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1、离子晶体、分子晶体和原子晶体(一) 离子晶体、分子晶体和原子晶体(一) 一、 1.使同学了解离子晶体、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.使同学理解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系 3.使同学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 难点：离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型；氢键 三、学习过程 (一)引入新课 复习提问 1.写出NaCl 、CO2 、H2O 的电子式 课题板书 以NaCl 、CsCl为例来，以媒体为手段，攻克离子晶
2、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+四周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+又为四周4个晶胞所共有
3、，所以该晶胞独占的是121/4=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81/8=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61/2=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(主个平面相互垂直)。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34=
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 （1）离子晶体熔、沸点的凹凸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打算了晶体熔、沸点的凹凸，又打算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)
5、这种结构向空间延长，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。 （1）如何推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：离子化合物肯定为离子晶体。 方法二：由晶体的性质来分：依据导电性：固态时不导电而熔化或溶解时能导电的一般为离子晶体。 依据机械性能：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肯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。 依据离子晶体的晶胞，求阴、阳离子个数比的方法？ 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
6、。 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。 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。 处于体心的离子：则完全属于该晶胞。 同学练习 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四周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.
7、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81/8=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121/4=3个。故氧、钙、钛的粒子数之比为 3:1:1 答案6 3:1:1 5、 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，化学式与结构相像的离子晶体，阴、阳离子半径越小，离子键越强，熔、沸点越高。如：KCI
8、NaCINaF。 一、选择题 1.下列性质中，可以证明某化合物内肯定存在离子键 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，估量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
9、，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 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的熔点渐渐_这与_有关。随_增大_减小，故熔点_渐渐 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四周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
10、形成的夹角 XYX的度数为_。 (4)设该晶体的摩尔质量为M n+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，瑞士两位科学家发觉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)依据图示晶胞结构，推算晶体中Y，Cu，Ba和O原子个数比，确定其化学式 (2)依据(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 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-渐渐增大离半径 阴、阳离子相互吸引 降低 9.(1)4 8 XY2(或Y2X) (2)12 (3)10928 (4) 10.(1)0.92 (2)0.826 (3) (4)正八面体 (5)3.0310-10 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
