金屬晶體與離子晶體 課件【高效課堂+備課精研】 高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三節(jié)金屬晶體與離子晶體第2課時(shí)導(dǎo)入新課交流討論

熔融的NaCl或者NaCl的水溶液能夠?qū)щ?，而NaCl晶體卻不能導(dǎo)電，這是為什么呢？沒有自由移動(dòng)的Na＋和Cl?NaCl晶體中微粒是怎樣分布的，NaCl晶體模型又是怎樣的呢？資料卡片1913年布拉格用X射線衍射法測定出NaCl晶體的結(jié)構(gòu)氯化鈉晶體的微觀結(jié)構(gòu)X射線衍射儀二、離子晶體觀察思考觀察NaCl的微觀結(jié)構(gòu)示意圖，如何截取其晶胞？二、離子晶體→NaCl晶體的結(jié)構(gòu)模型(1)每個(gè)晶胞中含有的Na＋和Cl?的數(shù)目各是多少？(2)氯化鈉的化學(xué)式用“NaCl”表示，原因何在？觀察思考二、離子晶體→NaCl晶體的結(jié)構(gòu)模型(3)與Na＋等距離且最近的Na＋的個(gè)數(shù)有_____個(gè)。(4)與Na＋等距離且最近的Cl?的個(gè)數(shù)有_____個(gè)。觀察思考12同理：與Cl?等距離且最近的Cl?個(gè)數(shù)也是

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個(gè)配位數(shù)(縮寫C.N.)：一個(gè)離子周圍最臨近的異電性離子數(shù)目6結(jié)論：鈉離子、氯離子的配位數(shù)均為

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二、離子晶體→CsCl晶體的結(jié)構(gòu)模型(1)與Cs＋等距離且最近的Cs＋的個(gè)數(shù)為______；(2)Cs＋的配位數(shù)為_____，Cl?的配位數(shù)為______。觀察思考Cl?Cs＋688二、離子晶體活動(dòng)探究(1)揉捏食鹽晶體，你的感受？(2)鹽焗時(shí)，發(fā)現(xiàn)食鹽都未熔融，說明了什么？硬度較大，難以壓縮熔點(diǎn)高離子晶體離子鍵結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)決定用途構(gòu)成微粒相互作用晶體類型陰、陽離子思考交流離子晶體這些物理性質(zhì)與離子間的相互作用是否有一定的關(guān)系？離子鍵：陰、陽離子間的強(qiáng)烈的相互作用(靜電作用)二、離子晶體歸納總結(jié)請(qǐng)根據(jù)離子晶體的微觀結(jié)構(gòu)描述離子鍵的特征？離子鍵特征：無方向性和飽和性離子晶體：是陰、陽離子在空間呈現(xiàn)周期性重復(fù)排列所形成的晶體共價(jià)鍵特征：有方向性和飽和性二、離子晶體晶體離子間距/pm電荷數(shù)熔點(diǎn)/℃NaCl2761801NaBr2901750MgO20522800CaO23922576交流討論請(qǐng)根據(jù)表格分析，離子晶體的熔點(diǎn)與哪些因素有關(guān)？根據(jù)數(shù)據(jù)，你能總結(jié)出什么規(guī)律？離子半徑所帶電荷影響離子鍵強(qiáng)弱熔點(diǎn)影響二、離子晶體晶體離子間距/pm電荷數(shù)熔點(diǎn)/℃NaCl2761801NaBr2901750MgO20522800CaO23922576規(guī)律：離子半徑越小、所帶電荷越多，離子鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)就越高，硬度也越大。耐火材料思考離子晶體的熔點(diǎn)都很高嗎？你的依據(jù)是什么嗎？交流討論請(qǐng)根據(jù)表格分析，離子晶體的熔點(diǎn)與哪些因素有關(guān)？根據(jù)數(shù)據(jù)，你能總結(jié)出什么規(guī)律？二、離子晶體拓展視野實(shí)際上，大量離子晶體中的陰離子或陽離子不是單原子離子

化合物熔點(diǎn)/℃NH4NO3169.6Ca(H2PO4)2109CH3COOCs194有的還存在電中性分子(H2O、NH3等)。CuSO4·5H2OKAl(SO4)2·12H2O有些離子組成的物質(zhì)在常溫下甚至以液態(tài)形式存在。C2H5NH3NO312離子液體：熔點(diǎn)低、穩(wěn)定性強(qiáng)、是優(yōu)良的綠色溶劑等優(yōu)點(diǎn)。1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽二、離子晶體歸納整理根據(jù)構(gòu)成微粒和微粒間相互作用不同分為四種類型晶體類型分子晶體共價(jià)晶體金屬晶體離子晶體微粒種類微粒間相互作用典型晶體金屬陽離子和自由電子金屬鍵原子離子鍵共價(jià)鍵分子分子間作用力陰、陽離子金屬CuNaClCO2課堂檢測練2、螢石(氟化鈣CaF2)晶體屬于立方晶系，在氟化鈣的晶胞中每個(gè)Ca2＋被8個(gè)F?所包圍，則每個(gè)F-周圍最近距離的Ca2＋數(shù)目為()2B.4C.6D.8練1、下列判斷正確的是()A.該晶體屬于分子晶體B.該晶胞中Zn2＋和S2?數(shù)目不相等C.Zn2＋周圍等距離且最近的S2?為6D.氧化鋅的熔點(diǎn)高于硫化鋅課堂檢測二、離子晶體→螢石(CaF2)型晶胞Ca2＋:面心立方最密堆積F?:填充在整個(gè)四面體空隙中Ca2＋F?二、離子晶體→螢石(CaF2)型晶胞(1)

Ca2＋配位數(shù)為____，F(xiàn)?配位數(shù)為_____；(2)每個(gè)F?周圍最近且等距離的F?有____個(gè)；每個(gè)Ca2＋周圍最近且等距離的Ca2＋有_____個(gè)。84612二、離子晶體→立方ZnS型晶胞Zn2＋Zn2＋:面心立方最密堆積S2?:填充在部分四面體空隙中二、離子晶體→立方ZnS型晶胞(1)

Zn2＋配位數(shù)為____，

S2?配位數(shù)為______；(2)每個(gè)Zn2＋周圍最近且等距離的Zn2＋有____個(gè)；每個(gè)S2?周圍最近且等距離的S2?有_____個(gè)。441212二、離子晶體晶體類型晶胞類型晶胞結(jié)構(gòu)示意圖每個(gè)晶胞含有離子數(shù)配位數(shù)實(shí)例ABNaCl型Na＋Na＋KBr、AgCl、MgO、CaS、BaSeCl?Cl?CsCl型Cs＋Cs＋CsCl、CsBr、CsI、TlClCl?Cl?ZnS型Zn2＋Zn2＋ZnS、AgI、BeOS2?S2?AB2CaF2型Ca2＋Ca2＋堿土金屬鹵化物堿金屬氧化物F?F?4466118844444848導(dǎo)入新課交流討論已知氯化亞銅(CuCl)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，試分析：CuCl(1)Cu＋周圍等距離且最近的Cl?有____個(gè)；Cl?周圍等距離且最近的Cu＋有____個(gè)。44(2)試根據(jù)NaCl和CuCl中Na＋和Cu＋半徑推測兩種晶體熔點(diǎn)高低？

離子r/pmNa＋102Cu＋60晶體熔點(diǎn)/℃NaCl801CuCl426事實(shí)上，純粹的典型晶體是不多的，大多數(shù)晶體是它們之間的過渡晶體。三、過渡晶體與混合型晶體→過渡晶體思考交流晶體類型之間存在絕對(duì)的界限嗎？表3?4幾種氧化物的化學(xué)鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)氧化物離子鍵的百分?jǐn)?shù)/%Na2O62MgO50Al2O341SiO233離子晶體共價(jià)晶體1、過渡晶體：介于某兩種晶體類型之間的晶體四種元素氧化物的化學(xué)鍵中離子鍵成分逐漸減少結(jié)論：四種典型晶體類型都存在過渡晶體結(jié)論：晶體性質(zhì)偏向某一晶體類型的過渡晶體通常當(dāng)作該晶體類型處理三、過渡晶體與混合型晶體→過渡晶體思考Na2O、MgO、Al2O3、SiO2中離子鍵成分為何逐漸減少？推測請(qǐng)推測P2O5、SO3、Cl2O7的離子鍵成分變化趨勢？原因：與氧元素的電負(fù)性的差值逐漸減小變化趨勢：百分?jǐn)?shù)小于33，且逐漸減少元素性質(zhì)成因分析電負(fù)性差值化學(xué)鍵類型成鍵微粒Na2OMgOAl2O3SiO2

P2O5SO3Cl2O7離子晶體共價(jià)晶體分子晶體三、過渡晶體與混合型晶體→混合型晶體金剛石部分物理性質(zhì)熔點(diǎn)莫氏硬度電導(dǎo)率/(s·m?1)3550℃102.11×10?13石墨部分物理性質(zhì)熔點(diǎn)莫氏硬度電導(dǎo)率/(s·m?1)3850℃12.5×103同是碳單質(zhì)的晶體，金剛石和石墨的性質(zhì)存在哪些異同？你認(rèn)為是什么造成了這種差異？思考交流同：熔點(diǎn)均較高異：金剛石硬度很高、不導(dǎo)電，石墨質(zhì)軟、能導(dǎo)電結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)三、過渡晶體與混合型晶體→混合型晶體(石墨)石墨性質(zhì)特征石墨結(jié)構(gòu)特征熔點(diǎn)高、質(zhì)軟、能導(dǎo)電共價(jià)晶體特征分子晶體特征層狀結(jié)構(gòu)層內(nèi)碳原子之間形成共價(jià)鍵未參與雜化電子可在層內(nèi)運(yùn)動(dòng)(