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  • 您的位置:在点网 > 教案 > 高二教案 > 高二化学晶体结构与性质教案 正文 2017-07-21

    高二化学晶体结构与性质教案

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    篇一:高二化学晶体结构与性质

    第三章 晶体结构与性质

    教学目标

    1.巩固有关晶体粒子、粒子间作用力、晶体结构和晶体性质的基本知识。 2.掌握有关晶体的简单计算。 教学重点

    1.四种晶体类型的基本知识及应用; 2.有关晶体的简单计算。 教学难点

    提高归纳和应用知识的能力,训练学生思维的敏捷性和严密性。 教学过程

    【引入】在这一章里我们学习了五种不同类型的晶体,这节课我们对这些晶体的性质来进行比较和总结。

    【板书】单元复习

    一、晶体结构及粒子间相互作用

    【师】由离子化合物形成的晶体一定是离子晶体;

    由共价化合物构成的晶体一般是分子晶体,少数为原子晶体; 由金属单质构成的晶体一般是金属晶体(Hg除外);

    由非金属单质构成的晶体一般是分子晶体,少数为原子晶体。 【板书】

    二、晶体熔沸点的比较 1.相同条件下不同状态

    固态 > 液态 > 气态 2.不同晶型

    多数情况:原子晶体 > 离子晶体 > 分子晶体 3.相同晶型

    ⑴分子晶体:相对分子质量、氢键、分子的极性 ⑵原子晶体:共价键强弱——原子半径大小

    ⑶金属晶体:金属键强弱——金属离子半径和离子所带电荷数 ⑷离子晶体:离子键强弱——离子半径和离子所带电荷数 【例1】下列物质的熔沸点记低顺序正确的是( B )

    A.金刚石 > 晶体硅 > 二氧化硅 > 碳化硅 B.CI4 > CBr4 > CCl4 > CF4 C.MgO > H2 > O2 > N2D.金刚石 > 生铁 > 纯铁 > 钠 【例2】下列各组物质的沸点,按由低到高的顺序排列的是( C ) A.NH3、CH4、NaCl、NaB.H2O、H2S、MgSO4、SO2 C.CH4、H2O、NaCl、SiO2 D.Li、Na、K、Rb、Cs 【板书】三、典型晶体结构

    1.干冰、金刚石、二氧化硅、NaCl、CsCl、石墨 2.有关晶胞的计算

    【板书】四、判断晶体类型的方法

    【师】主要根据各类晶体物理性质的差异:熔沸点、导电性、机械性能、硬度等。 【板书】1.熔沸点高、硬度大的晶体为原子晶体; 2.熔沸点较高、硬而脆的晶体为离子晶体; 3.熔沸点较低,硬度较小的晶体为分子晶体; 4.熔沸点较高,延展性、导电性好的晶体为金属晶体。 【例3】判断下列晶体的类型

    ⑴熔点120.5℃,沸点271.5℃,易溶于CS2; 分子晶体 ⑵熔点2300℃,沸点2550℃,硬度大;原子晶体

    ⑶熔点190℃,沸点170℃,易升华; 分子晶体 ⑷熔点300℃,沸点1320℃,晶体不导电,水溶液导电。金属晶体【总结】本结课我们复习资料了晶体的概念,认识了晶体的宏观外形与微观结构的关系,同时对晶体的性质与晶体类型的关系也进行了归纳。

    学习晶体,应学会将立体几何图形与化学物质模型联系起来,将化学概念抽象成数学问题,然后运用数学工具去解决化学问题。

    【随堂练习】

    1. 参考下表中物质的熔点,回答下列问题。

    ⑴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。

    ⑵硅的卤化物及硅、锗、锡、铅的氯化物的熔点与 有关,随着 增大,增强,熔点依次升高。

    ⑶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。

    2. 下列叙述正确的是( C ) 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不可能存在其他类型共价键 3. 有关晶体的下列说法中正确的是( B )

    A.晶体中分子间作用力越大,分子越稳定 B.原子晶体中共价键越强,熔点越高 C.冰熔化时水分子中共价键发生断裂D.氯化钠熔化时,离子键未被破坏 【作业】《学习与评价》P89复习题 【板书】 单元复习

    一、晶体结构及粒子间相互作用

    二、晶体熔沸点的比较 1.相同条件下不同状态

    固态 > 液态 > 气态 2.不同晶型

    多数情况:原子晶体 > 离子晶体 > 分子晶体 3.相同晶型

    ⑴分子晶体:相对分子质量、氢键、分子的极性 ⑵原子晶体:共价键强弱——原子半径大小

    ⑶金属晶体:金属键强弱——金属离子半径和离子所带电荷数 ⑷离子晶体:离子键强弱——离子半径和离子所带电荷数 三、典型晶体结构

    1. 干冰、金刚石、二氧化硅、NaCl、CsCl、石墨 2. 有关晶胞的计算 四、判断晶体类型的方法

    篇二:第3章 晶体结构与性质【教案

    三章 晶体结构与性质

    ◇考纲解读: 一、考点(考查内容)

    1、构成分子晶体、原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别; 2、原子晶体、离子晶体、分子晶体熔、沸点的高低比较; 3、晶胞中实际拥有微粒的求算; 4、几种常见金属晶体的堆积模型。 二、考纲要求

    1、了解晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质之间的关系;

    2、知道金属键的含义,能用金属键理论解释金属的物理性质,能列举金属晶体的基本堆积模型; 3、了解分子晶体、原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别。 三、考查角度

    在选择题中主要考查晶体类型、四种晶体的区别等,在综合题中考查晶体的结构特点以及有关离子晶体晶胞中微粒数的计算。

    第一节 晶体的常识

    一、晶体与非晶体

    1、晶体与非晶体的区别:

    【注意】:(1)、晶体有规则的几何外形,但有规则几何外形的不一定是晶体。

    如:玻璃、塑料等相关制品不是晶体;

    (2)、同一物质可以是晶体,也可以是非晶体。如晶体SiO2和非晶体SiO2 。 2、获得晶体的三条途径: (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。 二、晶胞

    1、定义:为了描述晶体在微观空间里原子的排列,无须画出千千万万个原子,只需在晶体微观空间

    里取出一个基本单元即可。这种描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。

    2、晶胞(的特点)与晶体的关系: (1)、晶胞是描述晶体结构的基本单元; (2)、数量巨大的晶胞―无隙并置‖构成晶体;

    晶胞是晶体的代表,是晶体中的最小单位。晶胞并置起来,则得到晶体。晶胞的代表性体现在以下两个方面:一是代表晶体的化学组成;二是代表晶体的对称性,即与晶体具有相同的对称元素(对称轴、对称面和对称中心)。

    一般说来,晶胞都是平行六面体。整块晶体可以看成是无数晶胞―无隙并置‖而成。 【说明】:―无隙‖,是指相邻晶胞之间没有任何间隙;

    ―并置‖,是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。

    3、晶胞中粒子数目的计算方法——均摊法: 如果某个粒子为n个晶胞所共有,则该粒子有

    1

    属于这个晶胞。 n

    (1)、在做由晶体结构确定物质的化学式的题目时,一般利用均摊法,如由立方体结构晶体的晶胞确定晶体化学式的方法:

    ①、处于立方体顶点上的粒子,同时为8个晶胞共有,每个粒子有属于该晶胞;

    1

    8

    ②、处于立方体棱上的粒子,同时为4个晶胞所共有,每个粒子有

    1

    属于该晶胞; 4

    1

    属于该晶胞; 2

    ③、处于立方体面上的粒子,同时为2个晶胞所共有,每个粒子有

    ④、处于立方体内部的粒子,则完全属于该晶胞。

    (2)、非长方体(立方体)晶胞中粒子视具体情况而定,如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形, 其顶点(1个碳原子)被三个六边形所共有,每个六边形占。

    【注意】:在使用―均摊法‖计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状。 【例题】:已知Cu和N形成某种化合物的晶胞结构如图所示(每个 球均表示1个原子,其中N显﹣3价),则其化学式为。

    4、晶胞的意义:晶体是由无数个晶胞堆积得到的。知道了晶胞的大小和形状以及晶胞中粒子的种类、

    数目和粒子所处的空间位置,就可以了解整个晶体的结构。

    1

    3

    第二节 分子晶体与原子晶体

    一、分子晶体

    1、分子晶体:由分子构成,相邻分子间靠分子间作用力相互吸引。 2、分子晶体特点:低熔点、易升华、硬度很小。 3、常见分子晶体分类:

    (1)、所以非金属的氢化物,如H2O、H2S、NH3、HCl、CH4等;

    (2)、部分非金属单质,如稀有气体、卤素(X2)、O2 、硫(S8)、N2 、白磷(P4)、C60等; (3)、部分非金属氧化物,如CO2、P4O5、P4O10、SO2等; (4)、几乎所有的酸; (5)、绝大多数有机物的晶体。

    4、构成分子晶体的注意力包括范德华力和氢键。 5、分子晶体结构特点

    (1)、如果分子间作用力只是范德华力,若以一个分子为中心,其周围可以有12个紧邻的分子, 分子晶体的这一特征称为分子密堆积,如O2 和C60 。

    (2)、冰的晶体:水分子间的主要作用力是氢键(也存在范德华力),每个水分子周围只有4个紧 邻的水分子。

    (3)、干冰: CO2的晶体,分子间只存在范德华力;性质特点是熔点低,易升华;在工业上用作 制冷剂。

    6、分子晶体与化学键

    (1)、分子晶体中一定存在范德华力,不一定存在化学键。

    (2)、除稀有气体构成的分子晶体外,一般分子晶体中分子之间的作用力是范德华力,分子内部原子之间存在的注作用力是共价键。 二、原子晶体

    1、原子晶体:所有原子以共价键相结合,是三维的共价键网状结构。

    2、金刚石的结构:正四面体网状空间结构,C—C—C夹角为109°28′,每个C原子均采取sp杂化。 3、特点:(1)、硬度大、熔点高;

    (2)、不溶于一般的溶剂;

    3

    (3)、不能导电。

    4、常见的原子晶体:(1)、某些非金属单质,如硼、硅、锗、金刚石等;

    (2)、某些非金属化合物,如碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)等; (3)、某些氧化物,如水晶(SiO2)等。

    第三节 金属晶体

    一、金属键

    1、构成粒子:在金属单质的晶体中,原子之间以金属键相互结合,构成金属晶体的粒子是金属阳离

    子和自由电子。

    2、电子气理论:描述金属键本质的最简单理论是电子气理论。该理论把金属键描述为金属原子脱

    落下来的价电子形成遍布整块晶体的―电子气‖,被所有原子所共用,从而把所有金 属原子维系在一起。

    3、金属键的强弱:

    金属键的强度差别很大,例如,金属钠的熔点较低,硬度较小,而钨是熔点最高的金属,这是由于形成的金属键强弱不同的缘故。一般来说,金属的价电子数越多、金属离子的半径越小,形成的金 属键就越强,金属的熔点也就越高。 4、电子气理论对金属材料物理性质的解释: (1)、金属晶体具有金属光泽和颜色

    绝大多数的金属都是银白色的、具有金属光泽的晶体,少部分金属晶体有颜色。这是由于自由电 子能对可见光进行选择性吸收和反射,从而使金属晶体具有不同的意思和光泽。 (2)、金属的导电性、导热性、延展性

    导电性——在通常情况下金属里金属离子之间是紧密排列并堆积在一起的,但自由电子却能在整 个晶体里自由运动(无一定方向)。但在一定外电场的条件

    高二化学晶体结构与性质教案

    下,自由电子在金属中就发生定向移动而形 成电流,所以金属易导电。一般来说,导电性好的金属其导热性也好,导电性最好的金属是银(依次 是Cu、Au、Al、Zn等)温度越高,金属导电性越差(阻碍自由电子的定向移动)。

    导热性——自由电子运动时常跟金属离子碰撞而引起两者能量的交换。当金属某部分受热,在那 个区域的自由电子能量增加,运动速度加快,通过碰撞电子就把能量传递给其他金属离子,金属就是 借着自由电子的运动,把能量从温度高的部分传递到温度低的部分,从而使整块金属达到相同的温度。

    延展性——延展性实际上是延性和展性的合称。延性指拉成细丝,展性指轧成薄片。

    当金属受到外力作用时,各层之间会发生相对滑动,但由于金属离子跟自由电子之间的较强作用依然存在,所以金属只发生形变,但不会断裂,金属的这种延展性使金属具有良好的机械加工性能。 不同的金属延展性不同,延展性最好的是金,1g金能拉成3.2 km的细丝,可压制成万分之一毫米

    厚的薄片。

    二、金属晶体的原子堆积模型

    1、金属原子在二维平面里有两种排列方式,一种是非密置层,其配位数为4;另一种是密置层,其配

    位数为6。金属晶体可以看作是金属原子在三维空间中堆积而成,有如下基本模式:

    (1)、简单立方堆积:按非密置层方式堆积而成,其空间利用率比较低(52 %),晶胞构成一个立 方体,每个晶胞含一个原子,如金属钋。

    (2)、体心立方堆积:按非密置层方式堆积而成,晶胞构成是体心立方,每个晶胞含两个原子,如碱金属和铁。空间利用率约为68 %。

    (3)、六方最密堆积和面心立方最密堆积:六方最密堆积和面心立方最密堆积是按照密置层的方式 堆积而成,配位数均为12,空间利用率均约为74 %。六方最密堆积按ABABAB……的方式堆积;面 心立方最密堆积按ABCABCABC……的方式堆积。

    金属晶体的四种堆积模型对比:见教材第76页【资料卡片】 三、混合晶体

    石墨中碳原子采取sp2杂化,形成平面六元环结构,层内碳原子核间距金刚石中碳原子核间距, 层间C原子通过范德华力维系。

    归 纳 总 结

    一、晶体的基本类型与性质

    篇三:2015年高中化学《物质结构与性质》3.1晶体的常识教案 新人教版选修3

    第一节 晶体的常识

    教材分析:本节内容是安排在原子结构、分子结构以及结构决定性质的内容之后来学习,对于学生的学习有一定的理论基础。本节内容主要是通过介绍各种各样的固体为出发点来过渡到本堂课的主题——晶体和非晶体。而晶体和非晶体的学习是以各自的自范性和微观结构比较为切入点,进而得出得到晶体的一般途径以及晶体的常见性质和区分晶体的方法。

    [学习目标]

    [知识梳理]

    一、晶体与非晶体

    1.晶体的自范性即______________________________________________________.晶体呈自范性的条件之一是____________________________________________________.

    2.得到晶体一般有三条途径:(1)____________,(2)___________________________,

    (3)_________________________

    3.

    晶体

    非晶体 自范性微观结构

    4. 晶体的熔点较__________,而非晶体的熔点_______________,区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是______________________________________________.

    二、晶胞

    5._________________________________ _________________是晶胞。

    [方法导引]晶胞中粒子数的计算方法:

    晶体结构类习题最常见的题型就是已知晶胞的结构而求晶体的化学式。

    解答这类习题首先要

    明确一个概念:由晶胞构成的晶体,其化学式不一定是表示一个分子中含有多少个原子,而是表示每个晶胞中平均含有各类原子的个数,即各类原子的最简个数比。解答这类习题,通常采用分摊法。

    在一个晶胞结构中出现的多个原子,这些原子并不是只为这个晶胞所独立占有,而是为多个晶胞所共有,那么,在一个晶胞结构中出现的每个原子,这个晶体能分摊到多少比例呢。这就是分摊法。分摊法的根本目的就是算出一个晶胞单独占有的各类原子的个数。

    分摊法的根本原则是:晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/x。下面对立体晶胞进行详细分析。在立体晶胞中,原子可以位于它的顶点,也可以位于它的棱上,还可以在它的面上(不含棱),当然,它的体内也可以有原子;每个顶点被8个晶胞共有,所以晶胞对自己顶点上的每个原子只占1/8份额;每条棱被4个晶胞共有,所以晶胞对自己棱上的每个原子只占1/4份额;每个面被2个晶胞共有,所以晶胞对自己面上(不含棱)的每个原子只占1/2份额;晶胞体内的原子不与其他晶胞分享,完全属于该晶胞。

    1.每个晶胞涉及同类A数目m个,每个A为n个晶胞共有,则每个晶胞占有A:m×1/n。

    2.计算方法

    例1.水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165k时形成的,玻璃态的水无固态形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同,有关玻璃态水的叙述正确的是( )

    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. 玻璃态水是分子晶体

    解析: 这是一道信息题,从题给信息知玻璃态的水密度与普通液态水的密度相同,故A、B错误。又只、知玻璃态的水无固定形态,不存在晶体结构,故D错误。

    答案: D

    例2.最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,如右图所示,

    顶角和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,它的化学

    式是 。

    解析:考察学生对晶体结构、分子结构概念的理解、运用能力。解题关键:本题是送给粗心同学的“礼物”,一些在省初赛中得分较高的同学,包括部分后来冲进冬令营的同学都在此题“载了跟头”。从题目本身来看,本题图形“就是”NaCl晶胞的图形,按顶点算1/8,棱中点算1/4,面心算1/2,中心算1的规则很快可算出Na:Cl=1:1,或一部分同学甚至已记住答案,就是1:1,所以,阅卷发现相当多的考生答案为TiC可CTi。部分考生把该分子当成晶体结构的一部分。其实,本题命题者一开始就清楚交待:它是一个小分子,而非像NaCl晶体那样的巨型分子。所以,审题清楚对考生来说是至关重要的。

    答案:Ti14C13。

    扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的结构示意图为右图,它的化学式

    是( ) 例3.钛酸钡的热稳定性好,介电常数高,在小型变压器、话筒和

    A.BaTi8O12 B.BaTi4O6C.BaTi2O4 D.BaTIO3

    解析:结合识图考查晶体结构知识及空间想像能力。解题关键:由一个晶胞想象出在整个晶体中,每个原子为几个晶胞共用是解题的关键。仔细观察钛酸钡晶体结构示意图可知:Ba在立方体的中心,完全属于该晶胞;Ti处于立方体的8个顶点,每个Ti为与之相连的8个立方体所共用,即只有1/8属于该晶胞;O处于立方体的12条棱的中点,每条棱为四个立方体共用,故每个O只有1/4属于该晶胞。即晶体中Ba:Ti:O=1:(8×1/8):(12×1/4)=1:1:3。 如果以为钛酸钡晶体就是一个个孤立的如题图所示的结构,就会错选C

    答案:D

    [基础训练

    ]

    1.晶体与非晶体的严格判别可采用 ()

    A. 有否自范性B.有否各向同性C.有否固定熔点 D.有否周期性结构

    2.某物质的晶体中含A、B、C三种元素,其排列方式如图所示(其中前后两面心上的B原子未能画出),晶体中A、B、C的中原子个数之比依次为()

    A.1:3:1 B.2:3:1 C.2:2:1 D.1:3:3

    3.1987年2月,未经武(Paul Chu)教授等发现钛钡铜氧

    化合物在90K温度下即具有超导性。若该化合物的结构如右图所示,则该化

    合物的化学式可能是( )

    A.YBa2CuO7-x B.YBa2Cu2O7-xC.YBa2Cu3O7-x D.YBa2Cu4O7-x

    4.白磷分子如图所示:则31 g白磷分子中存在的共价键数目为( )

    A.4 NA B.NA C.1.5 NAD.0.25 NA

    5.某离子化合物的晶胞如右图所示立体结构,晶胞是整个晶体中最基本的重

    复单位。阳离子位于此晶胞的中心,阴离子位于8个顶点,该离子化合物中,

    阴、阳离子个数比是()

    A、1∶8 B、1∶4 C、1∶2 D、1∶1

    6.如右图石墨晶体结构的每一层里平均每个最小的正六边形占有碳原子

    数目为( )

    A、2 B、3 C、4 D、

    6

    7.许多物质在通常条件下是以晶体的形式存在,而一种晶体又可视作若干相同的基本结构单元构成,这些基本结构单元在结构化学中被称作晶胞。已知某化合物是由钙、钛、氧三种元素组成的晶体,其晶胞结构如图所示,则该物质的化学式为( )

    A.Ca4TiO3 B.Ca4TiO6 C.CaTiO3 D.Ca8TiO12

    8.下列有关晶体的特征及结构的陈述中不正确的是( )

    A 单晶一般都有各向异性B 晶体有固定的熔点

    C 所有晶体都有一定的规整外形D 多晶一般不表现各向异性

    9.晶体中最小的重复单元——晶胞,①凡处于立方体顶点的微粒,同时为个晶胞共有;②凡处于立方体棱上的微粒,同时为个晶胞共有;③凡处于立方体面上的微粒,同时为个晶胞共有;④凡处于立方体体心的微粒,同时为个晶胞共有。

    10.现有甲、乙、丙(如下图》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。

    11.右图是超导化合物----钙钛矿晶体的晶胞结构。请回答:

    篇四:选修3第三章晶体结构与性质教案

    第三章 晶体结构与性质

    第一节 晶体常识

    第一课时

    教学目标 :

    1、通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。

    2、学会分析、理解、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。 教学重难点:

    1、晶体与非晶体的区别 2、晶体的特征

    教学方法建议:探究法 教学过程设计:

    [新课引入]:前面我们讨论过原子结构、分子结构,对于化学键的形成也有了初步的了解,同时也知道组成千万种物质的质点可以是离子、原子或分子。又根据物质在不同温度和压强下,物质主要分为三态:气态、液态和固态,下面我们观察一些固态物质的图片。 [投影]:1、蜡状白磷; 2、黄色的硫磺; 3、紫黑色的碘; 4、高锰酸钾

    [讲述]:像上面这一类固体,有着自己有序的排列,我们把它们称为晶体;而像玻璃这一类固体,本身原子排列杂乱无章,称它为非晶体,今天我们的课题就是一起来探究晶体与非晶体的有关知识。

    [板书]:一、晶体与非晶体

    [板书]:1、晶体与非晶体的本质差异

    [提问]:在初中化学中,大家已学过晶体与非晶体,你知道它们之间有没有差异? [回答]:学生:晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点。

    [讲解]:晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点,这只是晶体与非晶体的表观现象,那么他们在本质上有哪些差异呢?

    [板书]:自范性:晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。 [解释]:所谓自范性即“自发”进行,但这里得注意,“自发”过程的实现仍需一定的条件。 例如:水能自发地从高处流向低处,但不打开拦截水流的闸门,水库里的水不能下泻。 [板书]:注意:自范性需要一定的条件,其中最重要的条件是晶体的生长速率适当。

    [投影]:通过影片播放出,同样是熔融态的二氧化硅,快速的冷却得到玛瑙,而缓慢冷却得到水晶过程。

    [设问]:那么得到晶体的途径,除了用上述的冷却的方法,还有没有其它途径呢?你能列举哪些?

    [板书]:2、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。

    [投影图片]:

    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。

    [探究实验]:完成教材实验3-1,请同学们认真观察,并提问同学观察到什么现象。 [回答]:首先碘升华,然后在表面皿下面出现碘的固体。 [讲解]:事实上,这里提到的固体就是凝华得到的碘晶体。

    [过渡]: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! [投影]:晶体二氧化硅和非晶体二氧化硅的示意图 [提问]:小组讨论,通过比较,可以得出什么样结论。 [回答]:晶体的原子排列有序,而非晶体则不是。

    [讲述]:从本质上来说,晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里所呈的现周期性。 [讲述]:通过前面对晶体与非晶体的讨论,现在我们来总结一下,晶体有哪些特点: [板书]:3、晶体的特点: (1)有固定的几何外形; (2)有固定的熔点; (3)有各向异性。 [解析]:对于同一幅图案来说,从不同的方向审视,也会产生不同的感受,那么对于晶体来说,许多物理性质:如硬度、导热性、光学性质等,因研究角度不同而产生差异,即为各向异性。 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

    4

    与层平行的方向上的导电率1∕10。

    [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x-射线衍射实验。

    [提问]:通过这节课的学习,现在请你用一句话来定义晶体,应该怎么说? [回答]:学生1、内部原子有规律的排列的物质;

    学生2、内部原子有规律的排列,且外观为多面体的固体物质。 [板书]:4、晶体的定义:

    质点(分子、离子、原子)在空间有规则地排列成的,具有整齐外型,以多面体出 现的固体物质。 练习:

    1、下列关于晶体与非晶体的说法正确的是:

    A、 晶体一定比非晶体的熔点高 B、 晶体有自范性但排列无序 C、 非晶体无自范性而且排列无序 D、 固体SiO2一定是晶体 2、区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是:

    A、 熔沸点 B、 硬度 C、 颜色

    D、 x-射线衍射实验

    3、在我们的生活中遇到许多固体,通过今天这节课的学习,我们知道固体可以分为晶体与非晶体。请你举出常见的晶体与非晶体的实例。

    答案:1、C;2、D;3、晶体:玛瑙、水晶、硫晶体等等;非晶体玻璃、水泥等等。 4、下列不属于晶体的特点是:

    A、 一定有固定的几何外形 B、 一定有各向异性 C、 一定有固定的熔点 D、 一定是无色透明的固体 5、下列过程可以得到晶体的有:

    A、 对NaCl饱和溶液降温,所得到的固体

    B、 气态H2O冷却为液态,然后再冷却成的固态 C、 熔融的KNO3冷却后所得的固体 D、 将液态的玻璃冷却成所得到的固体

    6、晶体具有各向异性。如蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨在与

    4

    层垂直的方向上的导电率与层平行的方向上的导电率1∕10。晶体的各向异性主要表现在是:

    ①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质

    A、①③ B、②④ C、①②③ D、①②③④

    7、一些不法商人制造假宝石来牟取暴利,你能否根据晶体物理性质的各向异性的特点,列举出一些可能有效鉴别假宝石的方法?

    第二课时

    一、晶胞

    定义:晶体结构中的基本单元叫晶胞 二、晶胞中原子个数的计算方法:

    位于晶胞顶点的微粒,实际提供给晶胞的只有1/8; 位于晶胞棱边的微粒,实际提供给晶胞的只有1/4; 位于晶胞面心的微粒,实际提供给晶胞的只有1/2; 位于晶胞中心的微粒,实际提供给晶胞的只有1。

    练习:

    1、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞(如图2-8所示),可推知:甲晶体中A与B的离子个数比为;乙晶体的化学式为;丙晶体的化学式为______;丁晶体的化学式为______。

    2、钙-钛矿晶胞结构如图2-9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?

    3、晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体,其中含有20个等边三角形的面和一定数目的顶角,每个顶角各有一个硼原子。如图2-10所示,回答:(1)键角____;(2)晶体硼中的硼原子数____个;B—B键____条?

    4、在碳单质的成员中还有一种混合型晶体——石墨,如图2-11所示。它是层状结构,层与层之间依靠作用力相结合。每层内部碳原子与碳原子之间靠作用力相结合,其键角。分析图中每个六边形含有个碳原子。

    5、C70分子是形如椭球状的多面体,该结构的建立基于以下考虑: (1)C70分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键; (2)C70分子中只含有五边形和六边形;

    (3)多面体的顶点数、面数和棱边数的关系遵循欧拉定理:顶点数+面数-棱边数=2。 根据以上所述确定:(1)C70分子中所含的单键数和双键数;(2)C70分子中的五边形和六边形各有多少?

    第二节 分子晶体与原子晶体

    第一课时 分子晶体

    教学目标 :

    1、使学生了解分子晶体的组成粒子、结构模型和结构特点及其性质的一般特点。 2、使学生了解晶体类型与性质的关系。

    3、使学生理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响。 4、知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。

    5、使学生主动参与科学探究,体验研究过程,激发他们的学习兴趣。 教学重点难点:

    重点掌握分子晶体的结构特点和性质特点

    难点是氢键的方向性和氢键对物体物理性质的影响 从三维空间结构认识晶胞的组成结构 教学方法建议:

    运用模型和类比方法诱导分析归纳 教学过程设计:

    复问:什么是离子晶体?哪几类物质属于离子晶体?

    (离子化合物为固态时均属于离子晶体,如大部分盐、碱、金属氧化物属于离子晶体) 投影

    篇五:高中化学《晶体结构与性质》学案.doc

    第三章 晶体结构与性质

    复习学案

    教学要求

    1.认识晶体与非晶体的区别;了解四种晶体的特征.

    2.理解四种晶体的结构与性质的关系,能根据有关的理论解释晶体的物理性质.

    3.知道四种晶体的结构粒子、粒子间作用力的区别以及里子粒子间作用对晶体性质的影响。 4.学会晶胞所含粒子的数的计算方法。 一、晶体的常识

    二、四类晶体的比较

    1. C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度,原子间均以单键结合,下列关于C3N4晶体的说法正确的是 ( ) A. 是分子晶体

    B. 粒子间通过离子键结合

    C. 每个C原子与4个N原子连接,每个N原子与3个C原子连接 D. 该晶体易溶解于水

    2. 氮化硅是一种新型耐高温耐磨材料,在工业上有广泛用途,它属于 ( ) A.原子晶体 B.分子晶体

    C.金属晶体 D.离子晶体

    3. 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 H2O C . NaCl 和 HClD . CCl4 和 KCl 三、熔、沸点的比较

    1.关于晶体的下列说法正确的是 ( ) A. 在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 B. 在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子 C. 原子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D. 分子晶体的熔点一定比金属晶体的低

    2.下列各物质中,按熔点由高到低的顺序排列的是( ) A.H2O> H2Te > H2Se > H2SB.KCl>NaCl>LiCl>HCl

    C.Rb>K>Na>Li D.石墨>金刚石>SiO2>钠 形成规律: 不同类型:

    原子晶体>离子晶体>分子晶体 同种类型: 原子晶体:

    原子半径越小,共价键越 ,熔沸越 。 离子晶体:

    离子电荷数越多,离子半径越小, 金属晶体:

    金属晶体→金属键强弱→金属阳离子半径、所带电荷数

    金属阳离子电荷数越多,离子半径越小,分子晶体:

    ①组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间力越大,熔沸点越( ②式量相同,分子极性越大,熔沸点越() ③分子中存在氢键的比不存在氢键的熔沸点( )

    3.比较MgCO3与 BaCO3 分解温度,哪个更加高?为什么?

    )

    四、几种典型晶体空间结构 1.氯化钠晶体

    阴、阳离子的配位数是

    ,即每个Na+紧邻 个Cl——,这些Cl—构成的几何图形是;每个Na+与 个Na+等距离相邻。平均每个氯化钠晶胞含有( )个Na+和() 个Cl—。

    2.在氯化铯晶体

    每个Cl—(或Cs+)周围与之最接近且距离相等的Cs+(或Cl—)共有个,这几个Cs+(或Cl—)在空间构成的几何构型为;在每个Cs+周围距离相等且最近的Cs+共有 个,这几个Cs+(或Cl—)在空间构成的几何构型为氯化铯晶胞含有( )个Cs+和()个Cl— 。

    3.干冰晶体

    与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化碳分子有几个? 4.金刚石

    属于晶体,这种晶体的特点是.金刚石中每个C原子与 个C原子紧邻,由共价键构成最小环状结构中有个 C原子.晶体中C原子个数与C-C键数之比为: 5.二氧化硅

    每个Si与个O原子形成共价键,每个O与 个Si原子形成共价键。在二氧化硅晶体中Si与O原子个数比为.平均每n mol SiO2晶体中含有Si-O键最接近______ mol。

    6.石墨

    属于 晶体,是 状结构, C原子呈杂化; 晶体中每个C原子被 个六边形共用,平均每个环占有 个碳原子。 晶体中碳原子数、碳环数和碳碳单键数之比为。

    五、确定晶胞所含粒子数和晶体的化学式

    1.有下列离子晶体空间结构示意图:●为阳离子,○为阴离子。以M代表阳离子,N代表阴离

    子,化学式为MN2的晶体结构为

    ABCD

    归纳小结:

    ⑴处于顶点的粒子,同时为8个晶胞共有,每个粒子有( )属于晶胞; ⑵处于棱上的粒子,每个粒子有( )属于晶胞。 ⑶处于面上的粒子,每个粒子有( )属于晶胞。 ⑷处于内部的粒子,()属于晶胞。

    2. 最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,如下图所示:顶角和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,它的化学式是__________。

    形成经验: 六.金属的几种堆积模型 1.以下四种堆积方式分别是

    、 、

    2.晶格能是: 3.已知在25℃,101kPa下,1g C6H14(己烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.41 kJ热

    量。表示上述反应的热化学方程式正确的是

    19-

    O2(g)=6CO2(g)+7H2O(l);△H=-48.41 kJ·mol1 219-

    B.C6H14(l)+O2(g)=6CO2(g)+7H2O(g);△H=+4163 kJ·mol1

    219-

    C.C6H14(l)+O2(g)=6CO2(g)+7H2O(g);△H=+48.41 kJ·mol1

    2

    A.C6H14(l)+

    D.C6H14(l)+

    19-

    O2(g)=6CO2(g)+7H2O(l);△H=-4163 kJ·mol1 2

    4. 已知强酸与强碱在稀溶液中反应的中和热可表示为:

    H+(aq) +OH(aq) =H2O(l) ;△H= -57.3KJ/mol

    CH3COOH(aq) +NaOH(aq) =CH3COONa(aq)+ H2O(l) ; △H= -Q1KJ/mol 1/2H2SO4(浓)+NaOH(aq) =1/2NaSO4(aq) + H2O(l) ; △H= -Q2KJ/mol HNO3(aq) +NaOH(aq) =NaNO3(aq) + H2O(l) ; △H= -Q3KJ/mol

    上述反应均是在溶液中进行的反应,Q1、Q2、Q3的关系正确的是 A.Q1=Q2=Q3B.Q2>Q1>Q3 C.Q2>Q3>Q1D.Q2=Q3>Q1

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