离子晶体教学设计

离子晶体教学设计 摘要：通过阅读与探究学习离子晶体。本节介绍了氯化钠和氯化铯晶胞，离子晶体的物理性质。在科学探究的基础上，通过多媒体演示和学生的自主探究学习，进一步理解离子晶体的结构特点，通过具体数据的的对比说明晶格能的大小与晶体性质的关系。三维目标：知识与技能1、 了解离子晶体的构成微粒及微粒间的作用力，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质2、 了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量晶体中离子键的强弱过程与方法观察离子晶体的晶胞模型，和已学过的分子晶体、原子晶体、金属晶体充分对比来认识离子晶体的组成、结构和性质情感态度与价值观通过离子晶体的学习，进一步体会和树立“结构决定性质，性质反映结构”，这一学习化学的基本理念教学重点：1、 离子晶体的物理性质的特点2、 离子晶体的配位数及其影响因素3、 晶格能的定义和应用教学难点：1、离子晶体配位数的影响因素2、晶格能的定义和应用教学过程：【复习巩固】 【投影】晶体比较 晶体类型分子晶体原子晶体金属晶体构成微粒  微粒间相互作用  硬度  熔沸点  导电性  溶解性  典型实例  【学生活动】以提问的方式由学生完成表格【展示结论、点评】【过度】以上复习了三种晶体,我们今天来学习第四种晶体类型离子晶体。请大家预习课本，对比上面的表格对离子晶体做一个初步了解。【学生活动】阅读课本，查找离子晶体相关内容【点评、总结】【板书】一、离子晶体1、概念：由阳离子和阴离子通过离子键结合而形成的晶体2、构成微粒：阳离子、阴离子3、微粒间的作用：离子键4、离子晶体的物理性质：硬而脆；具有较高的熔、沸点，难挥发；晶体不导电，熔融或水溶液中可以导电。5、常见的离子晶体：强碱、活泼金属氧化物，绝大多数盐。例NaOH 、Na2O、NaCl 等【讲述】通过以上学习我们对离子晶体有了初步了解，总结了其物理性质，明确离子晶体与其他三种晶体的不同，那么离子晶体为什么这样的性质特点？【展图观察】NaCl、CsCl晶体模型。 图1 NaCl晶胞 图2 CsCl晶胞【思考1】1、NaCl晶胞中有几个Na+ ，几个Cl- ？CsCl晶胞中几个Cs+几个Cl-？ 2、NaCl、CsCl晶体中有无单个个分子，“NaCl”、“CsCl”是否代表分子组成呢？【学生讨论、回答】【点评、强调】1、NaCl晶胞中有4个Na+ 4个Cl- ，CsCl晶胞中,1个Cs+1个Cl.2、在NaCl晶体或CsCl晶体中，都不存在单个的NaCl分子或单个的CsCl分子。因在这两种晶体里阴、阳离子的个数比都是11，所以，NaCl和CsCl是表示离子晶体中离子个数比的化学式，而不是表示分子组成的分子式。【思考】在 NaCl晶体中，每个Na+周围有几个Cl-？每个Cl-周围有几个Na+？在CsCl晶体中，每个Cs+周围有几个Cl-？每个Cl-周围有几个Cs+？【投影】 图3 NaCl型晶体结构 图4 CsCl型晶体结构【板书】二、离子晶体中离子键的配位数（1） 定义：是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目【自主探究】表1：NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子的配位数离子晶体阴离子的配位数阳离子的配位数NaCl  CsCl  【思考】为什么同是AB型离子晶体， CsCl与NaCl的晶体结构和配位数不一样？请从两者的组成中试寻找形成差异的原因。【板书】（2）影响阴、阳离子的配位数的因素：【投影】表2：离子Na+Cs+Cl-离子半径/pm95169181【学生活动】:表3：NaCl、CsCl中正、负离子的半径比和配位数NaClCsClr+/r- =r+/r- =C.N.=6C.N.=8【讲述】分析大家的计算数据可知，阴、阳离子的半径比值（r+/r-）影响配位数的多少，半径比值越大，配位数就越大。 几何因素：正、负离子半径比的大小【讲述】前面两例中每种晶体的阴、阳离子所带的电荷数相同，阴、阳离子个数相同，配位数不相同。如果离子晶体中阴、阳离子的电荷数不相同，阴、阳离子个数不相同，各离子的配位数是否也不相同？下面请看CaF2晶体结构回答问题：【投影】提示：根据电子层数，离子半径Ca2+ F- 图5 CaF2晶胞【自主探究】根据图中晶胞结构计算：每个Ca2 +周围最邻近的F-有_个，表明Ca2 +的配位数为_。每个F-周围最邻近的Ca2 +有_个，表明F-的配位数是_。由此可见，在CaF2晶体中，Ca 2 +和F-个数比为_,刚好与Ca2 +和F-的电荷数之比_。整个晶体的结构与前面两例的结构完全不相同。因此可以得出晶体中阴、阳离子电荷比也是决定离子晶体结构的重要因素，称为电荷因素。电荷因素：晶体中阴、阳离子电荷比键性因素：离子键的纯粹程度【讲述】以上分析了离子晶体的结构、配位数以及影响配位数的因素，这些结构上的因素是如何影响离子晶体的性质，我们引入了最能反映离子晶体稳定性的数据晶格能。【板书】三、晶格能定义：气态离子形成1mol离子晶体释放的能量一般而言，晶格能越大，离子晶体的离子键越强. 破坏离子键时吸收的能量就越多,离子晶体的熔沸点越高，硬度越大。【投影】表4：某些离子晶体的晶格能以及晶体中的离子电荷、核间距、晶体的熔点、硬度【自主探究】分析表4，思考晶格能大小受哪些因素的影响？【点评总结】 晶格能的影响因素：离子电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大科学视野：岩浆晶出规则的影响因素：主因晶格能，晶格能越大，越早析出【小结】：本节课的教学内容：1、 离子晶体的物理性质的特点2、 离子晶体的配位数及其影响因素 几何因素：正、负离子半径比的大小电荷因素：晶体中阴、阳离子电荷比键性因素：离子键的纯粹程度3、 晶格能的定义和应用 离子电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大。一般而言，晶格能越大，离子晶体的离子键越强. 破坏离子键时吸收的能量就越多,离子晶体的熔沸点越高，硬度越大。随堂练习：1、下面有关离子晶体的叙述中，不正确的是 （ ）A1mol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Cl2、离子晶体熔点的高低决定于阴阳离子电荷数和离子半径，判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序 （ ）AKCl>NaCl>BaO>CaO B.NaCl>KCl>CaO>BaOCCaO>BaO>NaCl>KCl D.CaO>BaO>KCl>NaCl3、右图所示为PTC元件（热敏电阻）的主要成分钡钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单位。该晶体经X射线分析鉴定，重复单位为正方体，边长a=403.1pm，顶点位置为Ti4+所占，体心位置为Ba2+所占，所有棱心位置为O2所占。(1)写出晶体的化学式 ，(2)若将Ti4+置于晶胞的体心，Ba2+置于晶胞的顶点，则O2处于立方体的什么位置？ ，(3)在该物质的晶体中，每个Ti4+周围与它最邻近的且距离相等的Ti4+有几个？它们在空间呈什么形状分布？课外活动：P79科学视野：查阅资料，总结碳酸盐受热分解受哪些因素的影响。板书设计一、 离子晶体概念：由阳离子和阴离子通过离子键结合而形成的晶体构成微粒：阳离子、阴离子微粒间的作用：离子键离子晶体的物理性质：硬而脆；具有较高的熔、沸点，难挥发；晶体不导电，熔融或水溶液中可以导电。常见的离子晶体：强碱、活泼金属氧化物，绝大多数盐。例NaOH 、Na2O、NaCl 等二、离子晶体中离子键的配位数（1）       定义：是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目（2）影响阴、阳离子的配位数的因素 几何因素：正、负离子半径比的大小电荷因素：晶体中阴、阳离子电荷比键性因素：离子键的纯粹程度三、晶格能定义：气态离子形成1mol离子晶体释放的能量一般而言，晶格能越大，离子晶体的离子键越强. 破坏离子键时吸收的能量就越多,离子晶体的熔沸点越高，硬度越大。晶格能的影响因素：离子电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大6