第四节离子晶体.doc

人教版 选修3 物质结构与性质 第三章 晶体结构 南海一中化学组 杨健敏第四节 离子晶体第1课时教学内容分析：本节课内容选自人教版选修3物质结构与性质第三章 第四节（第1课时）。 晶体结构的知识比较抽象，传统的教学方法很难将重难点突破。本节课利用实物模型，3D多媒体动画和生活中鲜活例子，将空间的、抽象的晶体结构与直观形象的模型和实物联系起来，把实物模型转化成学生头脑中的思维模型以帮助学生知识的理解和内化，使学生能真切地感知微观世界的精彩和奇妙。 学生具备了离子键、离子半径、离子化合物等基础知识，本节直接给出氯化钠、氯化铯晶胞，然后在科学探究的基础上介绍影响离子晶体结构的因素，通过掌握典型的离子晶体模型来进一步理解离子晶体结构特点，为学习晶格能作好知识的铺垫。教学目标设定：【知识目标】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学会从不同角度去分析、探究离子晶体的化学组成（化学式的由来）。3理解配位数概念，通过探究知道离子晶体的配位数与离子半径比的关系。【能力目标】1探究晶体结构中培养学生观察能力和空间想象能力。2在方法论出发分析晶体模型，提高学生思维分析能力。【情感目标】让学生真切感知和体会微观世界的精彩和奇妙，激发学生的求知欲。教学重点难点：1、理解氯化钠、氯化铯、氟化钙的晶体结构。2、离子晶体配位数及其影响因素。教学方法：分析、归纳、讨论、探究、实物、多媒体教学教学过程设计：教学环节教师活动学生活动备注引入视频展示：（晶体矿石的精美图片）欣赏，感性认识晶体世界。调动学生积极性。提问视频中的这些物质属于哪一类化合物呢？思考，回答回顾旧知识。再问离子化合物中存在何种作用力呢？点明离子化合物在固态时，称为离子晶体。知识挂钩板书一、 离子晶体由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。笔记过渡新知识指导，分析(1)结构微粒：阴、阳离子(2)相互作用：离子键(3)常见离子晶体有：强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐。概念的理解和掌握过渡离子晶体种类繁多，在刚才通过图片可以看到几种不同外形的离子晶体，其实，在离子晶体中，阴阳离子按一定规律在空间排列，下面我们以熟悉的食盐晶体为例认识离子晶体的典型结构。观看食盐晶体的3D结构。感性认识实物展示食盐晶体的空间球棍模型。观察让学生在亲身动笔时感受离子的位置诱导分析在NaCl晶体的每个晶胞中，Na+占据的位置有多少种？每种位置各有多少个？Cl-占据的位置有多少种？每种位置各有多少个？（学案）动笔在学案中描绘出Na+、Cl-。设问食盐晶体中，存在许多的Na+和Cl-，但为什么食盐的化学式可以用“NaCl”来表示了呢？能否把“NaCl”称之为分子式？困惑、讨论。激起学生的求知欲。板书二、离子晶体化学式的确定笔记提示1在刚才同学描绘过程中，能说说你发现Na+和Cl-的具体位置吗？2晶胞知识的学习中，我们知道位于顶点、面心、棱边、体心上的微粒实际提供给每个晶胞的比例是不同的，是多少？思考，回答：顶点：1/8；面心：1/2；棱边：1/4；体心：1。用已学知识层层解决进入问题的中心。板练晶胞中的氯离子数=12 1/4 +1=4钠离子数 = 81/8 + 61/2 = 4即钠离子与氯离子个数比为4:4=1:1故氯化钠的化学式为: NaCl计算；领悟。理论分析和空间想象能力的培养。指出板书宏观的NaCl晶体是由无数个晶胞相互延伸构成的。从晶胞的角度分析氯化钠的化学式的由来，这种分析方法：（一）均摊法。明确化学研究物质结构的常用方法过渡除此外，我们也可从另一个角度理解氯化钠的化学式的由来。思考拓展思维并深化空间想象能力提示在食盐晶体结构中，我们找找：每个Na+周围最邻近且距离相同Cl-有多少个？每个Cl-周围最邻近的且距离相同Na+有多少个？由此可以得出两种离子的个数比为多少？观察模型，思考，讨论，回答。板书（二）配位数(C.N.)1概念：一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。理解小结在NaCl晶体中， 分子，存在许多 离子和 离子，以 键结合；通过均摊法和配位数法确定，阴阳离子的个数之比为 ；所以，NaCl表示的含义是食盐的 。回答。明了，巩固。拓展NaCl晶体中：1每个Na+周围最近的且等距离Na+有多少个？2每个Cl-周围最近的且等距离Cl-有多少个？思考，分析，讨论，回答过渡常见的离子晶体还有CsCl晶体。提问观察CsCl晶体的结构，试用两种方法去分析“CsCl”化学式的由来？均摊法配位数法在每个氯化铯晶胞中，实际占有：Cs+ 个；Cl- 个。即Cs+与Cl-个数比为 ；故氯化铯的化学式为: 。在氯化铯结构中，Cs+的配位数： ；Cl-的配位数： 。即Cs+与Cl-个数比为 ；故氯化铯的化学式为: 。分小组讨论完成新知识的运用，提高学生的参与性。拓展CsCl晶体中：1每个Cs+周围最近的且等距离Cs+有多少个？2每个Cl-周围最近的且等距离Cl-有多少个？思考，分析，讨论，回答知识拓展巩固点拨要深化掌握NaCl晶体、CsCl晶体结构，一定要做到“心中有图”。科学探究NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子的配位数如下：离子晶体阴离子的配位数阳离子的配位数NaCl66CsCl88得出：阳离子和阴离子的电荷比为11时，阳离子和阴离子的配位数相等；思考，探究。计算，回答。思维更深层次的拔高理论探索提问为什么两者的离子个数比同为1：1，同为AB型晶体，但配位数不同？科学探究以下离子半径数据：离子Na+Cs+Cl-离子半径/pm95169181NaCl、CsCl中阴、阳离子半径比和配位数的关系：NaClCsClr+/r- = r+/r- = C.N.=6C.N.=8得出原因： 不同， 不同。指出阴、阳离子的半径比相差较大，配位数不同。大量实验证明：体会知识拓展板书2影响配位数的因素：几何因素阴、阳离子的半径比笔记科学探究若阳离子和阴离子的电荷比不为11时，如CaF2中阳离子和阴离子的电荷比21时，阳离子和阴离子的配位数又会如何呢？分析CaF2晶胞：Ca2+的配位数为： ；F-的配位数