高中化學離子晶體教案設(shè)計
晶體主要分為離子晶體、分子晶體、金屬晶體和原子晶體。接下來是小編為大家整理的高中化學離子晶體教案設(shè)計,希望大家喜歡!
高中化學離子晶體教案設(shè)計一
課題 離子晶體 課型 新知識課 授課人 授課班級 教材分析
晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)在本章中的作用:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)理論依據(jù)依次為:原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。其中晶體安排在第三章第一是因為晶體結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識是物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論知識框架的金字塔的塔頂,學習晶體的知識,必須先知道原子結(jié)構(gòu)與分子結(jié)構(gòu)的知識;第二是學習晶體知識的同時,也恰恰能對原子結(jié)構(gòu)與分子結(jié)構(gòu)知識加以梳理。
本節(jié)內(nèi)容位于第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的第四節(jié)離子晶體。從知識與技能的角度來看:正好起到對本章前面三節(jié)大量的晶體結(jié)構(gòu)知識小結(jié)和系統(tǒng)化的作用,同時,前面原子晶體、分子晶體和金屬晶體是晶體結(jié)構(gòu)的理論依據(jù),學生正是在學習了原子晶體與分子晶體的知識后,才能夠推理出正確的晶體結(jié)構(gòu)知識;從過程與方法的角度來看,本專題的知識需要嚴密的科學思維方法;從情感態(tài)度價值觀的角度來看,本專題的知識有助于學生體會微觀世界的奧秘,體會內(nèi)因決定外因,物質(zhì)變化的規(guī)律性和多樣性。
學生分析 1.學生思維能力分析:本節(jié)離子結(jié)構(gòu)理論知識的教學,對學生的邏輯思維能力具有一定的要求。需要學生能歸納、分析、對比、綜合、演繹。而對于中學生而言,其歸納能力較好而演繹能力較差。
2.學生已有知識和技能分析:學生已經(jīng)通過晶體的常識、分子晶體、原子晶體和金屬晶體的學習積累了豐富的晶體結(jié)構(gòu)的感性知識,以上知識對學習離子晶體知識打好了一定的基礎(chǔ)。 教學目標 知識與技能:
1.掌握離子晶體的概念,能識別氯化鈉、氯化銫、氟化鈣的晶胞結(jié)構(gòu)。
2.學會離子晶體的性質(zhì)與晶胞結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
3.通過探究知道離子晶體的配位數(shù)與離子半徑比的關(guān)系。
4、掌握立方晶系的晶胞中,原子個數(shù)比的計算
5了解晶格能的應(yīng)用,知道晶格能的大小可以衡量離子晶體中離子鍵的強弱。 方法和過程:
分析、歸納、討論、探究、多媒體演示 情感態(tài)度和價值觀:
理解結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),體會研究晶體的社會意義,同時感受晶體的結(jié)觀美和結(jié)構(gòu)美 教學重點 離子晶體的結(jié)構(gòu)模型,晶體類型與性質(zhì)的關(guān)系;離子晶體配位數(shù)及其影響因素,離子晶體的物理性質(zhì)的特點;晶格能的定義和應(yīng)用。 教學難點 離子晶體的結(jié)構(gòu)模型 離子晶體中陰、陽離子個數(shù)比的計算;離子晶體配位數(shù)的影響因素;晶格能的定義和應(yīng)用。 教學媒體 多媒體 教學策略 分析、歸納、應(yīng)用 §3.4【晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)----離子晶體】教學設(shè)計
離子晶體教學設(shè)計流程圖
教學過程 學習任務(wù)或教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 設(shè)計意圖
板塊1:離子晶體
任務(wù)1.1?: 定義
任務(wù)1.2:常見的離子晶體
任務(wù)1.3:離子晶體中的化學鍵
板塊2:離子晶體中離子鍵的配位數(shù)
任務(wù)2.1:定義
任務(wù)2.2 :影響陰、陽離子的配位數(shù)的因素
任務(wù)2.3:立方晶系的晶胞中, 原子個數(shù)比的計算:
任務(wù)2.4:離子晶體的某些物理性質(zhì)
【展示】晶體圖片和實物。
引導觀察:這幾種物質(zhì)具有 一定的幾何形狀,它們是晶體。引出晶體的定義。
【講述】:在晶體里,構(gòu)成晶體的粒子(如分子、原子、離子等)是有規(guī)則排布的,根據(jù)構(gòu)成晶體的粒子種類和粒子之間的相互作用不同,可將晶體分為若干類型。今天我們先來學習離子晶體。
【展示】:硫酸銅晶體
提問1:硫酸銅屬于哪一類化合物?
提問2:離子化合物中存在何種化學鍵?
【講述】:離子化合物在固態(tài)時,均為離子晶體。
板書:一、離子晶體
1.離子晶體定義:離子間通過離子鍵結(jié)合而成的晶體叫做離子晶體。
提問:構(gòu)成離子晶體的粒子是什么?粒子間的相互作用是什么?
提問:組成離子晶體的物質(zhì)有哪些?
【教師總結(jié)】:2、常見的離子晶體有:
從組成上看:活潑金屬與活潑非金屬元素組成的晶體。
從類別看:
強堿:KOH、Ca(OH)2 、NaOH、Ba(OH)2等。
大部分鹽類:NaCl、CaF2、Na2SO4、CH3COONa、NH4Cl等。
某些金屬氧化物:CaO、K2O等
【提問】:離子晶體中是否只含有離子鍵?離子晶體中是否一定含有活潑金屬的離子
3.離子晶體中的化學鍵。
學生分析:NaOH、Na2O2、NH4Cl、CaF2中的化學鍵類型
教師小節(jié):離子晶體中一定含有離子鍵,還可能含有極性鍵(如NaOH、Ca(ClO)2等)、非極性鍵(如Na2O2、CaC2等)。離子晶體中不一定含有活潑金屬的離子,如NH4Cl、CH3COONH4晶體都是僅含非金屬元素。
【講述】:在離子晶體中,陰、陽離子是按一定規(guī)律在空間排列的,下面就以NaCl和CsCl晶體為例來討論在離子晶體中陰,陽離子是怎樣排列的?
【投影】:NaCl晶體結(jié)構(gòu)模型
【講述】在NaCl晶體中,存在可重復(fù)的最小單元,我們稱之為晶胞。
引導觀察:鈉離子和氯離子的位置:
教師總結(jié)
(a)鈉離子和氯離子位于立方體的頂角上,并交錯排列。
(b)鈉離子:體心和棱中點;氯離子:面心和頂點,或者反之。
引導觀察:NaCl晶體中,每個Na+周圍同時吸引著幾個Cl-,每個Cl-周圍同時吸引著幾個Na+?
板書:1.定義:是指一個離子周圍最鄰近的異電性離子的數(shù)目。
【探究】NaCl和CsCl晶體中陰、陽離子的配位數(shù)
閱讀教材78頁【科學探究】并完成表格3-4
【思考】為什么同是AB型離子晶體, CsCl與NaCl的晶體結(jié)構(gòu)和配位數(shù)不一樣?請從兩者的組成中試尋找形成差異的原因。
【板書】2. 影響陰、陽離子的配位數(shù)的因素:
(1)正、負離子半徑比的大小
【投影】
離子
Na+
Cs+
Cl-
離子半徑/pm
169
181
【自主探究】CaF2晶體中陰、陽離子的配位數(shù)
前面兩例中每種晶體的陰、陽離子所帶的電荷數(shù)相同,陰、陽離子個數(shù)相同,配位數(shù)不相同。如果離子晶體中陰、陽離子的電荷數(shù)不相同,陰、陽離子個數(shù)不相同,各離子的配位數(shù)是否也不相同?下面請看CaF2晶體結(jié)構(gòu)回答問題:
請根據(jù)圖中晶胞結(jié)構(gòu)計算:每個Ca2 +周圍最鄰近的F-有____個,表明Ca2 +的配位數(shù)為____。每個F-周圍最鄰近的Ca2 +有____個,表明F-的配位數(shù)是_____。由此可見,在CaF2晶體中,Ca 2 +和F-個數(shù)比為______,剛好與Ca2 +和F-的電荷數(shù)之比______。整個晶體的結(jié)構(gòu)與前面兩例的結(jié)構(gòu)完全不相同。因此可以得出晶體中陰、陽離子電荷比也是決定離子晶體結(jié)構(gòu)的重要因素,稱為電荷因素。
(2)電荷因素:晶體中陰、陽離子電荷比
此外,決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素還有離 子鍵的純粹程度,稱為鍵性因素。對此高中不作詳細學習。
(3)鍵性因素:離子鍵的純粹程度
【引導觀察】:一個氯化鈉基本結(jié)構(gòu)單元中含幾個Na+和 Cl-?
【分析】:在氯化鈉基本結(jié)構(gòu)單元中Na+位于體心和棱中點,因棱上每個Na+又為周圍4個基本單元所共有,所以該基本結(jié)構(gòu)單元獨占Na+的是12×1/4+1=4個.Cl-位于頂點及面心處,每個平面上有4個頂點與1個面心,而每個頂點上的氯離于又為8個基本結(jié)構(gòu)單元(本層4個,上層4個)所共有,一個基本結(jié)構(gòu)單元有6個面,每面有一個面心氯離子,又為兩個基本結(jié)構(gòu)單元共有,所以該基本結(jié)構(gòu)單元中獨占的Cl-數(shù)為8×1/8+6×1/2=4。n(Na+):n(Cl-)=4:4=1:1?;瘜W式為NaCl.
【教師小結(jié)】:根據(jù)離子晶體的基本結(jié)構(gòu)單元,求陰、陽離子個數(shù)比的方法。①處于頂點上的離子:同時為8個基本單元共有,每個離子有1/8屬于基本單元。 ②處于棱上的離子:同時為4個基本單元共有,每個離子有1/4屬于基本單元。③處于面上的離子;同時為2個基本單元共有,每個離子有1/2屬于基本單元。 ④處于體心的離子:則完全屬于該基本單元。
【投影】:CsCl晶體結(jié)構(gòu)模型
【引導觀察】:(1)銫離子和氯離子的位置(2)與銫離子等距離且最近的氯離子各有幾個?(3)每個CsCl基本單元含銫離子、氯離子的個數(shù)?
教師小結(jié):在NaCl,CsCl等離子晶體中不存在單個分子,NaCl、CsCl是表示離子晶體中離子個數(shù)比的化學式,而不是表示分子組成的分子式。
【提問】:離子晶體的結(jié)構(gòu)對其物理性質(zhì)有何影響?
在離子晶體中,由于離子間存在著較強的離子鍵,因此使離子晶體一般具有較大的硬度、較高的熔點和沸點。離子晶體一般不導電,但在熔融狀態(tài)或水溶液中卻能導電,離子晶體中,有些易溶于水,如鉀鹽,鈉鹽,銨鹽和硝酸鹽均易溶于水;而有些卻難溶于水,如BaSO4等。
投影:離子晶體小結(jié)
觀看圖片
學生回答1:屬于離子化合物。
學生回答2:存在離子鍵
學生回答:構(gòu)成離子晶體的粒子是陰、陽離子,粒子間的相互作用是離子鍵。
學生回答,
學生討論
學生分析
學生回答:在NaCl晶體中,每個Na+周圍同時吸引著6個Cl-,每個Cl-周圍也同時吸引著6個Na+, Na+和Cl-以離子鍵相結(jié)合,在NaCl晶體中Na+和 Cl-的個數(shù)比為1:1
學生分析并討論
學生觀察分析并討論
學生回答:銫離子:體心;氯離子:頂點,或者反之。
在CsCl晶體中,每個Cs+周圍同時吸引著8個Cl-,每個Cl-周圍也同時吸引著8個Cs+。每個CsCl基本單元含銫離子1個、氯離子1個。
學生閱讀自學:教材中有關(guān)離子晶體內(nèi)容,整理、歸納離子晶體的物理性質(zhì),并用相關(guān)的離子鍵理論解釋離子晶體的物理性質(zhì)。
先從常見的晶體圖片入手,逐步深入到微觀粒子、空間構(gòu)型,從而展開問題的討論,用圖片能激起學生的學習欲望。
讓學生在NaCl晶體結(jié)構(gòu)上選擇立方體的面中心或立方體的頂角的 為中心去展開想象,在此基礎(chǔ)讓學生學會替換法,及邏輯推理法,為了更深層次拓展學生的空間想象能力。
培養(yǎng)學生分析解決問題的能力
培養(yǎng)學生合作能力和解決問題的能力
培養(yǎng)學生解決問題的能力
培養(yǎng)學生自學能力
教學過程 學習任務(wù) 教師活動 學生活動 設(shè)計意圖
板塊3:晶格能
任務(wù)3.1:晶格能的定義:
任務(wù)3.2:晶格能的大小的影響因素
任務(wù)3.3:晶格能對離子晶體性質(zhì)的影響:
任務(wù)3.4:典型的晶體類別 提問1:離子晶體的定義、種類、決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素
提問2:離子晶體的特點
引導學生討論和總結(jié),給學生的回答進行補充。
提問3:晶體熔沸點高低的判斷
引導學生討論和總結(jié),給學生的回答進行補充。
影響離子鍵大小的因素是什么?化學 上用什么來衡量?
【板書小結(jié)】:離子鍵的強度---晶格能
【講述】:晶格能是指氣態(tài)離子形成1摩離子晶體釋放的能量。
例如:拆開 1 mol NaCl 晶體使之形成氣態(tài)鈉離子和氯離子時, 吸收的能量. 用U 表示:
NaCl(s) ?Na+(g)+? Cl-(g) U= 786 KJ.mol-1?
【講述】:晶格能U越大,表明離子晶體中的離子鍵越牢固。一般而言,晶格能越大,離子晶體的離子鍵越強. 破壞離子鍵時吸收的能量就越多,離子晶體的熔沸點越高,硬度越大。 回憶,一位同學回答,其他同學補充。
兩個學生分別總結(jié)
高中化學離子晶體教案設(shè)計二
教學內(nèi)容分析:
學生具備了離子鍵、離子半徑、離子化合物等基礎(chǔ)知識,本節(jié)直接給出氯化鈉、氯化銫晶胞,然后在科學探究的基礎(chǔ)上介紹影響離子晶體結(jié)構(gòu)的因 素,通過制作典型的離子晶體模型來進一步理解離子晶體結(jié)構(gòu)特點,為學習晶格能作好知識的鋪墊。
教學目標設(shè)定:
1.掌握離子晶體的概念, 能識別氯化鈉、氯化銫、氟化鈣的晶胞結(jié)構(gòu)。
2.學會離子晶體的性質(zhì)與晶胞結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
3.通過探究知道離子晶體的配位數(shù)與離子半徑比的 關(guān)系。
4、通過碳酸鹽的熱分解溫度與陽離子半徑的自學,拓展學生視野。
教學重點難點
1、離子晶體的物理性質(zhì)的特點
2、離子晶體配位數(shù)及其影響因素
教學方法建議:分析、歸納、討論、探究
教學過程設(shè)計:
[引入]1、什么是離子鍵?什么是離子化合物?
2、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?
Na2O NH4Cl O2 Na2SO4 NaCl Cs Cl CaF2
3、我們已經(jīng)學習過幾種晶體?它們的結(jié)構(gòu)微粒和微粒間的相互作用分別是什么?
[板書]一、離子晶體
[展示] NaCl 、CsCl晶體模型
[板書]陰、陽離子通過離子鍵形成離子晶體
離子晶體定義:由陽離子和陰離子通過離子鍵結(jié)合 而成的晶體
注:(1)結(jié)構(gòu)微粒:陰、陽離子
(2)相互作用:離子鍵
(3)種類繁多:含離子鍵的化合物晶體:強堿、活潑金屬氧化物、絕大多數(shù)鹽
(4)理論上,結(jié)構(gòu)粒子可向空間 無限擴展
[思考]下列物質(zhì)的晶體,哪些屬離子晶體?離子晶體與離子化合物之間的關(guān)系是什么?
干冰、NaOH、H2SO4 、K2SO4 、NH4Cl、CsCl
[投影]2、離子晶體的物理性質(zhì)及解釋
性質(zhì) 解釋 硬度( ) 熔沸點( ) 溶于水( ) 熔融( ) 離子晶體溶解性差異較大:NaCl、 KNO3、(NH4)2SO4_______
BaSO4 、CaCO3_______
[板書]3、離子晶體中離子鍵的配位數(shù)(C.N.)
高中化學離子晶體教案設(shè)計三
【知識與技能】
1、通過復(fù)習鈉與氯形成氯化鈉的過程,使學生理解離子鍵的概念、形成過程和特點。
2、理解離子晶體的概念、構(gòu)成及物理性質(zhì)特征,掌握常見的離子晶體的類型及有關(guān)晶胞的計算。
【過程與方法】
復(fù)習離子的特征,氯化鈉的形成過程,并在此基礎(chǔ)上分析離子鍵的成鍵微粒和成鍵性質(zhì),培養(yǎng)學生知識遷移的能力和歸納總結(jié)的能力。
在學習本節(jié)的過程中,可與物理學中靜電力的計算相結(jié)合,晶體的計算與數(shù)學的立體幾何、物理學的密度計算相結(jié)合。
【情感態(tài)度與價值觀】
通過本節(jié)的學習,進一步認識晶體,并深入了解晶體的內(nèi)部特征。
[板書計劃]
第四節(jié) 離子晶體
一、離子晶體:由陽離子和陰離子通過離子鍵結(jié)合而成的晶體。
1、幾何因素:晶體中正負離子的半徑比(r+/r-)。
2、電荷因素:正負離子的電荷比。
3、鍵性因素:離子鍵的純粹程度。
4、離子晶體特點:硬度較大、難于壓縮、較高的熔點和沸點。
二、晶格能
1、定義:氣態(tài)離子形成l摩離子晶體釋放的能量,通常取正值。
2、規(guī)律:晶格能越大,形成的離子晶體越穩(wěn)定,而且熔點越高,硬度越大。
【教案設(shè)計】
1、鈉原子與氯原子是如何結(jié)合成氯化鈉的?你能用電子式表示氯化鈉的形成過程嗎?
2、根據(jù)元素的金屬性和非金屬性差異,你知道哪些原子之間能形成離子鍵?
【板書】 第二單元 離子鍵 離子晶體
§3-2-1離子鍵的形成
一、離子鍵的形成
【學生活動】寫出鈉在氯氣中燃燒的化學方程式;
思考:鈉原子與氯原子是如何結(jié)合成氯化鈉的?請你用電子式表示氯化鈉的形成過程。
【過渡】以陰、陽離子結(jié)合成離子化合物的化學鍵,就是離子鍵。
【板書】1、離子鍵的定義:使陰、陽離子結(jié)合成離子化合物的靜電作用
2. 離子鍵的形成過程
【講解】以 NaCl 為例,講解離子鍵的形成過程:
電子轉(zhuǎn)移形成離子:一般達到稀有氣體原子的結(jié)構(gòu)
【學生活動】
分別達到 Ne 和 Ar 的稀有氣體原子的結(jié)構(gòu),形成穩(wěn)定離子。
2)判斷依據(jù):元素的電負性差要比較大
【講解】元素的電負性差要比較大,成鍵的兩元素的電負性差用△X表示,當 △X > 1.7, 發(fā)生電子轉(zhuǎn)移, 形成離子鍵;
當△X < 1.7, 不發(fā)生電子轉(zhuǎn)移, 形成共價鍵.
【說明】:但離子鍵和共價鍵之間, 并非嚴格截然可以區(qū)分的. 可將離子鍵視為極性共價鍵的一個極端, 而另一極端為非極性共價鍵. 如圖所示:
化合物中不存在百分之百的離子鍵, 即使是 NaF 的化學鍵之中, 也有共價鍵的成分, 即除離子間靠靜電相互吸引外, 尚有共用電子對的作用. X > 1.7, 實際上是指離子鍵的成分(百分數(shù))大于50%.
【小結(jié)】:
1、活潑的金屬元素(IA、IIA)和活潑的非金屬元素(VIA、VIIA)形成的化合物。
2、活潑的金屬元素和酸根離子(或氫氧根離子)形成的化合物
3、銨根和酸根離子(或活潑非金屬元素離子)形成的鹽。
【板書】二、用電子式表示離子化合物的形成
【練習】1、寫出下列微粒的電子式:(1)Na+、Mg2+、Cl-、O2-、
(2)NaCl MgO MgCl
小結(jié):離子化合物電子式的書寫
1.簡單陰離子的電子式不但要表達出最外層所有電子數(shù)(包括得到的電子),而且用方括號“[ ]”括起來,并在右上角注明負電荷數(shù)
2.簡單陽離子的電子式就是離子符號
3.離子化合物的電子式由陰離子和陽離子電子式組成,相同的離子不能合并
【練習】2、用電子式表示NaCl、K2S的形成過程
小結(jié):用電子式表示離子鍵的形成過程
1.左邊是組成離子化合物的各原子的電子式 , 右邊是離子化合物的電子式
2.連接號為“ ”
3.用 表示電子轉(zhuǎn)移的方向
【板書】三、離子鍵的實質(zhì)
思考:從核外電子排布的理論思考離子鍵的形成過程
【板書】: 實質(zhì)是靜電作用
靠靜電吸引, 形成化學鍵 體系的勢能與核間距之間的關(guān)系如圖所示:
橫坐標: 核間距r。 縱坐標: 體系的勢能 V。 縱坐標的零點: 當 r 無窮大時, 即兩核之間無限遠時, 勢能為零. 下面來考察 Na+ 和 Cl- 彼此接近時, 勢能V的變化。
從圖中可見:
r >r0, 當 r 減小時, 正負離子靠靜電相互吸引, V減小, 體系穩(wěn)定.
r = r0 時, V有極小值, 此時體系最穩(wěn)定. 表明形成了離子鍵.
r < r0 時, V 急劇上升, 因為 Na+ 和 Cl- 彼此再接近時, 相互之間電子斥力急劇增加, 導致
勢能驟然上升.
因此, 離子相互吸引,保持一定距離時, 體系最穩(wěn)定, 即當靜電引力與靜電斥力達到平衡時,形成穩(wěn)定的離子鍵,整個體系達到能量最低狀態(tài)。
【板書】四、離子鍵的特征
【講解】通常情況下,陰、陽離子可以看成是球形對稱的,其電荷分布也是球形對稱的,只要空間條件允許,一個離子可以同時吸引多個帶相反電荷的離子。因此離子鍵沒有方向性和飽和性。
【討論】就NaCl的晶體結(jié)構(gòu),交流你對離子鍵沒有飽和性和方向性的認識
【板書】 (1)離子鍵無方向性
(2)離子鍵無飽和性
【板書】五、 離子鍵的強度——晶格能
(1). 鍵能和晶格能
【講解】以 NaCl 為例:
鍵能:1mol 氣態(tài) NaCl 分子, 離解成氣體原子時, 所吸收的能量. 用Ei 表示:
【板書】(2).晶格能(符號為U):
拆開1mol離子晶體使之形成氣態(tài)陰離子和陽離子所吸收的能量
【講解】在離子晶體中,陰、陽離子間靜電作用的大小用晶格能來衡量。晶格能(符號為U)是指拆開1mol離子晶體使之形成氣態(tài)陰離子和陽離子所吸收的能量。
例如:拆開 1mol NaCl 晶體使之形成氣態(tài)鈉離子和氯離子時, 吸收的能量. 用 U 表示:
NaCl(s) Na+(g) + Cl-(g) U= 786 KJ.mol-1
晶格能 U 越大,表明離子晶體中的離子鍵越牢固。一般而言,晶格能越大,離子晶體的 離子鍵越強. 破壞離子鍵時吸收的能量就越多,離子晶體的熔沸點越高,硬度越大。鍵能和晶格能, 均能表示離子鍵的強度, 而且大小關(guān)系一致. 通常, 晶格能比較常用.
【板書】(3). 影響離子鍵強度的因素——離子的電荷數(shù)和離子半徑
【思考】由下列離子化合物熔點變化規(guī)律 ,分析離子鍵的強弱與離子半徑、離子電荷有什么關(guān)系?
(1)NaF NaCl NaBr NaI
988℃ 801℃ 747℃ 660℃
(2)NaF CaF2 CaO
988℃ 1360℃ 2614℃
(提示:Ca2+半徑略大于Na+半徑)
【講解】從離子鍵的實質(zhì)是靜電引力 出發(fā), 影響 F 大小的因素有: 離子的電荷數(shù)q 和離子之間的距離 r (與離子半徑的大小相關(guān))
1) 離子電荷數(shù)的影響:電荷高,晶格能大,離子晶體的熔沸點高、硬度大。
NaCl MgO
晶格能(KJ.mol-1) 786 3791
熔點(℃) 801 2852
摩氏硬度 2.5 6.5
2) 離子半徑的影響:半徑大, 導致離子間距大, 晶格能小,離子晶體的熔沸點低、硬度小。
3) 離子半徑概念及變化規(guī)律
將離子晶體中的離子看成是相切的球體, 正負離子的核間距 d 是r+ 和r- 之和:
離子半徑的變化規(guī)律
a) 同主族, 從上到下, 電子層增加, 具有相同電荷數(shù)的離子半徑增加.
b) 同周期: 主族元素, 從左至右 離子電荷數(shù)升高, 最高價離子, 半徑最小. 如: 過渡元素, 離子半徑變化規(guī)律不明顯.
c) 同一元素, 不同價態(tài)的離子, 電荷高的半徑小. 如:
d) 一般負離子半徑較大; 正離子半徑較小.
e) 周期表對角線上, 左上元素和右下元素的離子半徑相似. 如: Li+ 和 Mg2+, Sc3+ 和 Zr4+ 的半徑相似.
【小結(jié)】離子電荷數(shù)越大,核間距越小,晶格能越大,離子鍵越牢,離子晶體的熔、沸點越高,硬度越大。
【課后練習】
1.下列各組數(shù)值表示有關(guān)元素的原子序數(shù),其中所表示的各組原子能以離子鍵結(jié)合成穩(wěn)定化合物的是( )
A.1與6 B.2與8 C.9與11 D.8與14
2.用電子式表示下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu):NaOH、Ca(ClO)2。
3.離子化合物 LiCl、NaCl、KCl、RbCl和CsCl熔點由高到底的順序是___________________________。
5.某主族元素A的外圍電子排布式為ns1,另一主族元素B的外圍電子排布為ns2np4,
兩者形成的離子化合物的化學式可能為
A.AB B.A2B C.AB2 D.A2B3
6.下列敘述正確的是 ( )
A.氯化鈉晶體不能導電,所以氯化鈉不是電解質(zhì)
B.氯化鈉溶液能導電,所以氯化鈉溶液是電解質(zhì)
C.熔融的氯化鈉和氯化鈉溶液都能產(chǎn)生自由移動的離子
D.氯化鈉熔融時不破壞氯化鈉晶體中的離子鍵。
7.NaF、NaI、MgO均為離子化合物,根據(jù)下列數(shù)據(jù),這三種化合物的熔點高低順序是( )
高中化學離子晶體教案設(shè)計相關(guān)文章: