高中化学 第三章 第一节 晶体的常识教案 新人教版选修3-新人教版高二选修3化学教案
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第一节晶体的常识教学目标:1、了解晶体的有关常识,知道什么是晶体,什么是晶胞。
2、从微观角度认识晶体的排列方式,会简单计算晶胞的化学式。
3、了解人类探索物质结构的价值,认同“物质结构的探索是无止境的”观点,认识在分子等层次研究物质的意义。
教学重点:晶体、晶胞概念。
教学难点:计算晶胞的化学式。
教学过程:[导课]走进化学实验室,你能见到许多固体,如蜡状的白磷(P4)、黄色的硫黄、紫黑色的碘(I2)和高锰酸钾(KMnO4)、蓝色的硫酸铜(CuSO4·5H20)、白色的碳酸钙等。
放眼世界,自然界中绝大多数矿物也都是固体。
你一定还能说出生活中常见的更多的固体,如金属、玻璃、陶瓷、砖瓦、水泥、塑料、橡胶、木材……你是否知道固体有晶体和非晶体之分?绝大多数常见的固体是晶体,只有如玻璃之类的物质属于非晶体(又称玻璃体)。
晶体与非晶体有什么本质的差异呢?今天我们开始学习…。
[板书]第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识[投影]常见的晶体(或展示实物):[思考]晶体规则的几何外型与组成晶体的微粒在空间的存在什么关系?[自范性微观结构晶体有(能自发呈现多面体外型)原子在三维空间里呈周期性的有序排列非晶体没有(不能自发呈现多面体外型)原子排列相对无序[发生的过程。
不过,“自发”过程的实现,仍需要一定的条件。
例如,水能白发地从高处流向低处,但不打开拦截水流的闸门,水库里的水就不能下泻。
晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。
熔融态物质冷却凝固,有时得到晶体,但凝固速率过快,常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则外形的块状物。
[板书]1、晶体的自范性即晶体能白发地呈现多面体外形的性质。
[投影][讲述]最有趣的例子是天然的水晶球。
水晶球是岩浆里熔融态的Si02侵入地壳内的空洞冷却形成的。
剖开水晶球,常见它的外层是看不到晶体外形的玛瑙,内层才是呈现晶体外形的水晶。
其实,玛瑙和水晶都是二氧化硅晶体,不同的是,玛瑙是熔融态Si02快速冷却形成的,而水晶则是热液缓慢冷却形成的。
第一节晶体的常识【教目标】1、了解晶体的初步知识,知道晶体与非晶体的本质差异,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,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。
【教重点】晶体、晶胞的概念。
【教难点】计算晶胞的式。
【教过程】[导入]走进实验室,你能见到许多固体,如蜡状的白磷(P4)、黄色的硫黄、紫黑色的碘(I2)和高锰酸钾(MO4)、蓝色的硫酸铜(SO4·5H20)、白色的碳酸钙等。
放眼世界,自然界中绝大多矿物也都是固体。
你一定还能说出生活中常见的更多的固体,如金属、玻璃、陶瓷、砖瓦、水泥、塑料、橡胶、木材……你是否知道固体有晶体和非晶体之分?绝大多常见的固体是晶体,只有如玻璃之类的物质属于非晶体(又称玻璃体)。
晶体与非晶体有什么本质的差异呢?今天我们开始习…。
[板书] 第三章晶体的结构与性质第一节晶体的常识[投影]常见的晶体(或展示实物):[思考]晶体规则的几何外型与组成晶体的微粒在空间的存在什么关系?[投影]表3-1晶体与非晶体的本质差异有(能自发呈现多面体外型)[自动发生的过程。
不过,“自发”过程的实现,仍需要一定的条件。
例如,水能白发地从高处流向低处,但不打开拦截水流的闸门,水库里的水就不能下泻。
晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。
熔融态物质冷却凝固,有时得到晶体,但凝固速率过快,常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则外形的块状物。
[板书]1、晶体的自范性即晶体能白发地呈现多面体外形的性质。
[投影]图3-1天然水晶球里的玛瑙和水晶。
[讲述]最有趣的例子是天然的水晶球。
水晶球是岩浆里熔融态的S02侵入地壳内的空洞冷却形成的。
剖开水晶球,常见它的外层是看不到晶体外形的玛瑙,内层才是呈现晶体外形的水晶。
其实,玛瑙和水晶都是二氧硅晶体,不同的是,玛瑙是熔融态S02快速冷却形成的,而水晶则是热液缓慢冷却形成的。
高中化学选修三晶体的常识教学设计一、教学任务及对象1、教学任务本教学设计的任务是针对高中化学选修三中的晶体常识进行深入讲解。
晶体是化学学科中一个重要的分支,它涉及到物质的微观结构及宏观性质。
本节课将围绕晶体的基本概念、分类、性质以及应用等方面展开,旨在使学生掌握晶体基础知识,培养他们的科学思维能力和实验操作技能。
2、教学对象本节课的教学对象为高中二年级学生,他们在之前的学习中已经掌握了原子结构、化学键等基本概念,具备一定的化学基础。
此外,学生已经具有一定的实验操作能力和观察能力,但晶体知识对他们而言仍属于新领域,需要在教师的引导下逐步探索和学习。
通过对晶体常识的学习,学生将能够提高自己的科学素养,为后续化学学习打下坚实基础。
二、教学目标1、知识与技能(1)掌握晶体的基本概念,了解晶体的分类及特点;(2)理解晶体结构与物质性质之间的关系,能够运用晶体知识解释一些现象;(3)学会使用显微镜等实验仪器观察晶体,提高实验操作技能;(4)掌握晶体生长的基本方法,了解晶体制备和应用。
2、过程与方法(1)通过课堂讲解、实验演示、小组讨论等多种方式,激发学生的学习兴趣,培养他们的自主学习能力;(2)运用比较法、归纳法、演绎法等逻辑思维方法,引导学生深入探讨晶体知识,提高科学思维能力;(3)设计实验探究活动,让学生在实践中掌握晶体知识,培养他们的动手操作能力和观察能力;(4)鼓励学生提出问题、解决问题,培养他们的问题意识,提高解决问题的能力。
3、情感,态度与价值观(1)培养学生对化学学科的兴趣和热情,激发他们探索科学奥秘的欲望;(2)引导学生认识到晶体知识在实际生活中的应用价值,提高他们的学习积极性;(3)培养学生严谨、细致的实验态度,使他们养成良好的实验操作习惯;(4)通过团队合作,培养学生团结协作、互相帮助的精神,提高他们的沟通能力;(5)教育学生尊重科学、尊重事实,树立正确的价值观和科学观。
三、教学策略1、以退为进在教学过程中,采取“以退为进”的策略,教师有意识地放慢教学节奏,给予学生充分的思考空间。
晶体的常识第二课时教学目标知识与技能1、了解品胞的概念。
2、了解儿种常见的晶胞类型。
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”的学习与应卅,使学牛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品胞与品体的关系教学过程【引入】上节课我们学习了晶体与非晶体的概念及其木质区别,知道了其木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界较大。
如:W的熔点为3410°C,而Hg的熔点则为一39.8°Co乂如:虽然金刚石和石墨都是碳元索的同索异形体,但金刚石是世界上最硬的物质,石墨却是批界上最软的矿物之一。
它们在性质上有这么人的差异,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冇这么大的差异的原因。
从这一节课开始,我们就来学习品体的结构。
本节课我们來学习品体的最基本结构——品胞。
【板书】四、晶胞1、晶胞是描述晶体结构的最基木单元。
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,品体也是由许许多多个品胞所构成。
就彖书上所提到的那样有如蜂室与蜂巢的关系; 乂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,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1门2、晶体与晶胞的关系晶体是市数量巨大的晶胞龙谢牙尊唯砂而成。
无隙并置的条件:⑴相邻晶胞之间没有任何空隙;⑵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品胞和品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;而砖没有采収并置堆砌,也就是说,相邻的 砖没有共用顶点。
第三章晶體結構與性質第一節晶體常識第一課時教學內容分析:本節內容是安排在原子結構、分子結構以及結構決定性質的內容之後來學習,對於學生的學習有一定的理論基礎。
本節內容主要是通過介紹各種各樣的固體為出發點來過渡到本堂課的主題——晶體和非晶體。
而晶體和非晶體的學習是以各自的自範性和微觀結構比較為切入點,進而得出得到晶體的一般途徑以及晶體的常見性質和區分晶體的方法。
教學目標設定:1、通過實驗探究理解晶體與非晶體的差異。
2、學會分析、理解、歸納和總結的邏輯思維方法,提高發現問題、分析問題和解決問題的能力。
3、瞭解區別晶體與非晶體的方法,認識化學的實用價值,增強學習化學的興趣。
教學重難點:1、晶體與非晶體的區別2、晶體的特徵教學方法建議:探究法教學過程設計:[新課引入]:前面我們討論過原子結構、分子結構,對於化學鍵的形成也有了初步的瞭解,同時也知道組成千萬種物質的質點可以是離子、原子或分子。
又根據物質在不同溫度和壓強下,物質主要分為三態:氣態、液態和固態,下麵我們觀察一些固態物質的圖片。
[投影]:1、蠟狀白磷;2、黃色的硫磺;3、紫黑色的碘;4、高錳酸鉀[講述]:像上面這一類固體,有著自己有序的排列,我們把它們稱為晶體;而像玻璃這一類固體,本身原子排列雜亂無章,稱它為非晶體,今天我們的課題就是一起來探究晶體與非晶體的有關知識。
[板書]:一、晶體與非晶體[板書]:1、晶體與非晶體的本質差異[提問]:在初中化學中,大家已學過晶體與非晶體,你知道它們之間有沒有差異?[回答]:學生:晶體有固定熔點,而非晶體無固定熔點。
[講解]:晶體有固定熔點,而非晶體無固定熔點,這只是晶體與非晶體的表觀現象,那麼他們在本質上有哪些差異呢?[板書]:自範性:晶體能自發性地呈現多面體外形的性質。
[解釋]:所謂自範性即“自發”進行,但這裏得注意,“自發”過程的實現仍需一定的條件。
例如:水能自發地從高處流向低處,但不打開攔截水流的閘門,水庫裏的水不能下瀉。
第一节晶体的常识目标与素养:1.认识晶体和非晶体的本质差异,了解晶体的特征、获取途径和性质。
(宏观辨识与微观探析)2.了解晶胞的概念、微观计算。
(微观探析与模型认知)一、晶体与非晶体1.晶体与非晶体的本质差异(1)自范性(2)各向异性:某些物理性质常常会表现出各向异性。
如晶体的强度、导热性、光学性质等。
(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。
3.获得晶体的三条途径(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。
4.晶体与非晶体的测定方法微点拨:①晶体的各向异性反映了晶体内部质点排列的有序性,非晶体不具有物理性质各向异性的特点。
②晶体形成条件是晶体生长速率适当,凝固不能过快。
二、晶胞1.概念 描述晶体结构的基本单元。
2.结构 晶胞一般都是平行六面体,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.长方体(包括立方体)晶胞中粒子数的计算方法——均摊法已知铜晶胞如图所示。
则该铜晶胞含有的Cu 原子个数为________(写出计算式)。
[答案] 8×18+6×12=4 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)有规则外形的固体均为晶体( )(2)晶体的微观结构是原子在三维空间呈周期性有序排列( )(3)晶体的自范性是晶体能自发呈现多面体外形( )(4)冷却热的饱和CuSO4溶液可得到晶体( )[答案](1)×(2)√(3)√(4)√2.下列关于晶体的叙述不正确的是( )A.有规则的几何外形B.具有各向异性C.有对称性D.没有固定熔点[答案]D3.已知某晶胞中含A、B、C三种元素,其排列方式如图所示,则该晶胞中A、B、C的原子个数比为________。
第一节晶体常识【三维目标】知识与技能1、了解晶体和非晶体的本质差异2、了解晶体的基本性质3、初步掌握晶体密度的计算,能够用均摊法计算晶胞中微粒数的计算,确定化合物的化学式。
过程与方法:通过对晶体外形的规则性认识到晶体微观构成的有序性认识,认真把握内部的有序性造就了外部的规则性情感态度与价值观1、通过对晶体外部和内规则性的认识,培养学生实事求是,务实严谨的学习态度2、通过内部的有序性造就了外部的规则性,培养学生的探究精神【教学重点】1、晶体的基本性质2、晶胞与晶体的关系3、能够用均摊法计算晶胞中微粒数的计算,通过晶胞确定物质的化学式【教学难点】1、晶胞与晶体的关系2、通过晶胞确定物质的化学式3、有关晶体的计算【教学方法】讲授、分析、推理、多媒体等【课时计划】2课时【教学过程】展示一些晶体的图片,引入新课第三章晶体结构与性质第一节晶体常识一、晶体与非晶体1、晶体:(1)有整齐规则的几何外形;(2)有固定的熔点;(3)有自范性和各向异性。
自范性:晶体物质在适当的结晶条件下,都能自发地成长为单晶体,发育良好的单晶体均以平面作为它与周围物质的界面,而呈现出凸多面体。
这一特征称之为晶体的自范性。
(4)构成粒子在三维空间里呈周期性有序排列。
在任何一个点(Na+或Cl-)都向三位空间呈周期性有序排列各向异性:晶体的物理性质随观测方向而变化的现象称为各向异性。
晶体的很多性质表现为各向异性,如压电性质、光学性质、磁学性质及热学性质等。
例如:石墨的电导率,当我们沿晶体不同方向测其电导率时,得到方向不同而石墨的电导率数值也不同的结果解理性当晶体受到敲打、剪切、撞击等外界作用时,可有沿某一个或几个具有确定方位的晶面劈裂开来的性质。
自然界的晶体显露于外表的往往就是一些解理面。
2、非晶体:构成粒子在三维空间里相对无序。
没有自范性和各向异性。
【思考】如何获得晶体?3、晶体形成的途径:(1)溶质从溶液中析出【补充实验】在教室中放饱和硫酸铜溶液,让其缓慢析出晶体(2)熔融态物质缓慢凝固:(3)气态物质凝华:构成晶体的粒子在三维空间里呈周期性的有序排列,那么,我们在描述晶体在微观空间里的排列,就无需画出千千万万个原子,只需取出“一部分”,就能反映出整个晶体的结构即可,这“一部分”我们叫晶胞(山僧不解数甲子,一叶落知天下秋。
第一节晶体的常识【教案目标】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。
【教案重点】晶体、晶胞的概念。
【教案难点】计算晶胞的化学式。
【教案过程】[导入]走进化学实验室,你能见到许多固体,如蜡状的白磷(P4>、黄色的硫黄、紫黑色的碘(I2>和高锰酸钾(KMnO4>、蓝色的硫酸铜(CuSO4·5H20>、白色的碳酸钙等。
放眼世界,自然界中绝大多数矿物也都是固体。
你一定还能说出生活中常见的更多的固体,如金属、玻璃、陶瓷、砖瓦、水泥、塑料、橡胶、木材……b5E2RGbCAP你是否知道固体有晶体和非晶体之分?绝大多数常见的固体是晶体,只有如玻璃之类的物质属于非晶体(又称玻璃体>。
晶体与非晶体有什么本质的差异呢?今天我们开始学习…。
p1EanqFDPw[板书]第三章晶体的结构与性质第一节晶体的常识[投影]常见的晶体<或展示实物):[思考]晶体规则的几何外型与组成晶体的微粒在空间的存在什么关系?面体外自发过程,即自动发生的过程。
不过,“自发”过程的实现,仍需要一定的条件。
例如,水能白发地从高处流向低处,但不打开拦截水流的闸门,水库里的水就不能下泻。
晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。
熔融态物质冷却凝固,有时得到晶体,但凝固速率过快,常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则外形的块状物。
DXDiTa9E3d[板书]1、晶体的自范性即晶体能白发地呈现多面体外形的性质。
[投影]图3-1天然水晶球里的玛瑙和水晶。
[讲述]最有趣的例子是天然的水晶球。
水晶球是岩浆里熔融态的Si02侵入地壳内的空洞冷却形成的。
剖开水晶球,常见它的外层是看不到晶体外形的玛瑙,内层才是呈现晶体外形的水晶。
第一节晶体的常识【教学目标】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。
【教学重点】晶体、晶胞的概念。
【教学难点】计算晶胞的化学式。
【教学过程】[导入]走进化学实验室,你能见到许多固体,如蜡状的白磷(P4)、黄色的硫黄、紫黑色的碘(I2)和高锰酸钾(KMnO4)、蓝色的硫酸铜(CuSO4·5H20)、白色的碳酸钙等。
放眼世界,自然界中绝大多数矿物也都是固体。
你一定还能说出生活中常见的更多的固体,如金属、玻璃、陶瓷、砖瓦、水泥、塑料、橡胶、木材……你是否知道固体有晶体和非晶体之分?绝大多数常见的固体是晶体,只有如玻璃之类的物质属于非晶体(又称玻璃体)。
晶体与非晶体有什么本质的差异呢?今天我们开始学习…。
[板书] 第三章晶体的结构与性质第一节晶体的常识[投影]常见的晶体(或展示实物):[思考]晶体规则的几何外型与组成晶体的微粒在空间的存在什么关系?[自范性微观结构晶体有(能自发呈现多面体外型)原子在三维空间里呈周期性的有序排列非晶体没有(不能自发呈现多面体外型)原子排列相对无序[自动发生的过程。
不过,“自发”过程的实现,仍需要一定的条件。
例如,水能白发地从高处流向低处,但不打开拦截水流的闸门,水库里的水就不能下泻。
晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。
熔融态物质冷却凝固,有时得到晶体,但凝固速率过快,常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则外形的块状物。
[板书]1、晶体的自范性即晶体能白发地呈现多面体外形的性质。
[投影]图3-1天然水晶球里的玛瑙和水晶。
[讲述]最有趣的例子是天然的水晶球。
水晶球是岩浆里熔融态的Si02侵入地壳内的空洞冷却形成的。
剖开水晶球,常见它的外层是看不到晶体外形的玛瑙,内层才是呈现晶体外形的水晶。
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。
(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(最科学的区分方能不能(能发生散射)法)(2)区分晶体和非晶体的方法测熔点晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点测定方法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)以下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.①④⑤B.②③⑥C.①③④D.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那么几何外形的固体,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那么相对无序,如玻璃、橡胶、塑料等都是非晶体。
例2(2018·宁德一中期中)以下关于晶体与非晶体的说法正确的选项是( )A.晶体一定比非晶体的熔点高B.晶体有自范性但排列无序C.非晶体无自范性且排列无序D.固体SiO2一定是晶体[考点] 晶体与非晶体的判断与比较[题点] 晶体与非晶体的性质比较答案 C解析 晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,A 项错误;晶体有自范性且排列有序,B 项错误;非晶体无自范性且排列无序,C 项正确;SiO 2的存在形态有晶态和非晶态两类,即SiO 2也可能是非晶体,D 项错误。
易错提醒——关于晶体与非晶体的认识误区(1)同一物质可以是晶体,也可以是非晶体,如晶体SiO 2和非晶体SiO 2。
(2)有着规那么几何外形或者美观、对称外形的固体,不一定是晶体。
例如,玻璃制品可以塑造出规那么的几何外形,也可以具有美观对称的外观。
(3)具有固定组成的物质也不一定是晶体,如某些无定形体也有固定的组成。
(4)晶体不一定都有规那么的几何外形,如玛瑙。
二、晶胞 1.概念描述晶体结构的基本单元。
2.晶胞与晶体的关系一般来说,晶胞都是平行六面体,晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置〞而成。
(1)“无隙〞是指相邻晶胞之间无任何间隙。
(2)“并置〞是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。
(3)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。
3.晶胞中粒子数目的计算(以铜的晶胞为例)(1)位于顶角上的铜原子为8个晶胞共有。
(2)位于面心上的铜原子为2个晶胞共有。
(3)晶体铜中完全属于某一晶胞的铜原子数是4。
均摊法——计算晶胞中微粒的个数计算一个晶胞中实际拥有的微粒数,常用均摊法。
即某个粒子为n 个晶胞所共有,那么该粒子的1n属于这个晶胞。
(1)长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算①处于顶点上的粒子,同时为8个晶胞所共有,每个粒子有18属于该晶胞。
②处于棱边上的粒子,同时为4个晶胞所共有,每个粒子有14属于该晶胞。
③处于面上的粒子,同时为2个晶胞所共有,每个粒子有12属于该晶胞。
④处于晶胞内部的粒子,那么完全属于该晶胞。
(2)非长方体(正方体)晶胞中粒子数视具体情况而定,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13。
例3 (2018·荆州高二月考)以下有关晶胞的表达中正确的选项是( ) A .晶胞的结构是晶体的结构B .不同的晶体中,晶胞的大小和形状都相同C .晶胞中的任何一个粒子都完全属于该晶胞D .晶胞的组成就可推知晶体的组成 [考点] 晶胞的结构分析 [题点] 晶胞的结构特点 答案 D解析 由晶胞的定义可知A 选项错误;相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同,不同晶体中,晶胞的大小和形状不一定相同,B 选项错误;晶体中的大部分粒子被假设干个晶胞所共有,不完全属于某个晶胞,C 选项错误;知道晶胞的组成,利用“均摊法〞即可推知晶体的组成,D 选项正确。
例4 (2019·南通高二调研)以下各项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 。
其中对应的化学式不正确的选项是( )[考点] 晶胞的结构分析[题点] 晶胞中微粒数目的计算 答案 B解析 A 项中X 、Y 的位置、数目完全等同,化学式为XY ,正确;B 项中X 、Y 的个数比为1∶(8×18)=1∶1,化学式为XY ,错误;C 项中X 的数目:4×18+1=32,Y 的数目:4×18=12,化学式为X 3Y ,正确;D 项中X 的数目:8×18=1,Y 的数目:6×12=3,Z 位于体心,数目为1,化学式为XY 3Z ,正确。
1.正误判断(1)晶体一定是固体,固体不一定是晶体( ) (2)晶胞都是平行六面体( )(3)熔融态物质冷却凝固一定得到晶体( ) (4)粉末状固体也可能是晶体( )(5)由晶胞组成的晶体,其化学式表示一个分子中原子的数目( ) (6)区分晶体与非晶体最可靠的方法是确定有没有固定的熔点( ) 答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×2.(2019·汕头高二月考)以下关于晶体性质的表达中,不正确的选项是( ) A .晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现规那么的多面体几何外形 B .晶体的各向异性和对称性是矛盾的C .晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性有序排列的必然结果D .晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性[考点] 晶体与非晶体的判断与比较[题点] 晶体与非晶体的性质比较答案 B解析晶体在不同方向上微粒的排列情况不同,即为各向异性,晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性有序排列,两者没有矛盾,故B错误。
3.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那么排列,水晶的基本构成粒子按一定规律做周期性有序排列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[考点] 晶体与非晶体的判断与比较[题点] 晶体与非晶体性质的比较答案 B解析普通玻璃为非晶体,水晶为晶体,它们的根本区别在于内部微粒是否按一定规律做周期性有序排列,即晶体具有自范性。
两种物质在性质上的差异正是其内部结构不同的表达。
4.(2018·平凉灵台校级月考)如图是a、b两种不同物质的熔化曲线,以下说法正确的选项是( )A.a没有固定的熔点B.a是非晶体C.b是晶体D.b是非晶体[考点] 晶体与非晶体的判断与比较[题点] 晶体与非晶体性质的比较答案 D解析晶体有固定的熔点,由a的熔化曲线分析可知,中间有一段温度不变但一直在吸收能量,该段所对应的温度就是晶体a的熔点;由b的熔化曲线可知,温度一直升高,所以物质b 没有固定的熔点,为非晶体。
5.某物质的晶体中,含A 、B 、C 三种元素,其排列方式如下图(其中前后两面面心上的B 原子没有画出),晶体中A 、B 、C 的原子个数比依次为( )A .1∶2∶1B .1∶3∶1C .2∶2∶1D .1∶3∶3[考点] 晶胞结构的分析 [题点] 晶胞中微粒个数的计算 答案 B解析 根据均摊法,A 位于顶点,被8个晶胞共用,每个晶胞占有18,A 的个数为8×18=1;B位于面上,被2个晶胞共用,每个晶胞占有12,B 的个数为6×12=3;C 位于体心,全部属于晶胞,即C 的个数为1,三个原子的个数比为1∶3∶1,D 项正确。
6.(2018·襄阳实验中学月考)在高温超导领域中,有一种化合物叫钙钛矿,其晶胞结构如下图。
试回答:(1)在该晶体中每个Ti 周围与它距离最近且相等的Ti 的个数为________。
(2)在该晶体中氧、钙、钛的粒子个数之比为________。
[考点] 晶胞结构的分析 [题点] 晶胞中微粒个数的计算 答案 (1)6 (2)3∶1∶1解析 (1)由晶胞结构可知,在每个Ti 的上、下、左、右、前、后各有1个等距离的Ti ,与它距离最近且相等的Ti 有6个。
(2)Ca 位于晶胞的体心,为一个晶胞独占;Ti 位于晶胞的顶点,那么一个晶胞含有8×18=1个Ti ;O 位于晶胞的棱上,那么一个晶胞含有12×14=3个O 。
故氧、钙、钛的粒子个数之比为3∶1∶1。
题组一晶体与非晶体1.(2019·潮州高二调研)以下物质中属于晶体的是( )A.棉花B.玻璃C.陶瓷D.胆矾[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解析棉花内部微粒的排列是没有规那么的,属于非晶体;玻璃、陶瓷没有固定的熔点,属于非晶体;胆矾的化学式为CuSO4·5H2O,是硫酸铜的晶体。
2.晶体与非晶体的本质区别是( )A.晶体有规那么的几何外形,而非晶体没有规那么的几何外形B.晶体内部粒子有序排列,而非晶体内部粒子无序排列C.晶体有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点D.晶体的硬度大,而非晶体的硬度小[考点] 晶体与非晶体的判断与比较[题点] 晶体与非晶体的性质比较答案 B解析晶体内部粒子有序排列,而非晶体内部粒子无序排列,这是晶体与非晶体的本质区别,故B正确。
3.以下途径不能得到晶体的是( )A.熔融态SiO2快速冷却B.熔融态SiO2热液缓慢冷却C.FeCl3蒸气冷凝D.CuSO4饱和溶液蒸发浓缩后冷却[考点] 晶体与非晶体的判断与比较[题点] 晶体的形成与获取答案 A解析晶体呈现自范性是需要一定条件的,即晶体生长的速率要适当。
熔融态物质快速冷却时不能得到晶体,如熔融态SiO2快速冷却得到看不到晶体外形的玛瑙,热液缓慢冷却那么形成水晶。