第2节 金属晶体与离子晶体
第二课时 离子晶体
【教学目标】
1. 使学生认识几种常见的AB型离子晶体(NaCl、CsCl、ZnS)的结构,了解其配位数情况。
2. 能用“切割法”计算一个给定的简单离子晶体晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数。
3. 了解晶格能的概念,知道离子晶体的熔、沸点等性质决定于晶格能的大小;知道晶格能的大小与离子晶体的结构型式和阴、阳离子所带电荷以及阴、阳离子的间距有关。
【教学重点、难点】离子晶体的空间堆积方式,离子晶体的结构特点。[来源:学科网ZXXK]
【教学方法】借助模型课件教学
【教师具备】制作课件
【教学过程】
【复习引入】
1. 晶体有哪些类型?
2. 什么叫离子晶体?
【回答】
1. 金属晶体,离子晶体,分子
2.离子晶体是阴、阳离子通过离子键结合,在空间呈现有规律的排列所形成的晶体。
那么,离子晶体的结构是怎样的,有什么特点呢?我们这节课就来学习离子晶体的结构。
【板书】二、离子晶体
我们先来探讨NaCl晶体的内部结构
【提出问题】请同学们观察NaCl晶体的堆积模型,思考以下问题:
1. NaCl晶体采取哪种堆积方式?
2. 像NaCl这样的离子晶体采取密堆积的原因是什么?
【回答】
1. NaCl晶体中的Cl-采取A1型密堆积,Na+填在Cl- 所形成的空隙中,整体是采取不等径圆球的密堆积。
2. 离子晶体微粒间的作用力为离子键,离子键无方
【过渡】我们知道晶体中最小的结构重复单元
【展示】NaCl的堆积模型 请同学们观察NaCl晶胞,思考以下几个问题:
1.NaCl晶体中Na+ 和Cl-的配位数分
2. NaCl晶体中在Na+周围与它最近且距离相等的 Na+共有几个?
4.“NaCl”这一化学式表示什么含义?
学生看到屏幕上NaCl晶胞
【回答】
1.在NaCl晶体中,每个Na+同时吸引6个Cl-,每个Cl-同时吸引6个Na+,所以Na+ 、Cl-配位数均为6。[来源:Zxxk.Com][来源:学科网]
2.12个
3.Na+:12ⅹ1/4+1=4 Cl-:8ⅹ1/8+6ⅹ1/2=4
4.离子晶体中,并不存在单独的“NaCl”分子,在整个晶体Na+与Cl-的个数比为1:1,因此,“NaCl”这一化学式表示的只是氯化
【过渡】通常哪些物质为离子化合物呢?
【答案】强碱、大部分金属氧化物和盐
请同学们观察课本80页介绍的几种常见的AB型离子晶体:NaCl型、CsCl型、Zn
学生通过简单计算,迅速给出答案,然后教师简单总结:
CsCl配位数:8:8 ZnS配位数:4:4
CsCl晶胞中 Cs+:1个 Cl-:1个
ZnS晶胞中 Zn2+:4个 S2-:4个
【过渡】我们知道,离子晶体中阴阳离子通过离子键相互结合,因此离子晶体的熔点和离子晶体的稳定性与离子键的强弱有关。离子键的强弱在一定程度上可以用离子晶体的晶格能来衡量。
请同学们自学81页到872页,通过交流研讨,弄清楚以下几个问题:
1.什么叫晶格
2.结构相似的离子晶体,晶格能的大小与哪些因素有关?
【回答】
晶格能∝q1ⅹq2/r
晶格能的大小还与离子晶体的结构型式有关
【总结】对结构相似的离子晶体,阴阳离子间的距离越小,所带电荷数越多,晶格能越大,熔点越高。
【练习】试比较CaO、BaO、Na
【回答】CaO>BaO>NaCl>KCl
【过渡】我们知道结构决定性质,在学习了晶体的结构以后,请同学们总结离子晶体具有哪些特性?
【讨论总结】引导学生共同总结出离子晶体的特性: