《离子晶体》教学设计
3《离子晶体》教案

3《离子晶体》教案第一章:离子晶体的定义与特征1.1 离子晶体的定义解释离子晶体的概念强调离子晶体是由阳离子和阴离子组成的晶体结构1.2 离子晶体的特征描述离子晶体的基本特征,如电荷、大小、间距等解释离子晶体的电荷平衡和稳定性第二章:离子晶体的构成元素2.1 阳离子介绍常见的阳离子及其化合价强调阳离子在离子晶体中的作用和重要性2.2 阴离子介绍常见的阴离子及其化合价强调阴离子在离子晶体中的作用和重要性第三章:离子晶体的空间结构3.1 简单立方堆积解释简单立方堆积的概念和特点给出简单立方堆积的实例3.2 体心立方堆积解释体心立方堆积的概念和特点给出体心立方堆积的实例3.3 面心立方堆积解释面心立方堆积的概念和特点给出面心立方堆积的实例第四章:离子晶体的性质4.1 离子晶体的熔点解释离子晶体熔点的形成原因给出影响离子晶体熔点的因素4.2 离子晶体的溶解性解释离子晶体溶解性的形成原因给出影响离子晶体溶解性的因素4.3 离子晶体的电导性解释离子晶体电导性的形成原因给出影响离子晶体电导性的因素第五章:离子晶体的应用5.1 离子晶体在材料科学中的应用介绍离子晶体在材料科学中的应用领域强调离子晶体在制备陶瓷、玻璃等方面的作用5.2 离子晶体在化学反应中的应用介绍离子晶体在化学反应中的应用领域强调离子晶体在催化、缓控释放等方面的作用第六章:离子晶体的制备方法6.1 离子晶体的实验室制备介绍常见的离子晶体实验室制备方法,如溶液蒸发、离子交换等强调制备过程中的条件和参数控制6.2 离子晶体的工业制备介绍常见的离子晶体工业制备方法,如熔融电解、加热分解等强调工业制备过程中的条件和参数控制第七章:离子晶体的应用领域7.1 离子晶体在电子学中的应用介绍离子晶体在电子学中的应用领域,如离子晶体管、离子晶体传感器等强调离子晶体在电子学中的特性和优势7.2 离子晶体在光学中的应用介绍离子晶体在光学中的应用领域,如激光晶体、光调制器等强调离子晶体在光学中的特性和优势第八章:离子晶体的研究方法8.1 离子晶体的结构分析介绍离子晶体结构分析的方法,如X射线晶体学、核磁共振等强调结构分析在离子晶体研究中的重要性8.2 离子晶体的性质测试介绍离子晶体性质测试的方法,如熔点测定、溶解性测试等强调性质测试在离子晶体研究中的重要性第九章:离子晶体的未来发展9.1 离子晶体的新材料研发介绍离子晶体在新材料研发中的应用领域,如新型电池、超级电容器等强调离子晶体在新材料研发中的潜力和前景9.2 离子晶体的环境保护应用介绍离子晶体在环境保护领域的应用,如离子晶体吸附剂、离子晶体催化剂等强调离子晶体在环境保护中的作用和意义第十章:案例分析与实验操作10.1 离子晶体的案例分析提供几个离子晶体的案例,让学生进行分析讨论强调案例分析在理解离子晶体性质和应用中的重要性10.2 离子晶体的实验操作设计几个离子晶体的实验操作,让学生进行实际操作和观察强调实验操作在理解和掌握离子晶体性质和制备方法中的重要性重点和难点解析重点环节1:离子晶体的定义与特征解析:理解离子晶体的基本概念和特征是学习后续章节的基础。
高中化学离子晶体课程设计

高中化学离子晶体课程设计一、课程背景离子晶体是化学中的重要知识点,其涉及化学中的电性质、化学键的形成和离子反应等方面,是学习高中化学的重要基础。
在高中化学课程中,学生需要通过实验和理论学习来深入理解离子晶体的特性、结构和性质。
开设离子晶体课程对于学生的学习和理解有着重要的意义。
二、总体目标本课程旨在让学生了解离子晶体的基本概念、性质及其在化学中的应用,增强学生对化学领域中电性质的认识和理解,提高学生对实验的观察和分析能力,培养学生的实验操作技能和创新能力。
三、教学内容1. 离子晶体的基本概念通过PPT展示介绍离子晶体的基本概念,包括离子晶体的结构、成分、形成方式和性质,让学生对离子晶体有更全面的认识。
2. 离子晶体的实验制备实验室操作部分,让学生亲身体验离子晶体的制备过程,操作中学生将依次学习离子的化学反应、离子反应的平衡、离子结构的稳定性和晶体的形成。
学生在实验中掌握实验操作技巧,提高观测和分析能力。
3. 离子晶体的性质探究通过实验和数据分析,让学生进一步深入了解离子晶体的性质,包括熔点、溶解度、导电性等方面。
让学生通过实验探究和数据分析,加深对离子晶体性质的理解。
4. 离子晶体在化学中的应用通过实例,让学生了解离子晶体在化学中的应用,包括它们在催化、电池、半导体等领域中的应用,让学生感受离子晶体在现代化学领域中的重要性和应用前景。
四、教学过程第一节:离子晶体的基本概念。
1. 通过PPT展示,讲解离子晶体的基本概念,包括离子晶体的结构、成分、形成方式和性质,让学生对离子晶体有全面的认识。
2. 教师将讲授内容进行突出,强化对离子晶体的结构和形成方式的讲解,帮助学生理解离子晶体在原子和离子结构方面与普通物质的区别。
第二、三节:离子晶体的实验制备。
1. 学生根据实验步骤制备离子晶体,掌握制备实验技巧,同时观测和记录离子晶体的形成过程。
2. 师生共同分析离子晶体制备过程中的反应原理和物理过程,加深学生对离子反应平衡和晶体形成的理解。
2024-2025学年高中化学第三章第四节离子晶体教案新人教版选修3

错题订正:
针对学生在随堂练习中出现的错误,进行及时订正和讲解。
引导学生分析错误原因,避免类似错误再次发生。
(五)拓展延伸(预计用时:3分钟)
知识拓展:
介绍与离子晶体相关的拓展知识,如离子晶体在材料科学中的应用等,拓宽学生的知识视野。
引导学生关注学科前沿动态,培养学生的创新意识和探索精神。
1.离子晶体的定义和特点:通过讲解和示例,让学生了解离子晶体的组成、结构和性质。
2.离子晶体的形成:通过实验和动画演示,解释离子晶体形成的过程和条件。
3.离子晶体的类型:介绍离子晶体的分类,包括简单离子晶体、复杂离子晶体和离子配合物,并分析它们的结构和性质。
4.离子晶体在实际应用中的应用:介绍离子晶体在材料科学、化学工业和药物化学等领域中的应用,并引导学生思考其重要性。
a. PPT:教师使用PPT展示离子晶体的结构示意图、实验操作步骤等,清晰地传达教学内容。
b.视频:播放相关的实验操作视频,让学生更直观地了解和掌握实验技巧。
c.在线工具:利用在线工具进行互动讨论、知识测试等,提高学生的参与度和学习效果。
教学流程
(一)课前准备(预计用时:5分钟)
学生预习:
发放预习材料,引导学生提前了解离子晶体的学习内容,标记出有疑问或不懂的地方。
1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法:
a.讲授法:教师通过讲解和阐述,引导学生掌握离子晶体的基本概念和性质。
b.讨论法:学生分组讨论,分享对离子晶体的理解和看法,促进思维碰撞和知识共享。
c.案例研究:分析具体的离子晶体应用案例,让学生深入理解和认识到其在现实生活中的重要性。
d.项目导向学习:学生分组进行项目研究,通过调查、实验、分析等环节,全面了解和掌握离子晶体的相关知识。
2024高中化学离子晶体设计教案

2024高中化学离子晶体设计教案第一章:离子晶体的概念与特征1.1 离子晶体的定义1.2 离子晶体的构成元素1.3 离子晶体的空间结构1.4 离子晶体的性质第二章:离子晶体的化学键2.1 离子键的概念与特点2.2 离子键的形成与断裂2.3 离子键的类型2.4 离子键与其他类型的化学键的区别第三章:离子晶体的性质与应用3.1 离子晶体的熔点与沸点3.2 离子晶体的溶解性3.3 离子晶体的电导性3.4 离子晶体在实际应用中的例子第四章:离子晶体的制备方法4.1 离子晶体的实验室制备方法4.2 离子晶体的工业制备方法4.3 离子晶体制备过程中的问题与解决方法4.4 离子晶体制备实验的注意事项第五章:离子晶体设计的基本原则5.1 离子晶体设计的目标与意义5.2 离子晶体设计的基本原则5.3 离子晶体设计的步骤与方法5.4 离子晶体设计中的创新与挑战第六章:离子晶体的设计原理6.1 离子晶体设计的理论基础6.2 离子晶体设计的计算方法6.3 离子晶体设计的模拟技术6.4 离子晶体设计案例分析第七章:离子晶体在材料科学中的应用7.1 离子晶体在陶瓷材料中的应用7.2 离子晶体在药物载体中的应用7.3 离子晶体在电池材料中的应用7.4 离子晶体在其他功能性材料中的应用第八章:离子晶体的实验设计与操作8.1 离子晶体实验的准备工作8.2 离子晶体实验的基本操作步骤8.3 离子晶体实验中可能遇到的问题及解决方法8.4 离子晶体实验的数据处理与分析第九章:离子晶体的结构分析技术9.1 X射线晶体学的基本原理9.2 核磁共振技术在离子晶体结构分析中的应用9.3 电子显微镜技术在离子晶体结构分析中的应用9.4 离子晶体结构分析案例分析第十章:离子晶体设计的未来趋势与挑战10.1 离子晶体设计的新材料探索10.2 离子晶体在新能源领域的应用前景10.3 离子晶体设计中的环境友好性考虑10.4 离子晶体设计的未来发展挑战与机遇第十一章:离子晶体设计的案例研究11.1 离子晶体设计案例一:硫酸铵晶体设计11.2 离子晶体设计案例二:锂离子电池负极材料设计11.3 离子晶体设计案例三:药物晶体的设计11.4 离子晶体设计案例分析与讨论第十二章:离子晶体的计算化学方法12.1 计算化学方法在离子晶体设计中的应用12.2 分子动力学模拟在离子晶体研究中的应用12.3 量子化学计算在离子晶体设计中的应用12.4 离子晶体计算化学案例分析第十三章:离子晶体的实验技术进展13.1 现代实验技术在离子晶体研究中的应用13.2 离子晶体生长的实验技术进展13.3 离子晶体结构分析的高分辨率技术13.4 实验技术在离子晶体设计中的应用案例第十四章:离子晶体设计的伦理与责任14.1 离子晶体设计中的伦理问题14.2 离子晶体设计的可持续性考虑14.3 离子晶体设计中的社会责任14.4 离子晶体设计的伦理与责任案例讨论第十五章:综合项目与实践15.1 离子晶体设计的项目规划与实施15.2 离子晶体设计的团队协作与沟通15.3 离子晶体设计的成果展示与评价15.4 实践中的离子晶体设计案例分享与总结重点和难点解析重点:1. 离子晶体的定义、构成元素、空间结构及性质。
2022高中化学离子晶体教案

2022高中化学离子晶体教案2022高中化学离子晶体教案一《离子晶体》教学设计教材分析:关于离子晶体,教材以离子键的知识为根底,以学生比拟熟悉的NaCl晶体为例子,介绍了离子晶体的结构模型,并对一些性质作了解释。
教材还通过举例归纳一些离子晶体的溶解性,使教材与初中内容衔接,帮助学生复习初中学过的知识。
该局部内容理论性较强,比拟抽象,教材除了选择学生易接受的知识和使用通俗的语言外,还选配了较多的插图,以帮助学生理解知识,并提快乐趣。
学生分析:学生在高一曾学习了物质结构和元素周期律、离子键、共价键等知识,在此根底上,再学习离子晶体,不但可使学生对有关知识有更全面的了解,也可使学生进一步深化对所学知识的认识。
但由于该内容抽象,离子晶体的化学式所表示的含义,学生不易理解,均摊法求晶体的化学式也是对学生来说也是一大难点。
设计思路:1、为了加强直观教学,尽可能把复杂问题简单化,抽象问题具体化,降低学生理解知识的难度,激发学生的兴趣,我利用3D动画把离子晶体的空间结构充分展示给学生,关于均摊法求化学式也就由难变易,有效地突破了难点;2、这节课我大胆改革,是一节学生自主学习课,全部的课程内容都在课件中表达,无须教师讲解,学生只要操作电脑就可以把本节内容学习,并配有课堂练习、趣味化学等,使学生的学习不局限在书本上,教师只起到引导、适时点拔的作用。
(该课件在哈市课件大赛上获一等奖)教学目标知识与技能了解离子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点;理解离子晶体的晶体类型与性质的关系;学会确定离子晶体化学式的方法。
过程与方法培养学生提出问题,通过观察模型分析问题、解决问题的能力情感态度与价值观培养学生敢于质疑、勤于思索、勇于创新、积极实践的科学态度,体验发现的乐趣。
教学重点离子晶体的结构模型教学难点均摊法求离子晶体的化学式教学策略诱导、分析、推理、归纳相结合,充分利用多媒体辅助教学。
教学准备 3D多媒体课件,安装在每个同学的电脑上,以便于学生自主操作。
2024高中化学离子晶体设计教案

2024高中化学离子晶体设计教案一、教学目标1. 知识与技能:(1)理解离子晶体的概念及特点;(2)掌握离子晶体的构成元素和空间结构;(3)了解离子晶体的性质及其应用。
2. 过程与方法:(1)通过观察实例,分析离子晶体的构成和空间结构;(2)运用比较法,探讨离子晶体性质的规律性;(3)培养学生实验操作能力和观察能力。
3. 情感态度与价值观:(1)培养学生对化学学科的兴趣和热情;(2)培养学生关爱环境,节约资源的意识;(3)培养学生团队协作和勇于创新的精神。
二、教学内容1. 离子晶体的概念及特点(1)离子晶体的定义;(2)离子晶体的特点:电荷、间隔、结晶水等。
2. 离子晶体的构成元素(1)阳离子:金属元素和非金属元素;(2)阴离子:非金属元素和酸根离子。
3. 离子晶体的空间结构(1)立方面心结构;(2)体心立方结构;(3)简单立方结构。
4. 离子晶体的性质(1)熔点:高熔点;(2)硬度:大硬度;(3)溶解性:特定溶解性;(4)导电性:固态不导电,熔融状态导电。
5. 离子晶体的应用(1)建筑材料:如大理石、石灰石;(2)陶瓷材料:如瓷器、玻璃;(3)药品:如食盐、硝酸钾;(4)化肥:如硝酸铵、硫酸钾。
三、教学重点与难点1. 重点:离子晶体的概念、特点、构成元素、空间结构和性质;2. 难点:离子晶体空间结构的理解和应用,离子晶体性质的规律性。
四、教学方法与手段1. 教学方法:讲授法、比较法、实验法、案例分析法;2. 教学手段:多媒体课件、实物模型、实验器材。
五、教学过程1. 导入新课:通过展示食盐、大理石等实例,引导学生思考离子晶体的概念及特点;2. 讲解离子晶体的构成元素和空间结构,分析其特点;3. 探讨离子晶体的性质及其规律性,引导学生进行实验验证;4. 分析离子晶体的应用,联系实际生活,激发学生兴趣;六、教学活动1. 课堂讨论:让学生举例说明生活中常见的离子晶体,并讨论其性质和用途。
2. 实验操作:安排学生进行离子晶体熔点测试实验,观察并记录实验现象。
离子晶体 说课稿 教案 教学设计

离子晶体一、教学设计本节直接给出氯化钠和氯化铯的晶胞,然后在科学探究的基础上介绍影响离子晶体结构的因素,紧接着介绍了晶格能的概念及应用。
教学时要注意引导学生自主探究学习,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,通过具体的例子说明晶格能的大小与离子晶体性质的关系。
教学重点: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;3. 晶格能的定义和应用。
教学难点:1. 离子晶体配位数的影响因素;2. 晶格能的定义和应用。
具体教学建议:1. 在化学2中已学习过离子键和离子化合物的概念,因此,教科书直接给出氯化钠和氯化铯的晶胞,可以把离子晶体的结构与分子晶体和原子晶体进行对比,掌握离子晶体中的粒子和粒子间作用力的特点。
2. 离子晶体中离子的配位数的探究,可以通过氯化钠和氯化铯的晶体结构模型,或通过教科书中的图327、328进行课堂讨论。
3. 离子晶体的物理性质的教学可以通过列表方式与分子晶体和原子晶体的物理性质进行对比。
4. 晶格能的教学可以引导学生阅读表格,分析表格中数据的特点及其原因,并利用晶格能的数据大小进行离子晶体特性的判断。
教学方案参考【方案Ⅰ】阅读与探究学习离子晶体回忆复习:复习组成分子晶体和原子晶体的粒子和粒子间的作用力是什么?它们具有哪些物理特性?阅读理解:阅读教科书有关离子晶体的概念及离子晶体的物理性质,参照本章归纳与整理中的第四点的表格形式对比分子晶体、原子晶体、金属晶体和离子晶体。
模型展示与探究:展示氯化钠和氯化铯的晶胞模型,数出氯化钠和氯化铯的晶胞中阴阳离子配位数各是多少,完成教科书中的表3-4;利用教科书中的表3-5、表3-6进行探究活动。
阅读理解:在教师的指导下,阅读理解影响离子晶体结构的几何因素、电荷因素的相关内容,并展示CaF2的晶体结构模型或演示多媒体课件帮助学生理解。
【方案Ⅱ】对比讨论学习离子晶体模型展示:展示CO2、金刚石、NaCl的晶体结构模型或演示多媒体课件,观察对比三种晶体模型的各自特点。
离子晶体教学设计

[教学设计]第四节离子晶体【知识与技能】1.掌握离子晶体的概念,能识别氯化钠、氯化铯、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、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。
【教学重点】离子晶体的物理性质的特点;离子晶体的配位数及其影响因素;晶格能的定义和应有用。
【教学难点】离子晶体配位数的影响因素;晶格能的定义和应有用。
【教案设计】【回忆复习】分子晶体、原子晶体分别有哪些物理特性?【投影】晶体比较【问题引入】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.常见的离子化合物包括哪些?常温下以什么形态存在?晶体是如何形成的?构成微粒是什么?这些微粒是怎样堆集的?【展图观察】NaCl、CsCl晶体模型。
【板书】一、离子晶体1、定义:离子间通过离子键结合而成的晶体(1)结构微粒:阴、阳离子(2)相互作用:离子键【讲解】通常情况下,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。
【板书】离子键无方向性和无饱和性【展示图片】(3)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(4)理论上,结构粒子可向空间无限扩展【思考】NaCl、CsCl晶体中有无单个个分子,“NaCl”、“CsCl”是否代表分子组成呢?【讲述】在NaCl晶体或CsCl晶体中,都不存在单个的NaCl分子或单个的CsCl分子,但是,在这两种晶体里阴、阳离子的个数比都是1∶1。
所以,NaCl和CsCl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。
【思考】在NaCl晶体中,每个Na+周围有几个Cl-?每个Cl-周围有几个Na+?在CsCl晶体中,每个Cs+周围有几个Cl-?每个Cl-周围有几个Cs+?【板书】二、离子晶体中离子键的配位数(1)定义:是指一个离子周围邻近的异电性离子的数目【探究】NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子的配位数【思考】为什么同是AB型离子晶体,CsCl与NaCl的晶体结构和配位数不一样?请从两者的组成中试寻找形成差异的原因。
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第四节离子晶体[学习目标][知识梳理]1.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(能或不能)自由移动,所以离子晶体(能或不能)导电.2. 离子晶体中的配位数是指___________________________________________________.3.___________________________________是决定离子晶体结构的重要因素.此外, 离子晶体的结构还取决于____________________________.4. 离子晶体的晶格能的定义是________________________________________________.离子晶体的晶格能是最能反映_____________________的数据.5. 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:离子电荷高,晶格能,离子半径大,晶格能。
[方法导引]1.离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体的比较2.物质熔沸点的比较⑴不同类晶体:一般情况下,原子晶体>离子晶体>分子晶体⑵同种类型晶体:构成晶体质点间的作用大,则熔沸点高,反之则小。
四种晶体熔、沸点对比规律①离子晶体:结构相似且化学式中各离子个数比相同的离子晶体中,离子半径小(或阴、阳离子半径之和越小的),键能越强的熔、沸点就越高。
如NaCl、NaBr、Nal;NaCl、KCl、RbCl等的熔、沸点依次降低。
离子所带电荷大的熔点较高。
如:MgO熔点高于NaCl②分子晶体:在组成结构均相似的分子晶体中,式量大的分子间作用力就大熔点也高。
如:F2、Cl2、Br2、I2和HCl、HBr、HI等均随式量增大。
熔、沸点升高。
但结构相似的分子晶体,有氢键存在熔、沸点较高。
③原子晶体:在原子晶体中,只要成键原子半径小,键能大的,熔点就高。
如金刚石、金刚砂(碳化硅)、晶体硅的熔、沸点逐渐降低。
④金属晶体:在元素周期表中,主族数越大,金属原子半径越小,其熔、沸点也就越高。
如ⅢA的Al,ⅡA的Mg,IA的Na,熔、沸点就依次降低。
而在同一主族中,金属原子半径越小的,其熔沸点越高。
⑶常温常压下状态①熔点:固态物质>液态物质②沸点:液态物质>气态物质3.均摊法确定晶体的化学式在学习晶体时和在一些考试中,我们会遇到这样一类试题:题目中给出晶体的—部分(称为晶胞)的图形,要求我们确定晶体的化学式.求解这类题,通常采用均摊法.均摊法是先求出给出的图形(晶胞)中平均拥有的各种粒子(离子或原子)的数目,再计算各种粒子数目的比值,从而确定化学式.均摊法有如下规则,以NaCl的晶胞为例:①处于顶点的粒子,同时为8个晶胞所共有,所以,每个粒子只分摊1/8给该晶胞. ②处于棱上的粒子,同时为4个晶胞所共有,所以,每个粒子只分摊1/4给该晶胞. ③处于面上的粒子,同时为2个晶胞所共有,所以,每个粒子只分摊1/2给该晶胞. ④处于晶胞内部的粒子,则完全属于该晶胞. 由此算出在NaCl 的晶胞中:含+Na 数:414112=+⨯含-Cl 数:4216818=⨯+⨯故NaCl 晶体中,+Na 和-Cl 数目之比为1∶1. 例题解析例1.下列性质中,可以证明某化合物内一定存在离子键的是( ) A 、可溶于水 B 、具有较高的熔点 C 、水溶液能导电 D 、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,而离子晶体区别其它晶体的突出特点是:熔融状态下能导电,故D 正确;至于A 可溶于水,共价化合物如:HCl 也可以;B 具有较高熔点,也可能为原子晶体,如SiO 2;C 水溶液能导电,可以是共价化合物如硫酸等。
答案: D例2.参考下表中物质的熔点,回答下列问题。
(1)钠的卤化物及碱金属的氯化物的熔点与卤离子及碱金属离子的__ 有关,随着 增大,熔点依次降低.(2)硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物熔点与有关,随着增大, 增强,熔点依次升高.(3)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高得多,这与有关,因为一般比熔点高.解析:本题主要考查物质溶沸点的高低与晶体类型和晶体内部微粒之间作用力的关系以及分析数据进行推理的能力。
(1)表中第一栏的熔点明显高于第二栏的熔点,第一栏为IA元素与ⅦA元素组成的离子晶体,则第二栏为分子晶体。
(2)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晶体内微粒间的作用力,而离子晶体内是阴、阳离子,因此离子晶体的熔化实际上是减弱阴、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r(F-)<r(Cl-)<r(Br-)<r(I-),说明熔点随卤素阴离子半径的增大而减小。
又从碱金属的氯化物进行比较:碱金属阳离子半径是r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),说明熔点随碱金属阳离子半径的增大而减小。
(3)分析比较分子晶体熔点高低的影响因素:分子晶体内的微粒是分子,因此分子晶体的熔点与分子间的作用力有关。
从硅的卤化物进行比较:硅的卤化物分子具有相似的结构,从SiF4到SiI4相对分子量逐步增大,说明熔点随化学式的式量的增加而增大。
由从硅、锗、锡、铅的氯化物进行比较:这些氯化物具有相似的结构,从SiCl4到PbCl4相对分子质量逐步增大,说明熔点随化学式的式量的增加而增大。
答案:第一问半径,半径第二问:相对分子质量,相对分子质量,分子间作用力。
第三问:晶体类型,离子晶体,分子晶体。
例3.(1)中学化学教材中图示了NaCl晶体结构,它向三维空间延伸得到完美晶体。
NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl 相同,Ni2+与最临近O2-的核间距离为a×10-8cm,计算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为74.7g/mol)。
(2)天然和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷,例如在某氧化镍晶体中就存在如图所示的缺陷:一个Ni2+空缺,另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。
其结果晶体仍呈电中性,但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。
某氧化镍样品组成Ni0.97O,试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子个数之比。
解析:(1)如图所示,以立方体作为计算单元,此结构中含有Ni 2+——O 2-离子数为:4×18=12(个),所以1mol NiO 晶体中应含有此结构的数目为6.02×1023÷12=12.04×1023(个),又因一个此结构的体积为(a ×10-8cm )3, 所以1mol NiO 的体积为12.04×1023×(a ×10-8cm )3,NiO 的摩尔质量为74.7g/ mol,所以NiO 晶体的密度为83362.3(10)a a 23-1=12.04⨯10⨯⨯ (g/cm 3)(2)解法一(列方程):设1mol Ni 0.97O 中含Ni 3+为x mol, Ni 2+为y mol , 则得 x+y=0.97 (Ni 原子个数守恒) 3x+2y=2 (电荷守恒)解得x=0.06 , y=0.91 故n (Ni 3+) :n(Ni 2+) = 6 :91解法二(十字交叉):由化学式Ni 0.97O 求出Ni 的平均化合价为2/0.97,则有 Ni 3+ 3 0.06 /0.97 2 / 0.97Ni 2+ 2 0.91 / 0.97 故 n (Ni 3+) :n(Ni 2+) = 6 :91。
解法三 直接分析法依题意,一个Ni 2+空缺,另有两个Ni 2+被两个Ni 3+取代。
由Ni 0.97O 可知,每100个氧离子,就有97个镍离子,有三个Ni 2+空缺,也就有6个Ni 2+被Ni 3+所取代,所以Ni 3+有6个,Ni 2+为97-6=91个。
即Ni 3+与Ni 2+之比为6:91。
解法四 鸡兔同笼发从Ni 0.97O 可知,假如有100个氧离子,就有97个镍离子,假设这97个镍离子都是+2价,那么正价总和为194价,负价总和为200价。
为什么还差+6价呢?这是因为多假设6个+2价的镍离子。
实际上有Ni 3+6个、Ni 2+91个。
所以Ni 3+与Ni 2+的个数比为6:91。
说明:求解晶体结构计算题,空间三维立体想象是关键。
要运用分割、增补等手段。
借此类题的中心思想是把化学问题抽象成数学问题来解决。
[基础训练]1. 由钾和氧组成的某种离子晶体中含钾的质量分数为78/126,其阴离子只有过氧离子(O 22-)和超氧离子(O 2-)两种。
在此晶体中,过氧离子和超氧离子的物质的量之比为A. 2︰1B. 1︰1C. 1︰2D. 1︰32.食盐晶体如右图所示。
在晶体中, 表示Na +,ο 表示Cl 。
已知食盐的密度为 g / cm 3,NaCl 摩尔质量M g / mol ,阿伏加德罗常数为N ,则在食盐晶体里Na +和Cl 的间距大约是A32NMρcm B32N Mρcm A32MNρcm D38NMρcm 3.下列物质中,含有共价键的离子晶体是 ( ) A .NaCl B .NaOH C .NH 4ClD .I 24.实现下列变化,需克服相同类型作用力的是 ( ) A .石墨和干冰的熔化 B .食盐和冰醋酸的熔化 C .液溴和水的汽化D .纯碱和烧碱的熔化5.下列性质中,能较充分说明某晶体是离子晶体的是( ) A .具有高的熔点 B .固态不导电,水溶液能导电 C .可溶于水D .固态不导电,熔化状态能导电6.下列叙述中正确的是( ) A .离子晶体中肯定不含非极性共价键 B .原子晶体的熔点肯定高于其他晶体 C .由分子组成的物质其熔点一定较低D .原子晶体中除去极性共价键外不可能存在其他类型的化学键7.某物质的晶体中,含A 、B 、C 三种元素,其排列方式如右图所示(其中前后两面心上的B 原子不能画出),晶体中A 、B 、C 的原子个数比依次为 ( )A.1:3:1 B.2:3:1C.2:2:1 D.1:3:38.实现下列变化,需克服相同类型作用力的是( )A.碘和干冰升华 BC.氯化钠和铁熔化 D.苯和乙烷蒸发9.下列各组物质的晶体中,化学键类型相同,晶体类型也相同的是( )A.SO2和SiO2 B.CO2和H2OC.NaCl和HCl D.CCl4和KCl10.如下图所示,是一种晶体的晶胞,该离子晶体的化学式为()A.ABC B.ABC3 C.AB2C3 D.AB3C311.实现下列变化时,需克服相同类型作用力的是()A.水晶和干冰的熔化B.食盐和冰醋酸的熔化C.液溴和液汞的汽化D.纯碱和烧碱的熔化12.20XX年,日本科学家发现了便于应用、可把阻抗降为零的由硼和镁两种元素组成的超导材料。