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1、晶体结构与性质第三章 $ %! 学!习 札记! 获得成功“随着石油资源逐渐枯竭! 氢能源终将代替汽油# 柴油驱动汽车! 并一劳永逸消除燃烧汽油# 柴油产生的污染“ 非晶态合金!非晶态合金又称为金属玻璃! 具有拉伸强 度大! 强度# 硬度高! 高电阻率# 高磁导率# 高抗腐蚀性等优异 性能“适合做变压器和电动机的铁芯材料“采用非晶态合 金做铁芯! 效率为2 ,1! 比用硅钢高出! 31左右! 所以得到 推广应用“此外! 非晶态合金有脉冲变压器# 磁放大器# 电源 变压器# 漏电开关# 光磁记录材料# 高速磁泡头存储器# 磁头 和超大规模集成电路和基板等方面均获得应用“ 第四节!离离子子晶晶体体
2、第!课时!离子晶体 学习目标 !“了解离子键# 离子晶体的概念! 能识别氯化钠# 氯化 铯# 氟化钙的晶胞结构“ #“理解离子晶体的类型与性质的关系“ $“通过探究知道离子晶体的配位数与离子半径比的 关系“ 预习探究 !“离子键是原子得失电子后形成的阴# 阳离子之间通过 !而形成的化学键! 离子键的本质是! 离子 键没有!性也没有!性“ #“构成离子晶体的粒子是! 粒子之间 的相互 作 用 是! 这些粒子在晶体 中!$ 填 ) 能* 或) 不能* % 自由移动! 所以离子晶体!$ 填) 能* 或 ) 不能* % 导电“ $“离子晶体中的配位数是指!“ # ,! 图$ ; # 0! 了 解两种典
3、型离子晶体的晶胞结构特点“ % 总结 ! +所示% #钠离子和氯离子的位置 钠离子 位于体心和棱中点, 氯离子 位于面心和顶点! 或反之“ $每个晶胞中含钠离子# 氯离子的个数 - . J !J! #X ! &:& ,A C C等 - . A C# A . A 7$# - . 7等 !例!下列性质中! 可以证明某化合物内一定存在离子 键的是$!% “可溶于水!F“具有较高的熔点 A“水溶液能导电G“水溶液及熔融状态能导电 解 析 本题考查对化学键, , ,离子键的判断$只要化合 物中存在离子键必为离子晶体! 而离子晶体区别于其他晶体 的突出特点是- 熔融状态下能导电! 故G正确“ 至于可溶 于
4、水! 共价化合物如A C也可以“F具有较高熔点的也可能 为原子晶体! 如H K 7#“A中水溶液能导电的可以是共价化合 物! 如硫酸等$!答案)G 变式训练!下 列 不 属 于 影 响 离 子 晶 体 结 构 的 因 素有$!% “晶体中正负离子的半径比 F“离子晶体的形状 A“晶体中正负离子的电荷比 G“离子键的纯粹程度 变式训练#!自然界中的A . D #又称萤石! 是一种难溶 于水的固体“下列实验事实能说明A . D #一定是离子晶体 的是$!% 晶体结构与性质第三章 $ ! 学!习 札记! “ A . D#难溶于水! 其水溶液的导电性极弱 F“ A . D#的熔点极高! 硬度较大 A“
5、 A . D#固体不导电! 但在熔化状态下可以导电 G“ A . D#在有机溶剂$ 如苯% 中溶解度极小 变式训练“!离子晶体采取!堆积方式! 阴# 阳 离子尽可能接近! 向空间无限延伸! 形成晶体“阴# 阳离子的 配位数都较大! 故晶体中不存在!“- . A C晶体中阴# 阳离子的配位数都是!A A C晶体中的阴# 阳离子配 位数都是!A . D #晶体中!D “氯化钠晶体中! 阴# 阳离子的配位数相等 F“氯化钠的晶体结构中! 每!个- . J仅结合!个A C A 变式训练$!萤石$A . D #% 晶体属于立方晶系! 萤石中每 个A . #J被0个D“ #!F“ &!A“ %!G“ 0
6、例“!现有如下各种说法 #在水中氢# 氧原子间均以化学键相结合“ $金属和非金属化合形成离子键“ %离子键是阳离子# 阴离子的相互吸引“ &根据电离方程式. . .A C J JA C “ #$正确 F“都不正确 A“ &正确! 其他不正确 G“仅#不正确 解 析 水中存在分子内#7原子之间的相互作用! 分子 间的#7原子也相互作用“ 而化学键只指分子内相邻原子 间强烈的相互作用! 故#叙述不正确$离子键不是存在于任 何金属和非金属微粒间! 只是活泼金属和活泼非金属化合 时! 才可形成离子键! 故$叙述不正确$在离子化合物中! 阴# 阳离子间存在相互作用! 但不单指吸引力还有相互排斥 力! 故
7、%叙述也不正确$A C分子中不存在离子! 它属于共 价化合物! 分子中没有离子键! 故&叙述不正确$化学反应 的本质是旧键断裂# 新键形成的过程! 但A C中存在共价键 而非离子键! 故不正确$!答案)F 反思感悟 离子晶体 !“定义! #“成键微粒! $“常见的离子晶体! &“离子晶体中离子的配位数是指! +“晶胞类型 $!% 氯化钠型晶胞/ / / ! $#% 氯化铯型晶胞/ / / ! $%A . D #型晶胞/ / /! %“决定离子晶体结构的因素 $!% 几何因素 ! $#% 电荷因素 ! $% 键性因素 ! ,“离子晶体的特点 $!% 硬度 ! $#% 熔沸点 ! $% 导电性 !
8、 $&% 溶解性 ! 阅读材料 盐的功与过 盐的利用在我国已有几千年的历史了“3 周礼4 中的 盐人就是当时掌管盐务的官职“汉代就设置盐官管理盐 税“在历代封建王朝都把盐税作为一种剥削和掠夺人民 的方法“国外也是这样“古代的 不 少 民 族! 往 往 为 了 盐 而引起战争“公元2 0年! 日耳曼民族的哈脱和希连朋两 个部落之间发生战争! 就是为了抢夺盐的资源! 结果哈脱 部落被杀绝了“ 盐不但是生命不可缺少的物质! 而且俗有) 化学工业之 母* 的称号“食盐在工业上的用途很广! 它是制造苛性钠# 盐 酸# 氯气# 氢气# 纯碱# 杀虫剂# 漂白粉# 硫酸钠和电石等的原 料, 染料厂用食盐制酸
9、性染料, 制造高级玻璃和香皂用食盐 做澄清剂, 制药工业用食盐制取抗生素# 环胺剂和解热药, 食 品业用食盐腌制鱼# 肉# 蔬菜等食物& 在日常生活 中! 盐 有 许 多 意 想 不 到 的 用 处“花 生 米 拌着盐炒! 既有香脆椒盐味道! 又不易糊焦, 甜羹# 热食中 加少许盐! 味道会更加香甜爽口, 早晨空腹喝杯盐水! 可 以清洁肠胃! 增强消化, 据报道! 国外有人用盐来选择未 来婴儿的性别! 在受孕前一个月里! 控制妇女的饮食 多 吃咸食! 增加体内的盐分! 多数生男孩子! 多吃甜食! 少吃 盐! 多数生女孩“ 盐是生命所不可缺少的! 但是过多的盐也不利于健康“ 医学家普遍认为! 多
10、吃食盐容易患高血压# 心肌梗死和癌症 等“所以医学家建议! 应该使城市每人每天吃盐量从现在的 # 3克左右降低到! 3克甚至+克以下! 以减少一些疾病的发 病率“ 你知道盐可以筑路吗+ 在我国青海有一个盐的巨大仓库! 那就是察尔汗盐湖! 说它是湖! 有点名不副实! 因为那里一滴水也没有“盐湖上 有一条举世无双的公路! 这条公路不长! 仅$ 3多千米! 可路 面比世界上最好的柏油路还要平滑“汽车飞驰在这条公路 上! 就像奔驰在大理石上“远远看去! 这条公路亮晶晶的! 还 有些透明! 简直就像水晶“ 因为湖里没有泥土! 所以只能就地取材! 用盐筑路“盐 湖上面是一层厚约0 3厘米的硬邦邦的盐壳!
11、据测量! 这层盐 壳的承载力为每平方米& $吨! 足以承受数十吨大卡车的荷 新新学案高中化学选修“$ $ $物质结构与性质 人教实验版( $ (! 学 习 札记 重“我们知道! 盐遇水就会溶解! 如果下雨! 这条美丽的) 水 晶* 公路不就完了吗+ 别担心! 不会的! 察尔汗盐湖里之所以 能用盐来筑公路! 除了那里盐多外! 还有一个原因就是那里 气候比较干燥! 难得下雨“就是偶尔下场小雨! 这条公路也 不会有什么损坏“假如有些损坏! 修补起来也很方便“只要 从路边挖点盐! 然后放到损坏处! 再浇点水! 干了后就又变得 平整光滑了“ 第#课时!晶格能 学习目标 !“了解晶格能的概念和意义“ #“
12、了解晶格能与晶体性质的关系“ 预习探究 !“离子晶体的晶格能的定义是! !“晶体的晶格能是最能反映! 的数据“ #“晶格能越大! 形成的离子晶体! 而且熔点 ! 硬度!“典型的离子晶体! 晶格能的大小 与离子所带的电荷和离子半径的关系一般是 离子电荷越 高! 晶格能! 离子半径越大! 晶格能!“ 合作探究 % 复习& 四种类型晶体的比较 晶体类型原子晶体分子晶体金属晶体离子晶体 构成微粒 粒子间作用力 熔# 沸点 硬度 溶解性 导电性 典型实例 !% 小结& 晶格能 !“定义 气态离子形成!N T C离子晶体时释放的能量“ #“规律 $!% 离子电荷越多! 离子半径越小的离子晶体的晶格能 越大
13、“ $#% 晶格能越大! 形成的离子晶体越稳定! 熔点越高! 硬 度越大“ % 科学视 野& 阅 读 教 材/ 0 !科 学 视 野! 从 中 你 知 道 了 什么+ !例!N T C气态钠离子和!N T C气态氯离子结合生成 !N T C氯化钠晶体释放出的热能为氯化钠晶体的晶格能“ 下列 热 化 学 方 程 式 中!能 直 接 表 示 出 氯 化 钠 晶 格 能 的是$!% “ - . J$ =%JA C 变式训练! !氧 化 钙 在#2 , $ 4时 熔 化! 而 氯 化 钠 在 !3 , &4时熔化! 二者的离子间距和晶体结构都类似! 有关它 们熔点差别较大的原因叙述不正确的是$!% “
14、氧化钙晶体中阴# 阳离子所带的电荷数多 F“氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大 A“氧化钙晶体的结构类型和氯化钠晶体的结构类型 不同 G“在氧化钙与氯化钠的离子间距类似的情况下! 晶格 能主要由阴# 阳离子所带电荷多少决定 例#!参考下表中物质的熔点! 回答有关问题 物质 - . D- . A C - . F ?- . Q- . A C 4 A C O M A C A A C 熔点(d2 2 $ 0 3 !, & ,% + !0 3 !, , %, ! +% & % 物质 H K D&H K A C&H K F ?&H K Q&H K A C&U B A C&H L A C&/ M A C& 熔
15、点(d 族元素与第/族元素组成的离子晶体! 则第二行 为分子晶体$ &# 分析比较离子晶体熔点高低的影响因素- 物质熔化实质是减弱阴# 阳离子间的作用力, , ,离子 键! 故离子晶体的熔点与离子键的强弱有关$从钠的卤化物 进行比较! 卤素离子半径是3&D“晶格能- . A C “- . F ?F“硬度5 = 7#A . 7 A“熔点- . Q #- . F ?G“熔# 沸点A 7#- . A C 反思感悟 晶格能 !“定义! #“规律! ! $“岩浆晶出规则! ! 阅读材料 黑夜中的千里眼$ $ $热释电晶体 有些人工晶体具有十分奇特的功能“它们在受热时! 两端 会产生符号相反的电荷! 冷却
16、时两端电荷的符号便逆转“这类 晶体称为热释电晶体“利用热释电晶体做成的热释电元件! 再 配以电子# 机械等元件就可以制作用途广泛的外夜视仪“ 夜视技术现在已经成为部队现代化装备的重要技术之 一“在伸手不见五指的黑夜! 埋伏在丛林中的敌人# 远处的 汽车# 坦克等! 以前是很难被发现的! 有了红外夜视仪! 情况 就不同了“因为人体# 各种动物以及发动机等都是热源! 都 会辐射产生红外线! 通过红外夜视仪能清楚地观测到远处的 物体! 甚至可以分辨物体的形状“如果在导弹的头部装上一 个红外线制导装置! 导弹就会向着产生红外线的飞机发动机 等目标紧追不舍! 直至命中“ 红外夜视仪在医学上也发挥了很好的
17、作用“因为人体 发炎的部位会辐射出较多的红外线! 利用红外夜视仪可以帮 助医生确定病灶的位置及形状“ 飞驰的火车如果某一个车轮发生了故障! 也会产生高 温“以前都是靠铁路工人在火车到站停靠后! 迅速上前用手 触摸检查! 看哪一个车轮温度特别高! 以便及时维修或更换! 这是一件十分辛苦的工作“现在! 有了用热释电晶体制作的 红外遥感测温仪! 情况就大不相同了“这种仪器可以在火车 行驶过程中! 迅速而准确地判断出是哪个轮子出了问题! 并 通知下一站的工作人员及时检修“ 章章末末综综合合提提高高 回顾概括 !&本章知识框架 !“ *化学键 阴阳离子间 ( / 静电作用 ( / 离子键 ( / 离子化
18、合物 ( / * 离子晶体 金属阳离子与 自由电子间 ( / 的相互作用 ( / 金属键 金属单 质$ 合金 ( / % ( / 金属晶体 ( / 共用电子对 ( / / * * * * 共价键 极性分子# ( / / 非极性分子 分子间作用力 ( / * * * * 分子晶体 ( / 网状结构 ( / 原子晶体 #“ 固体 非晶体 晶 体 晶体的特征 规则外形# 性质上各向异性# 自范性等 得到晶体的途径 熔融态物质凝固# 凝华# 溶质从溶 !液中析出 晶胞 晶胞结构# 晶胞所含粒子数的计算$ 均摊法 + , - + , -% !“&本章知识要点 !晶体的基本类型与性质 原子晶体分子晶体金属
19、晶体离子晶体 构成晶 体微粒 原子分子 金 属 阳 离 子 和自由电子 阴# 阳离子 粒子间 作用力 共价键范德华力或氢键金属键离子键 熔# 沸点很高低有高有低较高 硬度大小有大有小较硬 溶解性难溶解 极性分子易溶于 极 性溶剂! 非极性分子 易溶于非极性溶剂 难 溶 $- .等 与水反应% 易 溶 于 极 性 溶剂! 难溶于 非极性溶剂 导电性 不导电$ 半 导体硅% 一般不导电良导体 固体不导电! 熔 融 或 溶 于 水后导电 实例 金刚石# 晶 体硅# 晶体 硼#碳 化 硅# 二氧化 硅等 大多数的非金属单质 $ 除金刚石# 石墨# 晶 体硅# 晶体硼外% # 气 态氢化物# 非金属氧 化 物 $ 除H K 7#外% # 酸# 绝大多数的有机 物等是分子晶体 金 属 单 质 与 合金 金 属 氧 化 物 $如 4#7# - .#7#等 % # 强碱$如 - . 7 #4 7 等% 和绝大 多 数的盐类 专题盘点 专题一!判断晶体类型的方法 !“依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断“构成离