高中化学离子晶体教案设计

高中化学离子晶体教案设计

晶体主要分为离子晶体、分子晶体、金属晶体和原子晶体。接下

来是我为大家整理的高中化学离子晶体教案设计，盼望大家喜爱！

高中化学离子晶体教案设计一

课题离子晶体课型新学问课授课人授课班级教材分析

晶体结构与性质在本章中的作用：物质结构与性质理论依据依次

为：原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质。其中晶体

支配在第三章第一是由于晶体结构的相关学问是物质结构理论学问

框架的金字塔的塔顶，学习晶体的学问，必需先知道原子结构与分子

结构的学问;其次是学习晶体学问的同时，也恰恰能对原子结构与分

子结构学问加以梳理。

本节内容位于第三章晶体结构与性质的第四节离子晶体。从学问

与技能的角度来看：正好起到对本章前面三节大量的晶体结构学问小

结和系统化的作用，同时，前面原子晶体、分子晶体和金属晶体是晶

体结构的理论依据，同学正是在学习了原子晶体与分子晶体的学问后,

才能够推理出正确的晶体结构学问;从过程与（方法）的角度来看，

本专题的学问需要严密的科学思维方法;从情感态度价值观的角度来

看，本专题的学问有助于同学体会微观世界的神秘，体会内因打算外

因，物质变化的规律性和多样性。

同学分析L同学思维力量分析：本节离子结构理论学问的教学，

对同学的（规律思维）力量具有肯定的要求。需要同学能归纳、分析、

1

对比、综合、演绎。而对于中同学而言，其归纳力量较好而演绎力量

较差。

2.同学已有学问和技能分析：同学已经通过晶体的常识、分子晶

体、原子晶体和金属晶体的学习积累了丰富的晶体结构的感性学问，

以上学问对学习离子晶体学问打好了肯定的基础。教学目标学问与

技能：

1.把握离子晶体的概念，能识别氯化钠、氯化钠、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、把握立方晶系的晶胞中，原子个数比的计算

5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。方法和过程：

分析、归纳、争论、探究、多媒体演示情感态度和价值观：

理解结构打算性质，体会讨论晶体的社会意义，同时感受晶体的

结观美和结构美教学重点离子晶体的结构模型，晶体类型与性质的

关系;离子晶体配位数及其影响因素，离子晶体的物理性质的特点;晶

格能的定义和应用。教学难点离子晶体的结构模型离子晶体中阴、

阳离子个数比的计算;离子晶体配位数的影响因素;晶格能的定义和应

用。教学媒体多媒体教学策略分析、归纳、应用§3.4【晶体结

构与性质--离子晶体】教学设计

离子晶体教学设计流程图

2

教学过程学习任务或教学环节老师活动同学活动设计意图

板块1:离子晶体

任务1.1?:定义

任务L2：常见的离子晶体

任务L3：离子晶体中的化学键

板块2：离子晶体中离子键的配位数

任务2.1：定义

任务2.2：影响阴、阳离子的配位数的因素

任务2.3：立方晶系的晶胞中，原子个数比的计算：

任务2.4：离子晶体的某些物理性质

【展现】晶体图片和实物。

引导观看：这几种物质具有肯定的几何外形，它们是晶体。引

出晶体的定义。

【叙述】：在晶体里，构成晶体的粒子（如分子、原子、离子等）

是有规章排布的，依据构成晶体的粒子种类和粒子之间的相互作用不

同，可将晶体分为若干类型。今日我们先来学习离子晶体。

【展现】：硫酸铜晶体

提问1：硫酸铜属于哪一类化合物？

提问2：离子化合物中存在何种化学键？

【叙述】：离子化合物在固态时，均为离子晶体。

板书：一、离子晶体

1.离子晶体定义：离子间通过离子键结合而成的晶体叫做离子晶

3

体。

提问：构成离子晶体的粒子是什么?粒子间的相互作用是什么？

提问：组成离子晶体的物质有哪些？

【老师(总结)】：2、常见的离子晶体有：

从组成上看：活泼金属与活泼非金属元素组成的晶体。

从类别看：

强碱：KOH、Ca(0H)2、NaOH、Ba(OH)2等。

大部分盐类：NaCI、CaF2、Na2so4、CH3coONa、NH4CI等。

某些金属氧化物：CaO、K20等

【提问】：离子晶体中是否只含有离子键?离子晶体中是否肯定含

有活泼金属的离子

3.离子晶体中的化学键。

同学分析：NaOH、Na2O2、NH4CI、CaF2中的化学键类型

老师小节：离子晶体中肯定含有离子键，还可能含有极性键(如

NaOH、Ca(CI0)2等)、非极性键(如Na2O2、CaC2等)。离子晶体中不

肯定含有活泼金属的离子，如NH4CI、CH3COONH4晶体都是仅含非

金属兀素。

【叙述】：在离子晶体中，阴、阳离子是按肯定规律在空间排列

的，下面就以NaCI和CsCI晶体为例来争论在离子晶体中阴，阳离子

是怎样排列的？

【投影】：NaCI晶体结构模型

【叙述】在NaCI晶体中，存在可重复的最小单元，我们称之为

4

晶胞。

引导观看：钠离子和氯离子的位置：

老师总结

(a)钠离子和氯离子位于立方体的顶角上，并交叉排列。

(b)钠离子：体心和棱中点;氯离子：面心和顶点，或者反之。

引导观看：NaCI晶体中，每个Na+四周同时吸引着几个CI-,每

个CI-四周同时吸引着几个Na+?

板书：L定义：是指一个离子四周最邻近的异电性离子的数目。

【探究】NaCI和CsCI晶体中阴、阳离子的配位数

阅读教材78页【科学探究】并完成表格3-4

【思索】为什么同是(A(B型))离子晶体，CsCI与NaCI的晶

体结构和配位数不一样?请从两者的组成中试查找形成差异的缘由。

【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

169

181

5

【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。假如离子晶体中阴、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：

请依据图中晶胞结构计算：每个Ca2+四周最邻近的F-有个,

表明Ca2+的配位数为o每个F-四周最邻近的Ca2+有一个，表

明F-的配位数是o由此可见，在CaF2晶体中，Ca2+和F-个数

比为,刚好与Ca2+和F-的电荷数之比0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

荷比也是打算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，打算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。对此高中不作具体学习。

⑶键性因素：离子键的纯粹程度

【引导观看］：一个氯化钠基本结构单元中含几个Na+和CI-?

【分析】：在氯化钠基本结构单元中Na+位于体心和棱中点，因

棱上每个Na+又为四周4个基本单元所共有，所以该基本结构单元独

占Na+的是12x1/4+1=4个.CI-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个基本结构单元(本

层4个，上层4个)所共有，一个基本结构单元有6个面，每面有一

个面心氯离子，又为两个基本结构单元共有，所以该基本结构单元中

6

独占的Cl-数为8xl/8+6xl/2=4。n(Na+)：n(CI-)=4：4=1：1。化学式为

NaCI.

【老师小结】：依据离子晶体的基本结构单元，求阴、阳离子个

数比的方法。①处于顶点上的离子：同时为8个基本单元共有，每

个离子有1/8属于基本单元。②处于棱上的离子：同时为4个基本

单元共有，每个离子有1/4属于基本单元。③处于面上的离子;同时

为2个基本单元共有，每个离子有1/2属于基本单元。④处于体心

的离子：则完全属于该基本单元。

【投影】：CsCI晶体结构模型

【引导观看］：(1)钠离子和氯离子的位置⑵与钠离子等距离且最

近的氯离子各有几个?(3)每个CsCI基本单元含钠离子、氯离子的个数?

老师小结：在NaCI,CsCI等离子晶体中不存在单个分子，NaCI、

CsCI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。

【提问】：离子晶体的结构对其物理性质有何影响？

在离子晶体中，由于离子间存在着较强的离子键，因此使离子晶

体一般具有较大的硬度、较高的熔点和沸点。离子晶体一般不导电,

但在熔融状态或水溶液中却能导电，离子晶体中，有些易溶于水，如

钾盐，钠盐，锈盐和硝酸盐均易溶于水;而有些却难溶于水，如BaS04

等。

投影：离子晶体小结

观看图片

7

同学回答1:属于离子化合物。

同学回答2：存在离子键

同学回答：构成离子晶体的粒子是阴、阳离子，粒子间的相互作

用是离子键。

同学回答，

同学争论

同学分析

同学回答：在NaCI晶体中，每个Na+四周同时吸引着6个CI-,

每个CI-四周也同时吸引着6个Na+,Na+和Cl-以离子键相结合，在

NaCI晶体中Na+和CI-的个数比为1：1

同学分析并争论

同学观看分析并争论

同学回答：钠离子：体心;氯离子：顶点，或者反之。

在CsCI晶体中，每个Cs+四周同时吸引着8个CI-,每个CI-四周

也同时吸引着8个Cs+。每个CsCI基本单元含钠离子1个、氯离子1

个。

同学阅读自学：教材中有关离子晶体内容，整理、归纳离子晶体

的物理性质，并用相关的离子键理论解释离子晶体的物理性质。

先从常见的晶体图片入手，逐步深化到微观粒子、空间构型，从

而绽开问题的争论，用图片能激起同学的学习欲望。

让同学在NaCI晶体结构上选择立方体的面中心或立方体的顶角

的为中心去绽开想象，在此基础让同学学会替换法，及规律推理法，

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为了更深层次拓展同学的空间想象力量。

培育同学分析解决问题的力量

培育同学合作力量和解决问题的力量

培育同学解决问题的力量

培育同学自学力量

教学过程学习任务老师活动同学活动设计意图

板块3：晶格能

任务3.1：晶格能的定义：

任务3.2：晶格能的大小的影响因素

任务3.3：晶格能对离子晶体性质的影响：

任务3.4：典型的晶体类别提问1：离子晶体的定义、种类、打

算离子晶体结构的因素

提问2：离子晶体的特点

引导同学争论和总结，给同学的回答进行补充。

提问3：晶体熔沸点凹凸的推断

引导同学争论和总结，给同学的回答进行补充。

影响离子键大小的因素是什么？化学上用什么来衡量？

【板书小结】：离子键的强度一晶格能

【叙述】：晶格能是指气态离子形成1摩离子晶体释放的能量。

例如：拆开1molNaCI晶体使之形成气态钠离子和氯离子时，

汲取的能量.用U表示：

NaCI(s)?Na+(g)+?Cl-(g)U=786KJ.mol-1?

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【叙述】：晶格能u越大，表明离子晶体中的离子键越坚固。

般而言，晶格能越大，离子晶体的离子键越强.破坏离子键时汲取的

能量就越多，离子晶体的熔沸点越高，硬度越大。回忆，一位同学

回答，其他同学补充。

两个同学分别总结

高中化学离子晶体教案设计二

教学内容分析：

同学具备了离子键、离子半径、离子化合物等基础学问，本节直

接给出氯化钠、氯化葩晶胞，然后在科学探究的基础上介绍影响离子

晶体结构的因素，通过制作典型的离子晶体模型来进一步理解离子

晶体结构特点，为学习晶格能作好学问的铺垫。

教学目标设定：

1.把握离子晶体的概念，能识别氯化钠、氯化葩、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、通过碳酸盐的热分解温度与阳离子半径的自学，拓展同学视

野。

教学重点难点

1、离子晶体的物理性质的特点

2、离子晶体配位数及其影响因素

（教学方法）建议：分析、归纳、争论、探究

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教学过程设计：

［引入口、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？

Na20NH4CI02Na2SO4NaCICsClCaF2

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？

［板书］一、离子晶体

［展现］NaCI、CsCI晶体模型

［板书］阴、阳离子通过离子键形成离子晶体

离子晶体定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体

注：（1）结构微粒：阴、阳离子

（2）相互作用：离子键

⑶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

⑷理论上，结构粒子可向空间无限扩展

［思索］下列物质的晶体，哪些属离子晶体?离子晶体与离子化合物

之间的关系是什么？

干冰、NaOH、H2SO4、K2SO4、NH4CI、CsCI

［投影］2、离子晶体的物理性质及解释

性质解释硬度（）熔沸点（）溶于水（）熔融（）离子晶体溶解性

差异较大：NaCI、KN03、（NH4）2SO4

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BaS04、CaC03

［板书］3、离子晶体中离子键的配位数(C.N.)

高中化学离子晶体教案设计三

【学问与技能】

1、通过复习钠与氯形成氯化钠的过程，使同学理解离子键的概

念、形成过程和特点。

2、理解离子晶体的概念、构成及物理性质特征，把握常见的离

子晶体的类型及有关晶胞的计算。

【过程与方法】

复习离子的特征，氯化钠的形成过程，并在此基础上分析离子键

的成键微粒和成键性质，培育同学学问迁移的力量和归纳总结的力量。

在学习本节的过程中，可与物理学中静电力的计算相结合，晶体

的计算与数学的立体几何、物理学的密度计算相结合。

【情感态度与价值观】

通过本节的学习，进一步熟悉晶体，并深化了解晶体的内部特征。

［板书方案］

第四节离子晶体

一、离子晶体：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。

1、几何因素：晶体中正负离子的半径比(r+/r-)。

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。

4、离子晶体特点：硬度较大、难于压缩、较高的熔点和沸点。

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二、晶格能

1、定义：气态离子形成I摩离子晶体释放的能量，通常取正值。

2、规律：晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，而且熔点越高，

硬度越大。

【教案设计】

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、依据元素的金属性和非金属性差异，你知道哪些原子之间能

形成离子键？

【板书】其次单元离子键离子晶体

§3-2-1离子键的形成

一、离子键的形成

【同学活动】写出钠在氯气中燃烧的化学方程式；

思索：钠原子与氯原子是如何结合成氯化钠的?请你用电子式表

示氯化钠的形成过程。

【过渡】以阴、阳离子结合成离子化合物的化学键,就是离子键。

【板书】1、离子键的定义：使阴、阳离子结合成离子化合物的

静电作用

2.离子键的形成过程

【讲解】以NaCI为例，讲解离子键的形成过程：

电子转移形成离子：一般达到稀有气体原子的结构

【同学活动】

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分别达到Ne和Ar的稀有气体原子的结构，形成稳定离子。

2）推断依据：元素的电负性差要比较大

【讲解】元素的电负性差要比较大，成键的两元素的电负性差用

国X表示，当回X1.7,发生电子转移，形成离子键；

当回X1.7,不发生电子转移，形成共价键.

【说明】：但离子键和共价键之间，并非严格截然可以区分的.

可将离子键视为极性共价键的一个极端，而另一极端为非极性共价

键.如图所示：

化合物中不存在百分之百的离子键，即使是NaF的化学键之中,

也有共价键的成分，即除离子间靠静电相互吸引外，尚有共用电子

对的作用.X1.7,实际上是指离子键的成分（百分数）大于50%.

【小结】：

1、活泼的金属元素（IA、IIA）和活泼的非金属元素（VIA、VIIA）形成

的化合物。

2、活泼的金属元素和酸根离子（或氢氧根离子）形成的化合物

3、皴根和酸根离子（或活泼非金属元素离子）形成的盐。

【板书】二、用电子式表示离子化合物的形成

【练习】1、写出下列微粒的电子式：⑴Na+、Mg2+、Cl-、02-、

（2）NaCIMgOMgCI

小结：离子化合物电子式的书写

1.简洁阴离子的电子式不但要表达出最外层全部电子数（包括得

到的电子），而且用方括号"[]〃括起来，并在右上角注明负电荷数

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2.简洁阳离子的电子式就是离子符号

3.离子化合物的电子式由阴离子和阳离子电子式组成，相同的离

子不能合并

【练习】2、用电子式表示NaCI、K2s的形成过程

小结：用电子式表示离子键的形成过程

L左边是组成离子化合物的各原子的电子式，右边是离子化合

物的电子式

2.连接号为""

3.用表示电子转移的方向

【板书】三、离子键的实质

思索：从核外电子排布的理论思索离子键的形成过程

【板书】：实质是静电作用

靠静电吸引，形成化学键体系的势能与核间距之间的关系如图

所示：

横坐标：核间距r。纵坐标：体系的势能V。纵坐标的零点：

当r无穷大时，即两核之间无限远时，势能为零.下面来考察Na+

和CI-彼此接近时，势能V的变化。

从图中可见：

rrO,当r减小时，正负离子靠静电相互吸引，V减小，体

系稳定.

r=rO时，V有微小值，此时体系最稳定.表明形成了离子键.

rrO时一，V急剧上升，由于Na+和CI-彼此再接近时，相

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互之间电子斥力急剧增加，导致

势能突然上升.

因此，离子相互吸引，保持肯定距离时，体系最稳定，即当

静电引力与静电斥力达到平衡时，形成稳定的离子键，整个体系达到

能量最低状态。

【板书】四、离子键的特征

【讲解】通常状况下，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。

【争论】就NaCI的晶体结构，沟通你对离子键没有饱和性和方

向性的熟悉

【板书】⑴离子键无方向性

⑵离子键无饱和性

【板书】五、离子键的强度一一晶格能

（1）.键能和晶格能

【讲解】以NaCI为例：

键能：lmol气态NaCI分子，离解成气体原子时，所汲取的

能量.用Ei表示：

【板书】（2）.晶格能（符号为U）：

拆开lmol离子晶体使之形成气态阴离子和阳离子所汲取的能量

【讲解】在离子晶体中，阴、阳离子间静电作用的大小用晶格能

来衡量。晶格能（符号为U）是指拆开lmol离子晶体使之形成气态阴离

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子和阳离子所汲取的能量。

例如：拆开lmolNaCI晶体使之形成气态钠离子和氯离子时，

汲取的能量.用U表示：

NaCI(s)Na+(g)+Cl-(g)U=786KJ.mol-1

晶格能U越大，表明离子晶体中的离子键越坚固。一般而言，

晶格能越大，离子晶体的离子键越强.破坏离子键时汲取的能量就

越多，离子晶体的熔沸点越高，硬度越大。键能和晶格能，均能表

示离子键的强度，而且大小关系全都.通常，晶格能比较常用.

【板书】(3).影响离子键强度的因素一一离子的电荷数和离子半

径

【思索】由下列离子化合物熔点变化规律，分析离子键的强弱

与离子半径、离子电荷有什么关系？

(l)NaFNaCINaBrNai

988回8010747国6600

(2)NaFCaF2CaO

988回1360026140

(提示：Ca2+半径略大于Na+半径)

【讲解】从离子键的实质是静电引力动身，影响F大小的因

素有：离子的电荷数q和离子之间的距离r(与离子半径的大小相关)

1)离子电荷数的影响：电荷高，晶格能大，离子晶体的熔沸点

高、硬度大。

NaCIMgO

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晶格能（KJ.mol-1）7863791

熔点（团）8012852

摩氏硬度2.56.5

2）离子半径的影响：半径大，导致离子间距大，晶格能小，

离子晶体的熔沸点低、硬度小。

3）离子半径概念及变化规律

将离子晶体中的离子看成是相切的球体，