师：同学们，今天我们一起来学习高二化学选择性必修2第三章第三节第二课时——离子晶体、过渡晶体与混合型晶体。希望通过本节课，大家能了解离子键的特点，以氯化钠、氯化铯为例解释典型离子化合物的某些性质，并举例说明不同离子晶体熔点的差异；知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的；了解晶体中粒子间的各种相互作用力，比较四类典型晶体的构成、粒子间相互作用与物质性质的关系。
上节课我们学习了金属晶体，那由离子化合物形成的离子晶体有什么特点？除了典型晶体，有没有非典型晶体呢？今天我们就以氯化钠、氯化铯为例，研究离子晶体的特点；以石墨为例，研究混合型晶体的特点。
大家看，这是两种常见离子化合物的天然晶体，氯化钠晶体和硫酸铜晶体，它们都能自发呈现高度有序的多面体外形，是典型的离子晶体。请同学们结合生活常识，描述一下氯化钠晶体的硬度、熔点等性质。
生：用手揉捏食盐，感觉氯化钠颗粒很硬；烧烤爆炒时加食盐，未见其融化，说明氯化钠熔点高。
师：这些物理性质说明构成氯化钠晶体的微粒间作用力很强。那构成氯化钠晶体的微粒是什么？它们之间的作用力又是什么呢？我们根据氯化钠的晶胞模型来研究。观察可以看到，氯化钠晶体是由钠离子和氯离子构成的，钠离子带正电是阳离子，氯离子带负电是阴离子，它们之间存在静电作用，这种阴阳离子之间的静电作用就是离子键。离子键是一种化学键，作用力较强。氯化钠在融化或者压缩时要破坏离子键，需要较高能量，所以氯化钠晶体熔点高、硬度大。
根据氯化钠晶体，我们可以总结：离子晶体就是由阳离子和阴离子相互作用形成的晶体，构成微粒为阴、阳离子，相互作用为离子键。由离子化合物形成的晶体就是离子晶体。常见的离子晶体有强碱，如氢氧化钠、氢氧化钾；活泼金属氧化物，如氧化钠、氧化钙；大部分盐，如氯化钠、氯化铵。
离子晶体种类繁多，结构多样，这是氯化钠、氯化铯、氟化钙、硫化锌的晶胞模型。可以看到，这些离子晶体都是由阴阳离子通过离子键形成的，但晶胞特点各不相同。下面我们主要学习氯化钠、氯化铯的晶胞结构。
我们先研究氯化钠晶胞，在氯化钠晶胞模型中有个最小平行六面体，如图中阴影部分所示。这个最小平行六面体是不是氯化钠的晶胞呢？为什么？
生：从模型上看，此最小平行六面体8个顶角不相同，平移后不能进行无隙并置，不符合晶胞的结构要求，所以不是晶胞。
师：非常好。再看看氯化钠晶胞，8个顶点都是氯离子，是相同离子。x、y轴方向的4条平行棱相同，x、y轴方向平行的两个面也相同。符合这种特征的最小结构就是晶胞。
从晶胞模型我们还能看到，与钠离子等距离且最近的氯离子有6个，与氯离子等距离且最近的钠离子也有6个，所以晶胞中钠离子和氯离子的个数比为1 : 1。
那一个氯化钠晶胞中有多少个钠离子和氯离子呢？观察氯化钠晶胞，回答下列问题：钠离子和氯离子在晶胞中的位置，计算每个晶胞中钠离子和氯离子的数目。
生：钠离子位于晶胞的棱和体内，氯离子位于晶胞的顶角和面。通过均摊法算出钠离子个数为1×1 + 12×1/4 = 4个，氯离子个数为8×1/8 + 6×1/2 = 4个。
师：所以一个氯化钠晶胞中含有4个钠离子和4个氯离子，因此氯化钠化学式表示的是钠离子和氯离子的组成比为1 : 1，不是分子式。
我们继续观察氯化铯晶胞，思考以下问题：如何判断这个结构是晶胞？说明铯离子和氯离子在晶胞中的位置。
生：这个结构符合8个顶点相同，3套各4根平行棱分别相同，3套各两个平行面相同的结构特点，所以是晶胞。观察发现铯离子位于晶胞的体内，氯离子位于晶胞的顶角。
师：计算每个晶胞中铯离子、氯离子的个数。
生：铯离子位于体内个数为1个，氯离子个数为8×1/8 = 1个，所以一个氯化铯晶胞中含有一个铯离子和一个氯离子。
师：氯化铯是分子式吗？
生：不是，这是化学式，表示氯化铯晶体中铯离子和氯离子的个数比为1 : 1。
师：同理，离子化合物中的化学式都不是分子式，表示的是离子的组成比。请同学们阅读资料卡片。氯化钠、氯化铯都是碱金属氯化物，是典型的离子晶体，硬度、熔沸点都较高，但具体观察会发现它们的熔沸点数据有较大差异。原因可能是什么？
生：可能是两种离子晶体的离子键强弱不同，晶胞类型不同，导致了它们物理性质上的一些差异。
师：通过理化手册、互联网，我们查到下列离子化合物的熔点。我们看到，氧化钙的熔点很高，但醋酸铯的熔点只有194摄氏度。硫酸钡的熔点比硫酸钠高得多。所以与金属晶体类似，离子晶体由于离子键的强弱不同，熔沸点差异较大。请同学们阅读离子液体相关内容。
研究发现，引入有机基团能够降低离子化合物的熔点，例如硝酸铵熔点为169.6摄氏度，引入乙基合成的硝酸乙基铵只有12摄氏度。根据这个思路能够获得室温或者稍高于室温呈液态的离子化合物，即离子液体。离子液体有优于有机溶剂的物理性能，可用于开发电池、合成药物。有兴趣的同学课后可以进一步去了解。
到目前为止，我们学习了分子晶体、共价晶体、金属晶体、离子晶体四种类型。请根据表格对这四种晶体进行对比、归纳和总结。
生：构成微粒分别为金属阳离子和自由电子、阴阳离子、分子、原子。金属晶体有金属单质、合金；离子晶体有强碱、活泼金属氧化物、大部分盐；分子晶体有非金属氢化物、部分非金属单质、部分非金属氧化物、酸和大多数有机物；共价晶体有某些单质，如硅、锗；某些非金属化合物，如二氧化硅、碳化硅。
物理性质上，金属晶体一般硬度和密度较大，熔沸点较高；离子晶体一般硬度和密度较大，熔沸点较高；分子晶体一般硬度和密度较小，熔沸点较低；共价晶体一般硬度和密度大，熔沸点高。
决定熔沸点高低的因素分别为，金属晶体为金属键强弱；离子晶体为离子键强弱；分子晶体为范德华力或氢键的强弱；共价晶体为共价键的强弱。