高二 人教版 化学 选择性必修2 第三单元《第2课时 离子晶体、过渡晶体与混合型晶体》课件

高二—人教版—化学—选择性必修2—第三单元第三节金属晶体与离子晶体第2课时

离子晶体、过渡晶体与混合型晶体【教学目标】1.知道离子键的特点，能以NaCl、CsCl为例解释典型离子化合物的某些性质，并能举例说明不同离子晶体的熔点差异。2.知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。3.知道晶体中粒子间的各种相互作用力，比较四类典型晶体的构成粒子、粒子间的相互作用与物质性质的关系。常见的离子晶体氯化钠晶体硫酸铜晶体图片来源网络请结合生活常识，描述NaCl晶体的硬度和熔点等性质？用手揉捏食盐硬度大生活经验NaCl的物理性质烧烤、爆炒等加入食盐，未见其熔融熔点较高（801℃）构成NaCl晶体的微粒是什么？它们之间的作用力是什么？Cl−Na+

NaCl晶体是由钠离子和氯离子构成，粒子间作用力为阴阳离子间的静电作用——离子键。

离子键作用力较强，克服其需要的能量较高，所以NaCl晶体硬度大、熔点高。定义：由阳离子和阴离子相互作用而形成的晶体。成键微粒：阴、阳离子。相互作用：离子键。常见的离子晶体：强碱、活泼金属氧化物、大部分盐等。一、离子晶体NaClCsClCaF2ZnS典型的离子晶体晶胞图片来源网络

在NaCl晶胞模型中有“最小平行六面体”，这种“最小平行六面体”是不是NaCl的晶胞？为什么？

此“最小平行六面体”8个顶角不相同，平移后不能进行“无隙并置”，不符合晶胞的结构要求，不是晶胞。xyz图片来源网络与Na+等距离且最近Cl-

有

个。6与Cl-等距离且最近Na+

有

个。6晶胞中Na+与Cl-个数比为

。1:1图片来源网络Cl−Na+NaCl晶胞

观察NaCl晶胞，回答下列问题：（1）Na+和Cl-在晶胞中的位置？（2）计算每个晶胞中Na+和Cl-的数目？

Na+：晶胞体内和和棱上。Cl−：顶角和面上。Na+：1×1+12×1/4=4Cl−：8×1/8+6×1/2=4CsCl晶胞

观察氯化铯晶胞，回答下列问题：（1）如何判断这个结构是晶胞？（2）Cs+和Cl-在晶胞中的位置？

Cl−Cs+

结构符合“8个顶点相同”、“三套各四根平行棱分别相同”、“三套各两个平行面分别相同”特点。

Cs+：晶胞体内

Cl−：顶角CsCl晶胞观察氯化铯晶胞，回答下列问题：（3）计算每个晶胞含Cs+、Cl-的个数？（4）CsCl是“分子式”吗？Cl−Cs+Cs+：1×1=1Cl−：8×1/8=1

不是，这是“化学式”，表示氯化铯晶体中Cs+与Cl-个数比为1:1。硬度熔点沸点NaCl大801℃1413℃CsCl645℃1290℃资料卡片

NaCl、CsCl都是碱金属氯化物，是典型离子晶体，硬度、熔沸点都较高，但是熔沸点差异较大，原因是什么？

离子晶体离子键强弱不同，晶胞不同，会影响离子晶体的物理性质。分析下表中离子化合物的数据，能得出什么结论？

结论：与金属晶体类似，离子晶体由于离子键强弱不同，熔、沸点差异较大。四种晶体模型晶体类型金属晶体离子晶体分子晶体共价晶体构成微粒物质类别物理性质决定熔沸点高低的因素导电性金属阳离子、自由电子阴、阳离子分子原子金属单质、合金非金属氢化物、部分非金属单质、部分非金属氧化物、酸、大多数有机物某些单质如硅、锗等，某些非金属化合物如二氧化硅、碳化硅等硬度和密度较大，熔沸点较高硬度和密度较大，熔沸点较高硬度和密度较小，熔沸点较低硬度和密度大，熔沸点高金属键强弱离子键强弱范德华力（或氢键）的强弱共价键的强弱固态、熔融均可导电熔融或溶于水能导电某些溶于水能导电不导电（硅、锗是半导体）强碱、活泼金属氧化物、大部分盐化学键既不是纯粹的离子键，也不是纯粹的共价键。晶体是离子晶体和共价晶体之间的过渡晶体。偏向离子晶体的过渡晶体当做离子晶体处理，如Na2O；偏向共价晶体的过渡晶体当做共价晶体处理，如Al2O3、SiO2。二、过渡晶体分析下表中数据，如何理解化学键的组成？如何理解晶体类型？

推测P2O5、SO3、Cl2O7的化学键中离子键成分的百分数的变化趋势？结合元素周期律解释这一变化趋势产生的原因？

第三周期元素从左到右，电负性逐渐增强，与氧元素的电负性的差值逐渐减小，离子键成分逐渐减少，共价键成分逐渐增多。共价键不再贯穿整个晶体，而是局限于晶体微观空间的一个个分子中，由此推断P2O5、SO3、Cl2O7为分子晶体。纯粹典型晶体是不多的，大多数晶体都是它们之间的过渡晶体。离子晶体共价晶体分子晶体

金刚石熔点高、质地坚硬、不能导电。而石墨熔点高，但质地较软、具有较好的导电性。请根据金刚石和石墨的结构模型分析它们性质异同的原因？三、混合型晶体石墨晶体二维平面结构sp2杂化平面六元并环结构sp3杂化金刚石晶体结构石墨的层状结构层与层之间靠范德华力维系

层与层之间易于断开而滑动，石墨质地较软，常用作润滑剂。

观察石墨晶体的结构，图中数据的意义是什么？决定了石墨的什么性质？

碳原子的核间距层间距离

C-C共价键的键长很短，键能很大，石墨的熔点很高。石墨结构中未参与杂化p轨道未参与杂化p轨道，且有一个电子。

p轨道中的电子能在整个碳原子平面运动，因此石墨有类似金属晶体的导电性，且导电性只能沿石墨平面的方向。层与层距离较远。石墨晶体｛分子晶体金属晶体混合型晶体

由石墨晶体结构以及物理性质特点，判断石墨晶体的类型？共价晶体石墨烯简介及其应用（视频来源于网络）

在考察了大量的晶体后，人们发现，许多晶体不能被归为分子晶体、共价晶体、金属晶体与离子晶体的某一类。但是，四类晶体仍然是考察晶体化学结构的基础。课堂小结硅酸盐

硅酸盐是地壳岩石的主要成分。硅酸盐的阴离子结构丰富多样，既有有限数目的硅氧四面体构建的简单阴离子，如SiO44-、Si2O76-、(SiO3)612-(六元环)等，也有以硅氧四面体为结构单元构成一维、二维、三维无限伸展的共价键骨架。金属离子则以离子键与阴离子或阴离子骨架结构。部分Si被Al取代则得到铝硅酸盐。【拓展延伸】纳米晶体纳米晶体是晶体颗粒尺寸在纳米（10-9m)量级的晶体。纳米晶体相对于通常的晶体，在声、光、电、磁、热等性能上常会呈现新的特性，有广阔的应用前景。仅以熔点为例，当晶体颗粒小至纳米量级，熔点会下降。例如，金属铅的晶粒大小与熔点的关系

。晶体颗粒小于200nm时，晶粒越小，金属铅的熔点越低。因此，我们通常说纯物质有固定的熔点，但当纯物质晶体的颗粒小于200nm(或者250nm）时，其熔点会发生变化。纳米晶体为什么会有不同于大块晶体的特性呢？主要原因是晶体的表面积增大。【拓展延伸】课堂到此结束

谢谢大家的观看！高二—人教版—化学—选择性必修2—第三单元第三节金属晶体与离子晶体——离子晶体、过渡晶体与混合型晶体（答疑）练习与应用3.关于晶体的下列说法中，正确的是（）A.共价晶体中可能含有离子键B.离子晶体中可能含有共价键C.离子晶体中只含有离子键，不含共价键D.任何晶体中，若含有阳离子就一定有阴离子B解析：大量离子晶体的阴离子或阳离子不是单原子离子，例如碳酸钙、硫酸钾、硫酸铵、硫酸铜晶体等这些离子晶体中还存在共价键、氢键等作用力。练习与应用4.下列物质中，含有极性共价键的离子晶体是（）A.NaClB.Na2OC.Na2O2D.NaOHD解析：NaCl、Na2O只含有离子键。Na2O2

有离子键，同时过氧酸根中存在非极性共价键。NaOH用离子键，同时氢氧根中存在极性共价键。5.下列各物质的晶体中，晶体类型相同的是（）A.CO2和SiO2B.NaCl和HClC.CO2和CS2D.CCl4和MgCl2C练习与应用解析：CO2

、HCl、CS2

、CCl4都是分子晶体，SiO2是共价晶体，NaCl和MgCl2为离子晶体。练习与应用8.按构成晶体的粒子和粒子间作用力的不同，将以下晶体进行分类：

氯化铯、石英、金刚砂、水、苯酚（C6H5OH）、铁、氯酸钾、

高锰酸钾分子晶体：水、苯酚；

共价晶体：石英、金刚