高中化學(xué)人教版 (新課標(biāo))選修3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第四節(jié) 離子晶體課堂教學(xué)ppt課件

這是一份高中化學(xué)人教版 (新課標(biāo))選修3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第四節(jié) 離子晶體課堂教學(xué)ppt課件，共19頁。PPT課件主要包含了晶格能，三鍵一力要分析，氫鍵狀態(tài)有能力，科學(xué)視野P81，巖漿晶出規(guī)則與晶格能，故NiO晶體密度為，課堂練習(xí)，a×10-8㎝3，綜合應(yīng)用等內(nèi)容，歡迎下載使用。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．知識與技能：了解離子晶體的結(jié)構(gòu)模型及其性質(zhì)的一般特點。了解離子晶體配位數(shù)及其影響因素。 2．過程與方法：比較離子晶體與分子晶體、原子晶體、金屬晶體在晶體結(jié)構(gòu)上的區(qū)別和性質(zhì)上的差異，從晶體結(jié)構(gòu)的微觀角度去解釋物質(zhì)的物理性質(zhì) 3．情感態(tài)度與價值觀：學(xué)會知識的運用，培養(yǎng)學(xué)以致用的能力 【學(xué)習(xí)重點】理解離子晶體的結(jié)構(gòu)模型及其性質(zhì)的一般特點?！緦W(xué)習(xí)難點】了解離子晶體配位數(shù)及其影響因素。
江西省鷹潭市第一中學(xué) 桂耀榮
[閱讀思考] 碳酸鹽熱分解的實質(zhì)是什么？ 表3-7的有關(guān)數(shù)值說明了什么？
組成碳酸鹽中陽離子的金屬的金屬性越弱，金屬陽離子的半徑越小，碳酸鹽的熱穩(wěn)定性越差，反之越好。
定義：氣態(tài)離子形成1摩離子晶體時釋放的能量。晶格能的大小與陰、陽離子所帶電荷的乘積成正比，與陰、陽離子間的距離成反比。簡言之,晶格能的大小與離子帶電量成正比,與離子半徑成反比. 晶格能越大：形成的離子晶體越穩(wěn)定；（離子鍵越強）熔點越高；硬度越大。
仔細閱讀表3—8，分析晶格能的大小與離子晶體的熔點有什么關(guān)系？離子晶體的晶格能與哪些因素有關(guān)？
鹵化鈉及堿土金屬離子晶體
離子晶體有什么特點？無單個分子存在；NaCl不表示分子式。熔沸點較高，硬度較大，難揮發(fā)難壓縮。且隨著離子電荷的增加，核間距離的縮短，晶格能增大，熔點升高。一般易溶于水，而難溶于非極性溶劑。固態(tài)不導(dǎo)電，水溶液或者熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電。哪些物質(zhì)屬于離子晶體？強堿、部分金屬氧化物、部分鹽類。
各類型離子晶體晶胞的比較
KBr AgCl、MgO、CaS、BaSe
ZnS、AgI、 BeO
CsCl、CsBr、CsI、TlCl
堿土金屬鹵化物、堿金屬氧化物。
【總結(jié)歸納】物質(zhì)的熔點與晶體類型的關(guān)系1、若晶體類型不同，一般情況下：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體。2、若晶體類型相同，則有：⑴離子晶體中，結(jié)構(gòu)相似時，離子半徑越小，離子電荷越高，晶格能越大，離子鍵就越強，熔點就越高。⑵原子晶體中，結(jié)構(gòu)相似時，原子半徑越小，共價鍵鍵長越短，鍵能越大，熔點越高。⑶分子晶體中（不含氫鍵時），分子組成和結(jié)構(gòu)相似時，相對分子質(zhì)量越大，范德華力就越強，熔點就越高。⑷金屬晶體中，離子半徑越小，離子電荷越高，金屬鍵就越強，熔點就越高。合金的熔點比它的各成分金屬的熔點低。
1、下表列出了有關(guān)晶體的知識，其中錯誤的是（　　）2、下列物質(zhì)的晶體，按其熔點由低到高的排列順序正確的是（　?。〢．NａCｌ、SｉO2、CO2　　B．NａCｌ、CO2、SｉO2C．NａCｌ、MｇO、SｉO2　D．NａCｌ、SｉO2、MｇO　3、用離子的電荷和半徑解釋下列離子晶體熔點高低的順序?！。?）MｇO＞KCｌ　?。?）MｇO＞SｒS　?。?）NａF＞NａCｌ＞NａBｒ
1
2
3
4
5
6
8
7
中學(xué)教材上圖示的NaCl晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸得到完美晶體。NiO晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相同，Ni2＋與鄰近的O2-核間距為a×10-8 ㎝，計算NiO晶體密度（已知NiO摩爾質(zhì)量為74.7g·ml-1)
解：在該晶體中最小正方體中所含的Ni2+、O2－個數(shù)均為:
即晶體中每個小正方體中平均含有1/2個NiO.其質(zhì)量為:
而此小正方體體積為(a×10-8㎝)3
變式 (1)NiO晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相同，設(shè)NiO的摩爾質(zhì)量M g/ml,密度為ρg/mL,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求晶胞中兩個距離最近的氧離子中心間的距離為多少cm?
解題思路： （1）每個晶胞中含NiO的個數(shù)（2）一個晶胞的質(zhì)量（3）一個晶胞的體積（4）晶胞的邊長（5）晶胞中任一個面對角線長度的一半
(2)天然的和大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在某種NiO晶體中就存在以下缺陷：一個Ni2+空缺，另有兩個Ni2+被兩個Ni3+所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳樣品組成為Ni0.97O,試計算該晶體中Ni3+與Ni2+的離子數(shù)之比。
參考答案： Ni3+ ：Ni2+＝6 ：91
本題命題角度較新穎，實際上難度不大，第（2）題所提供的Ni0.97O信息，實際上是一種“平均化學(xué)式”。盡管題給示意圖及題目敘述中提到了有“Ni2+”空缺，但“Ni0.97O”的平均化學(xué)式與所述的“空缺”無關(guān)，它只是遵循著電中性原則，即由于摻雜多帶一個電荷的Ni3+代替了部分Ni2+ ，才使“NiO”變成了“Ni0.97O”。 一題多解：（ 1）由題意可得氧化鎳中有許多由4個Ni2+和4個O2-相鄰且占據(jù)頂點的小立方體構(gòu)成，如圖所示：此小立方體的每個Ni2+與O2-均為8個小立方體共用，因此小立方體擁有Ni2+與O2-均為：4×4/8=1/2，取1 ml晶體，則含有6.02×1023/(1/2)個小立方體。晶體密度 = m/V=74.7g÷［(a×10-8cm)3×6.02×1023/(1/2)］=62.0/a3 g·cm-3。
（2）0.97 ml的鎳離子的平均帶電量為2，那么1 ml鎳離子的平均帶電量為2/0.97，這是+2和+3價的鎳離子的共同電量，由此可列方程式。不同于上解的是，這種做法將0.97 ml鎳離子化為1 ml鎳離子來計算。 設(shè)1 ml Ni中含Ni2+ x ml，則含Ni3+（1-x）ml，根據(jù)電荷守恒： 2x+3(1-x)=2/0.97 x=91/97 n(Ni3+)∶n(Ni2+)=(1-91/97)∶91/97=6∶91
法三：因為中Ni0.97O中既有+2價的離子又有+3價的鎳離子，所以可寫成xNiO·yNi2O3的復(fù)合形式，該形式中很容易看出鎳離子的總和為x+2y，氧離子的總和為x+3y，因此可列方程如下：x+2y=0.97鎳離子個數(shù)守恒x+3y=1氧離子個數(shù)守恒或者列成分式形式：（x+2y）/（x+3y）=0.97/1 同樣可以求出三價鎳與二價鎳離子數(shù)目之比。