《离子晶体》课堂实录

第四节离子晶体

课堂实录

教学内容分析：

学生具备了离子键、离子半径、离子化合物等基础知识,本节直接给出氯化钠、氯化铯晶胞,然后在科学探究的基础上介绍影响离子晶体结构的因素，通过制作典型的离子晶体模型来进一步理解离子晶体结构特点,为学习晶格能作好知识的铺垫。

教学目标设定：

1．掌握离子晶体的概念,能识别氯化钠、氯化铯、氟化钙的晶胞结构。

２.学会离子晶体的性质与晶胞结构的关系。

3．通过探究知道离子晶体的配位数与离子半径比的关系。

教学重点难点

1、离子晶体的物理性质的特点

２、离子晶体配位数及其影响因素

教学方法:分析、归纳、讨论交流、合作探究

教学过程:

师:我们通过晶体的学习,知道天然形成的晶体有着美丽的外形,谁能从结构的角度解释他们外形的形成原理呢?

生：晶体具有自范性，晶体能自发地呈现多面体的外形。

生:晶体表现自范性还要有条件，就是晶体生长的速率适当。

生：对!水晶与玛瑙就是典型的例子。玛瑙是熔融态二氧化硅快速冷却形成的,而水晶则是热液缓慢冷却形成的。

师:大家回答的都非常好！那晶体的自范性体现了……

生：晶体中粒子在微观空间呈现周期性的有序排列。

师:好!这种周期性的有序排列可以通过晶胞的结构来研究。我们前面已经学习了三种晶体，知道他们的晶体结构与性质。今天我们学习离子晶体，大家先完成第一个任务:阅读教材

78、７9页内容，完成学案第一页得填空。

生:(分组阅读教材,完成学案填空)

师:（板书：第四节离子晶体

任务一:阅读P78-79页，完成学案第一页填空）

师:（讲叙并板书:任务二：交流意见统一结论）大家在完成学案的过程中交流意见,通过讨论组内形成统一答案。

师：(巡查各组的讨论情况,适当给予指点)

师：时间到!大家汇报我们的讨论结果。按照老规矩抽出各组所回答的题目。

生:(各小组长抽签）

生：（按所抽签顺序汇报各组的结果）

生:离子晶体是由阳离子和阴离子通过共价键结合而成的晶体。

生:离子晶体的构成微粒是阴阳离子，微粒之间的相互作用是离子键,通常离子化合物物质为离子晶体。例如活泼金属形成的化合物。

生：在NａCl晶体中，不存在分子,存在许多钠离子和氯离子，以离子键相结合,阴阳离子的个数比为1:１，因此NaCｌ只能称为“化学式”,不能称为分子式。“NaCl”表示的含义是钠离子氯离子的个数比为1:1..

生:离子晶体中离子的配位数是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目,缩写为C.N.

在NａCl晶体中，Na+的配位数是6,Cl－的配位数是6

在ＣsCl晶体中,Cs＋的配位数是8 ,Ｃl-的配位数是8

生：CaF2晶体中,Cａ2+的配位数为８,F-的配位数是4

生：NaCl晶体和CｓＣl晶体中正负离子的配位数相同，是由于正负离子电荷相同。所以说正负离子的的个数相同，导致正负离子的配位数相同。而如果正负离子的电荷不相同，正负离子的个数必定不相同,正负离子的配位数也就不会相同。CaF2晶体中,Ca2＋和F-的电荷比(绝对值)是2:1,所以Ｃa２＋和F－的离子个数比为1:2。Ca2＋的配位数是8,F－的配位数是４。

生：综合第3题，可总结影响离子晶体结构有三个因素:

（1）晶体中离子半径比决定正负离子的配位数,该因素简称几何因素

(2)晶体中离子电荷数决定正负离子配位数是否相等,该因素简称电荷因素

（３)离子晶体的结构类型还与离子键的纯粹程度,即与晶体中正负离子的相互极化程度有关。该因素简称键性因素。

生: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,一般离子晶体具有较高的熔点和沸点．

生:离子晶体在熔融态时能导电,但离子晶体在固态时不能导电，这是因为固态时阴阳离子不能自由移动。

生:离子晶体的熔沸点高低取决于离子键的强弱。

师：我们完成了学案第一页填空,还有没有什么疑问?

生:没有了。

师：（讲叙并板书：任务三:攻克重难点）

我们的第三个任务:攻克重难点,重难点由一系列问题组成，大家在讨论中一定要围绕题多问几个问题,做好充足的准备，我在大家汇报时还有追加的问题。

师:(电脑投影：分组讨论完成以下七个问题。

问题一：离子晶体中可能存在哪些作用力?

问题二:通常哪些物质是离子晶体?

问题三:预测离子晶体的物理性质。

问题四: NａCｌ晶体中是否存在NaCl分子？一个NaCl晶胞中平均有几个Na+和几个Cl -？

问题五：请比较KCｌ、CsＣｌ、MgO、CaO四种离子晶体的熔沸点。

问题六：ＮａCｌ晶体中，与Na+距离最近的Cl-有多少个?与Cl－距离最近的Ｎa+有多少个？CｓCl晶体中,与Ｃs＋距离最近的Cl-有多少个？与Ｃl-距离最近的Cs ＋有

多少个？

问题七：在CaF2晶体中,与Cａ２+距离最近的Ｆ－有多少个?与Ｆ-距离最近的Ｃa２+有多少个？)

生：（展开讨论)

师：（巡查各组的讨论情况,适当给予指点）

师:时间到!大家汇报我们的讨论结果。按照老规矩抽出各组所回答的题目。

生:（各小组长抽签）

生:(按所抽签顺序汇报各组的结果)

生：(汇报问题一）离子晶体中可能存在作用力有离子键、共价键。

师：这两种作用力是一定存在还是可能存在？

生：一定存在离子键,可能存在共价键。

师：你能举出存在共价键的实例吗?

生:例如氢氧化钠晶体中氢氧根离子中氢氧之间存在共价键。

师：举的例子非常准确。非常好。

生:(汇报问题二）通常活泼金属形成的化合物、铵盐是离子晶体。

生：（汇报问题三)离子晶体的硬度较大，难于压缩，一般离子晶体具有较高的熔点和沸点。师：你能解释这些性质吗？

生：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，一般离子晶体具有较高的熔点和沸点。

师:离子晶体还有什么性质呢?有谁来补充？

生:离子晶体在熔融态时能导电，但离子晶体在固态时不能导电,这是因为固态时阴阳离子不能自由移动。

师:这次我们回答问题有进步，不仅给出答案，还给出推理过程。

生:(汇报问题四)NaCl晶体中不存在ＮaCｌ分子?一个NａＣl晶胞中平均有4个Na +和4个Ｃl -。

师：能与大家分享一下你的计算过程吗？

生:Nａ＋的个数= 8*1/8+6*1/2 ＝４,Cl -的个数=１2*1/4＋1＝ 4

师：有没有不清楚计算方法的？

生:没有

生:(汇报问题五)KCl、ＣｓCl、MｇO、CaO四种离子晶体的熔沸点由高到低的顺序是: MgＯ>ＣaO> ＫCl>ＣｓＣl.

师：你能告诉大家你们的依据吗？

生：根据库仑定律，离子半径越小,电荷越多,离子之间的作用力越大,也就是离子键越强。