物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)+第1課時(shí)+高二下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

3.1物質(zhì)的聚集狀態(tài)與晶體的常識(shí)第1課時(shí)1、了解晶體和非晶體的區(qū)別。2、了解晶體的自范性和各向異性。學(xué)習(xí)目標(biāo)自然界中絕大多數(shù)物質(zhì)是固體。隨著化學(xué)的發(fā)展，人工合成的固態(tài)物質(zhì)越來越多，它們廣泛應(yīng)用于能源、環(huán)境、材料、生命科學(xué)等領(lǐng)域。固體分晶體和非晶體兩大類。常見的固體物質(zhì)中，如食鹽、冰、水晶、金屬和許多礦石等，都是晶體，而玻璃、瑪瑙、橡膠之類的物質(zhì)則屬于非晶體。內(nèi)部微粒(原子、離子或分子)在三維空間里呈周期性有序排列而構(gòu)成的具有規(guī)則幾何外形的固體。原子在三維空間是否周期性有序排列一、晶體與非晶體1、晶體2、晶體和非晶體的本質(zhì)差異①自范性一、晶體與非晶體3、晶體的特性

在適宜的條件下，晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)封閉的、規(guī)則的幾何多面體外形，這稱為晶體的自范性。①自范性一、晶體與非晶體3、晶體的特性

在適宜的條件下，晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)封閉的、規(guī)則的幾何多面體外形，這稱為晶體的自范性。在本質(zhì)上，晶體的自范性是晶體內(nèi)微粒在三維空間里呈現(xiàn)周期性有序排列的宏觀表現(xiàn)。思考：具有規(guī)則幾何外形的固體，一定是晶體嗎?

不一定。

晶體規(guī)則的幾何外形是自發(fā)形成的，在外力作用下形成的有規(guī)則幾何外形的固體不是晶體，如玻璃、塑料等相關(guān)制品。玻璃結(jié)構(gòu)示意圖顯微鏡下的食鹽晶體食鹽思考：肉眼看不到規(guī)則外形的固體粉末，有可能是晶體嗎？晶體加熱至熔點(diǎn)開始熔化，熔化過程中溫度保持不變，熔化成液態(tài)后溫度才繼續(xù)上升。②晶體有固定的熔點(diǎn)3、晶體的特性熔點(diǎn)NaCl熔點(diǎn)801℃，鎢的熔點(diǎn)3410℃③各向異性3、晶體的特性晶體在不同的方向上表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)（如導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、硬度等）例如，石墨晶體的導(dǎo)電性，在與層平行的方向上的電導(dǎo)率數(shù)值約為在與層垂直的方向上的電導(dǎo)率數(shù)值的1萬倍。③各向異性3、晶體的特性晶體在不同的方向上表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)（如導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、硬度等）③各向異性3、晶體的特性晶體在不同的方向上表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)（如導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、硬度等）云母與玻璃的導(dǎo)熱性差異實(shí)驗(yàn)為什么晶體呈現(xiàn)各向異性？決定晶體的各向異性是晶體內(nèi)部的微粒在空間各個(gè)方向上排列規(guī)律不同的宏觀表象。ABC微觀結(jié)構(gòu)宏觀性質(zhì)外觀自范性各向異性熔點(diǎn)晶體非晶體本質(zhì)區(qū)別晶體與非晶體外觀自范性各向異性熔點(diǎn)晶體有規(guī)則幾何外形有各向異性有固定熔點(diǎn)非晶體無規(guī)則幾何外形無各向同性無固定熔點(diǎn)本質(zhì)區(qū)別微觀粒子在三維空間是否呈現(xiàn)周期性有序排列晶體與非晶體常見非晶體：玻璃、石蠟、橡膠、炭黑等。①自范性③固定熔點(diǎn)②各向異性鑒別方法：請(qǐng)利用晶體特性列舉一些鑒別假寶石(玻璃材質(zhì))的可能方法。外形呈規(guī)則多面體不同方向的硬度或折光率假寶石無固定熔點(diǎn)3、晶體的鑒別小結(jié)1、晶體與非晶體的區(qū)別本質(zhì)區(qū)別：晶體中微粒呈周期性有序排列2、晶體的鑒別間接鑒別：利用晶體自范性、各向異性、有固定的熔點(diǎn)X射線衍射實(shí)驗(yàn)最科學(xué)的方法：①自范性②各向異性③有固定的熔點(diǎn)晶體特性1、區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是（

）A.測(cè)定熔沸點(diǎn)B.觀察外形C.對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射測(cè)定D.通過比較硬度確定C2、關(guān)于晶體的自范性，下列敘述中正確的是（

）A.破損的晶體能夠在固態(tài)時(shí)自動(dòng)變成規(guī)則的多面體B.缺角的氯化鈉晶體在飽和氯化鈉溶液中慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊C.圓形容器中結(jié)出的冰是圓形的體現(xiàn)了晶體的自范性D.由玻璃制成規(guī)則的玻璃球體體現(xiàn)了晶體的自范性B3、下列敘述中，正確的是（

）A.石英玻璃和水晶都是晶體B.晶體與非晶體的根本區(qū)別在于固體是否具有規(guī)則的幾何外形C.具有各向異性的固體可能是晶體D.粉末狀的固體肯定不是晶體C（5）測(cè)定某一固體是否是晶體可用X射線衍射儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（）（1）固態(tài)物質(zhì)一定是晶體（）（2）凡是有規(guī)則外形的固體一定是晶體（）（3）晶體內(nèi)部的微粒按一定規(guī)律周期性的排列（）（4）固體SiO2一定是晶體（）4、正誤判斷×××√√第2課時(shí)晶胞1、認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單的晶胞。2、能計(jì)算簡(jiǎn)單晶胞中粒子的數(shù)目。學(xué)習(xí)目標(biāo)晶體結(jié)構(gòu)中的基本重復(fù)單元二、晶胞銅晶體銅晶胞1、晶胞晶胞具有一定形狀和大小，能表征晶體所含的微粒及微粒在空間的周期性有序排列特點(diǎn)。二、晶胞2、晶胞與晶體的關(guān)系晶體可看作是數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成。無隙：相鄰晶胞之間沒有任何間隙。并置：所有晶胞都是平行排列的，取向相同。具有平移性常規(guī)的晶胞都是平行六面體計(jì)算可得銅晶胞中共有4個(gè)銅原子，為什么不是14個(gè)銅原子？二、晶胞3、計(jì)算晶胞中微粒的數(shù)目：銅晶體銅晶胞12均攤法：晶胞任意位置上的一個(gè)原子如果是被x個(gè)晶胞所共有，則每個(gè)晶胞對(duì)這個(gè)原子分得的份額就是1/x。晶胞面心的原子：

個(gè)晶胞共用，每個(gè)原子有

屬于該晶胞。21/2面心1243晶胞棱上的原子：

個(gè)晶胞共用，每個(gè)原子有

屬于該晶胞。41/4棱上126543晶胞頂角上的原子：

個(gè)晶胞共用，每個(gè)原子有

屬于該晶胞。81/878上下兩層頂角1晶胞體心的原子：

個(gè)晶胞共用，每個(gè)原子有

屬于該晶胞。11體心晶胞中所含原子數(shù)的計(jì)算均攤法一個(gè)原子對(duì)晶胞的貢獻(xiàn)頂角棱上面心體心18141213、計(jì)算晶胞中微粒的數(shù)目：銅原子在晶胞中的位置：每個(gè)銅晶胞所含銅原子的數(shù)目：頂角、面心2181＝8×＋6×＝4銅晶體銅晶胞Na晶胞I2晶胞8×＋1＝2818×＋6×＝42181②Na＋位于

和

，共有

個(gè)8×＋6×＝4218112×＋1＝441①Cl－

位于

和

，共有

個(gè)頂角面心4棱邊體心4Cl-Na+Cl-Na+NaCl晶胞1/8×8+1/2×6+1×4=8【思考】金剛石晶胞含有幾個(gè)碳原子?頂角：8個(gè)面心：6個(gè)內(nèi)部：4個(gè)1/8×8+1/2×6+1×4=8【思考】金剛石晶胞含有幾個(gè)碳原子?頂角：8個(gè)面心：6個(gè)內(nèi)部：4個(gè)小結(jié)①概念②晶胞與晶體的關(guān)系③晶胞中粒子數(shù)目的計(jì)算晶胞1、下列有關(guān)晶胞的敘述中，正確的是（

）A、晶胞是晶體結(jié)構(gòu)中最小的重復(fù)單元

B、晶胞中的任何一個(gè)粒子都屬于該晶胞

C、所有晶體都是由平行六面體無隙組合而成

D、不同晶體中的晶胞的大小和形狀均相同A1、下列有關(guān)晶胞的敘述中，正確的是（

）A、晶胞是晶體結(jié)構(gòu)中最小的重復(fù)單元

B、晶胞中的任何一個(gè)粒子都屬于該晶胞

C、所有晶體都是由平行六面體無隙組合而成

D、不同晶體中的晶胞的大小和形狀均相同A2、因生產(chǎn)金屬鐵的工藝和溫度等因素不同，產(chǎn)生的鐵單質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)、密度和性質(zhì)均不同，對(duì)鐵晶體用X射線衍射進(jìn)行測(cè)定，測(cè)得A、B兩種晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如下：則A、B兩種晶胞中含有的鐵原子數(shù)分別是_____、_____。243、如圖是某化合物的晶胞，下列有關(guān)說法不正確的是（）A、X原子對(duì)該晶胞組成的貢獻(xiàn)率為1/4B、Y原子對(duì)該晶胞組成的貢獻(xiàn)率有1/8和1兩種C、晶胞中含有的Z原子最少D、該化合物的化學(xué)式為XY2ZC第3課時(shí)金屬晶體1、知道金屬晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2、能借助金屬晶體模型說明金屬晶體中的粒子及粒子間的相互作用。3、能從微觀的視角來解釋金屬晶體的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性等宏觀

性質(zhì)。學(xué)習(xí)目標(biāo)數(shù)一數(shù)金屬金的晶胞中含有的原子個(gè)數(shù)。每個(gè)金晶胞所含金原子的數(shù)目：一、金屬晶體的結(jié)構(gòu)1、金屬晶體中的原子可看作直徑相等的剛性球體，它們?cè)谌S空間按照一定的方式進(jìn)行排列、堆積，形成金屬晶體。2、金屬原子排列和堆積方式不同，可以形成不同結(jié)構(gòu)的金屬晶體。簡(jiǎn)單立方晶胞體心立方晶胞面心立方晶胞思考：金屬晶體中原子是怎樣結(jié)合在一起的？在金屬晶體中，由于金屬元素的電離能較小，原子核對(duì)其價(jià)電子的吸引力較弱，價(jià)電子容易脫離原子核的束縛成為自由電子，這些自由電子不再屬于某一個(gè)金屬原子，可以在整個(gè)金屬晶體中自由移動(dòng)，金屬正離子“沉浸”在自由電子的“海洋”里，形成了強(qiáng)烈的相互作用。2、本質(zhì)：靜電作用金屬鍵的強(qiáng)度差別很大，受什么因素影響呢？3、特征：無方向性和飽和性1、定義：金屬正離子與自由電子之間的強(qiáng)烈相互作用。二、金屬鍵

晶體離子半徑/pm電荷數(shù)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃Li7611801340Na102197.72883Mg7226511107Al53.536602324K138163.65759結(jié)論：金屬正離子半徑越小、所帶電荷數(shù)越多，金屬鍵就越強(qiáng)，熔沸點(diǎn)就越高。根據(jù)以下數(shù)據(jù)，分析金屬鍵強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)？2、構(gòu)成微粒：3、微粒間作用力：1、定義：由金屬鍵結(jié)合形成的晶體。三、金屬晶體金屬正離子和自由電子金屬鍵金屬光澤導(dǎo)電性延展性導(dǎo)熱性試用金屬鍵理論解釋金屬的通性外加電場(chǎng)在金屬晶體中，自由電子的運(yùn)動(dòng)是無序的，但在外加電場(chǎng)作用下，自由電子定向移動(dòng)形成電流，使金屬具有良好的導(dǎo)電性。1、導(dǎo)電性金屬受熱時(shí)，金屬正離子的振動(dòng)加劇，阻礙自由電子的運(yùn)動(dòng)，因而金屬的電阻隨溫度升高而增大。當(dāng)金屬中存在溫度差時(shí)，不停運(yùn)動(dòng)著的“自由電子”通過自身與金屬正離子之間的碰撞，將能量由高溫處傳向低溫處，使金屬表現(xiàn)出導(dǎo)熱性。2、導(dǎo)熱性當(dāng)金屬受到外力作用時(shí)，金屬原子之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，但各層金屬原子之間仍然保持金屬鍵的作用，所以金屬有良好的延展性。3、延展性當(dāng)可見光照射到金屬晶體表面時(shí)，晶體中的自由電子可以吸收光能而呈現(xiàn)能量較高的狀態(tài)，但是，這種狀態(tài)不穩(wěn)定，電子躍遷回到低能量狀態(tài)時(shí)，會(huì)將吸收的各種波長(zhǎng)的光輻射出來，使得金屬不透明并具有金屬光澤。4、金屬光澤銀白色：自由電子吸收所有頻率的光，然后釋放特殊顏色：易吸收某些頻率的光黑色粉末：晶面取向復(fù)雜，吸收可見光后難反射金屬晶體一、金屬鍵的概念、本質(zhì)、特征和影響因素二、金屬晶體及性質(zhì)三、金屬鍵理論解釋金屬的物理性質(zhì)1、金屬晶體的形成是因?yàn)榫w中存在（

）A.金屬離子間的相互作用B.金屬原子間的相互作用C.金屬離子與自由電子間的相互作用D.自由電子間的相互作用C2、金屬能導(dǎo)電的原因是（

）A.金屬晶體中金屬正離子與自由電子間的作用較弱B.金屬晶體中的自由電子在外加電場(chǎng)作用下可發(fā)生定向移動(dòng)C.金屬晶體中的金屬正離子在外加電場(chǎng)作用下可發(fā)生定向移動(dòng)D.金屬晶體在外加電場(chǎng)作用下可失去電子B3、下列有關(guān)金屬性質(zhì)和原因的描述不正確的是（

）A.金屬的光澤，是因?yàn)榻饘僦械淖杂呻娮游樟丝梢姽?，又把各種波長(zhǎng)的