最新高中化学晶体的常识学案 精品.docx
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第三章晶体结构与性质
第一节 晶体的常识(第1课时)
【学习目标】
1、通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。
2、学会分析、归纳和总结的逻辑思维方法,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。
3、了解区别晶体与非晶体的方法,认识化学的实用价值,增强学习化学的兴趣。
【学习重点、难点】
1、晶体与非晶体的区别
2、晶体的特征
【基础知识】
一、晶体与非晶体
1、晶体与非晶体的概念
⑴晶体:
内部粒子(原子、离子或分子)在空间按一定规律呈构成的固体物质,如食盐、干冰、金刚石等
⑵非晶体:
内部的原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的物质。
如橡胶、玻璃、松香等
2、晶体的特性
⑴具有规则的几何外形――晶体的自范性
在适宜的条件下,晶体能自发的呈现 的性质,称为晶体的。
非晶体就没有这个特性。
晶体与非晶体的本质差异
自范性
微观结构
晶体
原子在三维空间里呈周期性有序排列
非晶体
原子排列相对无序
注意:
a、晶体自范性的本质:
是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象.
b、需要一定的条件,其中最重要的条件是。
⑵晶体在不同的方向上表现出不同的物理性质即
⑶晶体具有特定的
注:
晶体和非晶体的本质区别:
构成固体的粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列
【思考】:
请列举得到晶体有哪些途径?
3、晶体形成的一段途径:
(1)熔融态物质凝固;
(2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华);
(3)溶质从溶液中析出。
观察教材P61页图3-2:
1、从熔融态结晶出来的硫晶体;
2、凝华得到的碘晶体;
3、从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体。
【说明】许多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的,但我们可以借助于显微镜观察,这也证明固体粉末仍是晶体,只不过晶粒太小了!
观察教材P61页图3-3
【思考】:
观察教材P62页图3-4晶体二氧化硅和非晶体二氧化硅的示意图。
小组讨论,通过比较,可以得出什么样结论。
【总结】晶体的三大特点:
(1)有固定的几何外形;
(2)有固定的熔沸点;
(3)有各向异性(强度、导热性、光学性质等)
例如:
蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同;石墨在与层垂直的方向上的导电率与层平行的方向上的导电率1∕118。
【小结】可以根据晶体特点区别某一固体属于晶体还是非晶体。
然而,得出区别晶体与非晶体最可靠的方法是利用。
第一节 晶体的常识(第2课时)
【学习目标】
1、理解晶胞的概念。
2、了解几种常见的物质的晶胞类型。
3、理解典型晶胞内粒子的排列方式,并能计算其所包含的粒子数。
【学习重点、难点】晶胞内粒子数的判断
【基础知识】
二、晶胞
1、晶胞及特征
⑴晶胞:
叫晶胞,晶胞在三维空间有规则地重复排列组成了晶体。
⑵晶胞知识要点
①一般来讲,晶胞都是 ,其三边长度a,b,c不一定相等,也不一定垂直。
②划分晶胞要遵循2个原则:
一是尽可能反映晶体内结构的对称性;二是尽可能小。
③整个晶体就是由数量巨大的晶胞周期性的在三维空间“无隙并置”堆砌而成的,所谓“无隙”,是指 ,所谓“并置”是指
。
2、立方晶胞中原子个数的计算
三种典型的立方晶体结构
⑴凡处于立方体顶点位置的微粒(简称“顶点”),同时为8个晶胞所共用,因此每个“顶点”只有 属于该晶胞;
⑵凡处于立方体棱边上的微粒(简称“棱点”),同时为4个晶胞所共用,因此每个“棱点”只有 属于该晶胞;
⑶凡处于立方体面上的微粒(简称“面心”),同时为2个晶胞共用,因此每个“面心”的 属于该晶胞;
⑷凡处于立方体内部的微粒(简称“体心”),完全属于该晶胞。
例1:
由NaCl晶胞结构示意图可知,一个晶胞中:
Na+的个数=Cl-的个数=
例
2:
钙-钛矿晶胞结构如右图所示。
观察钙-钛矿晶胞结构,求该晶体中,钙、钛、氧的微粒个数比为多少?
第一节 晶体的常识作业
姓名班级学号得分
1.下列物质中属于晶体的是( )
A.玻璃B.水晶C.水泥D.橡胶
2.下列关于晶体的说法不正确的是( )
A.粉末状的固体肯定不是晶体
B.晶胞是晶体结构的基本单元
C.晶体内部的粒子按一定规律做周期性的有序排列
D.晶体尽量采取紧密堆积方式,以使其变得比较稳定
3.下列叙述不属于晶体特性的是( )
A.有规则的几何外形 B.具有各向异性
C.有对称性D.没有固定熔点
4.下列有关晶胞的叙述,正确的是( )
A.晶胞是晶体中的最小的结构重复单元
B.不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同
C.晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞
D.已知晶胞的组成就可推知晶体的组成
5.下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是( )
A.具有规则几何外形的固体均为晶体
B.晶体具有自范性,非晶体没有自范性
C.晶体研碎后即变为非晶体
D.将玻璃加工成规则的固体即变成晶体
6.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是( )
A.测定熔、沸点B.观察外形
C.对固体进行X射线衍射D.通过比较硬度确定
7.水的状态除了气态、液态和固态外,还有玻璃态。
它是由气态水急速冷却到165K时形成的,玻璃态水无固定形态,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同。
下列有关玻璃态水的说法中,正确的是( )
A.水由液态变为玻璃态,体积缩小B.水由液态变为玻璃态,体积膨胀
C.玻璃态是水的一种特殊状态D.玻璃态水属于晶体
8.纳米材料的表面粒子数占粒子总数的比例很大,这是它有许多特殊性质的原因。
假设某硼镁化合物的结构如下图所示(六个硼原子位于棱柱内),则这种纳米颗粒的表面粒子数占总粒子数的百分比为( )
A.22%B.70%C.66.7%D.33.3%
9.某晶体的一部分如图所示,这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是( )
A.3∶9∶4B.1∶4∶2C.2∶9∶4D.3∶8∶4
10.某离子化合物的晶胞如下图所示。
阳离子位于晶胞的中心,阴离子位于晶胞的8个顶点上,该离子化合物中阴、阳离子的个数比为( )
A.1∶8 B.1∶4C.1∶2 D.1∶1
11.根据晶体中的晶胞结构,判断下列晶体的化学式中不正确的是( )
12.某晶体中含有A、B、C三种元素,其排列方式如图所示,晶体中A、B、C的原子个数之比依次为( )
A.1∶3∶1B.2∶3∶1C.8∶6∶1D.4∶3∶1
13.下列途径不能得到晶体的是( )
A.熔融态物质快速冷却 B.熔融态物质凝固
C.气态物质凝华D.溶质从溶液中析出
14.氢是重要而洁净的能源。
要利用氢气作为能源,必须解决好安全有效地储存氢气的问题。
化学家研究出利用合金储存氢气的方法,其中镧(La)镍(Ni)合金是一种储氢材料,这种合金的晶体结构已经测定,其基本结构单元如图所示,则该合金的化学式可表示为( )
A.LaNi5 B.LaNi C.La14Ni24 D.La7Ni12
15.现有甲、乙、丙三种晶体的晶胞(甲中X处于晶胞的中心,乙中A处于晶胞的中心),可推知:
甲晶体中X与Y的个数比是__________,乙中A与B的个数比是______________,丙晶胞中有______个C离子,有________个D离子。
16.如图所示为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿的晶体结构,该结构是具有代表性的最小重复单位。
(1)在该物质的晶体结构中,每个钛离子周围与它最近且距离相等的氧离子、钙离子,各有 、 。
(2)该晶体结构中,元素氧、钛、钙的离子个数比是_______,该物质的化学式可表示为 。
17.如下图所示的甲、乙、丙三种晶体
试写出:
(1)甲晶体的化学式(X为阳离子)为 。
(2)乙晶体中A、B、C三种粒子的个数比是 。
(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是 个。
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