复习题课堂实录【3】

普通高中课程标准实验教科书—化学选修3

第四节 离子晶体

教学目标：

1.了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。

2.知道离子化合物的热稳定性与阴、阳离子的半径和电荷有关。

3.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别。

教学重点、难点：了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。

探究建议：①

制作典型的离子晶体结构模型。②比较氯化钠、氯化铯等离子晶体的结构特征。③实验探究：熔融盐的导电性。④实验探究：明矾或铬钾矾晶体的生长条件。⑤设计探究碱土金属碳酸盐的热稳定性实验方案。⑥查阅资料：晶格能与岩浆晶出规则。

课时划分：一课时。

教学过程：

[复习]分子晶体、原子晶体、金属晶体的有关理论。

[过渡]在晶体中，若微粒为离子，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：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。

[讲述]离子晶体种类繁多，结构多样，图3—27给出了两种典型的离子晶体的晶胞。我们来研究晶体中的配位数（在离子晶体中离子的配位数(缩写为C N)是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目）。

[投影]NaCl和CsCl的晶胞：

[科学探究] 1、CsCl、NaCl的阳离子和阴离子的比例都是l：l，同属AE型离子晶体。参考图3—27、图3-28，数一数这两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数，它们是否相等?并填表。

离子晶体

阴离子的配位数

阳离子的配位数

NaCl

CsCl

2、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，并填表：

NaCl CsCl r＋／r－= r＋／r－= C.N=6 C.N=8 [投影]探究练习参考资料: ＋＋－ 离子

Na

Cs

Cl

离子半径／pm 95 169 18l

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[讲述] 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。

[板书]1、几何因素：晶体中正负离子的半径比(r＋／r－)。

[讲解] 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扩和C1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2＋－2＋－因素。例如，在CaF2晶体中，Ca和F的电荷比(绝对值)是2：l，Ca和F的个数比是l：2，2＋－如图3—29所示。Ca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)。

[板书]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。

[讲述] 在离子晶体中，离子间存在着较强的离子键，使离子晶体的硬度较大、难于压缩；而且，要使离子晶体由固态变成液态或气态，需要较多的能量破坏这些较强的离子键。因此，一般地说，离子晶体具有较高的熔点和沸点，如NaCl的熔点为801℃，沸点为l 413℃；ClCl的熔点为645℃，沸点为l290℃。

[板书]4、离子晶体特点：硬度较大、难于压缩、较高的熔点和沸点。

[自学]科学视野—复杂离子的晶体

碳酸盐在一定温度下会发生分解，如大家熟悉的碳酸钙煅烧得到石灰(CaO)，这是由于碳酸钙受热，晶体中的碳酸根离子会发生分解，放出二氧化碳。实验证明，碳酸盐的阳离子不同，热分解的温度不同。

碳酸盐

MgCO3

CaCO3

SrCO3

BaCO3

热分解温度／℃

402 阳离子半径／pm 66 900 99 1 172 112 1 360 135

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[板书]二、晶格能

[讲解] 最能反映离子晶体稳定性的数据是它们的晶格能。离子晶体的品格能的定义是气态离子形成l摩离子晶体释放的能量，通常取正值，表3—8给出了某些离子晶体的晶格能数据。

[板书]1、定义：气态离子形成l摩离子晶体释放的能量，通常取正值。

[投影] —一——

F

C1

Br

I

Li＋ Na

＋ K

＋ Cs

＋ Rb

＋

1036 923 821 785 740 853 786 715 689 659 807 747 682 660 63l 757 704 649 630 604 [观察] 分析晶格能大小与晶体稳定性关系。

[板书]2、规律：晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，而且熔点越高，硬度越大。

[自学]科学视野—岩浆晶出规则与晶格能

[问题]1、什么是岩浆晶出？

2、岩浆晶出顺序与晶格能的关系？

[投影] 岩浆：

[小结]略。

[作业]P85 4、5、6、7、8（1～4做课堂练习）。

[板书计划]第四节 离子晶体

一、离子晶体：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。

1、几何因素：晶体中正负离子的半径比(r＋／r－)。

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。

4、离子晶体特点：硬度较大、难于压缩、较高的熔点和沸点。

二、晶格能

1、定义：气态离子形成l摩离子晶体释放的能量，通常取正值。

2、规律：晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，而且熔点越高，硬度越大。

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