高中化学人教版 (新课标)选修3 物质结构与性质第四节 离子晶体教案

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第四节 离子晶体第一课时教学内容分析： 学生具备了离子键、离子半径、离子化合物等基础知识，本节直接给出氯化钠、氯化铯晶胞，然后在科学探究的基础上介绍影响离子晶体结构的因素，通过制作典型的离子晶体模型来进一步理解离子晶体结构特点，为学习晶格能作好知识的铺垫。 教学目标 ：1．掌握离子晶体的概念，能识别氯化钠、氯化铯、氟化钙的晶胞结构。2．学会离子晶体的性质与晶胞结构的关系。3．通过探究知道离子晶体的配位数与离子半径比的关系。4、通过碳酸盐的热分解温度与阳离子半径的自学，拓展学生视野。教学重点难点：1、离子晶体的物理性质的特点2、离子晶体配位数及其影响因素教学方法建议：分析、归纳、讨论、探究教学过程设计：[引入]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   CaF23、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？[板书]一、离子晶体[展示] NaCl 、CsCl晶体模型[板书]阴、阳离子通过离子键形成离子晶体1、离子晶体定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体注：（1）结构微粒：阴、阳离子（2）相互作用：离子键（3）种类繁多：含离子键的化合物晶体：强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐（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[投影]2、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（    ）  离子晶体溶解性差异较大：NaCl、 KNO3、(NH4)2SO4_______                        BaSO4 、CaCO3_______[板书]3、离子晶体中离子键的配位数（C.N.）（1）定义：是指一个离子周围邻近的异电性离子的数目[探究] 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  （2）决定离子晶体结构的主要因素：正、负离子的半径比[投影]离子Na+Cs+Cl-离子半径/pm95169181 [学生活动] NaCl、CsCl中正、负离子的半径比和配位数 NaClCsClr+/r- =r+/r- =C.N.=6C.N.=8 [自主探究]CaF2晶体中阴、阳离子的配位数[板书]（3）影响阴、阳离子的配位数的因素|①正、负离子半径比的大小②正、负离子所带电荷的多少[学生活动]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    可能的相互作用    硬度    熔沸点    导电性    溶解性    典型实例     [练习]1、下列含有极性键的离子晶体是①         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、①⑤2下列说法正确的是A、      一种金属元素和一种非金属元素一定能形成离子化合物B、      离子键只存在于离子化合物中C、      共价键只存在于共价化合物中D、      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_____. 第二课时 教学目标 ：通过分析数据和信息，能说明晶格能的大小与离子晶体性质的关系。教学重点、难点：晶格能的定义和应用。教学方法建议：分析、归纳、应用教学过程设计：[复    习]：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     [阅读与思考]：阅读下表，讨论、分析得出哪些结论？（小组讨论、交流、汇报）表1： F-Cl-Br-I-Li+1036853807757Na+923786747704K+821715682649Cs+785689660630Rb+740659631604 表2：AB型离子晶体离子电荷晶格能（KJ/mol熔点摩氏硬度NaF19239933.2NaCl17868012.5NaBr1747747<2.5NaI1704661<2.5MgO2379128526.5CaO2340126144.5SrO2322324303.5BaO2305419183.3[板    书]：二、晶格能1、定义：气态离子形成1mol离子晶体时释放的能量。2、规律：（1）离子电荷越大，离子半径越小的离子晶体的晶格能越大。（2）晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。[科学视野]：阅读P84----科学视野，从中你知道了什么？[板    书]：3、岩浆晶出规则：晶格能高的晶体，熔点较高，更容易在岩浆冷却过程中先结晶析出。（美国矿物学家鲍文）教学习题设计：1、下列大小关系正确的是A、晶格能：NaCl<NaBr   B、硬度：MgO>CaO   C、熔点：NaI>NaBr      D、熔沸点：CO2>NaCl2、已知：三种氟化物的晶格能如下表： 晶格能（KJ/mol）Na+923Mg2+2957Al3+5492三种氟化物的晶格能的递变原因是                                       。3、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           。4、下表列出了钠的卤化物和硅的卤化物的熔点： NaXNaFNaClNaBrNaI熔点995801775651SiX4SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔点—90.2—70.45.2120.5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             。