下面是小编为大家整理的高三化学离子晶体、分子晶体和原子晶体的课程教案（共含12篇），以供大家参考借鉴!同时，但愿您也能像本文投稿人“天下大王12”一样，积极向本站投稿分享好文章。
一、学习目标
1.使学生了解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点
2.使学生理解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系
3.使学生了解分子间作用力对物质物理性质的影响
4.常识性介绍氢键及其物质物理性质的影响
二、重点难点
重点：离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型；晶体类型与性质的关系
三、学习过程
(一)引入新课
1.写出NaCl 、CO2 、H2O 的电子式。
2．NaCl晶体是由Na+和Cl—通过 形成的晶体。
一、离子晶体
1、概念：离子间通过离子键形成的晶体
2、空间结构
以NaCl 、CsCl为例来，以媒体为手段，攻克离子晶体空间结构这一难点
如图为NaCl晶体结构图，图中直线交点处为NaCl晶体中Na+与Cl-所处的位置(不考虑体积的大小)。
(1)请将其代表Na+的用笔涂黑圆点，以完成 NaCl晶体结构示意图。并确定晶体的晶胞，分析其构成。
(2)从晶胞中分Na+周围与它最近时且距离相等的 Na+共有多少个?
下图中心圆甲涂黑为Na+，与之相隔均要涂黑
(1)分析图为8个小立方体构成，为晶体的晶胞，
(2)计算在该晶胞中含有Na+的数目。在晶胞中心有1个Na+外，在棱上共有4个Na+，一个晶胞有6个面，与这6个面相接的其他晶胞还有6个面，共12个面。又因棱上每个Na+又为周围4个晶胞所共有，所以该晶胞独占的是12×1/4=3个.该晶胞共有的Na+为4个。
晶胞中含有的Cl-数：Cl-位于顶点及面心处，每.个平面上有4个顶点与1个面心，而每个顶点上的氯离于又为8个晶胞(本层4个，上层4个)所共有。该晶胞独占8×1/8=1个。一个晶胞有6个面，每面有一个面心氯离子，又为两个晶胞共有，所以该晶胞中独占的Cl-数为6×1/2=3。
不难推出，n(Na+):n(Cl-)=4:4:1:1。化学式为NaCl.
(3)以中心Na+为依据，画上或找出三个平面(主个平面互相垂直)。在每个平面上的Na+都与中心 Na+最近且为等距离。
每个平面上又都有4个Na+，所以与Na+最近相邻且等距的Na+为3×4=12个。
(1)含8个小立方体的NaCl晶体示意图为一个晶胞
(2)在晶胞中Na+与Cl-个数比为1:1.
(3)12个
3、离子晶体结构对其性质的影响
（1）离子晶体熔、沸点的高低取决于离子键的强弱，而离子晶体的稳定性又取决于什么?在离子晶体中，构成晶体的粒子和构成离子键的`粒子是相同的，即都是阴、阳离子。离子晶体发生三态变化，破坏的是离子键。也就是离子键强弱即决定了晶体熔、沸点的高低，又决定了晶体稳定性的强弱。
（2）离子晶体中为何不存在单个的小分子?
在离子晶体中，阴、阳离子既可以看作是带电的质点，又要以看作是带电的球体，其中，阳离子总是尽可能的多吸引阴离子、阴离子又总是尽可能多的吸引阴离子(只要空间条件允许的话)这种结构向空间延伸，即晶体多大，分子就有多大，晶体内根本不存在单个的小分子，整个晶体就是一个大分子。
4、离子晶体的判断及晶胞折算
（1）如何判断一种晶体是离子晶体
方法一：由组成晶体的晶格质点种类分：离子化合物一定为离子晶体。
方法二：由晶体的性质来分：①根据导电性：固态时不导电而熔化或溶解时能导电的一般为离子晶体。
②根据机械性能：具有较高硬度，且脆的为离子晶体。
（2）什么是晶胞?如何由晶胞来求算晶体的化学式?
构成晶体的结构粒子是按着一定的排列方式所形成的固态群体。在晶体结构中具有代表性的最小重复单位叫晶胞。
根据离子晶体的晶胞，求阴、阳离子个数比的方法？
①处于顶点上的离子：同时为8个晶胞共有，每个离子有1/8属于晶胞。
②处于棱上的离子：同时为4个晶胞共有，每个离子有1/4属于晶胞。
③处于面上的离子；同时为2个晶胞共有，每个离子有1/2属于晶胞。
④处于体心的离子：则完全属于该晶胞。
题目：在高温超导领域中，有一种化合物叫钙钛矿，其晶体结构中有代表性的最小单位结构如图所示试回答：
(1)在该晶体中每个钛离子周围与它最近且相等距离的钛离子有多少个?
(2)在该晶体中氧、钙、钛的粒子个数化是多少?
由图看出，在每个钛离于的同层左、右与前后、上下各层中都紧密排列着完全相同的钛离子，共有晶胞边长的6个钛离子。
至于同一晶胞中独占三元素粒子个数比，则从每种元素粒子是晶胞中的位置考虑。Ca2+位于立方体的中央为一个晶胞所独占；钛离子位于晶胞的顶点上，为相邻两层8个晶胞所共有(左右、前后、上中下、左右前后4个而上下中相同重复共8个)，而每个晶胞独占有8×1/8=1个。氧离子位于棱上，在同一晶胞中，每个氧离子为同层的4个晶胞所共有，一个晶胞独占12×1/4=3个。故氧、钙、钛的粒子数之比为 3:1:1
5、总结
1．离子间通过离子键结合而成的晶体叫离子晶体。构成离子晶体的微粒是阳离子和阴离子。离子晶体中，阳离子和阴离子间存在着较强的离子键，因此，离子晶体一般硬度较高，密度较大，熔、沸点较高。
2．一般地讲，化学式与结构相似的离子晶体，阴、阳离子半径越小，离子键越强，熔、沸点越高。如：KCI 离子晶体针对性训练 一、选择题 1.下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键的是 ( ) A.可溶于水 B.有较高的熔点 C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电 2.下列物质中，含有极性键的离子化合是。 A.CaCl2 B.Na202 C.NaOH D.K2S 3.Cs是IA族元素，F是VIIA族元素，估计Cs和F形成 的化合物可能是 A.离子化合物 B.化学式为CsF2 C. 室温为固体 D.室温为气体 4.某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其排列方式如图所示(其中前后两面心上的B原子未能画 出)，晶体中A、B、C的中原子个数之比依次为 A.1:3:1 B.2:3:1 C.2:2:1 D.1:3:3 5.NaF，Nal，MgO均为离子化合物，根据下列数据，这三种化合物的熔点高低顺序是 ( ) 物质 ①NaF ②NaI ③MgO 离子电荷数 1 1 3 m 2.31 3.18 2.10 A.①>②>③ B.③>①>② C.③>②>① D.②>①>③ 6.在NaCl晶体中与每个Na+距离等同且最近的几个Cl-所围成的空间几何构型为 ( ) A.正四面体 B.正六面体 C.正八面体 D.正十二面体 7.如图是氯化铯晶体的晶胞(晶体中最小的重复单元)，已知晶体中2个最近的Cs+离子核间距为a cm，氯化铯的式量为M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度为 B. C. D. 二、填空题 8.参考下列熔点数据回答： 物质 NaF NaCl NaBr NaI 熔点℃ 995 801 755 651 物质 NaCl KCl RbCl CsCl 熔点℃ 801 776 715 646 钠的卤化物从NaF到NaI及碱金属的氯化物从NaCl到CsCl的熔点逐渐____________这与__________有关。随__________增大__________减小，故熔点__________逐渐 。 9.某离子晶体晶胞结构如下图所示，x位于立方体的顶点，Y位于立方体中心。试分析： (1)晶体中每个Y同时吸引着__________个X，每个x同时吸引着__________个Y，该晶体的化学式为__________ 。 (2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有__________个。 (3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX的度数为__________。 (4)设该晶体的摩尔质量为M g·mol-1，晶体密度为ρ·cm-3，阿伏加德罗常数为NA则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为__________ 。 10.晶体具有规则的几何外型、晶体中最基本的重复单位称为晶胞。NaCl晶体结构如图所示。已知FexO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1 测知FexO晶体密度为ρ=5.71 g·cm-3，晶胞边长为4.28×10-10 m。 (1)FexO中x值(精确至O.01)为 (2)晶体中的Fe分别为Fe2+、Fe3+，在Fe2+和Fe3+的总数中，Fe2+所占分数(用小数表示，精确至0.001)为 ______________。 (3)此晶体的化学式为 _____________。 (4)与某个Fe2+(或Fe3+)距离最近且等距离的O2-围成的空间几何形状是_____________。 (5)在晶体中，铁元素间最短距离为_____________cm 11.有一种蓝色晶体，它的结构特征是Fe2+和Fe3+分别占据立方体互不相邻的顶点，而CN-离子位于立方体的棱上。 (1)根据晶体结构特点，推出其化学式(用最简单整数表示)__________________________。 (2)此化学式带何种电荷?用什么样的离子(用Mn+表示)与其结合成中性的化学式?写出此电中性的化学式。 答： (3)指出(2)中添加离子在晶体结构中的什么位置。 答： 12.1986年，瑞士两位科学家发现一种性能良好的金属氧化物超导体，使超导工作取得突破性进展，为此两位科学家获得了1987年的Nobel物理学奖。其晶胞结构如图。 (1)根据图示晶胞结构，推算晶体中Y，Cu，Ba和O原子个数比，确定其化学式 (2)根据(1)所推出的化合物的组成，计算其中Cu原子的平均化合价(该化合物中各元素的化合价为Y+3，Ba+2，Cu+2和Cu+3)试计算化合物中这两种价态Cu原子个数比 离子晶体针对性练习答案 一、选择题 1.D 2.C 3.AC 4.A 5.B 6.C 7.C 二、填空题 8.降低 阴离子半径由F-到I-逐渐增大离半径 阴、阳离子相互吸引 降低 9.(1)4 8 XY2(或Y2X) (2)12 (3)109°28 10.(1)0.92 (2)0.826 (4)正八面体 (5)3.03×10-10 11.(1)FeFe(CN)6-(2)带一个单位负电荷，可用Na+，K+，Rb+ (用M+表示)与之结合MFeFe(CN)6 (3)M+在每隔一个立方体的体心上。 12.(1)YBa2Cu3O7 (2)Cu2+:Cu3+=2:1 高二化学原子晶体与分子晶体的教案 教学目标设定 1、掌握原子晶体的概念，能够区分原子晶体和分子晶体。 2、了解金刚石等典型原子晶体的结构特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。 教学难点重点 原子晶体的结构与性质的关系 教学过程设计 复习提问：1、什么是分子晶体？试举例说明。 2、分子晶体通常具有什么样的物理性质？ 引入新课： 分析下表数据，判断金刚石是否属于分子晶体 项目/物质 干冰 金刚石 熔点 很低 3550℃ 沸点 很低 4827℃ 展示：金刚石晶体 阅读：P71 ，明确金刚石的晶型与结构 归纳： 1．原子晶体：相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。 2．构成粒子：原子； 3．粒子间的作用：共价键； 展示：金刚石晶体结构 填表： 键长 键能 键角 熔点 硬度 归纳： 4．原子晶体的物理性质 熔、沸点_______，硬度________；______________一般的溶剂；_____导电。 思考：（1）原子晶体的化学式是否可以代表其分子式，为什么？ （2）为什么金刚石的熔沸点很高、硬度很大？ （3）阅读：P72 ，讨论“学与问 1 ” 归纳：晶体熔沸点的高低比较 ①对于分子晶体，一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点也越高。 ②对于原子晶体，一般来说，原子间键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔沸点越高，硬度越大。 合作探究： （1）在金刚石晶体中,每个C与多少个C成键？形成怎样的'空间结构？最小碳环由多少个石中,含CC原子组成？它们是否在同一平面内？ （2）在金刚石晶体中，C原子个数与C―C键数之比为多少？ （3）12克金刚―C键数为多少NA？ 比较:CO2与SiO2晶体的物理性质 物质/项目 熔点℃ 状态(室温) CO2 -56.2 气态 SiO2 1723 固态 阅读：P72 ，明确SiO2的重要用途 推断：SiO2晶体与CO2晶体性质相差很大，SiO2晶体不属于分子晶体 展示：展示SiO2的晶体结构模型（看书、模型、多媒体课件），分析其结构特点。 引导探究：SiO2和C02的晶体结构不同。在SiO2晶体中，1个Si原子和4个O原子形成4个共价键，每个Si原子周围结合4个O原子；同时，每个O原子跟2个Si原子相结合。实际上，SiO2晶体是由Si原子和O原子按1：2的比例所组成的立体网状的晶体。 阅读：P72 ，明确常见的原子晶体 5．常见的原子晶体有____________________________等。 6．各类晶体主要特征 类型 比较 分子晶体 原子晶体 构成晶体微粒 分子 原子 形成晶体作用力 分子间作用力 共价键 物理性质 熔沸点 硬度 导电性 传热性 延展性 溶解性 典型实例 P4、干冰、硫 金刚石、二氧化硅 阅读：P72 ，讨论“学与问 2 ” 归纳：判断晶体类型的依据 （1）看构成晶体的微粒种类及微粒间的相互作用。 对分子晶体,构成晶体的微粒是_ 分子_____________，微粒间的相互作用是_分子间作用力____ ______； 对于原子晶体，构成晶体的微粒是__ 原子 _____，微粒间的相互作用是__共价键_________键。 （2）看物质的物理性质(如：熔、沸点或硬度)。 一般情况下，不同类晶体熔点高低顺序是原子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多 课堂总结： 〖随堂练习〗 1、下列的晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是 （ ） （A）SO2与SiO2 B.C02与H2O （C）C与HCl （D）CCl4与SiC 2、碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中C原子和S原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是（ ） （A）①③② （B）②③① （C）③①② （D）②①③ 3、美国《科学》杂志报道：在40GPa高压下，用激光器加热到1800K，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断中不正确的是 （ ） （A）原子晶体干冰有很高的熔点、沸点，有很大的硬度 （B）原子晶体干冰易气化，可用作制冷材料 （C）原子晶体干冰的硬度大，可用作耐磨材料 （D）每摩尔原子晶体干冰中含4molC―O键 4、①在SiO2晶体中，每个Si原子与( )个O原子结合，构成( )结构， ②在SiO2晶体中，Si原子与O原子个数比为( )③在SiO2晶体中，最小的环为( )个Si和( )个O组成的( )环。 答案： 1、B 2、A 3、B 4、（1）4、4、空间网状 （2）6、6、十二元 一、学习目标<?xml:namespace prefix =o ns =“urn:schemas-microsoft-com:office:office” /> 1．掌握相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构的晶体属于原子晶体。 <?xml:namespace prefix =v ns =“urn:schemas-microsoft-com:vml” /> 二、学习过程 [复习提问] （一）基本知识点（学生自学完成） 1.原子晶体：相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。 2.构成粒子：______________；。 3.粒子间的作用______________， 4.原子晶体的物理性质 (1)熔、沸点__________，硬度___________ (2) ______________一般的溶剂。 (3)______________导电。 原子晶体具备以上物理性质的原因____________________________ 原子晶体的化学式是否可以代表其分子式______________ 原因____________________________。 5.常见的原子晶体有____________________________等。 6.判断晶体类型的依据 (1)看构成晶体的微粒种类及微粒间的相互作用。 对分子晶体,构成晶体的微粒是______________，微粒间的相互作用是___________； 对于离子晶体，构成晶体的是微粒是______________，微粒间的相互作__________键。 对于原子晶体，构成晶体的微粒是_______，微粒间的相互作用是___________键。 (2)看物质的物理性质(如：熔、沸点或硬度)。 一般情况下，不同类晶体熔点高低顺序是 ________晶体>_______晶体>_______晶体。原子晶体、离子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多 （二）重点点拨 1.晶体 晶体是指具有规则几何外形的固体。其结构特征是其内的原子或分子在主维空间的排布具有特定的周期性，即隔一定距离重复出现。重复的单位可以是单个原子或分子，也可以是多个分子或原子团。重复的单位必须具备3个条件，化学组成相同，空间结构(包括化学键)相同，化学环境和空间环境相同。 2.晶胞的概念 在晶体结构中具有代表性的基本的重复单位称为晶胞。晶胞在三维空间无限地重复就产生了宏观的晶体。可以说，晶体的性质是由晶胞的大小，形状和质点的种类(分子、原子或离子)以及它们之间的作用力所决定的。 3.纳米材料 我们平时所见到的材料，绝大多数是固体物质，它的颗粒一般在微米级，一个颗粒包含着无数个原子和分子，这时候，材料所显示的是大量分子所显示的宏观性质。当人们用特殊的方法把颗粒加工到纳米级大小，这时的材料则被称之为纳米材料，一个纳米级颗粒所含的分子数则大为减少。奇怪的是，纳米材料具有奇特的光、电、热、力和化学特性，和微米级材料的性质迥然不同。 纳米材料的粒子是超细微的，粒子数多、表面积大，而且处于粒子界面上的原子比例甚高，一般可达总数的一半左右。这就使纳米材料具有不寻常的表面效应，界面效应等。因此而呈现出一系列独特的性质。 纳米颗粒和晶胞是两个完全不同的概念：晶胞是晶体中最小的重复单元，这种重复单元向空间延伸，构成晶体，而纳米颗粒本身就是一个分子，纳米材料在结构上与分子晶体有相似的地方，但并不相同。 纳米材料并不是新的物质，只不过是将传统材料的颗粒进一步超细微化，这样对物质的物理性质的改变十分巨大，使之具备了一些传统材料所无法具备的性质。为什么与传统材料相比，纳米材料的性质改变如此巨大，科学界目前还无法做出最终解释。 （三）讲练（先练后讲） [例1]下列的晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是 ( ) A.SO2与Si02 B.C02与H20 C.NaCl与HCl D.CCl4与KCl [解析]抓住晶体粒子的化学键去判断晶体类型这一关键进行对比。如S02与Si02都是共价化合物，但是，晶体内的作用力是分子间作用力，S02为分子晶体，而Si02中硅与氧以共价键结合形成网状的原子晶体。 [答案]B [例2]碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中C原子和S原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是 ( ) A.①③② B.②③① C.③①② D.②①③ [解析]C与Si同为IVA族元素，它们的相似性表现在金刚石是原子晶体，硅晶体，碳化硅也是原子晶体。从碳到硅原子半径逐渐增大，形成共价键的键能逐渐减弱。可推断碳化硅应在Si与C之间。三种原子晶体，空间结构相似，熔点决定于它们的键长与键能，故熔点从高到低分别是金刚石碳化硅、晶体硅。 [答案]A [例3]下列晶体分类中正确的一组是 ( ) 离子晶体 原子晶体 分子晶体 A NaOH Ar SO2 B H2SO4 石墨 S C CH3COONa 水晶 D Ba(OH)2 金刚石 玻璃 [解析]从晶体中结构粒子的性质去判断晶体的类型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通过离子键相互结合的离子晶体，纯H2S04，无H+，系分子晶体。Ar是气体，分子间以范德华力相互结合为分子晶体，石墨是过渡型或混合型晶体，水晶Si02与金刚石是典型原子晶体。硫的化学式以1个S表示，实际上是S8，气体时为S2，是以范德华力结合的分子晶体。 玻璃无一定的熔点，加热时逐渐软化，为非晶体，是无定形物质。 [答案]C [例4]单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据 金刚石 晶体硅 晶体硼 熔点 >3823 1683 2573 沸点 5100 2628 2823 硬度 10 7.0 9.5 ①晶体硼的晶体类型属于____________晶体，理由是________________________。 已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个项点上各有1个B原子。通过视察图形及推算，此晶体体结构单元由 ____________________个硼原子构成。其中B—B键的键角为____________。 [解析]①原子，理由：晶体的熔、沸点和硬度都介于晶体Si和金刚石之间，而金刚石和晶体Si均为原予晶体，B与C相邻与Si处于对角线处，亦为原于晶体。 ②每个三角形的顶点被5个三角形所共有，所以，此顶点完全属于一个三角形的只占到1/5，每个三角形中有3个这样的点，且晶体B中有20个这样的角形，因此，晶体B中这样的顶点(B原子)有3/5×20=12个。 又因晶体B中的三角形面为正三角形，所以键角为60° （四）总结 1．相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构的晶体属于离子晶体。 2．构成原子晶体的微粒是原子。原子间以较强共价键相结合，而且形成空间网状结构。键能大。原子晶体的熔点和沸点高。 3．同种晶体:若同为原子晶体，成键的原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高：如金刚石>SiC>Si。 第3课时针对性训练（原子晶体） 一、选择题 1.下列晶体中不属于原子晶体的是 ( ) A.干冰 B.金刚砂 C.金刚石 D.水晶 2.在金刚石的网状结构中，含有共价键形成的碳原子 环，其中最小的环上，碳原子数是 ( ) A.2个 B.3个 C.4个 D.6个 3，下列各物质中，按熔点由低到高排列正确的是( ) A.02、I2、Hg B.C02、KCl、Si02 C.Na、K、Rb D.SiC、NaCl、S02 4.下列各晶体申琪中任御一个原子都被相邻的4个原子所包围；似共价键潞戒正四面体结构，并向空间伸展虞网状结构的是 ( ) A.甲烷 B.石墨 C.晶体硅 D.水晶 5.在x mol石英晶体中，含有Si-O键数是 ( ) A.x mol B.2x mo} C.3 x mol D.4x mol 6.固体熔化时，必须破坏非极性共价键的是 ( ) A.冰 B.晶体硅 C.溴 D.二氧化硅 A.10个 B.18个 C.24个 D.14个 二、填空题 8.石英晶体的平面示意图如图所示，实际上是立体网 状结构，其中硅，氧原子个数比为____________ 9.SiO44-离子结构用周 表示，在二聚 硅酸根离子Si2O76-中只有硅氧键，它的结构应是__________ 10.氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定。工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300℃反应获得。 (1)氮化硅晶体属于__________晶体。 (2)已知氮化硅的晶体结构中，原子间以单键相连，且N原子和N原子，Si原子和S原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构。请写出氮化硅的化学式__________ (3)现用SiCl4和凡在H，气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为__________________________________________________ 11.短周期元素K、Y、Z在周期表中位置关系如图： X Y Z (1)x元素的单质分子式是_______，若x核内中子数和质子数相等，x单质的摩尔质量为_______，单质是_______晶体。 (2)自然界中存在一种含Y的天然矿物名称是：电子式为_______，属于_______晶体。 (4)z单质的晶体类型属于_______，Z的氢化物和最高价氧化物的浓溶液反应的化学方程式为____________________________ 12.有A、B、C三种晶体，分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成，对这三种晶体进行实验，结果如下图所示 (1)晶体的化学式分别为：A_______ B_______ C_______ (2)晶体的类型分别为：A_______ B_______C_______ (3)晶体中粒子间的作用分别为：A _______ B_______ C_______ 第3课时练习答案 一、选择题 1.A 2.D 3.B 4.C 5.D 6.B 7.D 二、填空题 8.1∶2 9. 10.(1)原子 (2)S3N4 (3)3SiCl4+2N2+6H Si3N4+12HCl 11. (1)He 4g·mol-1 分于 (2)萤石 (3)分子晶体 H2S+H2S04(浓)=S↓+ S02↑+2H20 12.(1)A NaCl B C C HCl (2)A 离子晶体 B 原于晶体 C 分子晶体 (3)A 离子键 B共价键 C 分子间作用力篇3：高二化学原子晶体与分子晶体的教案
篇4：离子晶体、分子晶体和原子晶体(三)
离子晶体、分子晶体和原子晶体(一)
一、
1.使学生了解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点。
2.使学生理解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系
3.使学生了解分子间作用力对物质物理性质的影响
4.常识性介绍氢键及其物质物理性质的影响。
重点：离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型；晶体类型与性质的关系
难点：离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型；氢键
(一)引入新课
[复习提问]
1.写出NaCl 、CO2 、H2O 的电子式
。
2．NaCl晶体是由Na+和Cl―通过 形成的晶体。
[课题板书] 第一节 离子晶体、分子晶体和分子晶体（有课件）
一、离子晶体
1、概念：离子间通过离子键形成的晶体
2、空间结构
以NaCl 、CsCl为例来，以媒体为手段，攻克离子晶体空间结构这一难点
[针对性练习]
[例1]如图为NaCl晶体结构图，图中直线交点处为NaCl晶体中Na+与Cl-所处的位置(不考虑体积的大小)。
(1)请将其代表Na+的用笔涂黑圆点，以完成 NaCl晶体结构示意图。并确定晶体的晶胞，分析其构成。
(2)从晶胞中分Na+周围与它最近时且距离相等的 Na+共有多少个?
[解析]下图中心圆甲涂黑为Na+，与之相隔均要涂黑
(1)分析图为8个小立方体构成，为晶体的晶胞，
(2)计算在该晶胞中含有Na+的数目。在晶胞中心有1个Na+外，在棱上共有4个Na+，一个晶胞有6个面，与这6个面相接的其他晶胞还有6个面，共12个面。又因棱上每个Na+又为周围4个晶胞所共有，所以该晶胞独占的是12×1/4=3个.该晶胞共有的Na+为4个。
晶胞中含有的Cl-数：Cl-位于顶点及面心处，每.个平面上有4个顶点与1个面心，而每个顶点上的氯离于又为8个晶胞(本层4个，上层4个)所共有。该晶胞独占8×1/8=1个。一个晶胞有6个面，每面有一个面心氯离子，又为两个晶胞共有，所以该晶胞中独占的Cl-数为6×1/2=3。
不难推出，n(Na+):n(Cl-)=4:4:1:1。化学式为NaCl.
(3)以中心Na+为依据，画上或找出三个平面(主个平面互相垂直)。在每个平面上的Na+都与中心 Na+最近且为等距离。
每个平面上又都有4个Na+，所以与Na+最近相邻且等距的Na+为3×4=12个。
[答案]
(1)含8个小立方体的NaCl晶体示意图为一个晶胞
(2)在晶胞中Na+与Cl-个数比为1:1.
(3)12个
3、离子晶体结构对其性质的影响
（1）离子晶体熔、沸点的高低取决于离子键的强弱，而离子晶体的稳定性又取决于什么?在离子晶体中，构成晶体的粒子和构成离子键的粒子是相同的，即都是阴、阳离子。离子晶体发生三态变化，破坏的是离子键。也就是离子键强弱即决定了晶体熔、沸点的高低，又决定了晶体稳定性的强弱。
（2）离子晶体中为何不存在单个的`小分子?
在离子晶体中，阴、阳离子既可以看作是带电的质点，又要以看作是带电的球体，其中，阳离子总是尽可能的多吸引阴离子、阴离子又总是尽可能多的吸引阴离子(只要空间条件允许的话)这种结构向空间延伸，即晶体多大，分子就有多大，晶体内根本不存在单个的小分子，整个晶体就是一个大分子。
4、离子晶体的判断及晶胞折算
（1）如何判断一种晶体是离子晶体
方法一：由组成晶体的晶格质点种类分：离子化合物一定为离子晶体。
方法二：由晶体的性质来分：①根据导电性：固态时不导电而熔化或溶解时能导电的一般为离子晶体。
②根据机械性能：具有较高硬度，且脆的为离子晶体。
（2）什么是晶胞?如何由晶胞来求算晶体的化学式?
构成晶体的结构粒子是按着一定的排列方式所形成的固态群体。在晶体结构中具有代表性的最小重复单位叫晶胞。
根据离子晶体的晶胞，求阴、阳离子个数比的方法？
①处于顶点上的离子：同时为8个晶胞共有，每个离子有1/8属于晶胞。
②处于棱上的离子：同时为4个晶胞共有，每个离子有1/4属于晶胞。
③处于面上的离子；同时为2个晶胞共有，每个离子有1/2属于晶胞。
④处于体心的离子：则完全属于该晶胞。
[学生练习]
题目：在高温超导领域中，有一种化合物叫钙钛矿，其晶体结构中有代表性的最小单位结构如图所示试回答：
(1)在该晶体中每个钛离子周围与它最近且相等距离的钛离子有多少个?
(2)在该晶体中氧、钙、钛的粒子个数化是多少?
[解析]由图看出，在每个钛离于的同层左、右与前后、上下各层中都紧密排列着完全相同的钛离子，共有晶胞边长的6个钛离子。
至于同一晶胞中独占三元素粒子个数比，则从每种元素粒子是晶胞中的位置考虑。Ca2+位于立方体的中央为一个晶胞所独占；钛离子位于晶胞的顶点上，为相邻两层8个晶胞所共有(左右、前后、上中下、左右前后4个而上下中相同重复共8个)，而每个晶胞独占有8×1/8=1个。氧离子位于棱上，在同一晶胞中，每个氧离子为同层的4个晶胞所共有，一个晶胞独占12×1/4=3个。故氧、钙、钛的粒子数之比为 3:1:1
[答案]6 3:1:1
5、总结
1．离子间通过离子键结合而成的晶体叫离子晶体。构成离子晶体的微粒是阳离子和阴离子。离子晶体中，阳离子和阴离子间存在着较强的离子键，因此，离子晶体一般硬度较高，密度较大，熔、沸点较高。
2．一般地讲，化学式与结构相似的离子晶体，阴、阳离子半径越小，离子键越强，熔、沸点越高。如：KCI 离子晶体针对性训练 一、选择题 1.下列性质中，可以证明某化合物内一定存在离子键 的是 ( ) A.可溶于水 B.有较高的熔点 C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电 2.下列物质中，含有极性键的离子化合是。 A.CaCl2 B.Na202 C.NaOH D.K2S 3.Cs是IA族元素，F是VIIA族元素，估计Cs和F形成 的化合物可能是 A.离子化合物 B.化学式为CsF2 4.某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其排列方式 如图所示(其中前后两面心上的B原子未能画 出)，晶体中A、B、C的中原子个数之比依次为 A.1:3:1 B.2:3:1 C.2:2:1 D.1:3:3 5.NaF，Nal，MgO均为离子化合物，根据下列数据，这 三种化合物的熔点高低顺序是 ( ) 物质 ①NaF ②NaI ③MgO 离子电荷数 1 1 3 2.31 3.18 2.10 A.①>②>③ B.③>①>② C.③>②>① D.②>①>③ 6.在NaCl晶体中与每个Na+距离等同且最近的几个Cl-所围成的空间几何构型为 ( ) A.正四面体 B.正六面体 C.正八面体 D.正十二面体 7.如图是氯化铯晶体的晶胞(晶体中最小的重复单元)，已知晶体中2个最近的Cs+离子核间距为a cm，氯化铯的式量为M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度为 二、填空题 8.参考下列熔点数据回答： 物质 NaF NaCl NaBr NaI 熔点℃ 995 801 755 651 物质 NaCl KCl RbCl CsCl 熔点℃ 801 776 715 646 钠的卤化物从NaF到NaI及碱金属的氯化物从NaCl到CsCl的熔点逐渐____________这与__________有关。随__________增大__________减小，故熔点__________逐渐 。 顶点，Y位于立方体中心。试分析： (1)晶体中每个Y同时吸引着__________个X，每 个x同时吸引着__________个Y，该晶体的化学式 为__________ 。 (2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等 的X共有__________个。 (3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角 ∠XYX的度数为__________。 (4)设该晶体的摩尔质量为M g・mol-1，晶体密度为ρ・cm-3，阿伏加德罗常数为NA则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为__________ 。 位称为晶胞。NaCl晶体结构如图所示。已知FexO 晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1 测知FexO晶体密度为ρ=5.71 g・cm-3，晶胞边长为 4.28×10-10 m。 (1)FexO中x值(精确至O.01)为 (2)晶体中的Fe分别为Fe2+、Fe3+，在Fe2+和 Fe3+的总数中，Fe2+所占分数(用小数表示，精确至0.001)为 ______________。 (3)此晶体的化学式为 _____________。 (4)与某个Fe2+(或Fe3+)距离最近且等距离的O2-围成的空间几何形状是_____________。 (5)在晶体中，铁元素间最短距离为_____________cm 11.有一种蓝色晶体，它的结构特征是Fe2+和Fe3+分别占据立方体互不相邻的顶点，而CN-离子位于立方体的棱上。 (1)根据晶体结构特点，推出其化学式(用最简单整数表示)__________________________。 (2)此化学式带何种电荷?用什么样的离子(用Mn+表示)与其结合成中性的化学式?写出此电中性的化学式。 答： (3)指出(2)中添加离子在晶体结构中的什么位置。 答： 12.1986年，瑞士两位科学家发现一种性能良好的金属氧化物超导体，使超导工作取得突破性进展，为此两位科学家获得了1987年的Nobel物理学奖。其晶胞结构如图。 (1)根据图示晶胞结构，推算晶体中Y，Cu，Ba和O原子个数比，确定其化学式 (2)根据(1)所推出的化合物的组成，计算其中Cu原子的平均化合价(该化合物中各元素的化合价为Y+3，Ba+2，Cu+2和Cu+3)试计算化合物中这两种价态Cu原子个数比 离子晶体针对性练习答案 一、选择题 1.D 2.C 3.AC 4.A 5.B 6.C 7.C 二、填空题 8.降低 阴离子半径由F-到I-逐渐增大离半径 阴、阳离子相互吸引 降低 9.(1)4 8 XY2(或Y2X) (2)12 (3)109°28' (4) 10.(1)0.92 (2)0.826 (3) (4)正八面体 (5)3.03×10-10 11.(1)FeFe(CN)6- (2)带一个单位负电荷，可用Na+，K+，Rb+ (用M+表示)与之结合MFeFe(CN)6 (3)M+在每隔一个立方体的体心上。 12.(1)YBa2Cu3O7 (2)Cu2+:Cu3+=2:1 离子晶体、分子晶体和原子晶体(二) 1．掌握分子间作用力和氢键对物质的物理性质的影响。 2．掌握构成分子晶体的微粒，分子晶体的物理特性。 3．了解物质的“相似相溶”原理。 二、学习过程 (一)引入新课 [复习提问] 1．常温下氟是淡黄绿色的 ；氯是黄绿色的 ；溴是深棕红色的 ；碘是紫黑色的 。卤素单质常温下状态不同的原因是 。 [新授内容]分子晶体、相似相溶原理 一、知识要点（学生自学完成） 1.分子间作用力 (1)分子间作用力_________________；又称范德华力。分子间作用力存在于______________________之间。 (2)影响因素： ①分子的极性 ②组成和结构相似的： 2.分子晶体 (1)定义：________________________________ (2)构成微粒________________________________ (3)粒子间的作用力：________________________________ (4)分子晶体一般物质类别________________________________ (5)分子晶体的物理性质________________________________________________ 二、要点点拨 1.结构对性质的影响：构成分子晶体的粒子是分子，分子间以分子间作用力而结合，而分子之间作用力是一种比较弱的作用。比化学键弱的多。因此造成分子晶体的硬度小，熔、沸点低(与离子晶体相比较)。分子晶体无论是液态时，还是固态时，存在的都是分子，不存在可以导电的粒子(阴、阳离子或电子)，故分子晶体熔融或固态时都不导电，由此性质，可判断晶体为分子晶体。 2.氢键：对于HF、H20、NH3熔、沸点反常，原因在于三者都是极性分子(极性很强)分子间作用力很大，超出了一般的分子间作用力的范围(实属氢键)。是介于分子间作用力和化学键之间的一种特殊的分子间作用力，因此，它们的熔、沸点反常。 3.空间结构：分子晶体中的分子构成晶体时，一般也有自己的规律，并不象我们所想象的那样任意排列。不同的物质，分子之间的排列方式可能不相同，在中学，我们只了解干冰中C02分子的.排列方式就可以了。由干冰晶体求一个晶胞中C02分子数目的方法同离子晶体。 4.影响分子间作用力的因素： ①分子的极性 ②相对分子质量的大小。这里所说的分子的极性，一般指极性特别强的，即第二周期的几种活泼非金属的氢化物：HF、H20、NH3。其他组成和结构相似物质分子间作用力的大小，则要看其相对分子质量的大小。 相对分子质量大的分子，其中一般存在原子序数比较大的元素，这些元素的原子体积一般比较大。由于每个分子的电子不断运动和原子核的不断振动，经常发生电子云和原子核之间的瞬时相对偏移，从而使原子产生瞬时的极性，并且原子的体积越大，这种相对偏移也越大。因此使分子间产生作用。由于这种现象产生的分子间作用力一般比由于分子本身存在极性产生的作用要弱 三、习题讲练（学生先练，教师再点拨） [例1]共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是 ( ) A.干冰 B.氯化钠 C.氢氧化钠 D.碘 [解析]干冰是分子晶体，分于内存在共价键，分子间存在范德华力。NaCl是离子晶体只存在离子键。 NaOH是离子晶体，不仅存在离子键，还存在H―O间共价键。 碘也是分子晶体，分子内存在共价键，分子间存在分子间作用力。故只有B符合题意。 [例2]在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是( ) A.HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱 B.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低 C.F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高 D.H2S的熔沸点小于H2O的熔、沸点 [解析]HF、HCl、HBr、HI热稳定性依次减弱是它们的共价键键能逐渐减小的原因，与键能有关。NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低是它们的离子键能随离子半径增大逐渐减小的原因。F2、C12、Br2、I2为分子晶体。熔、沸点逐渐降低由分子间作用力决定。H2S与H2O的熔沸点高低由分子间作用力及分子的极性决定。故选C、D。 [例3](1)PtCl2(NH3)2成平面立方形结构，它可以形成两种固体。一种为淡黄色，在水中溶解度较小；另一种为黄绿色，在水中溶解度较大。请在空格内分别画出这两种固体分子的几何构型图。 (1) 淡黄色固体 ,分子构型 （1） 黄绿色固体,分子构型 (2)试解释：钠的卤化物比相应的硅的卤化物熔点高的多 [解析]分子对称、无极性、颜色为淡黄色、难溶于水，因为是非极性分子 分子不对称、有极性、颜色为黄绿色能溶于水、因为分子有极性 (2)钠的卤化物比相应的硅的卤化物的熔点高得多，这与晶体的类型有关。前者是离子晶体而后者为分子晶体，前者靠阴、阳离子相互作用比后者的范德华力大的多。 [例4]在干冰晶体中每个CO2分子周围紧邻的 CO2分子有___________个 在晶体中截取一个最小的正方形；使正方形的四个顶点部落到CO2分子的中心，则在这个正方形的平面上有___________个C02分子。 [解析]解答此题要求对干冰的晶体模型十分熟悉。以右下角C02分子研究对象：与其紧邻的为 面心上的3个C02分子，而CO2分子被8个这样的立方体所共有，故有3×8=24。又考虑到面心上的 C02被2个这个的立方体共有，故24/2=12个。 由C02晶体模型分析得出，符合题意的最小正方形即模型的角对角面的一半，不难看出有4个C02分于。 [答案]12个 4个 四、总结 1．分子间通过分子作用力相结合的晶体叫分子晶体。构成分子晶体的微粒是分子。分子晶体中，由于分子间作用力较弱，因此，分子晶体一般硬度较小，熔、沸点较低。 2．一般来说，对于组成和结构相似的物质，分子间作用力随着相对分子质量增加而增大，物质的熔点、沸点也升高。例如：F2 3．组成相似的分子，极性分子的熔、沸点大于非极性分子，如：SO2>CO2 第二讲针对性练习 一、选择题 1.下列物质在变化过程中，只需克服分子间作用力的是 ( ) A.食盐溶解 B.铁的熔化 C.干冰升华 D.氯化铵的“升华” 2.下列化学式能真实表示物质分子组成的是( ) A.NaOH B.S03 C.CsCl D.NaCl 3.最近科学家发现了一种新分子，它具有空心的类似足球的结构，分子式为C60，下列说法正确的是 ( ) A.C60是一种新型的化合物 B.C60和石墨都是碳的同素异形体 C.C60中虽然没有离子键，但固体为离子晶体 D.C60相对分子质量为720 4.当S03晶体熔化或气化时，下述各项中发生变化的是 ( ) A.分子内化学键 B.分子间距离 C.分子构型 D.分子间作用力 5.IA族元素的原子与最外层有7个电子的原子结合，可以形成 ( ) A.离子晶体 B.分子晶体 C.离子晶体，分子晶体都不可能形成 D.无法确定 6，支持固态氨是分子晶体的事实是 A.氮原子不能形成阳离子 B.铵离子不能单独存在 C.常温下，氨是气态物质 D.氨极易溶于水 7.下列有关共价化合物的说法：①具有较低的熔、沸点 ②不是电解质 ③固态时是分子晶体 ④都是由分子构成 ⑤液态时不导电，其中一定正确的是 A.①③④ B.②⑤ C.①②③④⑤ D.⑤ 8.下列分子晶体： ①HCl ②HBr ③HI ④CO ⑤N2 ⑥H2熔沸点由高到低的顺序是 ( ) A.①②③④⑤⑥ B.③②①⑤④⑥ C.③②①④⑤⑥ D，⑥⑤④③②① 9.下列性质适合于分子晶体的是 ( ) A.熔点1 070℃，易溶于水，水溶液导电 B.熔点10.31 ℃，液态不导电、水溶液能导电 C.能溶于CS2、熔点112.8 ℃，沸点444.6℃ D.熔点97.81℃，质软、导电、密度0.97 g／cm3 二、填空题 10.有两组关于物质熔点的数据分析以上数据，回答： I组 物质 NaCl KCl RbCl CsCl 熔点 II组 物质 SiCl4 GeCl4 SnCl4 PbCl4 熔点 (1)有什么规律可循______________________________________ (2)造成这些规律的主要原因是 __________________________________________ 晶体，每个P4分子是正四面体结 构。分子中的四个磷原子位于正 四面体的四个顶点。则P4分子中 共有___________个P―P键。 (1)请从图中找出磷原子，并在图上将其涂黑。 (2)形成化合物的化学式为 ________________。 (3)分子内的磷原子排列成______________形。 (4)每个磷原子处于______________中心。 (5)在用实线表示的化学键中，两原子间单线表示 的是 _________极(填写非极性键或极性键)。 13. 诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家.C60分子是形如球状的多面体(如图),该结构的建立基于以下考虑: ②C60分子只含有五边形和六边形; ③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理: 据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形,C60分子所含的双键数为30. 请回答下列问题: (1)固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是____________,理由是: _________________________________________________________. (2)试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”)_________________________,并简述其理由： ________________________________________________________. (3)通过计算,确定C60分子所含单键数. C60分子所含单键数为_______________. (4)C70分子也已制得,它的分子结构模型可以与C60同样考虑而推知.通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目. C70分子中所含五边形数为____________,六边形数为_________. 第2课时练习答案 一、选择题 1.A 2.B 3.BD 4.BD 5.AB 6.C 7.D 8.C 9.BC 二、填空题 10.(1)I组：随离子健的减弱，熔点降低 Ⅱ组：随分子量的增大，熔点升高。 (2)原理：工组为离子晶体 Ⅱ组为分子晶体。 11. 6个 12.（1） (2)P4010 (3)正四面体 (4)由原予排列成的正四面体 (5)极性 13.解答 (1) 金刚石 金刚石属原子晶体,而固体C60不是,故金刚石熔点较高. (答出“金刚石属原子晶体”即给分) (2) 可能 因C60分子含30个双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60 (只要指出“C60含30个双键”即给分,但答“因C60含有双键”不给分) （3）依题意C60分子形成的化学键 ： 也可由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90 C60分子中单键为:90-30=60 (1分) (4)设C70分子中五边形数为x,六边形数为y.依题意可得方程组: 解得:五边形数x=12,六边形数y=25 离子晶体、分子晶体和原子晶体(三) 一、学习目标 1．掌握相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构的晶体属于原子晶体。 二、学习过程 [复习提问] （一）基本知识点（学生自学完成） 1.原子晶体：相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。 2.构成粒子：______________；。 3.粒子间的作用______________， 4.原子晶体的物理性质 (1)熔、沸点__________，硬度___________ (2) ______________一般的溶剂。 (3)______________导电。 原子晶体具备以上物理性质的原因____________________________ 原子晶体的化学式是否可以代表其分子式______________ 原因____________________________。 5.常见的原子晶体有____________________________等。 6.判断晶体类型的依据 (1)看构成晶体的微粒种类及微粒间的相互作用。 对分子晶体,构成晶体的微粒是______________，微粒间的相互作用是___________； 对于离子晶体，构成晶体的是微粒是______________，微粒间的相互作__________键。 对于原子晶体，构成晶体的微粒是_______，微粒间的相互作用是___________键。 (2)看物质的物理性质(如：熔、沸点或硬度)。 一般情况下，不同类晶体熔点高低顺序是 ________晶体>_______晶体>_______晶体。原子晶体、离子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多 （二）重点点拨 1.晶体 晶体是指具有规则几何外形的固体。其结构特征是其内的原子或分子在主维空间的排布具有特定的周期性，即隔一定距离重复出现。重复的单位可以是单个原子或分子，也可以是多个分子或原子团。重复的单位必须具备3个条件，化学组成相同，空间结构(包括化学键)相同，化学环境和空间环境相同。 2.晶胞的概念 在晶体结构中具有代表性的基本的重复单位称为晶胞。晶胞在三维空间无限地重复就产生了宏观的晶体。可以说，晶体的性质是由晶胞的大小，形状和质点的种类(分子、原子或离子)以及它们之间的作用力所决定的。 3.纳米材料 我们平时所见到的材料，绝大多数是固体物质，它的颗粒一般在微米级，一个颗粒包含着无数个原子和分子，这时候，材料所显示的是大量分子所显示的宏观性质。当人们用特殊的方法把颗粒加工到纳米级大小，这时的材料则被称之为纳米材料，一个纳米级颗粒所含的分子数则大为减少。奇怪的是，纳米材料具有奇特的光、电、热、力和化学特性，和微米级材料的性质迥然不同。 纳米材料的粒子是超细微的，粒子数多、表面积大，而且处于粒子界面上的原子比例甚高，一般可达总数的一半左右。这就使纳米材料具有不寻常的表面效应，界面效应等。因此而呈现出一系列独特的性质。 纳米颗粒和晶胞是两个完全不同的概念：晶胞是晶体中最小的重复单元，这种重复单元向空间延伸，构成晶体，而纳米颗粒本身就是一个分子，纳米材料在结构上与分子晶体有相似的地方，但并不相同。 纳米材料并不是新的物质，只不过是将传统材料的颗粒进一步超细微化，这样对物质的物理性质的改变十分巨大，使之具备了一些传统材料所无法具备的性质。为什么与传统材料相比，纳米材料的性质改变如此巨大，科学界目前还无法做出最终解释。 （三）讲练（先练后讲） [例1]下列的晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是 ( ) A.SO2与Si02 B.C02与H20 C.NaCl与HCl D.CCl4与KCl [解析]抓住晶体粒子的化学键去判断晶体类型这一关键进行对比。如S02与Si02都是共价化合物，但是，晶体内的作用力是分子间作用力，S02为分子晶体，而Si02中硅与氧以共价键结合形成网状的原子晶体。 [答案]B [例2]碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中C原子和S原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是 ( ) A.①③② B.②③① C.③①② D.②①③ [解析]C与Si同为IVA族元素，它们的相似性表现在金刚石是原子晶体，硅晶体，碳化硅也是原子晶体。从碳到硅原子半径逐渐增大，形成共价键的键能逐渐减弱。可推断碳化硅应在Si与C之间。三种原子晶体，空间结构相似，熔点决定于它们的`键长与键能，故熔点从高到低分别是金刚石碳化硅、晶体硅。 [答案]A [例3]下列晶体分类中正确的一组是 ( ) 离子晶体 原子晶体 分子晶体 A NaOH Ar SO2 B H2SO4 石墨 S C CH3COONa 水晶 D Ba(OH)2 金刚石 玻璃 [解析]从晶体中结构粒子的性质去判断晶体的类型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通过离子键相互结合的离子晶体，纯H2S04，无H+，系分子晶体。Ar是气体，分子间以范德华力相互结合为分子晶体，石墨是过渡型或混合型晶体，水晶Si02与金刚石是典型原子晶体。硫的化学式以1个S表示，实际上是S8，气体时为S2，是以范德华力结合的分子晶体。 玻璃无一定的熔点，加热时逐渐软化，为非晶体，是无定形物质。 [答案]C [例4]单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据 金刚石 晶体硅 晶体硼 熔点 >3823 1683 2573 沸点 5100 2628 2823 硬度 10 7.0 9.5 ①晶体硼的晶体类型属于____________晶体，理由是________________________。 已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个项点上各有1个B原子。通过视察图形及推算，此晶体体结构单元由 ____________________个硼原子构成。其中B―B键的键角为____________。 [解析]①原子，理由：晶体的熔、沸点和硬度都介于晶体Si和金刚石之间，而金刚石和晶体Si均为原予晶体，B与C相邻与Si处于对角线处，亦为原于晶体。 ②每个三角形的顶点被5个三角形所共有，所以，此顶点完全属于一个三角形的只占到1/5，每个三角形中有3个这样的点，且晶体B中有20个这样的角形，因此，晶体B中这样的顶点(B原子)有3/5×20=12个。 又因晶体B中的三角形面为正三角形，所以键角为60° （四）总结 1．相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构的晶体属于离子晶体。 2．构成原子晶体的微粒是原子。原子间以较强共价键相结合，而且形成空间网状结构。键能大。原子晶体的熔点和沸点高。 3．同种晶体:若同为原子晶体，成键的原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高：如金刚石>SiC>Si。 第3课时针对性训练（原子晶体） 一、选择题 1.下列晶体中不属于原子晶体的是 ( ) A.干冰 B.金刚砂 C.金刚石 D.水晶 2.在金刚石的网状结构中，含有共价键形成的碳原子 环，其中最小的环上，碳原子数是 ( ) A.2个 B.3个 C.4个 D.6个 3，下列各物质中，按熔点由低到高排列正确的是( ) A.02、I2、Hg B.C02、KCl、Si02 C.Na、K、Rb D.SiC、NaCl、S02 4.下列各晶体申琪中任御一个原子都被相邻的4个原子所包围；似共价键潞戒正四面体结构，并向空间伸展虞网状结构的是 ( ) A.甲烷 B.石墨 C.晶体硅 D.水晶 5.在x mol石英晶体中，含有Si-O键数是 ( ) A.x mol B.2x mo} C.3 x mol D.4x mol 6.固体熔化时，必须破坏非极性共价键的是 ( ) A.冰 B.晶体硅 C.溴 D.二氧化硅 A.10个 B.18个 C.24个 D.14个 二、填空题 8.石英晶体的平面示意图如图所示，实际上是立体网 状结构，其中硅，氧原子个数比为____________ 9.SiO44-离子结构用周 硅酸根离子Si2O76-中只有硅氧键，它的结构应是__________ 10.氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定。工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300℃反应获得。 (1)氮化硅晶体属于__________晶体。 (2)已知氮化硅的晶体结构中，原子间以单键相连，且N原子和N原子，Si原子和S原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构。请写出氮化硅的化学式__________ (3)现用SiCl4和凡在H，气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为__________________________________________________ 11.短周期元素K、Y、Z在周期表中位置关系如图： X Y Z (1)x元素的单质分子式是_______，若x核内中子数和质子数相等，x单质的摩尔质量为_______，单质是_______晶体。 (2)自然界中存在一种含Y的天然矿物名称是：电子式为_______，属于_______晶体。 (4)z单质的晶体类型属于_______，Z的氢化物和最高价氧化物的浓溶液反应的化学方程式为____________________________ 12.有A、B、C三种晶体，分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成，对这三种晶体进行实验，结果如下图所示 (1)晶体的化学式分别为：A_______ B_______ C_______ (2)晶体的类型分别为：A_______ B_______C_______ (3)晶体中粒子间的作用分别为：A _______ B_______ C_______ 第3课时练习答案 一、选择题 1.A 2.D 3.B 4.C 5.D 6.B 7.D 二、填空题 8.1∶2 9. 10.(1)原子 (2)S3N4 (3)3SiCl4+2N2+6H ? Si3N4+12HCl 11. (1)He 4g・mol-1 分于 (2)萤石 (3)分子晶体 H2S+H2S04(浓)=S↓+ S02↑+2H20 12.(1)A NaCl B C C HCl (2)A 离子晶体 B 原于晶体 C 分子晶体 (3)A 离子键 B共价键 C 分子间作用力 高中化学原子晶体教案 第一节 离子晶体、分子晶体和原子晶体（三） 一、学习目标 1．掌握原子晶体的概念，能够区分原子晶体、离子晶体和分子晶体。 2．掌握金刚石等典型原子晶体的结构特征，理解原子晶体中“相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构”的特征。 3．以金刚石为例，了解原子晶体的物理性质（熔、沸点，导电性和溶解性）。 4．能够根据金刚石、石墨的晶体结构特征，分析比较两种物质的性质特征。由此培养根据晶体的微观结构解释晶体的物理性质的观念。 5．学会比较离子晶体、分子晶体、原子晶体三类晶体的性质特征和结构特征。 二、学习过程 [复习提问] （一）基本知识点（学生自学完成） 1．原子晶体：相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。 2．构成粒子：______________； 3.粒子间的作用______________； 4．原子晶体的物理性质 熔、沸点__________，硬度___________；______________一般的溶剂；_____导电。 原子晶体具备以上物理性质的原因____________________________ 原子晶体的化学式是否可以代表其分子式______________。为什么？ 5．常见的原子晶体有____________________________等。 6．判断晶体类型的依据 （1）看构成晶体的微粒种类及微粒间的相互作用。 对分子晶体,构成晶体的微粒是______________，微粒间的相互作用是___________； 对于离子晶体，构成晶体的是微粒是______________，微粒间的相互作__________键。 对于原子晶体，构成晶体的微粒是_______，微粒间的相互作用是___________键。 （2）看物质的物理性质(如：熔、沸点或硬度)。 一般情况下，不同类晶体熔点高低顺序是 ________晶体>_______晶体>_______晶体。原子晶体、离子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多 （二）重点点拨 1．晶体 晶体是指具有规则几何外形的固体。其结构特征是其内的原子或分子在主维空间的排布具有特定的周期性，即隔一定距离重复出现。重复的单位可以是单个原子或分子，也可以是多个分子或原子团。重复的单位必须具备3个条件，化学组成相同，空间结构(包括化学键)相同，化学环境和空间环境相同。 2．晶胞的概念 在晶体结构中具有代表性的基本的重复单位称为晶胞。晶胞在三维空间无限地重复就产生了宏观的晶体。可以说，晶体的性质是由晶胞的大小，形状和质点的种类(分子、原子或离子)以及它们之间的作用力所决定的。 3．纳米材料 我们平时所见到的材料，绝大多数是固体物质，它的颗粒一般在微米级，一个颗粒包含着无数个原子和分子，这时候，材料所显示的是大量分子所显示的宏观性质。当人们用特殊的方法把颗粒加工到纳米级大小，这时的材料则被称之为纳米材料，一个纳米级颗粒所含的分子数则大为减少。奇怪的是，纳米材料具有奇特的光、电、热、力和化学特性，和微米级材料的性质迥然不同。 纳米材料的粒子是超细微的，粒子数多、表面积大，而且处于粒子界面上的原子比例甚高，一般可达总数的一半左右。这就使纳米材料具有不寻常的表面效应，界面效应等。因此而呈现出一系列独特的性质。 纳米颗粒和晶胞是两个完全不同的概念：晶胞是晶体中最小的重复单元，这种重复单元向空间延伸，构成晶体，而纳米颗粒本身就是一个分子，纳米材料在结构上与分子晶体有相似的地方，但并不相同。 纳米材料并不是新的物质，只不过是将传统材料的颗粒进一步超细微化，这样对物质的物理性质的改变十分巨大，使之具备了一些传统材料所无法具备的性质。为什么与传统材料相比，纳米材料的性质改变如此巨大，科学界目前还无法做出最终解释。 4．各类晶体主要特征 类型 比较 离子晶体 原子晶体 分子晶体 构成晶体微粒 阴、阳离子 原子 分子 形成晶体作用力 离子键 共价键 范德华力 物理性质 熔沸点 较高 很高 低 硬度 硬而脆 大 小 导电性 不良（熔融或水溶液中导电） 绝缘、半导体 不良 传热性 不良 不良 不良 延展性 不良 不良 不良 溶解性 易溶于极性溶剂，难溶于有机溶剂 不溶于任何溶剂 极性分子易溶于极性溶剂；非极性分子易溶于非极性溶剂中 典型实例 NaOH、NaCl 金刚石 P4、干冰、硫 在离子晶体、原子晶体均不存在分子，因此NaCl、SiO2等均为化学式。只有分子晶体中才存在分子。 （三）讲练（先练后讲） [例1]下列的晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是（ ） （A）SO2与SiO2 B.C02与H2O （C）NaCl与HCl （D）CCl4与KCl [解析]抓住晶体粒子的化学键去判断晶体类型这一关键进行对比。如SO2与SiO2都是共价化合物，但是，晶体内的作用力是分子间作用力，SO2为分子晶体，而SiO2中硅与氧以共价键结合形成网状的原子晶体。 [答案]B [例2]碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中C原子和S原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是（ ） （A）①③② （B）②③① （C）③①② （D）②①③ [解析]C与Si同为IVA族元素，它们的相似性表现在金刚石是原子晶体，硅晶体，碳化硅也是原子晶体。从碳到硅原子半径逐渐增大，形成共价键的键能逐渐减弱。可推断碳化硅应在Si与C之间。三种原子晶体，空间结构相似，熔点决定于它们的键长与键能，故熔点从高到低分别是金刚石碳化硅、晶体硅。 [答案]A [例3]下列晶体分类中正确的一组是（ ） 离子晶体 原子晶体 分子晶体 A NaOH Ar SO2 B H2SO4 石墨 S C CH3COONa 水晶 D Ba(OH)2 金刚石 玻璃 [解析]从晶体中结构粒子的性质去判断晶体的类型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通过离子键相互结合的离子晶体，纯H2S04，无H+，系分子晶体。Ar是气体，分子间以范德华力相互结合为分子晶体，石墨是过渡型或混合型晶体，水晶Si02与金刚石是典型原子晶体。硫的化学式以1个S表示，实际上是S8，气体时为S2，是以范德华力结合的分子晶体。 玻璃无一定的熔点，加热时逐渐软化，为非晶体，是无定形物质。 [答案]C [例4]单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据 金刚石 晶体硅 晶体硼 熔点 >3823 1683 2573 沸点 5100 2628 2823 硬度 10 7.0 9.5 ①晶体硼的晶体类型属于____________晶体，理由是________________________。 已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个项点上各有1个B原子。通过视察图形及推算，此晶体体结构单元由 ____________________个硼原子构成。其中B—B键的键角为____________。 [解析]①原子，理由：晶体的.熔、沸点和硬度都介于晶体Si和金刚石之间，而金刚石和晶体Si均为原予晶体，B与C相邻与Si处于对角线处，亦为原于晶体。 ②每个三角形的顶点被5个三角形所共有，所以，此顶点完全属于一个三角形的只占到1/5，每个三角形中有3个这样的点，且晶体B中有20个这样的角形，因此，晶体B中这样的顶点(B原子)有3/5×20=12个。 又因晶体B中的三角形面为正三角形，所以键角为60° [例5]美国《科学》杂志报道：在40GPa高压下，用激光器加热到1800K，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断中不正确的是（ ）。 （A）原子晶体干冰有很高的熔点、沸点，有很大的硬度 （B）原子晶体干冰易气化，可用作制冷材料 （C）原子晶体干冰的硬度大，可用作耐磨材料 （D）每摩尔原子晶体干冰中含4molC—O键 [解析]解答前，应先弄清命题者是要考查干冰的性质、还是要考查原子晶体的性质。有的同学没有分析清楚这一点，认为是考查干冰的性质，因而造成错解。 通过“原子晶体干冰”来考测解题者对“原子晶体性质”的理解程度。原子晶体硬度大、熔点和沸点高，所以A和C两种说法正确。联想到二氧化硅晶体结构，可得出D说法也是正确的。答案应选B。 （四）总结 1．相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构的晶体属于离子晶体。 2．构成原子晶体的微粒是原子。原子间以较强共价键相结合，而且形成空间网状结构。键能大。原子晶体的熔点和沸点高。 3．同种晶体:若同为原子晶体，成键的原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高：如金刚石>SiC>Si。 第三课时（原子晶体）针对性训练 1．下列晶体中不属于原子晶体的是（ ） （A）干冰 （B）金刚砂 （C）金刚石 （D）水晶 2．在金刚石的网状结构中，含有共价键形成的碳原子环，其中最小的环上，碳原子数是（ ） （A）2个 （B）3个 （C）4个 （D）6个 3．下列各物质中，按熔点由低到高排列正确的是（ ） （A）O2、I2、Hg （B）CO2、KCl、SiO2 （C）Na、K、Rb （D）SiC、NaCl、SO2 4．下列各晶体申琪中任御一个原子都被相邻的4个原子所包围；似共价键潞戒正四面体结构，并向空间伸展虞网状结构的是（ ） （A）甲烷 （B）石墨 （C）晶体硅 （D）水晶 5．在x mol石英晶体中，含有Si-O键数是（ ） （A）x mol （B）2x mol （C）3 x mol （D）4x mol 6．固体熔化时，必须破坏非极性共价键的是（ ） （A）冰 （B）晶体硅 （C）溴 （D）二氧化硅 7．石墨晶体是层状结构，在每一层内；每一个碳原于都跟其他3个碳原子相结合，如图是其晶体结构的俯视图，则图中7个六元环完全占有的碳原子数是( ) （A）10个 （B）18个 （C）24个 （D）14个 8．石英玻璃是将纯石英在1600℃高温下熔化，冷却后形成的玻璃体。关于石英玻璃的结构和性质的叙述中正确的是（ ） （A）石英玻璃属于原子晶体 （B）石英玻璃耐高温且能抵抗一切酸的腐蚀 （C）石英玻璃的结构类似于液体 （D）石英玻璃能经受高温剧变且能抗碱的腐蚀 9．已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度，且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法错误的是（ ） （A）该晶体属于原子晶体，其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固 （B）该晶体中每个碳原子连接4个氮原子、每个氮原子连接3个碳原子 （C）该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构 （D）该晶体与金刚石相似，都是原子间以非极性键形成空间网状结构 10．晶体可以分为分子晶体、离子晶体、原子晶体等，在以下①②两个题目中，分别对不同晶体的组成、微粒间的作用力以及晶体的几何构型等进行了描述，请根据各题的提问做出选择： （1）下列关于只含非金属元素的化合物的说法正确的是（ ） （A）一定是共价化合物，且只能构成分子晶体； （B）其晶体不可能是离子晶体，因为微粒间的作用力只有分子间作用力； （C）其晶体不可能是原子晶体，原子晶体只有非金属单质，没有化合物； （D）可能是离子化合物。 （2）有下列离子晶体空间结构示意图:●为阳离子，○为阴离子。以M代表阳离子，N代表阴离子，化学式为MN2的晶体结构为（ ） （A） （B） （C） （D） 11．石英晶体的平面示意图如图所示，实际上是立体网状结构，其中硅，氧原子个数比为____________ 12．SiO44-离子结构用周 表示，在二聚硅酸根离子Si2O76-中只有硅氧键，它的结构应是__________ 13．氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定。工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300℃反应获得。 (1)氮化硅晶体属于__________晶体。 (2)已知氮化硅的晶体结构中，原子间以单键相连，且N原子和N原子，Si原子和S原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构。请写出氮化硅的化学式__________ (3)现用SiCl4和凡在H，气氛保护下，加强热发生反应，可得较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为__________________________________________________ 14．短周期元素K、Y、Z在周期表中位置关系如图： X Y Z （1）x元素的单质分子式是_______，若x核内中子数和质子数相等，x单质的摩尔质量为_______，单质是_______晶体。 （2）自然界中存在一种含Y的天然矿物名称是：电子式为_______，属于_______晶体。 （3）z单质的晶体类型属于_______，Z的氢化物和最高价氧化物的浓溶液反应的化学方程式为____________________________。 15．有A、B、C三种晶体，分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成，对这三种晶体进行实验，结果如下图所示 (1)晶体的化学式分别为：A_______B_______C_______ (2)晶体的类型分别为：A_______B_______C_______ (3)晶体中粒子间的作用分别为：A _______ B_______ C_______ 第三课时（原子晶体）针对练习答案 1.A 2.D 3.B 4.C 5.D 6.B 7.D 8C 9D 10.（1）D；（2）B。 11．1∶2。 12． 13．(1)原子。(2)S3N4。 (3)3SiCl4+2N2+6H=Si3N4+12HCl 14．（1）He；4gmol-1；分于。(2)萤石。(3)分子晶体 H2S+H2S04(浓)=S↓+ SO2↑+2H2O 15．(1)A NaCl；B C；C HCl。 (2)A 离子晶体 B 原于晶体 C 分子晶体 (3)A 离子键 B共价键 C 分子间作用力。 第四节离子晶体1 班级 教学目标 知识与 技能 1、理解离子晶体的结构模型及其性质的一般特点。 2、了解离子晶体中离子晶体配位数及其影响因素。 3、了解决定离子晶体结构的重要因素。 过程 与 方法 通过学习离子晶体的结构与性质，培养运用知识解决实际问题的能力，培养学生的空间想像能力 情感 态度与价值观 通过学习离子晶体的结构与性质，激发学生探究热情与精神。进一步认识“结构决定物质性质”的客观规律 重、难点 重点 离子晶体的结构模型及其性质的一般特点;离子晶体配位数及其影响因素。 难点 离子晶体配位数及其影响因素。 教学用具 PPT 课时安排 3.4.1离子晶体 教 学 过 程 一、引入新课 [引入] 1、什么是离子键?什么是离子化合物? 2、下列物质中哪些是离子化合物?哪些是只含离子键的离子化合物? Na2O NH4Cl O2 Na2SO4 NaCl CsCl CaF2 3、我们已经学习过几种晶体?它们的结构微粒和微粒间的相互作用分别是什么? 二、新课教学 【探】 [引入] 1、什么是离子键?什么是离子化合物? 2、我们已经学习过几种晶体?它们的结构微粒和微粒间的相互作用分别是什么? 3.离子晶体是如何形成的?有何特点? 4.有哪些分类? 【议】 1、什么是离子键?什么是离子化合物? 2、什么事晶体?其结构微粒和微粒间的相互作用分别是什么? 3.离子晶体是如何形成的?有何特点? 4.离子晶体的配位数是什么? 5.离子晶体有哪些结构模型?影响因素? 【展】 小组讨论后回答问题 【授】 一、离子晶体 1、定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。 [讲]在离子晶体中，阴阳离子间只存在离子键。不存在分子，而化学式表示为晶体中阴阳离子个数的最简化。阴阳离子采用不等径密堆积。 [板书]2、构成微粒：阴阳离子 3、微粒间的作用：阴阳离子间以离子键结合，离子内可能有共价键 [讲]离子晶体不一定含有金属阳离子，如NH4Cl为离子晶体，不含有金属阳离子，但一定含有阴离子。 [讲]离子晶体种类繁多，结构多样，图3—27给出了两种典型的离子晶体的晶胞。我们来研究晶体中的配位数(在离子晶体中离子的配位数(缩写为C N)是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目)。 [讲] 显而易见，NaCl和CsCl是两种不同类型的晶体结构。晶体中正负离子的半径比(r+/r-)是决定离子晶体结构的重要因素，简称几何因素。 [板书]4、配位数：与中心离子(或原子)直接成键的离子(或原子)称为配位离子(原子)。 [讲]配位离子的数目称为配位数。 [板书]5、结构模型： (1) 氯化钠晶体 讲]由下图氯化钠晶体结构模型可得：每个Na+紧邻6个Cl-，每个Cl-紧邻6个Na+(上、下、左、右、前、后)，这6个离子构成一个正八面体。设紧邻的Na+与Cl-间的距离为a，每个Na+与12个Na+等距离紧邻(同层4个、上层4个、下层4个)。由均摊法可得：该晶胞中所拥有的Na+数为4个 ， Cl-数为4个，晶体中Na+数与Cl-数之比为1：1，则此晶胞中含有4个NaCl结构单元。 [板书](2)氯化铯晶体 [讲]每个Cs+紧邻8个Cl-，每个Cl-紧邻8个Cs+，这8个离子构成一个正立方体。设紧邻的Cs+与Cs+间的距离为a，则每个Cs+与6个Cs+等距离紧邻(上、下、左、右、前、后)。晶体中的Cs+与Cl-数之比为1：1。 [讲] 上面两例中每种晶体的正负离子的配位数相同，是由于正负离子电荷(绝对值)相同，于是正负离子的个数相同，结果导致正负离子配位数相等，如在NaCl中，Na+扩和C1-的配位数均为6。如果正负离子的电荷不同，正负离子的个数必定不相同，结果，正负离子的配位数就不会相同。这种正负离子的电荷比也是决定离子晶体结构的重要因素，简称电荷因素。例如，在CaF2晶体中，Ca2+和F-的电荷比(绝对值)是2：l，Ca2+和F-的个数比是l：2，如图3—29所示。Ca2+的配位数为8，F-的配位数为4。此外，离子晶体的结构类型还取决于离子键的纯粹程度(简称键性因素)。 [板书]6、影响因素： (1) 几何因素：晶体中正负离子的半径比(r+/r-)。 [讲]离子键无饱和性和方向性，但成键时因离子半径决定了阴阳离子参加成键的数目是有限的。阴阳离子半径比值越大，配位数就越大。 [板书](2) 电荷因素：正负离子的电荷比。 (3) 键性因素：离子键的纯粹程度。 [讲] 在离子晶体中，离子间存在着较强的离子键，要克服离子间的相互作用使物质熔化和沸腾，就需要较多的能量。因此，离子晶体具有较高的熔点、沸点和难挥发的性质。 [板书]7、离子晶体特点： (1) 较高的熔点和沸点，难挥发、难于压缩。 《离子晶体》教学设计 教材分析：关于离子晶体，教材以离子键的知识为基础，以学生比较熟悉的NaCl晶体为例子，介绍了离子晶体的结构模型，并对一些性质作了解释。教材还通过举例归纳一些离子晶体的溶解性，使教材与初中内容衔接，帮助学生复习初中学过的知识。该部分内容理论性较强，比较抽象，教材除了选择学生易接受的知识和使用通俗的语言外，还选配了较多的插图，以帮助学生理解知识，并提高兴趣。 学生分析：学生在高一曾学习了物质结构和元素周期律、离子键、共价键等知识，在此基础上，再学习离子晶体，不但可使学生对有关知识有更全面的了解，也可使学生进一步深化对所学知识的认识。但由于该内容抽象，离子晶体的化学式所表示的含义，学生不易理解，均摊法求晶体的化学式也是对学生来说也是一大难点。 设计思路： 1、为了加强直观教学，尽可能把复杂问题简单化，抽象问题具体化，降低学生理解知识的难度，激发学生的兴趣，我利用3D动画把离子晶体的空间结构充分展示给学生，关于均摊法求化学式也就由难变易，有效地突破了难点; 2、这节课我大胆改革，是一节学生自主学习课，全部的课程内容都在课件中体现，无须教师讲解，学生只要操作电脑就可以把本节内容学习，并配有课堂练习、趣味化学等，使学生的学习不局限在书本上，教师只起到引导、适时点拔的作用。(该课件在哈市课件大赛上获一等奖) 教学目标 知识与技能 了解离子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点; 理解离子晶体的晶体类型与性质的关系; 学会确定离子晶体化学式的方法。 过程与方法 培养学生提出问题，通过观察模型分析问题、解决问题的能力 情感态度与价值观 培养学生敢于质疑、勤于思索、勇于创新、积极实践的科学态度，体验发现的乐趣。 教学重点 离子晶体的结构模型 教学难点 均摊法求离子晶体的化学式 教学策略 诱导、分析、推理、归纳相结合，充分利用多媒体辅助教学。 教学准备 3D多媒体课件，安装在每个同学的电脑上，以便于学生自主操作。 教 学 过 程 预 设 教 师 活 动 预 设 学生活动预设 设计意图 教 过 程 引入：电脑展示几副晶体的图片，请同学说出这几种晶体的名称，并追问：你还能举出哪些固体是晶体? 小结： 1、晶体的定义 晶体的分类及依据：根据构成晶体的粒子种类及粒子间的相互作用不同分为离子晶体、分子晶体、原子晶体、金属晶体等。 提问并小结： 粒子种类：分子、原子、离子等 粒子间的相互作用：离子键、共价键、金属键、范德瓦耳斯力 过度：不同的离子，半径不同，空间排列方式也不相同，性质也会有差异 离子晶体 定义：离子间通过离子键结合面成的晶体 离子晶体的结构分析：(以NaCl、CsCl为例) = 1 GB3 ① NaCl晶体： 课件展示：指导学生点击“NaCl晶体结构模型” 学生观察：在NaCl晶体中，每个Na+周围吸引着几个带相反电荷的Cl-?每个Cl-周围吸引着几个带相反电荷的Na+? 分析：每个Na+周围吸引着6个Cl-，每个Cl-周围同时吸引着6个Na+ 追问：Na+周围紧邻且等距离的Na+是几个? Cl-周围紧邻且等距离的Cl-是几个? 学生点击课件，观察分析 结论：在Na+周围紧邻且等距离的Na+是12个，在Cl-周围紧邻且等距离的Cl-也是12个 过渡：CsCl晶体与NaCl晶体结构相同吗? = 2 GB3 ② CsCl晶体 课件展示：CsCl晶体结构模型 引导学生观察分析相同的两个问题，并得出 结论： 每个Cs+周围吸引着8个Cl-，每个Cl-周围吸引着8个Cs+; Cl-周围紧邻且等距离的Cl-是6个 在Cs+周围紧邻且等距离的Cs+是6个 师总结讲解： 离子晶体的构成微粒：阴阳离子 NaCl与CsCl是化学式而非分子式 过渡：其它离子晶体的化学 式是如何确定的呢? 用均摊法确定晶体的化学式 = 1 roman i 处于顶点的粒子 = 2 roman ii 处于的棱上的粒子 = 3 roman iii 处于面上的粒子 高考资源网【复习巩固】 1.什么是离子键?作用力的实质是什么? 2.什么是晶格能?影响因素有哪些? 3.晶格能的大小与离子晶体的熔沸点、硬度的关系怎样? [练习] 1.指出下列物质中的化学键类型。 KBr CCl4 N2 CaO NaOH 2.下列物质中哪些是离子化合物?哪些是只含离子键的离子化合物?哪些是既含离子键又含共价键的离子化合物? KCl HCl Na2SO4 HNO3 NH4Cl O2 Na2O2 【过渡】大多数离子化合物在常温下以晶体的形式存在。 【板书】 离子晶体 1. 定义：离子间通过离子键结合而成的晶体 【思考】离子晶体能否导电，主要的物理共性有哪些? 2. 特点：(1)、晶体不导电，在熔融状态或水溶液中导电，不存在单个分子 (2)、硬度较高，密度较大， 难压缩，难挥发，熔沸点较高 【思考】判断下列每组物质的熔沸点的高低，影响离子晶体的熔沸点高低的因素有哪些? (1)NaF NaCl NaBr NaI (2)MgO Na2O 3. 离子晶体熔沸点高低的影响因素：离子所带的电荷(Q)和离子半径(r) Q越大、r越小，则晶格能(U)越大，离子键越强，熔沸点越高，硬度越大. 【思考】：哪些物质属于离子晶体? 4. 物质的类别：强碱、部分金属氧化物、绝大部分盐类属于离子晶体。 【过渡】离子晶体也有一定的空间结构 【板书】 二、离子晶体的空间结构 【讲解】 离子晶体有多种晶体结构类型，其中氯化钠型和氯化铯型是两种最常见的离子晶体结构类型。首先看NaCl的晶胞： 组成具有代表性， 对称性(轴， 面， 中心)也与晶体相同， 所以乙为NaCl的晶胞 【思考】： 1.每个Na+同时吸引 个 Cl-，每个Cl-同时吸引 个Na+，而Na+数目与Cl-数目之为 化学式为 2.根据氯化钠的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有 Na+，有 个Cl- 3.在每个Na+周围与它最近的且距离相等的Na+有 个 4.在每个Na+周围与它最近的且距离相等的Cl-所围成的空间结构为 体 5.已知氯化钠的摩尔质量为58.5g.mol-1，阿伏加德罗常数取6.02×1023mol-1，则食盐晶体中两个距离最近的Na+的核间距离最接近下面四个数据中的哪一个.( ) A.3.0×10-8cm B.3.5×10-8cm C.4.0×10-8cm D.5.0×10-8cm 组成和对称性均有代表性. 看空心圆点， 除了立方体的顶点的8个， 无其它， 称为简单立方晶胞. 配位数为8 【思考】： 1.每个Cs+同时吸引 个 Cl-，每个Cl-同时吸引 个Cs+，而Cs+数目与Cl-数目之为 化学式为 2.根据氯化的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有 Cs+，有 个Cl- 3.在每个Cs+周围与它最近的且距离相等的Cs+有 个 【知识与技能】 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。 4、了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。 【教学重点】离子晶体的物理性质的特点;离子晶体的配位数及其影响因素;晶格能的定义和应有用。 【教学难点】离子晶体配位数的影响因素;晶格能的定义和应有用。 【教案设计】 【回忆复习】分子晶体、原子晶体分别有哪些物理特性? 【投影】晶体比较 晶体类型 分子晶体 原子晶体 金属晶体 构成粒子 ? ? ? 粒子间相互作用 ? ? ? 硬度 ? ? ? 熔沸点 ? ? ? 导电性 ? ? ? 溶解性 ? ? ? 典型实例 ? ? ? ? 【问题引入】 1.钠原子与氯原子是如何结合成氯化钠的?你能用电子式表示氯化钠的形成过程吗? 2.常见的离子化合物包括哪些?常温下以什么形态存在?晶体是如何形成的?构成微粒是什么?这些微粒是怎样堆集的? 【展图观察】NaCl、CsCl晶体模型。 【板书】一、离子晶体 1、? 定义：离子间通过离子键结合而成的晶体 (1)结构微粒：阴、阳离子 (2)相互作用：离子键 【讲解】通常情况下，阴、阳离子可以看成是球形对称的，其电荷分布也是球形对称的，只要空间条件允许，一个离子可以同时吸引多个带相反电荷的离子。因此离子键没有方向性和饱和性。 【板书】离子键无方向性和无饱和性 【展示图片】(3)种类繁多：含离子键的化合物晶体：强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐 (4)理论上，结构粒子可向空间无限扩展 【思考】NaCl、CsCl晶体中有无单个个分子，“NaCl”、“CsCl”是否代表分子组成呢? 【讲述】在NaCl晶体或CsCl晶体中，都不存在单个的NaCl分子或单个的CsCl分子，但是，在这两种晶体里阴、阳离子的个数比都是1∶1。所以，NaCl和CsCl是表示离子晶体中离子个数比的化学式，而不是表示分子组成的分子式。 【思考】在 NaCl晶体中，每个Na+周围有几个Cl-?每个Cl-周围有几个Na+?在CsCl晶体中，每个Cs+周围有几个Cl-?每个Cl-周围有几个Cs+? 【板书】二、离子晶体中离子键的配位数 (1) 定义：是指一个离子周围邻近的异电性离子的数目 【探究】NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子的配位数 离子晶体 阴离子的配位数 阳离子的配位数 NaCl ? ? CsCl ? ? ? 【思考】为什么同是AB型离子晶体， CsCl与NaCl的晶体结构和配位数不一样?请从两者的组成中试寻找形成差异的原因。 【板书】(2)影响阴、阳离子的配位数的因素|： ①正、负离子半径比的大小 【投影】 离子 Na+ Cs+ Cl- 离子半径/pm 95 169 181 ? 【学生活动】 NaCl、CsCl中正、负离子的半径比和配位数 NaCl CsCl r+/r- = r+/r- = C.N.=6 C.N.=8 ? 【自主探究】CaF2晶体中阴、阳离子的配位数 前面两例中每种晶体的阴、阳离子所带的电荷数相同，阴、阳离子个数相同，配位数不相同。如果离子晶体中阴、阳离子的电荷数不相同，阴、阳离子个数不相同，各离子的配位数是否也不相同?下面请看CaF2晶体结构回答问题： ? 请根据图中晶胞结构计算：每个Ca2 +周围最邻近的F-有____个，表明Ca2 +的配位数为____。每个F-周围最邻近的Ca2 +有____个，表明F-的配位数是_____。由此可见，在CaF2晶体中，Ca 2 +和F-个数比为______，刚好与Ca2 +和F-的电荷数之比______。整个晶体的结构与前面两例的结构完全不相同。因此可以得出晶体中阴、阳离子电荷比也是决定离子晶体结构的重要因素，称为电荷因素。 (2)电荷因素：晶体中阴、阳离子电荷比 此外，决定离子晶体结构的因素还有离子键的纯粹程度，称为键性因素。对此高中不作详细学习。 (3)键性因素：离子键的纯粹程度 【思考】： 1、根据氯化钠的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有 Na+，有 个Cl- 2、在每个Na+周围与它最近的且距离相等的Na+有 个 3、在每个Na+周围与它最近的且距离相等的Cl-所围成的空间结构为 体 【板书】立方晶系的晶胞中， 原子个数比的计算： (1)处于体心的原子： 完全属于该晶胞 (2)处于面心的原子，属于两个晶胞共有，每个晶胞平均占有它的1/2 (3)处于棱上的原子，属于四个晶胞共有，每个晶胞平均占有它的1/4 (4)处于顶点的原子，属于八个晶胞共有，每个晶胞平均占有它的1/8 晶胞中微粒个数= 晶胞中可视的微粒个数×晶胞占有值 【练习】CsCl的结构晶胞： 1、根据氯化铯的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有 Cs+，有 个Cl- 2、在每个Cs+周围与它最近的且距离相等的Cs+有 个 [小结] 类型 离子晶体 结构 构成晶体的粒子 ? 相互作用 ? ? [反馈练习] 1.某离子晶体的晶胞结构如下图所示： 则该离子晶体的化学式为 ( )。 A.abc B、abc3 C.ab2c3 D.ab3c ?2.高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构。晶体中氧的化合价可看作部分为0价，部分为-2价。下图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。则下列说法正确的 A.晶体中与每个K+距离最近的K+有12个 B.晶体中每个K+周围有8个O2-，每个O2-周围有8个K+ C.超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有14个K+和13? 个O2- D.晶体中，0价氧原子与-2价氧原子的数目比可看作为3：1 5.某离子晶体部分结构如图 ? (1)晶体中每个Y同时吸引着最近的________个X， 每个X同时吸引着最近的________个Y，该晶体的化学式为________ (2)晶体中每个X周围与它最近且距离相等的X共有________个. (3)晶体中距离最近的2个X与一个Y形成的夹角∠XYX的角度________ (4)设该晶体的摩尔质量为M g mol-1，晶体密度为 ，阿佛加德罗常数为NA，则晶体中两个距离最近的X中心间距离为_____cm 5.答案： (1)从图中可知，Y位于立方体中心，X位于立方体相向的四个项点，故一个Y同时吸引着最近的X有4个，每个X同时吸引着最近的8个Y，由此确定其化学式.：XY2 (2)由于顶点X是8个立方体共有，每个面是两个立方体共享，故晶体中每个X周围与它最近且距离相等的X应有8×3× =12(个) (3)可将图中4个X分别与Y连线， 形成的构型类同于CH4分子，∠XYX= (4)每个小方体中会XY2的物质的量为 【作业】1.当人们谈论1991年初春海湾战争中的先进武器时，都免不了要提到隐身战斗机F-117A，目前研制和应用陷隐形材料是铁氧体等磁性物质，右图是某隐形材料晶胞，其化学式表示为( ) A、XY B、X4Y C、XY2 D、X2Y 3.如图是氯化铯晶体的晶胞(晶体中最小的重复单元)，已知晶体中2个最近的Cs+离子核间距为a cm，氯化铯的式量为M，NA为阿伏加德罗常数，则氯化铯晶体的密度为 A. g/cm3 B. g/cm3 C.g/cm3 D. g/cm3 4.已知氯化钠的摩尔质量为58.5 g.mol-1，阿伏加德罗常数取6.02×1023 mol-1，则食盐晶体中两个距离最近的Na+的核间距离最接近下面四个数据中的哪一个.( ) A、3.0×10-8 cm B、3.5×10-8 cm C、4.0×10-8 cm D、5.0×10-8 cm ?第二课时 【练习】1.下列说法中正确的是( )。 A、离子晶体中一定含有金属离子 B、晶体中若有离子键则晶体一定是离子晶体 C、离子晶体中一定无非极性共价键 ★ 高三化学优秀教案篇6：离子晶体、分子晶体和原子晶体(二)
篇7：离子晶体、分子晶体和原子晶体(三)
篇8：高中化学原子晶体教案
篇9：高中化学离子晶体教案
篇10：高中化学离子晶体教案
篇11：高中化学离子晶体教案
篇12：高中化学离子晶体教案
