCl
r＋／r－=
r＋／r－=
C.N=6
C.N=8
参考资料:
离子
Na＋
Cs＋
Cl－
离子半径／pm
95
169
18l
[结论]
（1）几何因素：
（2）电荷因素：
（3）键性因素：
[自学]科学视野—复杂的离子晶体
四、晶格能
1、定义：
[讨论]
F—
C1一
Br—
I—
Li＋
Na＋
K＋
Cs＋
Rb＋
1036
923
821
785
740
853
786
715
689
659
807
747
682
660
63l
757
704
649
630
604
AB型离子晶体
离子电荷
晶格能（KJ/mol
熔点
摩氏硬度
NaF
1
923
993
3.2
NaCl
1
786
801
2.5
NaBr
1
747
747
<2.5
NaI
1
704
661
<2.5
MgO
2
3791
2852
6.5
CaO
2
3401
2614
4.5
SrO
2
3223
2430
3.5
BaO
2
3054
1918
3.3
分析晶格能大小与晶体稳定性的关系。
2、规律：
（1）离子电荷越 ，离子半径越 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 ，熔点越 ，硬度越 。
[自学]科学视野—岩浆晶出规则与晶格能
[思考]什么是岩浆晶出？岩浆晶出顺序与晶格能的关系？
[结论]晶格能 的晶体，熔点较 ，更容易在岩浆冷却过程中先结晶析出。
<知识小结>四种类型晶体的比较
晶体类型
离子晶体
分子晶体
原子晶体
金属晶体
构成粒子
粒子间相互作用
硬度
熔沸点
导电性
溶解性
典型实例
<随堂检测>
1、下列含有极性键的离子晶体是（ ）
醋酸钠 ②氢氧化钾 ③金刚石 ④乙醇 ⑤氯化钙
A、①②⑤ B、①② C、①④⑤ D、①⑤
2下列说法正确的是（ ）
一种金属元素和一种非金属元素一定能形成离子化合物
离子键只存在于离子化合物中
共价键只存在于共价化合物中
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_____.
4、下列大小关系正确的是（ ）
A、晶格能：NaClCaO
C、熔点：NaI>NaBr D、熔沸点：CO2>NaCl
5、已知：三种氟化物的晶格能如下表：
晶格能（KJ/mol）
Na+
923
Mg2+
2957
Al3+
5492
三种氟化物的晶格能的递变原因是 。
6、已知：硅酸盐和石英的晶格能如下表：
硅酸盐矿物和石英
晶格能（KJ/mol）
橄榄石
4400
辉石
4100
角闪石
3800
云母
3800
长石
2400
石英
2600
回答下列问题：
（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 。
7、下表列出了钠的卤化物和硅的卤化物的熔点：
NaX
NaF
NaCl
NaBr
NaI
熔点
995
801
775
651
SiX4
SiF4
SiCl4
SiBr4
SiI4
熔点
—90.2
—70.4
5.2
120.5
回答下列问题：
（1）钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高很多，其原因是
。
（2）NaF 的熔点比NaBr的熔点高的原因是 。
SiF4 的熔点比SiBr4的熔点低的原因是 。
（3）NaF和NaBr的晶格能的高低顺序为 ，硬度大小为 。
<课下作业>
P85 4、5、6、7、8
学习目标：
1.了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。
2.知道离子化合物的热稳定性与阴、阳离子的半径和电荷有关。
3.能说出分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构基元以及物理性质方面的主要区别。
学习重点、难点：
了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。
学习过程：
<回顾旧知>
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
3、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？
<学习新知>
一、离子晶体定义：
1、结构微粒： ；2、相互作用： ；
3、种类繁多： ；
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
二、离子晶体的物理性质及解释
性质
解释
硬度（ ）
熔沸点（ ）
溶于水（ ）
熔融（ ）
三、离子晶体中离子键的配位数（C.N.）
定义：
决定离子晶体结构的主要因素：
[探究]
（1）CsCl、NaCl的阳离子和阴离子的比例都是l：l，同属AE型离子晶体。参考图3—27、图3-28，数一数这两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数，它们是否相等?并填表。
离子晶体
阴离子的配位数
阳离子的配位数
NaCl
CsCl
（2）你认为什么因素决定了离子晶体中离子的配位数？利用相关数据计算，并填表：
NaCl
CsCl
r＋／r－=
r＋／r－=
C.N=6
C.N=8
参考资料:
离子
Na＋
Cs＋
Cl－
离子半径／pm
95
169
18l
[结论]
（1）几何因素：
（2）电荷因素：
（3）键性因素：
[自学]科学视野—复杂的离子晶体
四、晶格能
1、定义：
[讨论]
F—
C1一
Br—
I—
Li＋
Na＋
K＋
Cs＋
Rb＋
1036
923
821
785
740
853
786
715
689
659
807
747
682
660
63l
757
704
649
630
604
AB型离子晶体
离子电荷
晶格能（KJ/mol
熔点
摩氏硬度
NaF
1
923
993
3.2
NaCl
1
786
801
2.5
NaBr
1
747
747
<2.5
NaI
1
704
661
<2.5
MgO
2
3791
2852
6.5
CaO
2
3401
2614
4.5
SrO
2
3223
2430
3.5
BaO
2
3054
1918
3.3
分析晶格能大小与晶体稳定性的关系。
2、规律：
（1）离子电荷越 ，离子半径越 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 ，熔点越 ，硬度越 。
[自学]科学视野—岩浆晶出规则与晶格能
[思考]什么是岩浆晶出？岩浆晶出顺序与晶格能的关系？
[结论]晶格能 的晶体，熔点较 ，更容易在岩浆冷却过程中先结晶析出。
<知识小结>四种类型晶体的比较
晶体类型
离子晶体
分子晶体
原子晶体
金属晶体
构成粒子
粒子间相互作用
硬度
熔沸点
导电性
溶解性
典型实例
<随堂检测>
1、下列含有极性键的离子晶体是（ ）
醋酸钠 ②氢氧化钾 ③金刚石 ④乙醇 ⑤氯化钙
A、①②⑤ B、①② C、①④⑤ D、①⑤
2下列说法正确的是（ ）
一种金属元素和一种非金属元素一定能形成离子化合物
离子键只存在于离子化合物中
共价键只存在于共价化合物中
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_____.
4、下列大小关系正确的是（ ）
A、晶格能：NaCl
C、熔点：NaI>NaBr D、熔沸点：CO2>NaCl
5、已知：三种氟化物的晶格能如下表：
晶格能（KJ/mol）
Na+
923
Mg2+
2957
Al3+
5492
三种氟化物的晶格能的递变原因是 。
6、已知：硅酸盐和石英的晶格能如下表：
硅酸盐矿物和石英
晶格能（KJ/mol）
橄榄石
4400
辉石
4100
角闪石
3800
云母
3800
长石
2400
石英
2600
回答下列问题：
（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 。
7、下表列出了钠的卤化物和硅的卤化物的熔点：
NaX
NaF
NaCl
NaBr
NaI
熔点
995
801
775
651
SiX4
SiF4
SiCl4
SiBr4
SiI4
熔点
—90.2
—70.4
5.2
120.5
回答下列问题：
（1）钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高很多，其原因是
。
（2）NaF 的熔点比NaBr的熔点高的原因是 。
SiF4 的熔点比SiBr4的熔点低的原因是 。
（3）NaF和NaBr的晶格能的高低顺序为 ，硬度大小为 。
<课下作业>
P85 4、5、6、7、8