高中化學(xué)選修三第三章第一節(jié)晶體的常識

高二化學(xué)（選修3）第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)——幾種典型的晶體結(jié)構(gòu)知識與技能

1.了解分子晶體和原子晶體的特征。

2.通過NaCl、CsCl的晶體結(jié)構(gòu)，學(xué)生知道晶體中粒子的排列規(guī)律。了解離子晶體的特征。

3.通過對晶胞的分析，學(xué)生會計算晶胞中粒子的個數(shù)。過程與方法

通過幾種典型的晶體（干冰、金剛石、石墨、NaCl、CsCl、金屬）結(jié)構(gòu)的分析，學(xué)生能從三維的角度考慮粒子在空間的分布。情感態(tài)度與價值觀

通過晶體結(jié)構(gòu)課件的展示，學(xué)生能感受晶體的外在美和內(nèi)在美。教學(xué)目標(biāo)第一節(jié)讓我們一起先欣賞幾種美麗的晶體晶體的常識雪花金剛石冰糖石墨

水晶石觀察·思考請同學(xué)們判斷下列物質(zhì)是晶體還是非晶體：水晶石思考1、什么是晶體？什么是非晶體？3、晶體有什么特點(diǎn)和性質(zhì)？2、晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是什么？一、晶體與非晶體1.概念

（1）晶體：具有規(guī)則幾何外形的固體。

有序排列

無序內(nèi)部微粒（原子、離子或分子）在三維空間里按一定規(guī)律

構(gòu)成的固體物質(zhì)。（2）非晶體：橡膠、玻璃等固體，其內(nèi)部原子或分子的排列呈現(xiàn)_______的分布狀態(tài)，不一定有規(guī)則幾何外形的固體。2、晶體與非晶體的本質(zhì)差異【說明】a、晶體的自范性即晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。注意，自發(fā)過程的實(shí)現(xiàn)仍需要一定的條件。自范性微觀結(jié)構(gòu)晶體有（能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形）原子在三維空間里呈周期性有序排列非晶體沒有（不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形）原子排列相對無序b、晶體自范性的條件之一：生長速率適當(dāng)。（瑪瑙與水晶）c、晶體自范性的本質(zhì)：是晶體中粒子微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象。石英玻璃天然水晶球里的瑪瑙和水晶（見教材P60圖3～1）瑪瑙和水晶都是SiO2的晶體，不同的是瑪瑙是熔融態(tài)SiO2快速冷卻形成的，而水晶則是熔融態(tài)SiO2緩慢冷卻形成的?，旇Ы?jīng)不同途徑得到的晶體（見教材P61圖3～2）3、晶體形成的三條途徑a、熔融態(tài)物質(zhì)凝固c、溶質(zhì)從溶液中析出b、氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固（凝華）問題與思考粉末狀的固體是否都為非晶體呢？那么怎樣判斷固體是晶體還是非晶體呢？一些晶體的顯微照片：（見教材P61圖3～3）4、晶體的特性（1）自范性：有規(guī)則的幾何外形（晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)和外形質(zhì)點(diǎn)排列的高度有序性）（2）有固定的熔點(diǎn)（3）某些物理性質(zhì)的各向異性（強(qiáng)度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等）（4）當(dāng)單一波長的X－射線通過晶體時，會在記錄儀上看到分立的斑點(diǎn)或者譜線。區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是：對固體進(jìn)行X—射線衍射實(shí)驗。（見課本P62科學(xué)視野）學(xué)與問(教材62頁)

1、不是晶體，粒子排列無序，沒有晶體的自范性。2、A、采用X射線衍射實(shí)驗，當(dāng)X射線照射假寶石時，不能使X射線產(chǎn)生衍射，只有散射效應(yīng)。E、觀看是否具有對稱性，在外形上假寶石沒有相等的晶面、晶棱和頂角重復(fù)出現(xiàn)。C、用它來刻劃玻璃，真寶石硬度大，可刻劃玻璃；而假寶石硬度小，不能用來刻劃玻璃。B、加熱，真寶石沸點(diǎn)很高，而假寶石無固定的熔沸點(diǎn)，在一定的范圍內(nèi)便開始熔化。D、可利用寶石的折光率鑒別晶體為什么具有上述特征呢?問題研究的方法:二、晶胞結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)（1）定義：晶胞是描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元，是晶體中的最小重復(fù)單元（2）晶胞的特征：【注意】我們可以通過上、下、左、右、前、后的平移能與下一個晶胞完全重合a、一般來說,晶胞都是平行六面體

1、晶胞b、晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成.無隙：相鄰晶胞之間無任何間隙并置：所有晶體都是平行排列的，取向相同（3）所有晶胞的形狀及內(nèi)部的原子種類、個數(shù)及幾何排列是完全相同的平行六面體無隙并置三種典型立方晶胞結(jié)構(gòu)簡單立方體心立方面心立方2、晶胞中原子個數(shù)的計算

（1）均攤法a、體心b、面心每個晶胞平均擁有的粒子數(shù)目，如某個粒子為n個晶胞所共用，則該粒子對一個晶胞的貢獻(xiàn)為1/n。11/221平行六面體晶胞12437685214d、頂點(diǎn)c、棱邊1/41/83（2）

晶胞中粒子個數(shù)計算規(guī)律（平行六面體晶胞）晶胞頂角

棱上

面上

中心立方體

1/8

1/4

1/2

1頂角棱上面上

各4個綠色：8×1/8+6×1/2=4灰色：12×?+1=4各1/2個

1、下面幾種晶胞中分別含有幾個原子?練一練2、鈦酸鋇晶體的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。則它的化學(xué)式為（）BaTiO

DA.BaTi8O12B.BaTi4O6

C.BaTi2O4D.BaTiO33、石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)（如圖），試回答下列問題：（1）圖中平均每個正六邊形占有C原子數(shù)為____個、占有的碳碳鍵數(shù)為____個。碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_______。2：323知識拓展——二氧化碳及其晶胞學(xué)與問（教材64頁:）學(xué)與問答案:2288作業(yè)：教材P643：列式計算下圖晶胞中各有多少個原子

在晶體結(jié)構(gòu)中確定一個具有代表性的最小重復(fù)單元為研究對象，運(yùn)用點(diǎn)、線、面的量進(jìn)行解答，主要涉及到摩爾質(zhì)量、阿伏加德羅常數(shù)與密度之間的換算。2、有關(guān)晶體的計算思考1.NaCl晶體中，每個Na+周圍最近距離的Cl-有

個？每個Cl-周圍最近距離的Na+有

個？2.在NaCl晶體中每個Na+周圍最近距離的Na+有__個？66123.氯化鈉的化學(xué)式用“NaCl”來表示，原因何在？能否把“NaCl”稱為分子式？4.每個晶胞中平均有

個Na+？

_

個Cl-？5.該晶胞中，若Na+和Cl-間的最近距離a×10-8㎝，則晶體的密度?=___________________________1129·25/NAa3（g/cm3）21342a10-8cm每個晶胞中所含的Na+和