晶体的常识全套教案.docx

1、晶体的常识全套教案晶体的常识第一课时教学目标知识与技能1、了解晶体与非晶体的本质差异2、掌握晶体的基本性质过程与方法通过生活常识、情感经验从宏观特征逐步过渡到微观特征，认真把握内部有序造就了外部有序情感、态度与价值观1、通过对晶体内部微观结构的分析，培养学生实事求是、务实严谨的学习作风和学习化学的兴趣2、通过“内部有序造就了外部有序”的事实，培养学生的探究精神教学重点 晶体与非晶体的本质差异教学难点 晶体与非晶体的本质差异，晶体的物理性质教学过程【引言】通过以前对原子结构、分子结构和化学键的学习，我们知道组成物质的质点可以是原子、分子或离子。根据物质在不同温度和压力下，质点间作用力大小的不同和

2、质点排列的有序或无序，物质主要可分为三种聚集状态；固态、液态和气态。固态物质又可分为晶体和非晶体（无定形体）。从这节课开始，我们来学习有关晶体的知识。【板书】第三章 晶体和结构与性质【师】我们先来了解一下晶体的有关常识【板书】第一节 晶体的常识一、晶体与非晶体【师】我们先来看一下它们的定义。【板书】1、晶体：具有规则几何外形的固体。【师】如：NaCl、I2、金刚石等。【板书】2、非晶体：不具规则几何外形的固体。【师】如：松香、蜡烛、玻璃等等。【板书】3、晶体与非晶体的本质差异自范性微观结构晶 体有（能自发呈现多面体结构）原子在三维空间内呈周期性有序排列非晶体没有（不能自发呈现多面体结构）原子排

3、列相对无序4、晶体具有自范性的条件晶体的生长速率适当【师】熔融态物质凝固，但如果凝固速率过快，常常只得到看不到规则多面体外形的粉末或没有规则外形的击块状物。如： 快速冷却 玛瑙 缓慢冷却 水晶【过渡】下面，我们来看一下晶体的特点。【板书】二、晶体的特点1、晶体内部质点和外形质点排列的高度有序性。【师】晶体二氧化硅 非晶体二氧化硅晶体的外形具有一定的、整齐的、规则的几何外形。如教材中所给出的几种晶体的外观。虽然由于生成晶体的条件不同，所得到的晶体在外形上可能有些外曲，但晶体表面的夹角（晶角）总是不变的。【板书】2、有固定的熔点。【师】加热晶体，温度达到晶体熔点时即开始熔化，在完全没有熔化之前，继

4、续加热，温度不现升高。这时所供给的热都用来使晶体熔化，完全熔化后，温度才开始升高。加热非晶体，温度升高到某一程度后开始软化，流动性增强，最后变为液体。从软化到完全熔化，中间经一定的较长的温度范围。也就是说，非晶体没有固定的熔点。【板书】3、有各向异性。【师】由于晶格各个方向上的排列的质点的距离不同，而导致晶体各个方向上的性质也不一定相同，这就是晶体的各向异性。如：云母的离解性（晶体容易沿着某一平面剥离的现象）就不同。如沿两层平面的平行方向剥离就容易，沿着垂直于平面的方向剥离就困难得多。石墨在与层垂直的方向上的导电率为与层平行方向上导电率的1/10000。这种各向异性还表现在晶体的光学性质、热学

5、性质及其他电学性质上。【板书】4、当单一波长的X射线通过晶体时，会在记录仪上看到分立的斑点或谱线。【师】这就是X衍射。晶体能使X射线产生衍射，而非晶体却X射线只能使产生散射。X射线衍射法是用来研究晶体的主要方法。一般是从衍射方向和衍射强度两个方面去研究。前者主要研究点阵结构的周期性，后者主要研究点阵中原子分布的情况。两者结合就可确定晶胞的大小、形状及晶胞中原子（或离子）的位置。【学与问】1、不是晶体。从玻璃的结构示意图来看，玻璃中粒子质点排列无序，没有自范性。2、采用X衍射衍射实验。当X衍射照射假宝石时，不能使X衍射产生衍射，只有散射效应。观察是否具有对称性。在外形上，假宝石没有相等的晶面、晶

6、棱和顶角重复出现。用来划玻璃。真宝石硬度大，可划刻玻璃；而假宝石硬度小，不能用来刻划玻璃。加热。真宝石熔、沸点很高；而假宝石无固定熔点，在一沔温度范围内便开始熔化。【板书】三、晶体的制备1、晶体制备的途径熔融态物质凝固气态物质凝华溶质从溶液中析出【演示】实验31碘的升华与凝华【板书】2、晶体的制备见讲义。【总结】本节课主要给大家介绍了晶体的概念、性质及晶体与非晶体的本质区别及晶体的制备方法。【随堂练习】1、下列物质中，属于晶体的是（ CD ）A橡胶 B玻璃 C食盐 D水晶2、下列物质属于非晶体的是（ C ）A硫磺 B白磷 C松香 D胆矾3、水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急

7、速冷却到165K时形成的，玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且与普通水的密度相同，有关玻璃态水的叙述正确的是（ C ）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玻璃态的水一种特殊状态 D玻璃态水是分子晶体4、下列关于晶体的说法中，不正确的是（ A ）A凡具有规则几何外形的固体一定是晶体B晶胞是晶体结构的基本单元C晶体内部粒子按一定规律周期性重复排列D晶体尽量采用紧密堆积方式，以使其变得比较稳定5、将60的硫酸铜饱和溶液100 g，冷却到20，下列说法正确的是（ B ）A溶液质量不变 B溶剂质量发生变化C溶液为饱和溶液，浓度不变 D有晶体析出，溶剂质量不变【作业】学习与

8、评价P031课时11【板书】第三章 晶体和结构与性质第一节 晶体的常识一、晶体与非晶体1、晶体：具有规则几何外形的固体。2、非晶体：不具规则几何外形的固体。3、晶体与非晶体的本质差异自范性微观结构晶 体有（能自发呈现多面体结构）原子在三维空间内呈周期性有序排列非晶体没有（不能自发呈现多面体结构）原子排列相对无序4、晶体具有自范性的条件晶体的生长速率适当二、晶体的特点1、晶体内部质点和外形质点排列的高度有序性。2、有固定的熔点。3、有各向异性。4、当单一波长的X射线通过晶体时，会在记录仪上看到分立的斑点或谱线。三、晶体的制备1、晶体制备的途径熔融态物质凝固气态物质凝华溶质从溶液中析出晶体的常识第

9、二课时教学目标知识与技能1、了解晶胞的概念。2、了解几种常见的晶胞类型。3、掌握晶体与晶胞的关系，会通过晶胞确定晶体人化学式过程与方法利用模型将化学知识具体化，掌握用“均摊法”数学方法来解决化学知识的方法情感、态度与价值观通过“均摊法”的学习与应用，使学生加强学科间联系教学重点晶胞的概念、结构；均摊法的应用教学难点晶胞与晶体的关系教学过程【引入】上节课我们学习了晶体与非晶体的概念及其本质区别，知道了其本质区别的宏观与微观表象。【师】通过上节课的学习我们知道：不同晶体在熔、沸点、强度、导热性等物理性质上差异较大。如：W的熔点为3410，而Hg的熔点则为。又如：虽然金刚石和石墨都是碳元素的同素异形

10、体，但金刚石是世界上最硬的物质，石墨却是世界上最软的矿物之一。它们在性质上有这么大的差异，主要是因为其内部结构不同，汉我们知道了它们在结构上的差异后，就能够知道它们在结构上为什么有这么大的差异的原因。从这一节课开始，我们就来学习晶体的结构。本节课我们来学习晶体的最基本结构晶胞。【板书】四、晶胞1、晶胞是描述晶体结构的最基本单元。且都是平行六面体。【师】从名称上来看，晶胞就和生物体内的细胞一样。生物体是由无数个细胞构成的；同样，晶体也是由许许多多个晶胞所构成。就象书上所提到的那样有如蜂室与蜂巢的关系；又如有些书上所提到的砖与墙的关系。 这两者都说明了晶胞与晶体之间是局部与整体的关系。其实严格地讲

11、，这两种说法都不守全正确。那晶胞与晶体之间到底是什么关系呢？【板书】2、晶体与晶胞的关系晶体是由数量巨大的晶胞无隙并置堆砌而成。无隙并置的条件：相邻晶胞之间没有任何空隙；晶胞都是平行排列，取向相同（相邻晶胞能共顶点相连接）【师】现在大家来考虑一下，为什么说刚才那两个有关晶胞和晶体的比喻是有问题的？因为：蜂巢不是平等六面体，而是六棱柱；而砖没有采取并置堆砌，也就是说，相邻的砖没有共用顶点。【过渡】晶胞都是平等六面体，而平行六面体中最典型的就是立方体。下面我们就来看几种与立方体有关的晶胞。【板书】3、立方晶胞简单立方体心立方面心立方【师】对三种立方进行简单介绍。“并置堆砌”既是说各个晶胞要共顶点相

12、连接，也就是说：一个粒子，最多可供8个晶胞所共有。这样的话，在晶胞中实际所占的粒子数就要打折，那该如何计算呢？下面，我们来学习有关晶胞的计算方法【板书】4、计算晶体化学式或晶胞中粒子数的一般方法均摊法【师】在立方晶胞中，粒子可能出现在到下这几个位置： 顶点 棱 面 内部 从上图来看，可以很明显地看出各个位置的粒子在一个晶胞中所占的比例。【板书】顶点同时为8个晶胞甩共有1/8棱同时为4个晶胞甩共有1/4面同时为2个晶胞甩共有1/2内部同时为1个晶胞甩共有1【学与问】金属钠：81/8 1 = 2 体心立方金属锌：81/8 1 = 2 六方晶体碘：(81/8 61/2)2 = 8 面心立方金刚石：8

13、1/8 61/6 4 = 8 面心立方【总结】本节课我们主要学习了晶胞与晶体的关系，以及晶胞中所含粒子数的计算方法。【随堂练习】1、晶胞是整个晶体中最小的结构单位。NaCl是一仲无色面心立方晶体。NaCl晶胞结构如右图所示，则每个NaCl晶胞中含个 4 Na， 4 个Cl子。2、某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体中心。试分析：（1）晶体中每个Y同时吸引着 4 个X，每个X同时吸引 8 着个Y，该晶体化学式为 XY2 ；（2）晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有_12_个；（3）晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角XYX的度数为 10928 （填角的度数

14、）3、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 ）A2 B3C4 D64、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（ D ）A、18 B、14 C、12 D、115、最近发现一种由钛(Ti) 原子和碳原子形成的气态团簇分子，如右图所示顶点和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心是碳原子。它的化学式是（ D ）ATiC BTi4C4 CTi13C14 DTi14C136、氢气是重要而洁净的能源，要利用氢气作能源，必须安全有效地储存氢气。有报道称某种合金材料有较

15、大的储氢容量，其晶体结构的最小单元如右图所示。则这种合金的化学式为（ D ）ALaNi6 B LaNi3 CLaNi4 D LaNi5【作业】学习与评价P032课时11【板书】第一节 晶体的常识四、晶胞1、晶胞是描述晶体结构的最基本单元。且都是平行六面体。2、晶体与晶胞的关系晶体是由数量巨大的晶胞无隙并置堆砌而成。无隙并置的条件：相邻晶胞之间没有任何空隙；晶胞都是平行排列，取向相同（相邻晶胞能共顶点相连接）3、立方晶胞简单立方体心立方面心立方4、计算晶体化学式或晶胞中粒子数的一般方法均摊法顶点同时为8个晶胞甩共有1/8棱上同时为4个晶胞甩共有1/4面上同时为2个晶胞甩共有1/2内部同时为1个晶

16、胞甩共有1第三章 晶体的结构与性质复习课【学习目标】1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。2.了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。3.理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。4.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的构成微粒、微粒间作用力的区别。【自主学习】一、晶体的常识1晶体与非晶体晶体非晶体结构特征 性质特征自范性熔点异同表现二者区别方法间接方法 科学方法 2.得到晶体的途径(1) 。 (2) 。(3) 。3晶胞 (1)概念：描述晶体结构的 。(2)晶体中晶胞的排列无隙并置无隙：相邻晶胞之间没有 。并置：所

17、有晶胞 、 相同。4晶格能(1)定义：气态离子形成1摩离子晶体释放的能量，通常取正值，单位：kJmol1。(2)影响因素：离子所带电荷数：离子所带电荷数越多，晶格能 。离子的半径：离子的半径 ，晶格能越大。(3)与离子晶体性质的关系晶格能越大，形成的离子晶体越 ，且熔点越 ，硬度越 。二、四种晶体性质比较 类型比较分子晶体原子晶体金属晶体离子晶体构成粒子粒子间的相互作用力硬度熔、沸点溶解性相似相溶难溶于任何溶剂常见溶剂难溶大多数易溶于水等极性溶剂导电、传热性一般不导电，溶于水后有的导电一般不具有导电性，个别为半导体电和热的良导体晶体不导电，水溶液或熔融态导电物质类别及举例所有非金属氢化物(如水

18、、硫化氢)、部分非金属单质(如卤素X2)、部分非金属氧化物(如CO2、SO2)、几乎所有的酸、绝大多数有机物(有机盐除外)部分非金属单质(如金刚石、硅、晶体硼)，部分非金属化合物(如SiC、SiO2)金属单质与合金(如Na、Al、Fe、青铜)金属氧化物(如K2O、Na2O)、强碱(如KOH、NaOH)、绝大部分盐(如NaCl)三、几种常见的晶体模型1原子晶体(金刚石和二氧化硅)(1)金刚石晶体中，每个C与另外 个C形成共价键，CC 键之间的夹角是 ，最小的环是 元环。含有1 mol C的金刚石中，形成的共价键有 mol。(2)SiO2晶体中，每个Si原子与 个O成键，每个O原子与 个硅原子成键

19、，最小的环是 元环，在“硅氧”四面体中，处于中心的是 原子。2分子晶体(1)干冰晶体中，每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有 个。(2)冰的结构模型中，每个水分子与相邻的 个水分子以氢键相连接，含1 mol H2O的冰中，最多可形成 mol“氢键”。3离子晶体(1)NaCl型：在晶体中，每个Na同时吸引 个Cl，每个Cl同时吸引 个Na，配位数为 。每个晶胞含 个Na和 个Cl。(2)CsCl型：在晶体中，每个Cl吸引 个Cs，每个Cs吸引 个Cl，配位数为 。4混合晶体：石墨石墨层状晶体中，层与层之间的作用是 ，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是 ，C原子采取的杂化方式是 。5常见金属

20、晶体的原子堆积模型堆积模型典型代表空间利用率配位数晶胞简单立方堆积面心立方最密堆积A1 体心立方堆积A2 六方最密堆积A3 特别提醒(1)判断某种微粒周围等距且紧邻的微粒数目时，要注意运用三维想象法。如NaCl晶体中，Na周围的Na数目(Na用“”表示)：每个面上有4个，共计12个。(2)常考的几种晶体主要有干冰、冰、金刚石、SiO2、石墨、CsCl、NaCl、K、Cu等，要熟悉以上代表物的空间结构。当题中信息给出与某种晶体空间结构相同时，可以直接套用某种结构。【预习自测】1在下列物质中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2S2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、

21、SiC、晶体硅、金刚石。(1)其中只含有离子键的离子晶体是_；(2)其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是_；(3)其中既含有离子键，又含有极性共价键和配位键的离子晶体是_；(4)其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是_；(5)其中含有极性共价键的非极性分子是_；(6)其中含有极性共价键和非极性共价键的非极性分子是_；(7)其中含有极性共价键和非极性共价键的极性分子是_。(8)其中含有极性共价键的原子晶体是_。2有A、B、C三种晶体，分别由H、C、Na、Cl四种元素中的一种或几种组成，对这三种晶体进行实验，结果如表：序号熔点/硬度水溶性导电性水溶液与Ag反应A811较大易溶水溶液

22、或熔融导电白色沉淀B3 500很大不溶不导电不反应C很小易溶液态不导电白色沉淀(1)晶体的化学式分别为A_、B_、C_。(2)晶体的类型分别是A_、B_、C_。(3)晶体中微粒间作用力分别是A_、B_、C_。3 (五种元素A、B、C、D、E，其中A元素形成的原子核内只有一个质子；B的基态原子s能级的总电子数比p能级的总电子数多1；C元素的原子最外层电子数是次外层的3倍；D在B的下一周期，在同周期元素中，D形成的简单离子半径最小；E是形成化合物种类最多的元素。(1)A、E形成的化合物E2A2分子中键和键数目之比为_；B、C、D三元素的第一电离能由大到小的顺序为_(填元素符号，下同)；A、B、C电

23、负性由大到小的顺序为_。(2)与PH3相比，BA3易液化的主要原因是_；BA3分子中键角_(填“”、“ B C D2氧化物MO的电子总数与SiC的相等，则M为 （填元素符号），MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似，MO的熔点比CaO的高，其原因是 。探究三 依据晶胞判断晶体类型1.下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞示意图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是_(请用相应的编号填写)。2现有几组物质的熔点()数据：A组B组C组D组金刚石：3 550 Li：181 HF：83 NaCl：801 硅晶体：1 410 Na：98 HCl：115 KCl：776 硼晶体：2

24、300 K：64 HBr：89 RbCl：718 二氧化硅：1 723 Rb：39 HI：51 CsCl：645 据此回答下列问题：(1)A组属于_晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是_。(2)B组晶体共同的物理性质是_(填序号)。有金属光泽导电性导热性延展性(3)C组中HF熔点反常是由于_。(4)D组晶体可能具有的性质是_(填序号)。硬度小水溶液能导电固体能导电熔融状态能导电(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为NaClKClRbClCsCl，其原因为_。探究四：晶体的密度及微粒间距离的计算1.某离子晶体的晶胞结构如图所示，X()位于立方体的顶点，Y()位于立方体的中心。试分析：(1)晶体中每

25、个Y同时吸引_个X。(2)该晶体的化学式为_。(3)设该晶体的摩尔质量为M gmol1，晶体的密度为 gcm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中两个距离最近的X之间的距离为_cm。2.镧镍合金、铜钙合金及铈钴合金都具有相同类型的晶胞结构XYn，它们有很强的储氢能力，其中铜钙合金的晶胞结构如右图。试回答下列问题：(1)在周期表中Ca处于周期表_区。(2)铜原子的基态原子核外电子排布式为_。(3)已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.01023 cm3，储氢后形成LaNinH的合金(氢进入晶胞空隙，体积不变)，则LaNin中，n_(填数值)；氢在合金中的密度为_。探究五：对晶胞结构的考查1、下面有关晶体的叙述中，不正确的是 ()A金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子B氯化钠晶体中，每个Na周围距离相等的Na共有6个C氯化铯晶体中，每个Cs周围紧邻8个ClD干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子2、CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，