離子晶體教學(xué)設(shè)計

1、離子晶體教學(xué)設(shè)計 摘要：通過閱讀與探究學(xué)習(xí)離子晶體。本節(jié)介紹了氯化鈉和氯化銫晶胞，離子晶體的物理性質(zhì)。在科學(xué)探究的基礎(chǔ)上，通過多媒體演示和學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)，進(jìn)一步理解離子晶體的結(jié)構(gòu)特點，通過具體數(shù)據(jù)的的對比說明晶格能的大小與晶體性質(zhì)的關(guān)系。三維目標(biāo)：知識與技能1、 了解離子晶體的構(gòu)成微粒及微粒間的作用力，能根據(jù)離子化合物的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)2、 了解晶格能的應(yīng)用，知道晶格能的大小可以衡量晶體中離子鍵的強(qiáng)弱過程與方法觀察離子晶體的晶胞模型，和已學(xué)過的分子晶體、原子晶體、金屬晶體充分對比來認(rèn)識離子晶體的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)情感態(tài)度與價值觀通過離子晶體的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步體會和樹立“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反

2、映結(jié)構(gòu)”，這一學(xué)習(xí)化學(xué)的基本理念教學(xué)重點：1、 離子晶體的物理性質(zhì)的特點2、 離子晶體的配位數(shù)及其影響因素3、 晶格能的定義和應(yīng)用教學(xué)難點：1、離子晶體配位數(shù)的影響因素2、晶格能的定義和應(yīng)用教學(xué)過程：【復(fù)習(xí)鞏固】 【投影】晶體比較晶體類型分子晶體原子晶體金屬晶體構(gòu)成微粒微粒間相互作用硬度熔沸點導(dǎo)電性溶解性典型實例【學(xué)生活動】以提問的方式由學(xué)生完成表格【展示結(jié)論、點評】【過度】以上復(fù)習(xí)了三種晶體,我們今天來學(xué)習(xí)第四種晶體類型離子晶體。請大家預(yù)習(xí)課本，對比上面的表格對離子晶體做一個初步了解。【學(xué)生活動】閱讀課本，查找離子晶體相關(guān)內(nèi)容【點評、總結(jié)】【板書】一、離子晶體1、概念：由陽離子和陰離子通過離

3、子鍵結(jié)合而形成的晶體2、構(gòu)成微粒：陽離子、陰離子3、微粒間的作用：離子鍵4、離子晶體的物理性質(zhì)：硬而脆；具有較高的熔、沸點，難揮發(fā)；晶體不導(dǎo)電，熔融或水溶液中可以導(dǎo)電。5、常見的離子晶體：強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物，絕大多數(shù)鹽。例naoh 、na2o、nacl 等【講述】通過以上學(xué)習(xí)我們對離子晶體有了初步了解，總結(jié)了其物理性質(zhì)，明確離子晶體與其他三種晶體的不同，那么離子晶體為什么這樣的性質(zhì)特點？【展圖觀察】nacl、cscl晶體模型。 圖1 nacl晶胞 圖2 cscl晶胞【思考1】1、nacl晶胞中有幾個na+ ，幾個cl- ？cscl晶胞中幾個cs+幾個cl-？ 2、nacl、cscl晶體中有無

4、單個個分子，“nacl”、“cscl”是否代表分子組成呢？【學(xué)生討論、回答】【點評、強(qiáng)調(diào)】1、nacl晶胞中有4個na+ 4個cl- ，cscl晶胞中,1個cs+1個cl.2、在nacl晶體或cscl晶體中，都不存在單個的nacl分子或單個的cscl分子。因在這兩種晶體里陰、陽離子的個數(shù)比都是11，所以，nacl和cscl是表示離子晶體中離子個數(shù)比的化學(xué)式，而不是表示分子組成的分子式?！舅伎肌吭?nacl晶體中，每個na+周圍有幾個cl-？每個cl-周圍有幾個na+？在cscl晶體中，每個cs+周圍有幾個cl-？每個cl-周圍有幾個cs+？【投影】 圖3 nacl型晶體結(jié)構(gòu) 圖4 cscl型晶

5、體結(jié)構(gòu)【板書】二、離子晶體中離子鍵的配位數(shù)（1） 定義：是指一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目【自主探究】表1：nacl和cscl晶體中陰、陽離子的配位數(shù)離子晶體陰離子的配位數(shù)陽離子的配位數(shù)naclcscl【思考】為什么同是ab型離子晶體， cscl與nacl的晶體結(jié)構(gòu)和配位數(shù)不一樣？請從兩者的組成中試尋找形成差異的原因?！景鍟浚?）影響陰、陽離子的配位數(shù)的因素：【投影】表2：離子na+cs+cl-離子半徑/pm95169181【學(xué)生活動】:表3：nacl、cscl中正、負(fù)離子的半徑比和配位數(shù)naclcsclr+/r- =r+/r- =c.n.=6c.n.=8【講述】分析大家的計算數(shù)據(jù)可知

6、，陰、陽離子的半徑比值（r+/r-）影響配位數(shù)的多少，半徑比值越大，配位數(shù)就越大。 幾何因素：正、負(fù)離子半徑比的大小【講述】前面兩例中每種晶體的陰、陽離子所帶的電荷數(shù)相同，陰、陽離子個數(shù)相同，配位數(shù)不相同。如果離子晶體中陰、陽離子的電荷數(shù)不相同，陰、陽離子個數(shù)不相同，各離子的配位數(shù)是否也不相同？下面請看caf2晶體結(jié)構(gòu)回答問題：【投影】提示：根據(jù)電子層數(shù)，離子半徑ca2+ f- 圖5 caf2晶胞【自主探究】根據(jù)圖中晶胞結(jié)構(gòu)計算：每個ca2 +周圍最鄰近的f-有_個，表明ca2 +的配位數(shù)為_。每個f-周圍最鄰近的ca2 +有_個，表明f-的配位數(shù)是_。由此可見，在caf2晶體中，ca 2 +

7、和f-個數(shù)比為_,剛好與ca2 +和f-的電荷數(shù)之比_。整個晶體的結(jié)構(gòu)與前面兩例的結(jié)構(gòu)完全不相同。因此可以得出晶體中陰、陽離子電荷比也是決定離子晶體結(jié)構(gòu)的重要因素，稱為電荷因素。電荷因素：晶體中陰、陽離子電荷比鍵性因素：離子鍵的純粹程度【講述】以上分析了離子晶體的結(jié)構(gòu)、配位數(shù)以及影響配位數(shù)的因素，這些結(jié)構(gòu)上的因素是如何影響離子晶體的性質(zhì)，我們引入了最能反映離子晶體穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)晶格能?！景鍟咳?、晶格能定義：氣態(tài)離子形成1mol離子晶體釋放的能量一般而言，晶格能越大，離子晶體的離子鍵越強(qiáng). 破壞離子鍵時吸收的能量就越多,離子晶體的熔沸點越高，硬度越大?！就队啊勘?：某些離子晶體的晶格能以及晶體中

8、的離子電荷、核間距、晶體的熔點、硬度【自主探究】分析表4，思考晶格能大小受哪些因素的影響？【點評總結(jié)】 晶格能的影響因素：離子電荷數(shù)越多，離子半徑越小，晶格能越大科學(xué)視野：巖漿晶出規(guī)則的影響因素：主因晶格能，晶格能越大，越早析出【小結(jié)】：本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容：1、 離子晶體的物理性質(zhì)的特點2、 離子晶體的配位數(shù)及其影響因素幾何因素：正、負(fù)離子半徑比的大小電荷因素：晶體中陰、陽離子電荷比鍵性因素：離子鍵的純粹程度3、 晶格能的定義和應(yīng)用 離子電荷數(shù)越多，離子半徑越小，晶格能越大。一般而言，晶格能越大，離子晶體的離子鍵越強(qiáng). 破壞離子鍵時吸收的能量就越多,離子晶體的熔沸點越高，硬度越大。隨堂練習(xí)：1、

9、下面有關(guān)離子晶體的敘述中，不正確的是 （ ）a1mol氯化鈉中有na個nacl分子b氯化鈉晶體中，每個na+周圍距離相等的cl共有6個c氯化銫晶體中，每個cs+周圍緊鄰8個cl-d平均每個nacl晶胞中有4個na+、4個cl2、離子晶體熔點的高低決定于陰陽離子電荷數(shù)和離子半徑，判斷kcl、nacl、cao、bao四種晶體熔點的高低順序 （ ）akclnaclbaocao b.naclkclcaobaoccaobaonaclkcl d.caobaokclnacl3、右圖所示為ptc元件（熱敏電阻）的主要成分鋇鈦礦晶體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是具有代表性的最小重復(fù)單位。該晶體經(jīng)x射線分析鑒定，重復(fù)單位為正方體

10、，邊長a=403.1pm，頂點位置為ti4+所占，體心位置為ba2+所占，所有棱心位置為o2所占。(1)寫出晶體的化學(xué)式 ，(2)若將ti4+置于晶胞的體心，ba2+置于晶胞的頂點，則o2處于立方體的什么位置？ ，(3)在該物質(zhì)的晶體中，每個ti4+周圍與它最鄰近的且距離相等的ti4+有幾個？它們在空間呈什么形狀分布？課外活動：p79科學(xué)視野：查閱資料，總結(jié)碳酸鹽受熱分解受哪些因素的影響。板書設(shè)計一、 離子晶體概念：由陽離子和陰離子通過離子鍵結(jié)合而形成的晶體構(gòu)成微粒：陽離子、陰離子微粒間的作用：離子鍵離子晶體的物理性質(zhì)：硬而脆；具有較高的熔、沸點，難揮發(fā)；晶體不導(dǎo)電，熔融或水溶液中可以導(dǎo)電。常見的離子晶體：強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物，絕大多數(shù)鹽。例naoh 、na2o、nacl 等二、離子晶體中離子鍵的配位數(shù)（1） 定義：是指一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目（2）影響陰、陽離子的