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视频课题:人教版高二化学选修三《离子晶体》四川省 - 内江
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人教版高二化学选修三《离子晶体》四川省 - 内江
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第三章第四节 离子晶体
第一课时
一、 教材分析
必修2已经学过离子键、离子化合物等基础内容,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,通过观察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。 二、 学情分析
通过对分子晶体、原子晶体、金属晶体的学习,学生已初步具备分析晶胞结构的 能力;另外通过高一的学习,学生也具备了离子键、离子半径、离子化合物等基础知识,因此结合教材的特点及所设计的教学方法,力求把教师的讲授转变为启发诱导,把学生的被动接受转化为主动探索。以教师为主导,学生为主体,促使学生去动眼看,动手做,动口说,动脑想,使学生的学习过程与认识过程统一为一个整体。 三、教学目标 1、知识与技能:
(1)理解离子晶体的结构模型及其性质的一般特点。 (2)了解离子晶体中离子晶体配位数及其影响因素。 (3)了解决定离子晶体结构的重要因素。 2、过程与方法:
通过学习离子晶体的结构与性质,了解研究物质结构的基本方法和实验手段,培养运用知识解决实际问题的能力,培养学生的空间想像能力。 3、情感态度与价值观:
通过学习离子晶体的结构与性质,激发学生探究热情与精神。进一步认识“结构决定物质性质”的客观规律 四、教学重点:
离子晶体的结构模型及其性质的一般特点;离子晶体配位数及其影响因素; 五、教学难点:
离子晶体配位数及其影响因素; 六、教学方法:
1、通过创设情景引入课题,引导学生提出问题-分析问题-解决问题这一模式进行螺旋教学,设置“活动元”,以突破教学重点,并调动学生探究的积极性。 2.以多媒体作为教学的辅助手段,增强课堂密度和授课内容的直观性。
3.采用“启发——讨论”式教学方法,在课堂上既有教师提问又有学生提问,既有师生交流又有生生交流。
七、教学过程
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教学步骤、内容
教学方法、手段、
师生活动
[引课]NaCl晶体形成过程的视频
[过渡]由阴、阳离子通过离子键形成的晶体为离子晶体,今天我们来研究离子
晶体。 [板书]
第四节 离子晶体
一、离子晶体
1.定义:由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。 [复习]离子键:阴、阳离子之间强烈的相互作用力 定义理解:(1)构成微粒:阴、阳离子
(2)微粒间的作用:阴、阳离子间离子键
[课堂练习一]
[过渡]离子晶体种类繁多,结构多样,学习几种典型的晶胞 【活动一】 [观察]NaCl 的晶胞
①NaCl晶胞中Na+和Cl-的相对位置?微粒个数? ②在NaCl晶胞中,与Na+ (Cl-)等距离且最近的Cl- (Na+)有几个?
③在NaCl晶胞中,与Na+ (Cl-)等距离且最近的Na+ (Cl-)有几个?
[观察]CsCl 的晶胞,类比NaCl晶胞的学习
①CsCl晶胞中Cs+和Cl-的相对位置?微粒个数?
②在CsCl晶胞中,与Cs+ (Cl-)等距离且最近的Cl- (Cs+)有几个?
③在CsCl晶胞中,与Cs+ (Cl-)等距离且最近的Cs+ (Cl-)有几个?
[活动二]对比两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数?你认为什么因素决 定了离子晶体中离子的配位数?利用相关数据计算,并填并填表。
离子晶体 阴离子的配位数
阳离子的配位数
NaCl 6 6 CsCl
8
8
通过练习,巩固对 概念的理解
通过对模型的观 察,加强对离子晶 体的理解
对比学习,引出影 响晶体结构的因素
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[投影]探究练习参考资料:
离子 Na+
Cs+
Cl-
离子半径/pm 95
169
18l
NaCl CsCl r+/r-=0.52 r+/r-=0.93 C.N=6
C.N=8
[讲] 显而易见,NaCl和CsCl是两种不同类型的晶体结构。晶体中正负离子的半径比(r+/r-)是决定离子晶体结构的重要因素,简称几何因素。 观察CaF2晶胞
[讲] 上面两例中每种晶体的正负离子的配位数相同,是由于正负离子电荷(绝对值)相同,于是正负离子的个数相同,结果导致正负离子配位数相等,如在NaCl中,Na+
和C1
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的配位数均为6。如果正负离子的电荷不同,正负离子的个数必定不相同,结果,正负离
子的配位数就不会相同。这种正负离子的电荷比也是决定离子晶体结构的重要
因素,简称电荷因素。例如,在CaF2晶体中,Ca2+和F-
的电荷比(绝对值)是2:l,Ca2+和F-的个数比是l:2,如图3—29所示。Ca2+的配位数为8,F-
的配位数为4。此外,离子晶体的结构类型还取决于离子键的纯粹程度(简称键性因素)。 [投影]3.影响因素:
(1) 几何因素:晶体中正负离子的半径比(r+/r-)。
[讲]离子键无饱和性和方向性,但成键时因离子半径决定了阴阳离子参加成
键的数目是有限的。阴阳离子半径比值越大,配位数就越大。 (2) 电荷因素:正负离子的电荷比。 (3) 键性因素:离子键的纯粹程度。 [活动三]分析离子晶体的熔沸点
离子晶体 熔点 沸点
CsCl 645℃ 1290℃ NaCl 801℃ 1413℃ NaBr 747℃ 1390℃ NaI
661℃ 1304℃
4.离子晶体的物理性质
表格分析,培养学 生归纳总结的能力
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(1) 较高的熔点和沸点,难挥发、难于压缩。
[讲]离子晶体的熔沸点,取决于构成晶体的阴阳离子间的离子键的强弱
离子晶体中,由于离子键的强烈作用,离子晶体表现出较高的硬度,当晶体受到冲击力作用时,部分离子键发生断裂,导致晶体破碎。 (2) 硬而脆,无延展性
[讲]离子晶体中阴阳离子交替出现,层与层之间如果滑动,同性离子相邻而
使斥力增大导致不稳定,所以离子晶体无延展性。
[讲]由于离子晶体中离子键作用较强,离子晶体不能自由移动,即晶体中无
自由移动离子,因此,离子晶体不导电。当升高温度时,阴阳离子获得足
够能量克服了离子间相互作用,成为自由移动的离子,在外界电场作用下,离子定向移动而导电。离子化合物溶于水时,阴阳离子受到水分子作用变成了自由移动的离子(或水合离子),在外界电场作用下,阴阳离子定向移动而导电。
(3) 不导电,但熔化后或溶于水后能导电。
[讲]当把离子晶体放在水中时,极性水分子对离子晶体中的离子产生吸引,
使晶体中的离子克服离子间的作用而离开晶体,变成在水中自由移动的离子。
(4) 大多数离子晶体易溶于极性溶剂中,难溶于非极性溶剂中。
[小结]化学变化过程一定发生旧化学键的断裂和新化学键的形成,但破坏化
学键或形成化学键的过程却不一定发生化学变化。 【当堂检测】 【小结】
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