視頻標(biāo)簽：離子晶體

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視頻課題：高中化學(xué)魯科版選修三《離子晶體》青島于

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高中化學(xué)魯科版選修三《離子晶體》青島于翠玲

教學(xué)設(shè)計(jì)
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．使學(xué)生認(rèn)識(shí)幾種常見的AB型離子晶體（NaCl、CsCl、ZnS、CaF₂）的結(jié)構(gòu)，了解其配位數(shù)情況。
2．能用“均攤法”計(jì)算一個(gè)給定的簡單離子晶體晶胞中實(shí)際擁有的陰、陽離子個(gè)數(shù)，初步學(xué)會(huì)有關(guān)離子晶體晶胞的計(jì)算。
3．了解晶格能的概念，知道離子晶體的熔、沸點(diǎn)等性質(zhì)決定于晶格能的大小；知道晶格能的大小與離子晶體的結(jié)構(gòu)型式和陰、陽離子所帶電荷以及陰、陽離子的間距有關(guān)。
【重難點(diǎn)】影響離子晶體配位數(shù)的因素
【核心素養(yǎng)培育】通過不同晶胞模型分析不同離子晶體的微觀結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生模型認(rèn)知，科學(xué)探究的化學(xué)核心素養(yǎng)
【學(xué)習(xí)方法】問題探究法，學(xué)案導(dǎo)學(xué)、模型分析等
【復(fù)習(xí)引入】1. 晶體有哪些類型？
           2. 什么叫離子晶體？
【課堂探究】聯(lián)系生活，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)熟悉氯化鈉產(chǎn)生更深的思考，結(jié)合原子結(jié)構(gòu)示意圖和電子式來探究氯化鈉的形成過程，加深學(xué)生對(duì)離子晶體這類物質(zhì)的認(rèn)識(shí)；學(xué)生自行總結(jié)歸納離子晶體的概念及結(jié)構(gòu)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(fā)學(xué)生對(duì)晶體的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)進(jìn)一步探究的興趣
【活動(dòng)探究一】
【搭建模型】展示NaCl晶胞模型，學(xué)生認(rèn)真觀察氯化鈉晶體結(jié)構(gòu)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(qǐng)同學(xué)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(gè)？晶胞中代表Cl-的球有幾個(gè)？晶胞還呈電中性嗎？ 球的個(gè)數(shù)是否等于離子的個(gè)數(shù)呢？“NaCl”這一化學(xué)式表示什么含義？
（4）NaCl晶胞中Na+ 和Cl-的配位數(shù)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(gè)？

晶胞類型	晶胞結(jié)構(gòu)示意圖	配位數(shù)[來源:學(xué)&科&網(wǎng)Z&X&X&K]	最近且距離相等的相反離子數(shù)	最近且距離相等的同種離子數(shù)	每個(gè)晶胞含有離子數(shù)
NaCl型

【歸納總結(jié)】研究晶胞結(jié)構(gòu)的基本思路和分析對(duì)象
（1）微粒位置
（2）每個(gè)晶胞含微粒的個(gè)數(shù)
（3）與某微粒等距離且最近的微粒各有幾個(gè)？
（4）微粒的配位數(shù)是多少？
（5）計(jì)算微粒間的距離
【遷移應(yīng)用】
請(qǐng)同學(xué)們以探究NaCl晶胞結(jié)構(gòu)的方法來探究CsCl和ZnS晶胞的結(jié)構(gòu)
（2）CsCl晶胞

晶胞類型	晶胞結(jié)構(gòu)示意圖	配位數(shù)	最近且距離相等的相反離子數(shù)	最近且距離相等的同種離子數(shù)	每個(gè)晶胞含有離子數(shù)
CsCl型

（3）ZnS晶胞

晶胞類型	晶胞結(jié)構(gòu)示意圖	配位數(shù)	最近且距離相等的相反離子數(shù)	最近且距離相等的同種離子數(shù)	每個(gè)晶胞含有離子數(shù)
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(shù)目是4，F(xiàn)^－數(shù)目是8。
②Ca^2＋的配位數(shù)是8，F(xiàn)^－的配位數(shù)是4。
【思路點(diǎn)撥】
 影響離子晶體配位數(shù)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(shù)不同，其晶體結(jié)構(gòu)不同。數(shù)值越大，離子的配位數(shù)越多。
②電荷因素：晶體中正負(fù)離子的半徑比決定正負(fù)離子的配位數(shù)是否相等。AB型離子晶體的陰、陽離子的配位數(shù)相等；AB_n型A、B離子的配位數(shù)比值為n∶1。如CaF₂中Ca^2＋的配位數(shù)是8，F(xiàn)^－的配位數(shù)是4。
③鍵性因素：離子晶體的結(jié)構(gòu)類型還與離子鍵的純粹程度，即與晶體中正負(fù)離子的相互極化程度有關(guān)
【活動(dòng)探究2】觀察分析下表，回答下列問題(已知MgO、NaBr與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似)：

離子化合物	NaBr	NaCl	MgO
離子電荷數(shù)	1	1	2
核間距/pm	290	276	205
晶格能/kJ·mol－1	736	787	3890
熔點(diǎn)/℃	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(diǎn)、硬度有怎樣的關(guān)系？
(3)根據(jù)離子晶體的形成，推測(cè)離子晶體具有怎樣的特性？
【小結(jié)】
影響晶格能大小的因素，
晶格能的作用：結(jié)構(gòu)相似的離子晶體，晶格能越大，形成的離子晶體越穩(wěn)定，晶體的熔、沸點(diǎn)越高，硬度越大。
【歸納提升】
離子晶體的特性：
（1）熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高，難揮發(fā)，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(diǎn)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(tài)時(shí)不導(dǎo)電，熔融狀態(tài)或在水溶液中能導(dǎo)電。
【課堂小結(jié)】引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課所探究的幾種典型晶胞結(jié)構(gòu)
【課后作業(yè)】
1、完成本節(jié)課的《課后檢測(cè)題》
2、查閱資料，探究能否制作一顆氯化鈉晶體
 
 
 
 
 
 

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