視頻標簽：離子晶體

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視頻課題：高中化學魯科版選修三《離子晶體》青島于

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高中化學魯科版選修三《離子晶體》青島于翠玲

教學設計
【學習目標】
1．使學生認識幾種常見的AB型離子晶體（NaCl、CsCl、ZnS、CaF₂）的結構，了解其配位數情況。
2．能用“均攤法”計算一個給定的簡單離子晶體晶胞中實際擁有的陰、陽離子個數，初步學會有關離子晶體晶胞的計算。
3．了解晶格能的概念，知道離子晶體的熔、沸點等性質決定于晶格能的大小；知道晶格能的大小與離子晶體的結構型式和陰、陽離子所帶電荷以及陰、陽離子的間距有關。
【重難點】影響離子晶體配位數的因素
【核心素養培育】通過不同晶胞模型分析不同離子晶體的微觀結構，培養學生模型認知，科學探究的化學核心素養
【學習方法】問題探究法，學案導學、模型分析等
【復習引入】1. 晶體有哪些類型？
           2. 什么叫離子晶體？
【課堂探究】聯系生活，引導學生對熟悉氯化鈉產生更深的思考，結合原子結構示意圖和電子式來探究氯化鈉的形成過程，加深學生對離子晶體這類物質的認識；學生自行總結歸納離子晶體的概念及結構特征，并將常見的離子晶體按類別寫出來
【視頻展示】播放視頻展示自然界中常見的離子晶體，豐富多彩的晶體引發學生對晶體的性質及結構進一步探究的興趣
【活動探究一】
【搭建模型】展示NaCl晶胞模型，學生認真觀察氯化鈉晶體結構特征，分組搭建氯化鈉模型并小組展示
 
【圖片展示】通過多媒體分別展示氯化鈉晶體的二維和三維圖
【問題探究】請同學們觀察，回答下列問題
（1）NaCl晶體中陰陽離子的堆積方式是什么？
（2）Na+在晶胞中的什么位置？ Cl-在晶胞中的什么位置？
（3）晶胞中代表Na+的球有幾個？晶胞中代表Cl-的球有幾個？晶胞還呈電中性嗎？ 球的個數是否等于離子的個數呢？“NaCl”這一化學式表示什么含義？
（4）NaCl晶胞中Na+ 和Cl-的配位數分別為多少？
 NaCl晶胞中在Na+周圍與它最近且距離相等的 Na+共有幾個？

晶胞類型	晶胞結構示意圖	配位數[來源:學&科&網Z&X&X&K]	最近且距離相等的相反離子數	最近且距離相等的同種離子數	每個晶胞含有離子數
NaCl型

【歸納總結】研究晶胞結構的基本思路和分析對象
（1）微粒位置
（2）每個晶胞含微粒的個數
（3）與某微粒等距離且最近的微粒各有幾個？
（4）微粒的配位數是多少？
（5）計算微粒間的距離
【遷移應用】
請同學們以探究NaCl晶胞結構的方法來探究CsCl和ZnS晶胞的結構
（2）CsCl晶胞

晶胞類型	晶胞結構示意圖	配位數	最近且距離相等的相反離子數	最近且距離相等的同種離子數	每個晶胞含有離子數
CsCl型

（3）ZnS晶胞

晶胞類型	晶胞結構示意圖	配位數	最近且距離相等的相反離子數	最近且距離相等的同種離子數	每個晶胞含有離子數
ZnS型

【拓展提高】
觀察CaF₂晶體的晶胞示意圖，回答下列問題：
①該晶胞中含有的Ca^2＋數目是4，F^－數目是8。
②Ca^2＋的配位數是8，F^－的配位數是4。
【思路點撥】
 影響離子晶體配位數的因素..
①幾何因素：離子半徑比值的不同，晶體中離子的配位數不同，其晶體結構不同。數值越大，離子的配位數越多。
②電荷因素：晶體中正負離子的半徑比決定正負離子的配位數是否相等。AB型離子晶體的陰、陽離子的配位數相等；AB_n型A、B離子的配位數比值為n∶1。如CaF₂中Ca^2＋的配位數是8，F^－的配位數是4。
③鍵性因素：離子晶體的結構類型還與離子鍵的純粹程度，即與晶體中正負離子的相互極化程度有關
【活動探究2】觀察分析下表，回答下列問題(已知MgO、NaBr與NaCl晶體結構相似)：

離子化合物	NaBr	NaCl	MgO
離子電荷數	1	1	2
核間距/pm	290	276	205
晶格能/kJ·mol－1	736	787	3890
熔點/℃	750	801	2800
摩氏硬度	<2.5	2.5	6.5

 
(1)影響晶格能大小的因素有哪些？
(2)晶格能與晶體的熔點、硬度有怎樣的關系？
(3)根據離子晶體的形成，推測離子晶體具有怎樣的特性？
【小結】
影響晶格能大小的因素，
晶格能的作用：結構相似的離子晶體，晶格能越大，形成的離子晶體越穩定，晶體的熔、沸點越高，硬度越大。
【歸納提升】
離子晶體的特性：
（1）熔點、沸點較高，難揮發，而且隨著離子電荷的增加，核間距離的縮短，晶格能增大，熔點升高。
（2）硬度較大
（3）一般易溶于水，而難溶于非極性溶劑。
（4）固態時不導電，熔融狀態或在水溶液中能導電。
【課堂小結】引導學生總結本節課所探究的幾種典型晶胞結構
【課后作業】
1、完成本節課的《課后檢測題》
2、查閱資料，探究能否制作一顆氯化鈉晶體
 
 
 
 
 
 

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