【2020秋备课】高中化学学案新人教版选修3-3.4-离子晶体.docx

3.1离子晶体
学习目标
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. 了解打算离子晶体结构的重要因素。
4. 了解晶格能的影响因素及应用。
第1课时
一、离子晶体：
1、离子晶体： 结合而成的晶体 。
注：（1）结构微粒： （2）相互作用：
（3）包含物质类别：
2、典型离子晶体的空间结构
【合作探究】 认真观看NaCl、CsCl、ZnS（参考鲁科版80页）、CaF2的晶胞模型，思考以下几个问题：
（1） 离子晶体中离子的配位数是指什么？
（2） 这些晶胞中不同的离子分别处于什么位置？
（3） 这些晶体中离子的配位数分别是多少？同一晶体中两种离子的配位数与该物质的化学式有什么联系？
3、打算离子晶体结构的因素
阅读课本79页，你认为是哪些因素打算了离子晶体的结构？
（1） 因素：
（2） 因素：
（3） 因素：
4、离子晶体的物理性质
（1）熔沸点： （2）硬度：
（3）导电性：
（4）溶解性：
二、晶格能
1、定义： 态离子形成 晶体释放的能量，通常取正值。
2、【合作探究】认真阅读课本80-81页表格中的数据，思考下列问题：
（1） 分析晶格能的大小与离子晶体的熔点、硬度有什么关系？

（2） 离子晶体的晶格能与哪些因素有关？

【课堂练习】
1、推断下列说法是否正确？
①构成离子晶体的微粒是阴、阳离子，含有离子的晶体确定是离子晶体
②全部由非金属元素形成的化合物在固态时确定不是离子晶体
③由金属元素和非金属元素形成的化合物在固态时确定离子晶体
④离子晶体中确定不存在非极性键
⑤离子晶体熔、沸点的凹凸主要取决于离子键的强弱
2、离子晶体中确定不会存在的相互作用是(　　)
A．离子键 B．极性键 C．非极性键 D．范德华力
3、下列性质中，可以证明某化合物形成的晶体确定是离子晶体的是( )
A.可溶于水 B.具有较高的熔点 C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电
4、A、B为两种短周期元素，A的原子序数大于B，且B原子的最外层电子数为A原子最外层电子数的3倍。A、B形成的化合物是中学化学常见的化合物，该化合物熔融时能导电。试回答下列问题：
(1)A、B的元素符号分别是________、_
(2)用电子式表示A、B元素形成化合物过程：
_______________________________________________________________________。
(3)A、B所形成的化合物的晶体结构与氯化钠晶体结构相像，则每个阳离子四周吸引了________个阴离子；晶体中阴、阳离子数之比为：________。
(4)A、B所形成化合物的晶体的熔点比NaF晶体的熔点________，其推断的理由是________________________________________________________________________

第2课时
学习目标
能说出分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构基元以及物理性质方面的主要区分。
一、晶体结构及粒子间相互作用

离子晶体
原子晶体
分子晶体
金属晶体
构成晶体的粒子

粒子间作用力

是否有分子存在

导电性

熔化时键的变化

熔沸点

硬度

溶解性

物质类别

练习：下列物质中，化学式能精确     表示该物质分子组成的是 （ ）
A、氯化铵NH4Cl B、二氧化硅(SiO2) C、白磷(P4) D、硫酸钠Na2SO4
二、晶体熔沸点的比较
1．相同条件下不同状态： 态 > 态 > 态
2．不同晶型（一般状况）： 晶体 > 晶体 > 晶体
3．相同晶型
⑴分子晶体：
⑵原子晶体：
⑶金属晶体：
⑷离子晶体：

三、推断晶体类型的方法
除了看构成微粒及其作用力类型、看物质类别，还可依据各类晶体物理性质的差异：熔沸点、导电性、溶解性、机械性能、硬度等，如：
1.熔沸点高、硬度大、不溶于任何溶剂的晶体为 晶体；
2.熔沸点较高、硬而脆的晶体为 晶体；
3.熔沸点较低，硬度较小的晶体为 晶体；

4.熔沸点较高，延展性、导电性好的晶体为 晶体。
练习：1、推断下列晶体的类型
⑴熔点120.5℃，沸点271.5℃，易溶于CS2； 晶体
⑵熔点2300℃，沸点2550℃，硬度大； 晶体
⑶熔点190℃，沸点170℃，易升华； 晶体
⑷熔点300℃，沸点1320℃，晶体导电。 晶体
2、推断正误：（1）由离子化合物形成的晶体确定是离子晶体；

（2）由共价化合物构成的晶体一般是分子晶体，少数为原子晶体；
（3）由金属单质构成的晶体一般是金属晶体（Hg除外）；
（4）由非金属单质构成的晶体都是分子晶体。

《金属晶体和离子晶体》课时作业
1、下列有关金属晶体的说法正确的是（ ）
A.常温下都是晶体 B.最外层电子数少于3个的都是金属
C.任何状态下都有延展性 D.都能导电、传热
2、下列说法正确的是（ ）
A.离子化合物中不行能含有非极性键
B.金属离子都确定满足最外层2电子或8电子结构
C.离子化合物在熔融状态下确定能导电
D.食盐晶体不能导电是由于晶体中不存在离子
3、离子晶体一般不具有的特征是（ ）
A.熔点较高，硬度较大 B.易溶于水而难溶于有机溶剂
C.固体时不能导电 D.离子间的距离较大，其密度较小
4、下列说法不正确的是（ ）
A.全部由非金属元素组成的化合物确定不是离子化合物
B.金属原子与非金属原子之间的化学键可能是离子键，也可能是共价键
C.晶体中有阳离子，不愿定有阴离子
D.晶体中有阴离子，则必定有阳离子
5、金属原子在二维空间里的放置有如图所示的两种方式，下列说法中正确的是
A.图a为非密置层,配位数为6
B.图b为密置层,配位数为4
C.图a在三维空间里积累可得六方最密积累A3和面心立方最密积累A1
D.图b在三维空间里积累仅得简洁立方
6、关于金属晶体的六方最密积累的结构型式的叙述正确的是（ ）
A.晶胞是六棱柱 B.晶胞是六面体
C.每个晶胞中含4个原子 D.每个晶胞中含17个原子
7、推断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的凹凸挨次为
8、如图为离子晶体空间构型示意图（实心球为阳离子，空心球为阴离子），以M代表阳离子，以N代表阴离子，写出各离子晶体的组成表达式：

A________________B_______________；C________________；D________________。
9、如图所示：直线交点处的圆圈为NaCl晶体中Na+或Cl-所处的位置。这两种离子在空间三个相互垂直的方向上都是等距离排列的。
（1）请将其中代表Na+的圆圈涂黑（不必考虑体积大小），完成NaCl晶体结构示意图。
（2）晶体中，在每个Na+的四周与它最接近的且距离相等的Na+共有_____个。
（3）晶体中每一个重复的最小结构单元叫晶胞。在NaCl晶胞中正六面体的顶点上、面上、棱上的Na+或Cl-为该晶胞与其相邻的晶胞所共有，一个晶胞中Cl-的个数等于____，即 （填计算式）；Na+的个数等于____，即（填计算式）_____________。
（4）设NaCl的摩尔质量为Mr g·mol-1，食盐晶体的密度为ρ g·cm-3，阿伏加德罗常数为NA。食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心间的距离为 cm。
10、晶胞是晶体中最小的重复单元。已知铁为面心立方晶体，其结构如下图甲所示，面心立方的结构特征如下图乙所示．若铁原子的半径为，试求铁金属晶体中的晶胞长度，即下图 丙中AB的长度为______________m。