优秀课例丨离子晶体

第3章第2节离子晶体CaF2型NaCl型CsCl型ZnS型

学习目标1、借助氯化钠、氯化铯、硫化锌、氟化钙的模型认识离子晶体的结构特征。

发展证据推理与模型认知的化学核心素养。2、知道晶格能的概念，能用晶格能解释离子晶体的性质。发展宏观辨析与

微观探析的核心素养。3、认识实际晶体的复杂性，能将晶体结构与物质应用联系起来，发展实验

探究与创新意识的核心素养。乳山市银滩高中离子晶体的结晶乳山市银滩高中Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Cl-Na+氯化钠晶体的微观结构乳山市银滩高中Na+Cl-在三维空间交替排列，不断延伸。晶胞是从无限结构中剥离的一个重复单元!晶体的认知模型晶体类型

研究角度

乳山市银滩高级中学构成微粒微粒间相互作用微粒的空间排布物理性质

金属晶体

离子晶体

金属阳离子自由电子金属键

金属光泽、导电、导热、延展性等阴、阳离子

?

离子键

?

阴阳离子在空间呈现周期性重复排列形成的晶体氯化钠晶体的微观结构乳山市银滩高中乳山市银滩高级中学乳山市银滩高中问题组一1.

Na+

、Cl-

在晶胞中的什么位置？2.晶胞中代表

Na+

、Cl-的球分别有几个？3.在一个晶胞中，

Cl-

的个数等于多少？

Na+的个数等于多少？

NaCl

型

NaCl型Cl-位于顶点和面心Na+位于棱心和体心4个Cl-,4个Na+1.粒子位置：2.一个晶胞中含：Cl-

Na+

8×=16×=31×1=112×=38个顶点：6个面心：1个体心：12条棱上：Cl-Na+在NaCl晶体中，是否存在单独“NaCl”分子？乳山市银滩高中乳山市银滩高中问题组二1.每个

Na+周围最近且距离相等的

Cl-有

个。2.每个

Cl-周围最近且距离相等的

Na+

有

个。3.每个

Na+周围最近且距离相等的

Na+有

个。4.每个

Cl-

周围最近且距离相等的Cl-有

个。每个Cl-周围与之最接近且距离相等的Na+共有

个。66个Cl-连线形成的空间几何构型是正八面体每个Na+周围与之最接近且距离相等的Cl-共有

个。6个Na+连线形成的空间几何构型是正八面体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。乳山市银滩高中6八面体空隙填入正离子NaCl的微观结构特征面心立方最密堆积每个Na+周围最近的Na+有几个：每个Cl-周围最近的Cl-有几个：1212乳山市银滩高中8CsCl型1.Cs+、Cl-分别在晶胞中的什么位置？2.一个晶胞中Cs+和Cl-的个数：3.

Cs+周围最近且距离相等的Cl-个数：

Cl-周围最近且距离相等的Cs+

个数：4.Cs+周围最近且距离相等的Cs+个数：

Cl-

周围最近且距离相等的Cl-个数：5.Cs+、Cl-

之间的最短距离b与晶胞边长a的关系?66搭建模型认识晶胞Cl-Cs+8问题组三1乳山市银滩高中迁移应用认识晶胞1.粒子位置：2.微粒数：3.正负离子配位数比：CaF2晶胞Ca2+位于顶点和面心F-位于立方体内Ca2+F-4个Ca2+，8个F-Ca2+F-F-配位数：配位Ca2+的几何图形：8:4Ca2+配位数：配位F-的几何图形：8立方体4正四面体乳山市银滩高中问题组四ZnS型1.ZnS晶胞中微粒的位置？一个晶胞中Zn2+和S2-的个数：2.Zn2+的配位数：3.S2-的配位数：4.S2-周围最近且距离相等的S2-个数：

5.Zn2+

、

S2-之间的最短距离b与晶胞边长a的关系?乳山市银滩高中迁移应用认识晶胞乳山市银滩高中【问题探究】为什么同为AB型离子晶体，配位数不同离子晶体阴离子的配位数阳离子的配位数阴阳离子配位数的比值NaCl型ZnS型CsCl型4488661:11:11:1当堂达标检测高温下，超氧化钾晶体(KO2)呈立方体结构。如下图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。则下列有关说法正确的是(

)A．KO2中只存在离子键B．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有1个K＋和1个O2－C．晶体中与每个K＋距离最近的O2－有6个D．晶体中，所有原子之间都以离子键相结合C乳山市银滩高中离子晶体的用途乳山市银滩高中已投入使用的半导体除了硅、锗单晶外，许多半导体晶体都是ZnS型。且以闪锌矿为主，利用这一结构可以研发出一系列的半导体材料。离子晶体的用途乳山市银滩高中钙钛矿型太阳能电池被评为2013年10大科学突破之一，可以提高光电转化效率。【问题探究】离子晶体结构与性质的关系NaClMgO熔点/℃8012800沸点/℃14133600思考：结构相似的离子晶体，为什么熔沸点仍存在差异？思考：离子键的强弱通常用什么来衡量？晶格能乳山市银滩高中离子键的强弱不同2、晶格能【问题探究】离子晶体结构与性质的关系将1mol离子晶体完全气化为阴、阳离子所吸收的能量。NaCl(s)=Na+(g)+Cl-(g)U=787kJ/mol(在一定程度上可以用来衡量离子键的强弱)（1）定义：思考：影响晶格能大小的因素是什么？乳山市银滩高中影响晶格能大小的因素根据表中数据，你能得出什么结论？②离子半径越小，所带电荷数越多，晶格能越大①离子电荷一定时，离子半径越大，晶格能越小③晶格能越大，离子晶体的熔点越高，硬度越大【交流研讨】乳山市银滩高中晶格能的应用乳山市银滩高中1.晶格能越大，离子晶体越稳定，离子晶体的熔沸点越高，硬度越大。2.岩浆晶出规则与晶格能的关系。离子晶体的应用乳山市银滩高中优点：

化学稳定性好、熔点较低、对无机物、有机化合物和聚合物的良好溶解性。应