高中化学鲁科版选修三《离子晶体》青岛于

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视频标签：离子晶体

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视频课题：高中化学鲁科版选修三《离子晶体》青岛于

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高中化学鲁科版选修三《离子晶体》青岛于翠玲

教学设计
【学习目标】
1．使学生认识几种常见的AB型离子晶体（NaCl、CsCl、ZnS、CaF₂）的结构，了解其配位数情况。
2．能用“均摊法”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，初步学会有关离子晶体晶胞的计算。
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。
【重难点】影响离子晶体配位数的因素
【核心素养培育】通过不同晶胞模型分析不同离子晶体的微观结构，培养学生模型认知，科学探究的化学核心素养
【学习方法】问题探究法，学案导学、模型分析等
【复习引入】1. 晶体有哪些类型？
2. 什么叫离子晶体？
【课堂探究】联系生活，引导学生对熟悉氯化钠产生更深的思考，结合原子结构示意图和电子式来探究氯化钠的形成过程，加深学生对离子晶体这类物质的认识；学生自行总结归纳离子晶体的概念及结构特征，并将常见的离子晶体按类别写出来
【视频展示】播放视频展示自然界中常见的离子晶体，丰富多彩的晶体引发学生对晶体的性质及结构进一步探究的兴趣
【活动探究一】
【搭建模型】展示NaCl晶胞模型，学生认真观察氯化钠晶体结构特征，分组搭建氯化钠模型并小组展示

【图片展示】通过多媒体分别展示氯化钠晶体的二维和三维图
【问题探究】请同学们观察，回答下列问题
（1）NaCl晶体中阴阳离子的堆积方式是什么？
（2）Na+在晶胞中的什么位置？ Cl-在晶胞中的什么位置？
（3）晶胞中代表Na+的球有几个？晶胞中代表Cl-的球有几个？晶胞还呈电中性吗？球的个数是否等于离子的个数呢？“NaCl”这一化学式表示什么含义？
（4）NaCl晶胞中Na+ 和Cl-的配位数分别为多少？
NaCl晶胞中在Na+周围与它最近且距离相等的 Na+共有几个？

晶胞类型	晶胞结构示意图	配位数[来源:学&科&网Z&X&X&K]	最近且距离相等的相反离子数	最近且距离相等的同种离子数	每个晶胞含有离子数
NaCl型

【归纳总结】研究晶胞结构的基本思路和分析对象
（1）微粒位置
（2）每个晶胞含微粒的个数
（3）与某微粒等距离且最近的微粒各有几个？
（4）微粒的配位数是多少？
（5）计算微粒间的距离
【迁移应用】
请同学们以探究NaCl晶胞结构的方法来探究CsCl和ZnS晶胞的结构
（2）CsCl晶胞

晶胞类型	晶胞结构示意图	配位数	最近且距离相等的相反离子数	最近且距离相等的同种离子数	每个晶胞含有离子数
CsCl型

（3）ZnS晶胞

晶胞类型	晶胞结构示意图	配位数	最近且距离相等的相反离子数	最近且距离相等的同种离子数	每个晶胞含有离子数
ZnS型

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【拓展提高】
观察CaF₂晶体的晶胞示意图，回答下列问题：
①该晶胞中含有的Ca²^＋数目是4，F^－数目是8。
②Ca²^＋的配位数是8，F^－的配位数是4。
【思路点拨】
影响离子晶体配位数的因素..
①几何因素：离子半径比值的不同，晶体中离子的配位数不同，其晶体结构不同。数值越大，离子的配位数越多。
②电荷因素：晶体中正负离子的半径比决定正负离子的配位数是否相等。AB型离子晶体的阴、阳离子的配位数相等；AB_n型A、B离子的配位数比值为n∶1。如CaF₂中Ca²^＋的配位数是8，F^－的配位数是4。
③键性因素：离子晶体的结构类型还与离子键的纯粹程度，即与晶体中正负离子的相互极化程度有关
【活动探究2】观察分析下表，回答下列问题(已知MgO、NaBr与NaCl晶体结构相似)：

离子化合物	NaBr	NaCl	MgO
离子电荷数	1	1	2
核间距/pm	290	276	205
晶格能/kJ·mol^－1	736	787	3890
熔点/℃	750	801	2800
摩氏硬度	<2.5	2.5	6.5

(1)影响晶格能大小的因素有哪些？
(2)晶格能与晶体的熔点、硬度有怎样的关系？
(3)根据离子晶体的形成，推测离子晶体具有怎样的特性？
【小结】
影响晶格能大小的因素，
晶格能的作用：结构相似的离子晶体，晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，晶体的熔、沸点越高，硬度越大。
【归纳提升】
离子晶体的特性：
（1）熔点、沸点较高，难挥发，而且随着离子电荷的增加，核间距离的缩短，晶格能增大，熔点升高。
（2）硬度较大
（3）一般易溶于水，而难溶于非极性溶剂。
（4）固态时不导电，熔融状态或在水溶液中能导电。
【课堂小结】引导学生总结本节课所探究的几种典型晶胞结构
【课后作业】
1、完成本节课的《课后检测题》
2、查阅资料，探究能否制作一颗氯化钠晶体

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