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1、《離子鍵離子晶體》導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、 理解離子晶體的概念、構(gòu)成及物理性質(zhì)特征,掌握常見(jiàn)的離子晶體的類(lèi)型及有關(guān)晶
胞的計(jì)算。
2、 進(jìn)一步認(rèn)識(shí)晶體的內(nèi)部特征。
【課前預(yù)習(xí)】
1、 什么是離子鍵?作用力的實(shí)質(zhì)是什么?
2、 什么是晶格能?影響因素有哪些?
3、 晶格能的大小與離子晶體的熔沸點(diǎn)、硬度的關(guān)系怎樣?
4、 指出下列物質(zhì)中的化學(xué)鍵類(lèi)型。
KBr CCI4 N2 CaO NaOH
5、 下列物質(zhì)中哪些是離子化合物?哪些是只含離子鍵的離子化合物?哪些是既含離子
鍵又含共價(jià)鍵的離子化合物?
KCI HCI Na2SO4 HNO3 NH4CI O2 Na2O2
2、【新課學(xué)習(xí)】 板塊一、離子晶體概念
【自主學(xué)習(xí)】閱讀課本離子晶體的內(nèi)容,思考離子晶體的特征。
[思考1]離子晶體能否導(dǎo)電,主要的物理共性有哪些?
[思考2]判斷下列每組物質(zhì)的熔沸點(diǎn)的高低,影響離子晶體的熔沸點(diǎn)高低的因素有哪
些?
(1) NaF NaCI NaBr NaI
(2) MgO Na2O
[思考3]哪些物質(zhì)屬于離子晶體?
【歸納整理】
1、 定義
2、 特點(diǎn):
3、 離子晶體熔沸點(diǎn)高低的影響因素:
4、 物質(zhì)的類(lèi)別:
板塊二、離子晶體的結(jié)構(gòu)
【講述】邊展示模型邊講解離子晶體的空間結(jié)構(gòu)
1、NaCI型:觀察NaCI的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,思考后填空:
(1)
3、每個(gè)Na+同時(shí)吸引 個(gè)CI-,每個(gè)CI-同時(shí)吸引 個(gè)Na+,而Na+數(shù)目與CI-數(shù)目
之比為 ,化學(xué)式為 。
(2) 根據(jù)氯化鈉的結(jié)構(gòu)模型確定晶胞,并分析其構(gòu)成。每個(gè)晶胞中有 個(gè)Na,有一
個(gè) ci-。
(3) 在每個(gè)Na+周?chē)c它最近的且距離相等的 Na+有 個(gè)。
⑷在每個(gè)Na+周?chē)c它最近的且距離相等的 Cl-所圍成的空間結(jié)構(gòu)為 體。
(5)已知氯化鈉的摩爾質(zhì)量為 ,阿伏加德羅常數(shù)取6.02氷023mol-1,則食鹽晶 體中兩個(gè)距離最近的 Na+的核間距離最接近下面四個(gè)數(shù)據(jù)中的哪一個(gè)? ( )
-8 -8 -8 -8
A、3.0 10 cm B、3.5 10 cm C
4、、4.0 10 cm D、5.0 10 cm
2、CsCl型:觀察CsCl的晶體結(jié)構(gòu)示意圖,思考后填空:
(1) 每個(gè)Cs+同時(shí)吸引 個(gè)Cl-,每個(gè)Cl-同時(shí)吸引 個(gè)Cs+,而Cs+數(shù)目與Cl-數(shù)目之
為 ,化學(xué)式為 。
(2) 根據(jù)氯化銫的結(jié)構(gòu)模型確定晶胞,并分析其構(gòu)成。每個(gè)晶胞中有 Cs,有—
個(gè) Cl-。
(3) 在每個(gè)Cs+周?chē)c它最近的且距離相等的 Cs+有 個(gè)
【鞏固練習(xí)】1、某離子晶體的結(jié)構(gòu)(局部如圖),X位于立方體的頂點(diǎn), Y位于
立方體的中心,則該晶體的化學(xué)式是 。
板塊三、離子晶體的配位數(shù)
【交流與討論】氯化鈉與氯化銫均為 AB型離子晶體,但兩者
5、的陰、陽(yáng)離子周?chē)鷰喾?
電荷離子的數(shù)目卻不同,你認(rèn)為造成這一差異的可能原因是什么?
離子晶體中一種離子周?chē)h(huán)繞的帶相反電荷的離子的數(shù)目的多少,與 有
關(guān)。
【講述】離子晶體的配位數(shù)以及與 r+/r-的關(guān)系
NaCl六配體,CsCl八配體,ZnS四配體, 均為AB型晶體, 為何配位數(shù)不同?
【歸納整理】1、離子晶體穩(wěn)定存在的條件:離子形成晶體時(shí),陰、陽(yáng)離子總是盡可能
緊密地排列,且一種離子周?chē)h(huán)繞的帶相反電荷的離子越多, 體系能量越低,所構(gòu)成的離
子晶體就越穩(wěn)定。
2、離子晶體的配位數(shù):
NaCl型離子配位數(shù)為 , CsCI型離子配位數(shù)為 。
【交流與討論】N
6、aCl和CsCl均為AB型離子晶體,但兩者的陰、陽(yáng)離子周?chē)鷰喾措姾?離子的數(shù)目卻不同,你認(rèn)為造成這一差異的可能原因是什么?
【講述】3、r+/r-與配位數(shù):
從六配位的介穩(wěn)狀態(tài)出發(fā), 進(jìn)行半徑比與配位數(shù)之
間關(guān)系的探討。(ABCD為正方形)
陰、陽(yáng)離子半徑比與配位數(shù)的關(guān)系
—+
r /r
配位數(shù)
實(shí)例
0.225~0.414
4
ZnS
0.414~0.732
6
NaCl
0.732~1.0
8
CsCl
> 1.0
12
CsF
【課時(shí)訓(xùn)練】 1已知Cd2+半徑為97pm, S2-半徑為184pm,按正負(fù)離子半徑比, CdS
0
7、b
t C
應(yīng)具有 型晶格,正、負(fù)離子的配位數(shù)之比應(yīng)是 ;但CdS卻具有
立方ZnS型晶格,正負(fù)離子的配位數(shù)之比是 ,這主要是由
造成的。
2、某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:則該離子晶體的化學(xué)式為 ( )
A. abc B、abc3 C. ab2C3 D. ab3C
3、在NaCl晶體中,與每個(gè)Na+距離相等且最近的Cl所圍成的空間
為 ( )
A .正四面體 B.正六面體
C.正八面體 D .正十二面體
4、下面有關(guān)離子晶體的敘述中,不正確的是 ( )
A . 1mol氯化鈉中有NA個(gè)NaCl分子
B .氯化鈉晶體中,每個(gè) Na+周?chē)嚯x相等的Cl —共有
8、6個(gè)
C.氯化銫晶體中,每個(gè) CS+周?chē)o鄰8個(gè)Cl
D .平均每個(gè)NaCl晶胞中有4個(gè)Na+、4個(gè)Cl
5、離子晶體熔點(diǎn)的咼低決定于晶體中陽(yáng)離子與陰離子之間的靜電引力,靜電引力大則
熔點(diǎn)高,引力小則反之,判斷
KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點(diǎn)的高低順序
B. NaCI>KCI>CaO>BaO
D. CaO>BaO>KCI>NaCI
)
A. KCI>NaCI>BaO>CaO
C. CaO>BaO>NaCI>KCI
6、含有共價(jià)鍵的離子晶體是
)
A. MgCl2
B. NaOH
C. H2S
D. (NH4)2S
7、已知:元素X的電負(fù)性數(shù)值
9、為2.5,元素Y的電負(fù)性數(shù)值是3.5,元素Z的電負(fù)性數(shù)值 為1.2,元素W的電負(fù)性數(shù)值為2.4。你認(rèn)為上述四種元素中, 哪兩種最容易形成離子化合物
( )
A . X 與 Y B . X 與 W C . Y 與 Z D . Y 與 W
&某物質(zhì)的晶體中,含 A、B、C三種元素,其排列方式如右圖所示 (其中前后兩面心上
的B原子不能畫(huà)出),晶體中A、B、C的原子個(gè)數(shù)比依次為 ( )
A. 1: 3: 1
9、下表為周期表的一部分,其中的字母代表對(duì)應(yīng)的元素
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1) 寫(xiě)出元素I的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式 ;已知M2+離子3d軌道中有6個(gè)電
子,試推出M元素位于周期表的 周期 族。
(2) 請(qǐng)列舉F的金屬性比C強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)事實(shí):
,并用原子結(jié)構(gòu)理論解釋其原因:
(3) H、A、G三種元素形成的晶體是一種礦物的主要成分, 其晶胞結(jié)構(gòu)
如左圖,則該晶體的化學(xué)式為 ;在該晶體中,G離子的配位數(shù)為 _
3
;若晶胞的邊長(zhǎng)為 acm,則晶體的密度為 g/cm