下载文档原格式
第一节晶体的常识1、认识晶体和非晶体的本质差异,明白晶体的特征和性质。
2、了解获得晶体的途径。
3、明白晶胞的概念,学会晶胞中微粒数的计算方法(均摊法),能依照晶胞的结构确定晶体的化学式。
晶体与非晶体［学生用书Ｐ3５]1、晶体与非晶体的本质差异2３、晶体的特点(1)自范性①定义:晶体能自发地呈现多面体外形的性质。
②形成条件之一:晶体生长速率适当。
③本质原因:晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列。
(2)各向异性:许多物理性质(强度、导热性、光学性质等)常常会表现出各向异性。
(3)有序性:外形和内部质点排列的高度有序、(4)熔点:有固定的熔点。
1、判断正误(正确的打“√”,错误的打“×")。
(1)晶体有自范性但其微粒排列无序、()(2)晶体具有各向同性,非晶体具有各向异性。
()(3)晶体有固定的熔点、()(4)熔融态物质快速冷却即可得到晶体。
( )(5)熔融的硝酸钾冷却可得晶体,故液态玻璃冷却也能得到晶体。
( )(6)粉末状的固体也有估计是晶体。
( )答案:(１)×(2)× (3)√(4)× (5)× (6)√2、下列物质中属于晶体的是＿_______。
A、橡胶B、玻璃C、食盐ﻩD、水晶E、塑料ﻩF、胆矾解析: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构成的具有规则几何外形的固体,如食盐、冰、金属、水晶、大部分矿石等都是晶体;非晶体中内部粒子的排列则相对无序,如玻璃、橡胶等都是非晶体。
答案:CＤＦ1、晶体与非晶体的区别(1)依据是否具有自范性晶体具有自范性,能自发地呈现多面体的外形,而非晶体不具有自范性。
(２)依据是否具有各向异性晶体具有各向异性,在不同方向上质点排列一般是不一样的,而非晶体不具有各向异性。
(3)依据是否具有固定的熔、沸点晶体具有固定的熔、沸点,给晶体加热时,当温度升高到某温度时便马上熔化或汽化,在熔化过程中,温度始终保持不变,而非晶体没有固定的熔、沸点。
第1节认识晶体【学习目标】1、从认识一般固体出发，重点了解晶体的基本特征、类型以及不同类型晶体的一般物理性质。
2、晶体形成的途径及特性。
3、晶胞的概念。
4、知道晶胞是晶体的最小结构重复单元，能用切割法计算一个晶胞实际拥有的微粒数。
【学习重难点】重点：建立关于晶体的比较完整的知识结构和认识方法计算一个晶胞实际拥有的微粒数难点：晶体中微粒的空间堆积方式计算一个晶胞实际拥有的微粒数【教学过程】引入：投影：巴西向美国追讨世界上最大的祖母绿引入新课展示学习目标。
学习重难点。
各种晶体。
一．晶体的特性活动·探究让学生阅读教材P70-71，完成下面问题1、什么是晶体？2、晶体有什么特性？3、晶体是如何分类的？学生规律总结1、晶体概念________2、晶体的特性⑴__________⑵ _________⑶ ___________ ⑷ _____________二．晶体结构的堆积模型引入：晶体具有规则的几何外形是由什么决定的？学生思考回答：晶体内部的微粒按一定规律周期性重复排列。
那么，你是否想了解晶体内部的微粒是如何排列的？认识晶体晶体内部的微粒按一定规律周期性重复排列可以通过实验手段——X射线衍射，也可以从理论上分析，充分发挥我们的空间想象力。
活动·探究完成教材P73活动·探究，讨论金属晶体在形成晶体时的排列方式。
1、等径圆球的密堆积金属晶体的结构形式可归结为等径圆球的密堆积。
每一层都是最紧密堆积，也就是每个等径球与周围相接触。
而层与层之间的堆积时有多种方式：一种是“…ABAB…”重复方式，叫型的最密堆积，一种是“…ABCABC…”重复方式，叫型的最密堆积。
配位数：在密堆积中，一个原子或离子周围所邻接的原子或离子的数目称为_______________。
思考：阅读教材P 74相关内容回答1、在离子晶体中，阴、阳离子是怎样的堆积的？2、在分子晶体中分子是如何堆积的？学生规律总结2．非等径圆球的密堆积离子晶体中，阴、阳离子的半径是不相同的，因此离子晶体可以视为______________的密堆积，即将不同半径的圆球的堆积看成是大球先按一定方式做_______________，小球再填充在________________________。
——教学资料参考参考范本——2019-2020学年度高中化学第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识课时作业______年______月______日____________________部门[目标导航] 1.认识晶体和非晶体的本质差异，知道晶体的特征和性质。
2.了解获得晶体的途径。
3.知道晶胞的概念，学会晶胞中微粒数的计算方法(均摊法)，能根据晶胞的结构确定晶体的化学式。
一、晶体1．晶体与非晶体的本质差异自范性微观结构晶体有原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体无原子排列相对无序2.获得晶体的三条途径(1)熔融物质凝固。
(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。
3．晶体的特点(1)自范性：①定义：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。
②形成条件：晶体生长的速率适当。
③本质原因：晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列。
(2)各向异性：某些物理性质常常会表现出各向异性。
(3)晶体有固定的熔点。
(4)外形和内部质点排列的高度有序性。
4．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法对固体进行X射线衍射实验。
【议一议】1．某同学在网站上找到一张玻璃的结构示意图(如下图所示)，这张图说明玻璃是不是晶体，为什么？答案不是。
从玻璃的结构示意图来看，玻璃中粒子质点排列无序，没有晶体的自范性。
二、晶胞1．概念晶胞是描述晶体结构的基本单元。
2．结构习惯采用的晶胞都是平行六面体，晶体是由无数晶胞“无隙并置”而成。
(1)“无隙”：相邻晶胞之间没有任何间隙。
(2)“并置”：所有晶胞都是平行排列的，取向相同。
(3)所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。
3．晶胞中原子个数的计算(以铜晶胞为例)(1)晶胞的顶角原子是8个晶胞共用的，晶胞棱上的原子是4个晶胞共用的，晶胞面上的原子是2个晶胞共用的。
(2)金属铜的一个晶胞的均摊到的原子数为8×＋6×＝4。
【议一议】2．晶体与晶胞有什么关系？答案(1)晶胞是描述晶体结构的基本单元。
第三章 不同聚集状态的物质与性质第1节 认识晶体一.选择题：本题共10小题，每题2分，共20分。
每小题只有一个选项符合题意。
1．下表列出了有关晶体的知识，其中错误的是( )【答案】B【解析】干冰为分子晶体，构成微粒为分子，微粒间作用力为范德华力。
2．下列有关晶胞的叙述，不正确的是( ) A ．晶体中的晶胞不一定都是平行六面体 B ．晶胞是晶体中基本的结构重复单元 C ．已知晶胞的结构，可推知晶体的结构D ．使用“切割法”计算晶胞的微粒数，处于顶点、棱、面、体心对晶胞的贡献分别为18、14、12、1【答案】D【解析】六方晶胞中，处于顶点上的微粒对晶胞的贡献为16。
3．下列关于晶体的说法正确的是( )A ．将饱和CuSO 4溶液降温，析出的固体不是晶体B ．可以用划痕的方法鉴别宝石和玻璃制品C．石蜡和玻璃都是非晶体，但它们都有固定的熔点D．蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同【答案】B【解析】A选项，将饱和的CuSO4溶液降温，可析出胆矾，胆矾属于晶体。
B选项，一般宝石的硬度较大，玻璃制品的硬度较小，可以根据有无划痕来鉴别。
C选项，非晶体没有固定的熔点。
D选项，由于晶体具有各向异性，所以蓝宝石在不同方向上的硬度有一定差异。
4．晶体具有各向异性，如石墨在与层垂直的方向上的电导率是与层平行的方向上的电导率的1104。
晶体的各向异性主要表现在( )①硬度②导热性③导电性④光学性质A．①③B．②④C．①②③D．①②③④【答案】D【解析】晶体具有各向异性，主要表现在硬度、导热性、导电性、光学性质等多项物理性质中。
5.科学家发现一种由某金属原子M和非金属原子N构成的气态团簇分子，如图所示。
顶角和面心的原子是M 原子，棱的中心和体心的原子是N原子，它的化学式为( )A．M4N4 B．MN C．M14N13D．M4N5【答案】C【解析】由气态团簇分子和示意图可知其分子式可由示意图查原子个数来确定，M原子共14个，N原子共13个，即分子式为M14N13，C项正确。
第1节认识晶体精彩图文导入具有鲜艳深蓝色的透明钻石，是稀世珍品，大粒者世界上仅有几颗，名钻“希望”，就是其中之一。
现存于世的钻石“希望”，重45.52克拉，具有权其罕见的深蓝色。
据说，它不仅蓝得美丽，而且似乎发射出一股凶恶的光芒，这可能是因为在它那像迷雾一样的历史中，充满了奇特和悲惨的经历，它总是给它的主人带来难以抗拒的噩运之故。
而现在这颗历尽坎坷，蒙受了无数不白之冤的美丽蓝钻“希望”，得到了它适宜的归宿。
温斯顿将它作为礼物捐献给了国家，它现在藏于美国华盛顿的史密森研究所。
从此，它再也不是炫耀豪华和财富，或增加个人娇美的装饰品了，而是成了科学研究的标本。
随着人们生活水平的不断提高，宝石也逐渐走进了寻常百姓家。
由于宝石价格昂贵，一些不法商贩常常以假充真、以次充好欺骗消费者。
而一旦购入了假宝石，则会给消费者带来很大的经济损失。
要想鉴别真假宝石，我们必需了解宝石的结构，宝石就是我们常见的晶体之一，那么究竟什么样的物质才能称为晶体？晶体具有什么样的结构和性质？一细品教材一、晶体的特性1.晶体与非晶体（1）晶体定义：内部粒子（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质。
如：食盐、干冰、金刚石等。
（2）非晶体定义：内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体物质。
如：橡胶、松香、玻璃等。
【例1】下列物质属于晶体的是（）（双选）A.橡胶B.玻璃C.食盐D.水晶注意：晶体和非晶体都是针对固体来说的。
2.晶体的特性（1）具有规则的几何外形在适宜的条件下，晶体能够自发的呈现封闭的规则的多面体外形，这称为晶体的自范性。
非晶态物质没有这个特性。
①有规则的几何外形是指物质在凝固或从溶液中结晶的自然生长过程中，能自发地形成规则的多面体外形，而不是指加工成某种特定的几何形状。
②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。
第1节认识晶体1．了解晶体的重要特征，简单了解晶体的分类。
2．通过等径圆球与非等径圆球的堆积模型认识晶体中微粒排列的周期性规律。
(重点)3．了解晶胞的概念，以及晶胞与晶体的关系，会用“切割法”确定晶胞中的粒子数目(或粒子数目比)和晶体的化学式。
(重难点)晶体的特性[基础·初探]教材整理1晶体1．晶体的概念内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质。
2．晶体的特性(1)晶体的自范性：在适宜的条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。
(2)晶体的各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。
(3)晶体有特定的对称性：晶体具有规则的几何外形。
1．晶体与玻璃、橡胶等非晶体有什么不同？【提示】晶体与非晶体不同之处：晶体外观上有规则的几何外形；晶体的特性：自范性、各向异性、对称性；晶体的结构：内部微粒在空间按一定规律做周期性重复性排列。
2．用什么方法区别晶体和非晶体？【提示】测定熔点法。
晶体有固定的熔点，非晶体无固定熔点。
教材整理2晶体的分类1．分类标准：根据晶体内部微粒的种类和微粒间相互作用的不同。
2．分类晶体类型构成微粒微粒间的相互作用实例离子晶体阴、阳离子离子键NaCl 金属晶体金属阳离子、自由电子金属键铜原子晶体原子共价键金刚石分子晶体分子分子间作用力冰(1)1 mol NaCl晶体含N A个NaCl分子。
(×)(2)金属晶体是由金属键为基本作用形成的，还含有离子键。
(×)(3)SiO2属于原子晶体。
(√)(4)构成分子晶体的微粒是分子，故稀有气体形成的晶体不属于分子晶体。
(×)[核心·突破]晶体和非晶体的区别固体外观微观结构自范性各向异性熔点晶体具有规则的几何外形粒子在三维空间周期性有序排列有各向异性固定非晶体不具有规则的几何外形粒子排列相对无序没有各向同性不固定本质区别微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列题组1晶体1．下列物质具有自范性、各向异性的是()A．钢化玻璃B．塑料C．水晶D．陶瓷【解析】晶体具有自范性和各向异性，钢化玻璃、塑料、陶瓷均不属于晶体。
【答案】 C2．下列不属于晶体的特点的是()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【解析】晶体的特点有：有规则的几何外形(由晶体的自范性决定)、固定的熔点及各向异性，但不一定是无色透明的固体，如紫黑色的碘晶体、蓝色的硫酸铜晶体。
【答案】 D3．普通玻璃和水晶的根本区别在于()A．外形不一样B．普通玻璃的基本构成粒子无规则地排列，水晶的基本构成粒子按一定规律做周期性重复排列C．水晶有固定的熔点，普通玻璃无固定的熔点D．水晶可用于能量转换，普通玻璃不能用于能量转换【解析】晶体和非晶体的本质区别就是粒子(原子、离子或分子)在微观空间里是否呈现周期性的有序排列。
【答案】 B题组2晶体的分类4．下列晶体中由原子直接构成的分子晶体是()A．氯化钠B．氦气C．金刚石D．金属【解析】A项，氯化钠是由Na＋和Cl－通过离子键结合形成的离子晶体；B项，氦气是由氦气原子(分子)通过分子间作用力结合形成的分子晶体；C项，金刚石是由碳原子通过共价键结合形成的原子晶体；D项，金属是由金属阳离子和自由电子通过金属键结合形成的金属晶体。
【答案】 B5．下列晶体熔化时不需要破坏化学键的是()A．金刚石B．食盐C．干冰D．金属钾【解析】熔化时金刚石断裂共价键，食盐断裂离子键，干冰断裂分子间作用力(范德华力)，金属钾断裂金属键。
【答案】 C6．关于晶体与化学键关系的下列说法中，正确的是()A．离子晶体中一定存在共价键B．原子晶体中可能存在离子键C．金属晶体中含有离子，但却不存在离子键D．分子晶体中一定存在共价键【解析】A项，离子晶体中一定存在离子键，可能存在共价键；B项，原子晶体中只存在共价键；D项，分子晶体中可能存在共价键。
【答案】 C【规律总结】判断晶体类型的依据(1)依据构成晶体微粒的种类。
离子晶体：阴、阳离子；分子晶体：分子；原子晶体：原子；金属晶体：金属阳离子和自由电子。
(2)依据构成晶体微粒之间的作用。
离子晶体：离子键；分子晶体：分子间作用力；原子晶体：共价键；金属晶体：金属键。
晶体结构的堆积模型[基础·初探]教材整理1等径圆球的密堆积——金属晶体1.2.配位数：在密堆积中，一个原子或离子周围所邻接的原子或离子的数目。
(1)等径圆球在每一列上进行紧密堆积的方式只有一种。
(√)(2)金属镁的晶体属于A3型最密堆积。
(√)(3)金属铜的晶体属于A1型最密堆积。
(√)(4)金属晶体的配位数都相同。
(×)教材整理2非等径圆球的密堆积所有晶体微粒都采取紧密堆积的排列方式吗？【提示】不一定。
[合作·探究][探究背景]中学化学常见物质：NaCl、蔗糖、干冰、ZnCl2、铜、玻璃、钠、金刚石、SiO2、甲烷晶体。
[探究问题]1．属于离子晶体的是NaCl、ZnCl2，属于分子晶体的是蔗糖、干冰、甲烷晶体，属于金属晶体的是铜、钠，属于原子晶体的是金刚石、SiO2。
2．不服从紧密堆积原理的晶体是金刚石、SiO2，并解释其原因。
【提示】形成原子晶体微粒间以共价键进行堆积，因共价键有饱和性和方向性，决定了一个原子周围的其他原子数目不仅是有限的，而且堆积方向也是一定的。
金刚石、SiO2晶体中原子之间以共价键结合，故不服从紧密堆积原理。
[核心·突破]1．不同晶体的堆积方式2．配位数在密堆积中，一个原子或离子周围所邻接的原子或离子的数目。
[题组·冲关]1．关于晶体结构型式的说法正确的是()A．所有晶体的空间排列都服从紧密堆积原理B．晶体尽量采用紧密堆积方式，以使其变得比较稳定C．金属晶体的结构型式可以归结为非等径圆球的密堆积D．等径圆球的密堆积有A1、A3两种结构型式，其中Cu属于A3型密堆积【解析】离子晶体、分子晶体、金属晶体的空间排列服从紧密堆积原理，而原子晶体的构成微粒为原子，微粒间的相互作用为共价键，由于共价键有方向性和饱和性，所以原子晶体的空间排列不服从紧密堆积原理，A项不正确；金属晶体的结构型式为等径圆球的密堆积，C项不正确；Cu属于A1型密堆积，D项不正确。
【答案】 B2．如图为金属镉的堆积方式，下列说法正确的是()A．此堆积方式属于非最密堆积B．此堆积方式为A1型C．配位数(一个金属离子周围紧邻的金属离子的数目)为8D．镉的堆积方式与铜的堆积方式不同【解析】据图可看出，镉的堆积方式为“…ABAB…”形式，为A3型，而铜的堆积方式为A1型，故A、B两项错误，D项正确；A3型密堆积的配位数为12，即中间一层有6个，上下两层各有3个，C项错误。
【答案】 D3．下列晶体按A1型进行紧密堆积的是()A．干冰、NaCl、金属铜B．ZnS、金属镁、氮化硼C．水晶、金刚石、晶体硅D．ZnS、NaCl、金属镁【解析】干冰、NaCl、Cu、ZnS均为A1型紧密堆积，Mg为A3型紧密堆积，水晶、金刚石、氮化硼、晶体硅为原子晶体，不遵循紧密堆积原则，故只有A正确。
【答案】 A4．将晶体划分为离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体的本质标准是()A．基本构成微粒种类B．晶体中最小重复结构单元的种类C．微观粒子的密堆积种类D．晶体内部微粒的种类及微粒间相互作用的种类【解析】根据晶体内部微粒的种类和微粒间的相互作用的不同，可将晶体分为离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体。
【答案】 D【规律方法】晶体类型不同，堆积模型不同(1)金属晶体采用等径圆球的密堆积。
(2)离子晶体采用不等径圆球密堆积，大球先做等径圆球密堆积，小球再填充空隙。
(3)原子晶体不是紧密堆积。
(4)分子晶体尽可能采用紧密堆积。
晶体结构的最小重复单元——晶胞[基础·初探]概念晶体结构中最小的重复单元形状大小、形状完全相同的平行六面体类型A3型——六方最密堆积——六方晶胞A1型——面心立方最密堆积——面心立方晶胞“切割法”计算某晶胞中的微粒，如果被n个晶胞所共有，则微粒的1/n 属于该晶胞面心立方最密堆积(A1型)和六方最密堆积(A3型)所示的图形均代表一个晶胞吗？【提示】A1型所示图形为一个晶胞，而A3型所示图形为三个晶胞。
[核心·突破]晶胞中粒子数目的计算——切割法1．平行六面体晶胞中不同位置的粒子数的计算某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1n属于这个晶胞。
2．非平行六面体晶胞晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定，如正六棱柱形晶胞，顶点上的每个微粒对晶胞的贡献为16，水平棱边为14，竖直棱边为13，面为12，内部为1。
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)被三个六边形共有，每个六边形占该粒子的1/3。
3．气态团簇分子不能用切割法如图所示，由金属原子M和非金属原子N构成的气态团簇分子，顶角和面上的原子是M原子，棱中心和体心的原子是N原子，则分子式可表示为M14N13或N13M14。
[题组·冲关]1．有下列离子晶体的空间结构示意图：以M代表阳离子，以N代表阴离子，·代表阳离子，代表阴离子，化学式为MN2的晶体结构为()【解析】 利用切割法计算立方晶胞微粒个数的过程如下：A 中阳离子处于顶点位置，故其在晶胞中的数目为8×18＝1个，而阴离子位于体心，其数目为1，故A 的化学式为MN ；同理可得，B 中，M 为4×18＝12，N 为1，化学式为MN 2；C 中M 为4×18＝12，N 为4×18＋1＝32，化学式为MN 3；D 中M 为8×18＋4×12＝3，N 为1，化学式为M 3N 。
【答案】 B2．如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，图中—X 、•—Y 、⊗—Z 。
其对应的化学式不正确的是( )A B C D【解析】 A 图中X 、Y 原(离)子的位置、数目完全等同，化学式XY 正确；B 图化学式应为XY ，不正确；C 图中X 的数目为4×18＋1＝32，Y 的数目为4×18＝12，化学式X 3Y 正确；D 图中X 的数目为8×18＝1，Y 的数目为6×12＝3，Z 位于内部，数目为1，化学式XY 3Z 正确。
【答案】 B3．X(Zn)与Y(S)所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
【导学号：66240024】(1)在1个晶胞中，X 离子的数目为________。
(2)该化合物的化学式为________。
【解析】 一个晶胞中Zn 2＋的数目＝1(8个顶点)＋3(6个面心)＝4，S 2－的数目＝4(4个体内)。
【答案】(1)4(2)ZnS4．利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，如图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为________，该功能陶瓷的化学式为________。
