学习目标:
1. 会制作NaCl、CsCl、CaF2的晶胞结构,并会分析常见离子晶体晶胞中离子的配位数。
2. 了解晶格能的概念,知道离子晶体的熔、沸点等性质取决于晶格能的大小。
3. 知道晶格能的大小与离子晶体的结构形式,阴、阳离子所带电荷以及阴、阳离子的间距有关。
导学提纲:
1. (复习、思考)什么是离子键?什么是离子化合物?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?
Na2O NH4Cl O2 Na2SO4 NaCl CsCl CaF2离子键:指 阴、阳离子间通过静电作用形成的化学键;
离子化合物:由阴、阳离子相互作用而构成的化合物;
Na2O、NH4Cl、Na2SO4、NaCl、CsCl、CaF2是离子化合物;
Na2O、NaCl、CsCl、CaF2是只含离子键的离子化合物。
2. (自学、讨论)请你画出NaCl和CsCl的晶胞然后完成课本P78的“科学探究”。
离子晶体 阴离 子的配位数 阳离子的配位数
NaCl 6 6
CsCl 8 8
ZnS NaCl CsCl
r+r-= 0.2-0.4
r+r-=0.52
r+r-=0.93
C.N=4 C.N=6 C.N=8
由下图氯化钠晶体结构模型可得:每个Na+紧邻6个Cl-,每个Cl-紧邻6个Na+(上、下、左、右、前、后),这6个离子构成一个正八面体。设紧邻的Na+与Cl-间的距离为a,每个Na+与12个Na+等距离紧邻(同层4个、上层4个、下层4个)。由均摊法可得:该晶胞中所拥有的Na+数为4个 , Cl-数为4个,晶体中Na+数与Cl-数之比为1∶1,则此晶胞中含有4个NaCl结构单元。
每个Cs+紧邻8个Cl-,每个Cl-紧邻8个Cs+,这8个 离子构成一个正立方体。设紧邻的Cs+与Cs+间 的距离为a,则每个Cs+与6个Cs+等距离紧邻(上、下、左、右、前、后)。晶体中的Cs+与Cl-数之比为1∶1。
3. (自学、讨论)举例说明什么是几何因素?什么是电荷因素?离子晶体的结 构类型取决于哪些因素?
4. (自学、讨论)为什么离子晶体的硬度较大、难于压缩且 熔、沸点较高?
离子晶体中,由于离子键的强烈作用,离子晶体表现出较高的硬度,当晶体受到冲击力作用时,部分离子键发生断裂,导致晶体破碎。
5. (思考、讨论)通过分析课本P80的表3-7,碱土金属的碳酸盐的 分解温度呈现什么变化规律?为什么会出现这样的变化规律?
6. (自学、讨论)什么是晶格能?晶