3.1.2《晶胞》导学案(含解析)2020-2021学年人教版高二化学选修3

第三章《晶体结构与性质》导学案第一节晶体的常识（第二课时晶胞）【学习目标】1．通过观察模型、思考交流，认识晶体和晶胞的关系，知道晶胞是晶体的最小结构重复单元，体会晶胞“无隙并置”形成晶体的过程。

2通过模型分析、讨论交流，能运用均摊法（体心、面心、棱边、顶点位置上的一个原子与晶胞的共有关系）计算晶胞中粒子的数目和确定物质的化学式，并能用均摊思想解决某些化学问题。

【学习重点】无隙并置的含义，均摊法及应用【学习难点】晶体的有关计算【自主学习】旧知回顾：1.晶体是内部粒子(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.晶体类型有分子晶体、离子晶体、原子晶体、金属晶体、混合型等。

3.晶体具有自范性、固定的熔点、有各向异性、均一性、对称性等性质。

在适宜的条件下，晶体能自发地呈现封闭的、规则的多面体外形，这称之为自范性。

实质是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。

形成条件是晶体生长的速率适当。

新知预习：1.晶胞是描述晶体结构的基本单元。

由于晶体的微粒在微观空间中是呈现有规律的周期性排列，因此常从晶体微观空间里“截取”一个具有代表性的基本单元—晶胞来描述晶体在微观空间里原子的排列情况。

晶体与晶胞的关系，可比喻为蜂巢与峰室的关系。

所有晶胞的形状及内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。

2.常见晶胞类型有（1）简单立方晶胞：仅在平行六面体的 8个顶点上有粒子。

（2）体心立方晶胞：除 8个顶点有粒子外，平行六面体的体心还有一个粒子。

（3）面心立方晶胞：除 8个顶点和体心有粒子外，平行六面体的 6个面的面心上都有一个粒子。

3.晶胞中微粒数目的计算方法—均摊法即某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子的 1/n 属于这个晶胞。

【同步学习】情景导入：科学家发现硼化镁在39 K时呈超导性，可能是人类对超导认识的新里程碑。

在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，一层镁一层硼的相间排列。

第一节晶体知识第二课时【学习目标】1.掌握晶胞的定义2.掌握晶胞中原子个数的计算方法：【学习过程】二、晶体构造的基本单元——晶胞1. 晶胞是。

一般说来，晶胞都是，整块晶体可看作是数目巨大的晶胞而成；即指所有晶胞都是的，同样。

2.晶体化学式确实定主要采纳均派法，均派法是指每个晶胞均匀拥有的粒子数目，如某个粒子为 n 个晶胞所共用，则该粒子对一个晶胞的贡献为1/n 。

⑴长方体形（或正方体形）晶胞中，不一样地点的粒子对该晶胞的贡献（即晶胞对该粒子的均派结果）：①处于极点的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子对该晶胞的贡献为。

②处于棱上的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子对该晶胞的贡献为。

③处于面上的粒子，同时为个晶胞共有，每个粒子对该晶胞的贡献为。

④处于体内的粒子，则完整属于该晶胞，每个粒子对该晶胞的贡献为。

⑵非长方体晶胞粒子对晶胞的贡献视状况而定，如石墨晶胞，每一层内碳原子排成正六边形，其极点（一个碳原子）对六边形的贡献为。

【典题解悟】例 1：以以下图所示的甲、乙、丙三种晶体：试写出： (1) 甲晶体化学式（ X 为阳离子）为。

(2) 乙晶体中 A、B、 C 三种微粒的个数比是。

(3) 丙晶体中每个 D 四周联合 E 的个数是个。

分析：明确由晶胞构成的晶体，其化学式不是表示一个分子中含有多少个原子，而是表示每个晶胞中均匀含有各种原子的个数，即各种原子的最简个数比。

解答这种习题，往常采纳切割法。

切割法的根来源则是：晶胞随意地点上的一个原子假如是被x 个晶胞所共有，那么，1每个晶胞对这个原子分得的份额就是x 。

只需掌握晶体立方体中微粒实质据有“份额” 规律：极点微粒在立方体中实占18，立方风光上微粒实占12，立方体棱边上微粒实占14，立方体内部微粒按有1算 1统计。

甲中 X 位于立方体体心，当作1， Y 位于立方体极点，实质据有：18×4=12个，X:Y=1:12 =2: 1，因此甲的化学式为X2Y。

2021年人教版高中化学全套精品选修3导学案：第3章第2节分子晶体与原子晶体第2课时----fe2f1592-6ea1-11ec-9d1a-7cb59b590d7d2021年人教版高中化学全套精品选修3导学案：第3章第2节分子晶体与原子晶体第2课时分子晶体与原子晶体第二课时学案一、学习目标1．掌握相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构的晶体属于原子晶体。

2．以金刚石为例，了解原子晶体的物理性质（熔、沸点，导电性和溶解性）二、学习过程[复习问题]（一）基本知识点（学生自学完成）1.原子晶体：由相邻原子之间的共价键形成的具有空间网络结构的晶体。

2.组成颗粒：___;；。

3.粒子间的相互作用，4。

原子晶体的物理性质(1)熔、沸点__________，硬度___________(2)______________一般的溶剂。

(3)______________导电。

5.常见的原子晶体是___________________________。

6.判断晶体类型的依据(1)看构成晶体的微粒种类及微粒间的相互作用。

对于分子晶体，组成晶体的粒子是_______;，粒子之间的相互作用是___;；对于原子晶体，构成晶体的微粒是_______，微粒间的相互作用是___________键。

（二）要点1水晶晶体是指具有规则几何外形的固体。

其结构特征是其内的原子或分子在主维空间的排布具有特定的周期性，即隔一定距离重复出现。

重复的单位可以是单个原子或分子，也可以是多个分子或原子团。

重复的单位必须具备3个条件，化学组成相同，空间结构(包括化学键)相同，化学环境和空间环境相同。

2.晶胞的概念晶体结构中具有代表性的基本重复单元称为单胞。

三维空间中晶体细胞的无限重复产生宏观晶体。

可以说，晶体的性质取决于晶体细胞的大小和形状、粒子（分子、原子或离子）的类型以及它们之间的作用力。

3.纳米材料我们平时所见到的材料，绝大多数是固体物质，它的颗粒一般在微米级，一个颗粒包含着无数个原子和分子，这时候，材料所显示的是大量分子所显示的宏观性质。

《选修三第三章第三节金属晶体》导学案（第2课时）【课标要求】知识与技能要求：1．了解金属晶体内原子的几种常见排列方式 2．训练学生的动手能力和空间想象能力。

3．培养学生的合作意识。

【复习思考】分子晶体中，分子间的范德华力使分子有序排列；原子晶体中，原子之间的共价键使原子有序排列；金属晶体中，金属键使金属原子有序排列。

金属原子的空间排列会怎样呢？【活动探究】教材P74 利用20个大小相同的玻璃小球，有序地排列在水平桌面上（二维平面上），要求小球之间紧密接触。

可能有几种排列方式?两种排列方式小球的配位数分别是多少？哪一种排列方式空间利用率更高？【学与问】将直径相等的圆球放置在平面上，使球面紧密接触，除上面两种方式外，还有没有第三种方式？【质疑】如果将小球在三维空间排列情况又如何？【阅读】阅读教材P74-75，初步了解金属晶体的其它主要空间排列方式【典例解悟】1：要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。

金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱，而金属键与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。

由此判断下列说法正确的是（）A.金属镁的硬度大于金属铝B.碱金属单质的熔.沸点从Li到Cs是逐渐增大的C.金属镁的熔点大于金属钠D.金属镁的硬度小于金属钙2.金属晶体堆积密度大，原子配位数高，能充分利用空间的原因是（）A.金属原子的价电子数少B.金属晶体中有自由电子C.金属原子的原子半径大D.金属键没有饱和性和方向性【对点练习】 1.金属晶体中，最常见的三种堆积方式有：(1)配位数为8的________堆积，(2)配位数为________的镁型堆积，(3)配位数为______的__________堆积。

其中______和________空间原子利用率相等，________以ABAB方式堆积，________以ABCABC方式堆积，就金属原子的堆积来看，两者的区别是第______层。

2．某晶体具有金属光泽，熔点较高，能否由此判断该晶体属于金属晶体______(填“能”或“否”)，判断该晶体是否属于金属晶体的最简单的实验方法是__________________。

第一节晶体的常识[知识梳理］一、晶体1.晶体与非晶体的本质差异２.（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。

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。

【自主思考】1.区分晶体与非晶体的最可靠的方法是什么？提示最可靠的方法是对固体进行Ｘ­射线衍射实验。

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。

晶胞中微粒数目的计算（1）平行六面体(立方体形)晶胞中微粒数目的计算。

①晶胞的顶角原子是8个晶胞共用；②晶胞棱上的原子是4个晶胞共用;③晶胞面上的原子是2个晶胞共用。

如金属铜的一个晶胞(如图所示)均摊到的原子数为8×错误!未定义书签。

＋6×＼f(1,2)=4。

（2)几种晶胞中原子数目的确定。

结合下图，钠、锌、碘、金刚石晶胞中含有原子的数目分别为２、2、8、8。

【自主思考】2。

晶胞是否全是平行六面体？提示不一定,如有的晶胞呈六棱柱形。

3.由晶胞构成的晶体,其化学式是否表示一个分子中原子的数目?ﻬ提示不表示,只表示每个晶胞中各类原子的最简整数比。

[自我检测]1。

判断正误，正确的打“√”；错误的打“×”。

（1)有规则几何外形的固体就是晶体。

（）(2)熔融态的晶体冷却凝固,得到的固体不一定呈规则的几何外形。

( )（3）晶胞都是平行六面体.( ）(４)晶胞是晶体的最小重复单元。

《选修三第三章第二节分子晶体与原子晶体》导案（第1课时）【课标要求】知识与技能要求：1了解分子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点 2解分子晶体的晶体类型与性质的关系3了解分子间作用力对物质物性质的影响 4了解氢键及其物质物性质的影响。

【回顾】什么是范德华力和氢键？存在于什么微粒构间？由该微粒能否构成的晶体？其（物）性质如何？【阅读与思考】教材P65-66 ，完成：分子晶体 (1)定义：________________________________(2)构成微粒________________________________(3)粒子间的作用力：________________________________(4)分子晶体一般物质类别________________________________(5)分子晶体的物特性（物性质）________________________________________________（6）分子间作用力对物质的性质有怎么样的影响？【资料卡片】P67【视野】P67【典例解悟】1．共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是 ( )A干冰 B氯钠氢氧钠 D碘2下列有关分子晶体熔点的高低叙述中，正确的是（）。

A、2>I2B、S4>4、NH3<PH3D、(H3)4>H3(H2)2H33S4的分子结构与4相似，对其作出如下推测不正确的是( )A．S4晶体是分子晶体 B．常温、常压下S4是气体．S4的分子是由极性键形成的非极性分子 D．S4熔点高于4【本堂小结】下列物质在变过程中，只需克服分子间作用力的是A食盐溶解 B铁的熔干冰升华 D氯铵的“升华”2最近家发现了一种新分子，它具有空心的类似足球的结构，分子式为60，下列说法正确的是( )A60是一种新型的合物 B60和石墨都是碳的同素异形体60中虽然没有离子键，但固体为离子晶体 D60相对分子质量为7203当S03晶体熔或气时，下述各项中发生变的是 ( )A分子内键 B分子间距离分子构型 D分子间作用力4支持固态氨是分子晶体的事实是A氮原子不能形成阳离子 B铵离子不能单独存在常温下，氨是气态物质 D氨极易溶于水5下列有关共价合物的说法：①具有较低的熔、沸点②不是电解质③固态时是分子晶体④都是由分子构成⑤液态时不导电，其中一定正确的是[]A①③④ B②⑤ ①②③④⑤ D⑤6下列分子晶体：①H②HBr ③HI ④O ⑤N2⑥H2熔沸点由高到低的顺序是( )A①②③④⑤⑥ B③②①⑤④⑥ ③②①④⑤⑥ D，⑥⑤④③②①7下列性质适合于分子晶体的是 ( )A熔点1 070℃，易溶于水，水溶液导电 B熔点1031 ℃，液态不导电、水溶液能导电PPPP能溶于S 2、熔点1128 ℃，沸点4446℃ D 熔点9781℃，质软、导电、密度097 g ／c 38已知白磷是由P 4分子形成的分子晶体，每个P 4分子是正四面体结 构。

第一节晶体的常识课前预习学案【预习目标】1、能说出晶体与非晶体的本质差异。

2、能说出晶体的特征。

3、能说出晶胞的概念以及晶胞与晶体的关系，能够通过分析晶胞得出晶体的组成。

【预习问题】1、常见的物质聚集状态有哪些？根据有无固定熔点，固体又可怎么划分？2、常见固体大多数是晶体，而玻璃是非晶体，晶体与非晶体有什么本质差异？3、什么是晶体的自范性？其本质是什么？4、得到晶体有那几条途径？5、区分晶体与非晶体最可靠的方法是什么？6、什么是晶体的各向异性？7、什么叫晶胞？8、如何计算每个晶胞中所含有的原子数目？【提出疑惑】课内探究学案【学习目标】1、了解晶体的初步知识，知道晶体与非晶体的本质差异，学会识别晶体与非晶体的结构示意图。

2、知道晶胞的概念，了解晶胞与晶体的关系，学会通过分析晶胞得出晶体的组成。

3、培养空间想象能力和进一步认识“物质结构觉得物质性质”的客观规律。

【学习重点】晶体、晶胞的概念。

【学习难点】计算晶胞的化学式。

【学习过程】一、晶体与非晶体1、晶体：绝大数固体非晶体：如玻璃、松香、硅藻土、橡胶、沥青等2、晶体与非晶体的本质差异晶体与非晶体的本质差异自范性：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。

注意：自范性需要一定的条件，晶体呈现自范性的重要的条件是见课本：同样是熔融态的二氧化硅，快速的冷却得到看不到晶体外形的玛瑙，而缓慢冷却得到的是晶体外形的水晶，其实，玛瑙和水晶都是二氧化硅晶体。

许多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的，但我们可以借助于显微镜观察，这也证明固体粉末仍是晶体，只不过晶粒太小，肉眼看不到而已。

那么，得到晶体的途径，除了用上述的冷却的方法，还有没有其它途径呢？3、晶体形成的一般途径：（1）（如从熔融态结晶出来的硫晶体）（2）（如凝华得到的碘晶体）；（3）（如从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体）4、晶体的特点：（1）；（2）；（3）。

《选修三第三章第二节分子晶体与原子晶体》导案（第2课时）【课标要求】知识与技能要求：1掌握原子晶体的概念，能够区分原子晶体和分子晶体。

2了解金刚石等典型原子晶体的结构特征，能描述金刚石、二氧硅等原子晶体的结构与性质的关系【复习】1、什么是分子晶体？试举例说明。

2、分子晶体通常具有什么样的物性质？【观察与思考】分析下表据，判断金刚石是否属于分子晶体构，并完成1．原子晶体：____________________________。

2．构成粒子：______； 3．粒子间的作用：_______；剂；_____导电【合作探究】：（1）在金刚石晶体中,每个与多少个成键？形成怎样的空间结构？最小碳环由多少个原子构成？它们是否在同一平面内？（2）12克金刚—键为多少N A？（3）在金刚石晶体中，原子个与—键之比为多少？【回顾】根据所二氧碳与二氧硅知识，填写下表：1O2与SO2的晶体结构是否相同？2SO2的式是否可以代表其分子式，为什么？3为什么SO2的熔沸点很高、硬度很大？【阅读】教材P69第一自然段，明确常见的原子晶体：-________________________________【与问】教材P691．怎样从原子结构的角度解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降？2．“具有共价键的晶体叫做原子晶体。

”这种说法对吗？为什么？【阅读】P69-71 (通过表3-3 明确判断原子晶体熔点高低的方法)【典例解悟】1、关于SO2晶体的叙述正确的是（）A、通常状况下，60克SO2晶体中含有的分子为NA（NA表示阿伏加德罗常的值）B、60克SO2晶体中，含有2NA个S－O键、晶体中与同一硅原子相连的4个氧原子处于同一四面体的4个顶点D、SO2晶体中含有1个硅原子，2个氧原子2、碳硅（S）的一种具有类似金刚石的结构，其中碳原子和硅原子的位置是交替出现的，即每个S原子处于四个原子构成的四面体的内部，每个原子也处于四个S原子构成的四面体的内部。

第二課時
一、晶胞
定義：晶體結構中的基本單元叫晶胞
二、晶胞中原子個數的計算方法：
位於晶胞頂點的微粒，實際提供給晶胞的只有1/8；
位於晶胞棱邊的微粒，實際提供給晶胞的只有1/4；
位於晶胞面心的微粒，實際提供給晶胞的只有1/2；
位於晶胞中心的微粒，實際提供給晶胞的只有1。

練習：
1、現有甲、乙、丙、丁四種晶胞（如圖2-8所示），可推知：甲晶體中A與B的離子個數比為；乙晶體的化學式為；丙晶體的化學式為______；丁晶體的化學式為______。

2、鈣-鈦礦晶胞結構如圖2-9所示。

觀察鈣-鈦礦晶胞結構，求該晶體中，鈣、鈦、氧的微粒個數比為多少？
3、晶體硼的基本結構單元都是由硼原子組成的正二十面體，其中含有20個等邊三角形的面和一定數目的頂角，每個頂角各有一個硼原子。

如圖2-10所示，回答：（1）鍵角____；（2）晶體硼中的硼原子數____個；B—B鍵____條？
4、在碳單質的成員中還有一種混合型晶體——石墨，如圖2-11所示。

它是層狀結構，層與層之間依靠作用力相結合。

每層內部碳原子與碳原子之間靠作用力相結合，其鍵角。

分析圖中每個六邊形含有個碳原子。

5、C70分子是形如橢球狀的多面體，該結構的建立基於以下考慮：
（1）C70分子中每個碳原子只跟相鄰的3個碳原子形成化學鍵；
（2）C70分子中只含有五邊形和六邊形；
（3）多面體的頂點數、面數和棱邊數的關係遵循歐拉定理：頂點數+面數-棱邊數=2。

根據以上所述確定：（1）C70分子中所含的單鍵數和雙鍵數；（2）C70分子中的五邊形和六邊形各有多少？。