高中化学 第三章 晶体结构与性质 章末整合教案 新人教版选修3-新人教版高二选修3化学教案

1 第一节 晶体的常识

[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：能从微观角度理解晶体的结构特征，并能结合晶体的特点判断晶体与非晶体。2.证据推理与模型认知：能运用多种晶体模型来描述和解释有关晶体性质的现象，形成分析晶胞结构的思维模型(均摊法)，能根据晶胞的结构确定微粒个数及化学式。

一、晶体与非晶体

1．概念

(1) 晶体：内部粒子(原子、离子或分子)在三维空间按一定规律呈周期性重复排列构成的固体物质。如金刚石、食盐、干冰等。

(2)非晶体：内部原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的固体物质。如橡胶、玻璃、松香等。

2．晶体特点

(1)晶体具有自范性。

①自范性：是晶体能自发地呈现多面体外形的性质。

②实质：晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。

(2)晶体具有固定的熔点。

(3)晶体具有各向异性。

它是指在不同的方向上表现出不同的物理性质，如强度、导热性、光学性质等。

3．获取途径

(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。

2

(1)晶体与非晶体的区别

晶体 非晶体

自范性(本质区别) 有 无

是否均一 均一 不均一

固定熔点 有 无

某些物理性质的各向异性 有 无

能否发生X­射线衍射(最科学的区分方法) 能 不能(能发生散射)

(2)区分晶体和非晶体的方法

测定方法 测熔点 晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点

科学方法 对固体进行X­射线衍射实验

例1 (2019·淄博高二检测)下列物质中属于晶体的是( )

①橡胶 ②玻璃 ③食盐 ④水晶 ⑤塑料 ⑥胆矾

A．①④⑤ B．②③⑥

C．①③④ D．③④⑥

【考点】 晶体与非晶体的判断与比较

【题点】 晶体与非晶体的判断

答案 D

解析 固体有晶体和非晶体之分，晶体是内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律呈周期性有序排列而构成的具有规则几何外形的固体，如食盐、冰、金属、水晶、胆矾等都是晶体；非晶体中内部粒子的排列则相对无序，如玻璃、橡胶、塑料等都是非晶体。

- 1 - 离子晶体

1．下表所列有关晶体的说法中，有错误的是( )

选项 A B C D

晶体名称 碘化钾 干冰 石墨 碘

构成晶体粒子名称 阴、阳离子 分子 原子 分子

晶体内存在的作用力 离子键 范德华力 共价键 范德华力

解析：在石墨晶体内还存在着范德华力、金属键。

答案：C

2．氧化钙在2 973 K时熔化，而氯化钠在1 074 K时熔化，两者的离子间距离和晶体结构类似，下列有关它们熔点差别较大的原因的叙述不正确的是( )

A．氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多

B．氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大

C．氧化钙晶体的结构类型与氯化钠晶体的结构类型不同

D．在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下，晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定

解析：CaO晶体和NaCl晶体都属于离子晶体，熔点的高低可根据晶格能的大小判断。晶格能的大小与离子所带电荷多少、离子间距离、晶体结构类型等因素有关。CaO和NaCl的离子间距离和晶体结构都类似，故晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定。

答案：C

3．根据下表给出物质的熔点数据(AlCl3 160 ℃时升华)，判断下列说法错误的是( )

晶体 NaCl MgO SiCl4 AlCl3 晶体硼

熔点/℃ 801 2 800 －70 180 2 500

A.MgO中的离子键比NaCl中的离子键强

B．SiCl4晶体是分子晶体

C．AlCl3晶体是离子晶体

D．晶体硼是原子晶体

解析：根据表中各物质的熔点，判断晶体类型。NaCl和MgO是离子化合物，形成离子晶体，熔点越高，说明晶格能越大，离子键越强，A项正确；SiCl4是共价化合物，熔点较低，为分子晶体；硼为非金属单质，熔点很高，是原子晶体，B、D项正确；AlCl3虽是由活泼金属和活泼非金属形成的化合物，但其晶体熔点较低，应属于分子晶体，C项错误。

答案：C

4．如图是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是( )

- 1 - 金属晶体

A篇 知识对点训练

知识点一 金属键与金属晶体

1．下列关于金属键或金属的性质说法正确的是( )

①金属的导电性是由金属阳离子和自由电子的定向运动实现的 ②金属键是金属阳离子和自由电子之间仅存在的强烈的静电吸引作用 ③第三周期金属元素Na、Mg、Al的沸点依次升高 ④金属键没有方向性和饱和性，其中的电子在整个三维空间运动，属于整个金属

A．①② B．②③

C．③④ D．①④

答案 C

解析 金属的导电是因为在外加电场的作用下，电子发生定向运动实现的，而金属阳离子并没有运动，因此①错误；金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的相互作用，并非仅存在静电吸引作用，因此②错误；一般情况下，金属阳离子所带电荷越多，半径越小，金属键越强，金属单质的熔、沸点越高，硬度越大，Na＋、Mg2＋、Al3＋三种离子的离子半径依次减小、离子所带电荷依次增多，金属键越来越强，因此③正确；金属键的特征：一是没有方向性和饱和性，二是所有电子在三维空间运动，属于整个金属，因此④正确。

2．金属晶体的形成是因为晶体中存在( )

A．脱落价电子后的金属离子间的相互作用

B．金属原子间的相互作用

C．脱落了价电子的金属离子与脱落的价电子间的相互作用

D．金属原子与价电子间的相互作用

答案 C

解析 金属晶体中是金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作用。

3．下列叙述中正确的是( )

A．有阳离子的晶体一定有阴离子

B．有阳离子的晶体一定是化合物

C．由单质组成的晶体如果固态时能导电也不一定是金属晶体

D．金属晶体都具有较高的熔点和银白色的金属光泽

答案 C

解析 金属晶体就是典型的只有金属阳离子而无阴离子的一类晶体，像铁、铜、金等金属晶体内部存在金属阳离子，却是一类单质晶体，A、B都错误；石墨固态时也能导电，却不是金属晶体，C正确；金属晶体的熔点有的很高，如钨，高达3500 ℃以上，而有的较低，如碱金属，绝大多数金属都有银白色的金属光泽，而少数金属具有颜色，如Au呈金黄色，Cu呈紫红色，Cs略带金色，D错误。

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第一章 原子结构与性质

一、本章教学目标

1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。

2．了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。

3．了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。

4．认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。

5．能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。

6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。

本章知识分析：

本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。总之，本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。

通过本章的学习，学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原子水平上认识物质构成的规律，并能运用原子结构知识解释一些化学现象。

注意本章不能挖得很深，属于略微展开。

相关知识回顾（必修2）

1. 原子序数：含义：

（1）

原子序数与构成原子的粒子间的关系：

原子序数＝