離子晶體分子晶體和原子晶體教案

幾種晶體教案【教學(xué)目標(biāo)】了解離子晶體、分子晶體和原子晶體的初步知識(shí).懂得離子晶體和原子晶體不存在單個(gè)分子的原因.能從組成晶體的微粒、相互作用、物理性質(zhì)入手，對(duì)離子晶體、分子晶體和原子晶體進(jìn)行比較，并能進(jìn)行晶體類型和熔、沸點(diǎn)的相互判斷.【知識(shí)講解】一、復(fù)習(xí)上堂課內(nèi)容1、化學(xué)鍵定義：相鄰的兩個(gè)或多個(gè)原子之間強(qiáng)烈的相互作用叫做化學(xué)鍵。說(shuō)明：直接相鄰的原子間強(qiáng)烈的相互作用，破壞這種作用需較大能量。中學(xué)階段所學(xué)的化學(xué)鍵主要為下列兩種類型：離子鍵化學(xué)鍵極性共價(jià)鍵共價(jià)鍵非極性共價(jià)鍵2、離子鍵定義：陰、陽(yáng)離子間通過(guò)靜電作用所形成的化學(xué)鍵叫做離子鍵。說(shuō)明：①成鍵元素：活潑金屬（如：K、Na、Ca、Ba等，主要是ⅠA和ⅡA族元素）和活潑非金屬（如：F、Cl、Br、O等，主要是ⅥA族和ⅦA族元素）相互結(jié)合時(shí)形成離子鍵。②成鍵原因：活潑金屬原子容易失去電子而形成陽(yáng)離子，活潑非金屬原子容易得到電子形成陰離子。當(dāng)活潑金屬遇到活潑非金屬時(shí)，電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，分別形成陽(yáng)、陰離子，再通過(guò)靜電作用形成離子鍵。③離子鍵構(gòu)成離子化合物。3、共價(jià)鍵定義：原子間通過(guò)共用電子對(duì)所形成的化學(xué)鍵叫共價(jià)鍵。說(shuō)明：①成鍵元素：通常為非金屬元素的原子間。②成鍵原因：同種或不同種元素的原子之間結(jié)合成分子時(shí)并不發(fā)生電子的完全得失，而是通過(guò)共用電子對(duì)而結(jié)合的。③共價(jià)鍵可以形成單質(zhì)也可化合物。同種元素的原子之間形成的共價(jià)鍵稱非極性共價(jià)鍵，簡(jiǎn)稱非極性鍵；不同元素的原子之間形成的共價(jià)鍵稱極性共價(jià)鍵，簡(jiǎn)稱極性共價(jià)二、幾種晶體1、離子晶體定義：離子間通過(guò)離子鍵結(jié)合而成的晶體.說(shuō)明：①以離子鍵結(jié)合的化合物就是離子化合物.離子化合物在室溫下以晶體形式存在.②離子晶體中微粒間的作用力為離子鍵.③在離子晶體中，陰、陽(yáng)離子按一定規(guī)律在空間排列（見(jiàn)課本NaCl、CSCl的晶體結(jié)構(gòu)）.④離子晶體的化學(xué)式只表示晶體中陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比.而不是表示分子組成的化學(xué)式.⑤一般說(shuō)來(lái)，離子間存在較強(qiáng)的離子鍵，因此一般說(shuō)來(lái)，離子晶體硬度較高、密度較大，難于壓縮，難于揮發(fā)、有較高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn).⑥離子化合物熔沸點(diǎn)比較，其實(shí)質(zhì)是比較陰陽(yáng)離子間的作用力.關(guān)于化學(xué)鍵的下列敘述中正確的是離子化合物可能含有共價(jià)鍵B、共價(jià)化合物可能含離子鍵離子化合物只含離子鍵D、共價(jià)化合物中不含離子鍵解析：由簡(jiǎn)單離子構(gòu)成的離子化合物是不含共價(jià)鍵的，由復(fù)雜離子（如NO3－、SO42－、NH4+、HS－等）構(gòu)成的離子化合物是含有共價(jià)鍵的，所以A對(duì)C錯(cuò).在共價(jià)化合物中只含有共價(jià)鍵，不含離了鍵，B錯(cuò).答案：AD例2、某物質(zhì)晶體中，含A、B、C三種元素，其排列方式如圖所示（其中前后兩面心上的B原子不能畫出）.晶體中A、B、C的原子個(gè)數(shù)比為A、1:3:1B、2:3:1C、2:2:3D、1:3:3解析：在所給圖中，A被8個(gè)重復(fù)單元（晶胞）所共用，在每個(gè)晶胞中角A占，每個(gè)晶胞中平均含A：8×=1，B為2個(gè)重復(fù)單元所共用，在每個(gè)晶胞中面心B占，每個(gè)晶胞中平均含B：×6=3，每個(gè)晶胞中含C為1，則A:B:C=1:3:1.答案：A例3、比較下列三組物質(zhì)的熔點(diǎn)：①NaCl和KCl②NaCl和NaI③NaF和KBr解析：陰離子相同時(shí)，比較陽(yáng)離子的半徑，離子半徑大則與陰離子的作用力小，離子鍵弱、熔點(diǎn)低.陽(yáng)離子相同時(shí)，比較陰離子半徑，陰離子半徑大則與陽(yáng)離子的作用力小，離子鍵弱則熔點(diǎn)低.如果相比較陽(yáng)離子、陰離子半徑均小子，則離子鍵必然相對(duì)強(qiáng)，熔點(diǎn)也必然相對(duì)高.答案：熔點(diǎn)：NaCl>KCl、NaCl>NaI、NaF>KBr分子晶體定義：分子間以分子間作用力（范德華力）相互結(jié)合的晶體.說(shuō)明：①分子晶體可以是單質(zhì)，也可是化合物②分子晶體中微粒間的作用力為范德華力（分子間作用力）③由于分子晶體中微粒間的作用力較小，因此分子晶體具有較低的熔、沸點(diǎn)和較小的硬度.④分子晶體中分子按一定規(guī)律在空間排列（見(jiàn)課本固態(tài)二氧化碳的晶體結(jié)構(gòu)示意圖）.⑤組成結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，其化學(xué)式量越大，分子間作用力越大，該分子晶體的熔、沸點(diǎn)相對(duì)越高.例4、根據(jù)下表物質(zhì)的熔點(diǎn)，回答有關(guān)問(wèn)題：物質(zhì)NaFNaClNaBrNaINaClKClRbClCsCl熔點(diǎn)(0C)995801755651801776715646物質(zhì)SiF4SiCl4SiBr4Si54SiCl4GeCl4SnCl4PbCl4熔點(diǎn)(0C)－－120－－－－15①鈉的鹵化物及堿金屬的氯化物的熔點(diǎn)與鹵離子及堿金屬離子的______有關(guān)，隨著______的增大，熔點(diǎn)依次降低.②硅的鹵化物及硅、鍺、錫、鉛的氯化物熔點(diǎn)與_____有關(guān)，隨著______增大，______增大，故熔點(diǎn)依次升高.③鈉的鹵化物的熔點(diǎn)比相應(yīng)的硅的鹵化物的熔點(diǎn)高得多，這與______有關(guān)，因?yàn)橐话鉥_____比______熔點(diǎn)高.解析：第一欄熔點(diǎn)高，均為離子晶體；第二欄熔點(diǎn)低，可判斷為分子晶體.由熔點(diǎn)變化規(guī)律及晶體類型，可總結(jié)出熔點(diǎn)變化規(guī)律的原因.答案：①半徑，半徑.②分子相對(duì)質(zhì)量，分子相對(duì)質(zhì)量，分子間作用力.③晶體類型，離子晶體、分子晶體.原子晶體定義：相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體.說(shuō)明：①原子晶體可以為單質(zhì)，也可是化合物②原子晶體中微粒間的作用力為共價(jià)鍵③由于原子晶體中，原子間用較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合，因而熔、沸點(diǎn)較高、硬度較大，并難溶于溶劑④原子晶體中，原子按一定規(guī)律在空間排列（見(jiàn)課本金剛石和石墨晶體結(jié)構(gòu)示意圖）⑤原子晶體熔點(diǎn)的比較其實(shí)質(zhì)為鍵能的比較可視作為成鍵的兩原子核間距離的比較即鍵長(zhǎng)的比較.例5、比較三種原子晶體，金剛石、晶體硅、金剛砂（SiC）的熔沸點(diǎn)高低.解析：碳原子半徑小于硅原子半徑，C—C鍵長(zhǎng)比Si—Si鍵鍵長(zhǎng)短則鍵能大，鍵斷裂吸收能量高，因此金剛石的熔沸點(diǎn)高于晶體硅的熔沸點(diǎn)，而C—Si鍵長(zhǎng)介于C—C鍵和Si—Si鍵之間，因此熔沸點(diǎn)也介于之間.答案：熔沸點(diǎn)：金剛石>金剛砂>晶體硅.三種晶體的比較項(xiàng)目離子晶體原子晶體分子晶體構(gòu)成微粒陰、陽(yáng)離子原子分子微粒間作用力離子鍵（大）共價(jià)鍵（大）分子間作用力小熔、沸點(diǎn)較高高低硬度較大大小導(dǎo)電性水溶液及熔化時(shí)導(dǎo)電一般為非導(dǎo)體但如硅等導(dǎo)電非導(dǎo)體，在水溶液中可能導(dǎo)電實(shí)例NaCl、NH4Cl、CaO、BaSO4金剛石、晶體硅、二氧化硅、金剛砂He、CO2HCl、H2ONH3、H2SO4【能力訓(xùn)練】一、選擇題下列對(duì)離子晶體的描述中，錯(cuò)誤的是陰陽(yáng)離子間存在著較強(qiáng)的靜電作用一般說(shuō)來(lái)，離子晶體的熔點(diǎn)較高.熔化時(shí)能夠?qū)щ?因?yàn)槁然C晶體中有單個(gè)的氯化銫分子，所以化學(xué)式為CsCl在解釋下列物質(zhì)性質(zhì)的變化規(guī)律與物質(zhì)結(jié)構(gòu)的因果關(guān)系時(shí)，與鍵能無(wú)關(guān)的變化規(guī)律是HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱.金剛石的硬度大于硅，其熔、沸點(diǎn)也高于硅.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點(diǎn)依次降低.F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸點(diǎn)逐漸升高.下列微粒在固態(tài)時(shí)形成分子晶體的是A、MgCl2B、CO2C、NaOHD、He下面的化學(xué)式表示一個(gè)分子的是A、NaOHB、NH4ClC、SiO2D、CO2最近，科學(xué)家研制得到一種新的分子，它具有空心的類似足球狀的結(jié)構(gòu)、化學(xué)式為C60，下列說(shuō)法正確的是A、C60是一種新型的化合物B、C60中含離子鍵C、C60和石墨都是碳的同素異型體D、C60的分子相對(duì)質(zhì)量是720下列各組物質(zhì)氣化或熔化時(shí)，所克服的微粒間的作用（力）屬同種類型的是A、碘和干冰的升華B、二氧化大硅和生石灰的熔化C、氯化鈉和硫的熔化D、酒精和煤油的蒸發(fā)在NaCl晶體中，Cl－離子周圍有許多離子，其中離Cl－距離最近且距離都相等的Na+離子數(shù)目有A、4個(gè)B、6個(gè)C、12個(gè)D、14個(gè)僅由下列各組元素所構(gòu)成的化合物，不可能形成離子晶體的是A、H、O、SB、Na、H、OC、K、Cl、OD、H、N、Cl下列敘述中正確的是離子晶體中肯定不含非極性共價(jià)鍵原子晶體的熔點(diǎn)肯定高于其它晶體由分子組成的物質(zhì)其熔點(diǎn)一定較低原子晶體中除非極性共價(jià)鍵外不存在其它類型的化學(xué)鍵10、在以下性質(zhì)比較中，正確的是晶體中的鍵能：C—C>C—Si>Si—Si單質(zhì)的熔點(diǎn)：

Li>Na>K>Rb微粒半徑：O2－<F－<Na+<Li+分子中的鍵角：CH4>H2O>CO211、在amol金剛石中含C—C鍵數(shù)為A、4a××1023B、a××1023C、2a××1023D、8a××102312、下列各組微粒的化學(xué)式中能真實(shí)表示分子組成的是A、CsClB、SiO2C、SD、P413、根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊鍵斷裂，新鍵形成這一觀點(diǎn)，下列變化不屬于化學(xué)反應(yīng)的是A、白磷轉(zhuǎn)化為紅磷B、金剛石變成石墨C、NaCl熔化D、P2O5吸水14、兩個(gè)原硅酸分子的—OH原子團(tuán)之間可以相互作用脫去—分子水：OH2H4SiO4=H6Si2O7+H2O，原硅酸的結(jié)構(gòu)為：HO—Si—OH則H6Si2O7分子中，含有Si—OOH鍵的數(shù)目為A、5B、6C、7D、815、下列微粒中所含化學(xué)鍵鍵長(zhǎng)，鍵能都完全相同的是A、NH4+B、Na2O2C、HCO3－D、H2S二、填空16、化合物Y2X、ZX2中，X、Y、Z均為前三周期的元素，Y與Z屬同一周期，Z是X的同族元素，Z元素的原子序數(shù)為16，Y元素的單質(zhì)比水輕、焰色反應(yīng)呈黃色.則Y2X的化學(xué)式是______，晶體類型屬______；ZX2的化學(xué)式是______，晶體類型屬______.17、根據(jù)表中給出幾種物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)：物質(zhì)NaClMgCl2AlCl3SiCl4B（單質(zhì)）熔點(diǎn)(0C)801714190×105Pa)－702300沸點(diǎn)(0C)141314122550填空回答下列問(wèn)題：加熱容易升華的是_______________________________________.屬于分子晶體的是_______________________________________.屬于原子晶體的是_______________________________________.屬于離子晶體的是_______________________________________.試推斷下列化合物的化學(xué)式：X、Y兩元素能形成XY2型化合物，XY2中共有38個(gè)電子，若XY2是離子化合物，其化學(xué)式是_____或______；若XY2是共價(jià)化合物其化學(xué)式是______.②第三周期內(nèi)，A、B兩元素的原子序數(shù)之差為4，它們組成的化合物AB，其化學(xué)式為_(kāi)_____.③1摩某物質(zhì)含有不同周期的三種元素各1mol，其核電荷總數(shù)為20mol，該物質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)_____.④某非金屬X的最高正價(jià)為+m，它的最高正價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物形成的酸中有b個(gè)氧原子，則這種酸的化學(xué)式是________.⑤X元素的最高正價(jià)和負(fù)價(jià)絕對(duì)值之差為6，Y元素和X元素原子的次外電子層上都有8個(gè)電子，X和Y形成的化合物在水溶液中能電離出電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，則X和Y所形成的原化合物是______.【能力訓(xùn)練答案】選擇題D2、D3、B4、D5、CD6、AD7、B8、A9、C10、AB11、C12、D13、C14、D15、AD填空16、Na2O，離子晶體；SO2，分子晶體17、①SiCl4②AlCl3③B④NaCl、MgCl218、解析：①設(shè)X、Y兩元素的核電荷分別為x、y，由題意可知：x+2y=38.符合上*述條件的化合物有BeCl2、CaF2、CS2，其中前兩種為離子化合物，第三種為共價(jià)化合物.②由于A、B同周期，則族序數(shù)相差4，且陽(yáng)離子與陰離子所帶電荷數(shù)相等.A=8－B即，A為Mg、B為S，其化學(xué)式為MgS.③NaOH或LiHS④由分子內(nèi)化合價(jià)守恒可知其化學(xué)