高中化学高中化学选修三__全套课件

经不同途径得到的晶体
（见教材P61图3～2）
4、晶体形成的途径
熔融态物质凝固。 气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。 溶质从溶液中析出。
问题与思考
粉末状的固体是否都为非晶体呢？ 一些晶体的显微照片：（见教材P61图3～3）
那么怎样判断固体是晶体还是非晶体呢？
5、晶体的特性
<1>.有规则的几何外形
学与问（教材64页: ）
学与问答案: 2 2 8 8
作业： 教材P64 3：列式计算下图晶胞中各有多少个原子
二氧化碳及其晶胞
思考
6 1.NaCl晶体中，每个Na+周 围最近距离的Cl-有 个？
6 每个Cl-周围最近距离的
Na+有 个？
2.围在最Na近Cl距晶离体的中N，a+每有个12N个a+？周
（晶体内部质点和外形质点排列的高度有序性）
<2> .有固定的熔沸点 <3> .各向异性（强度、导热性、光学性质等） <4>.当一波长的ｘ－射线通过晶体时，会在记录仪上看到分立的斑点或者普
线．
（教材６3页图３－６）
区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是： 对固体进行X—射线衍射实验。（见课本P62科学视野）
每个晶胞中所含的Na+和Cl－
的个数均为4个，即含4个
∴“N每aC个l”晶。胞的质量为：6.025×8.51023×4g 每个晶胞的体积为：(a×10-8)3㎝3
故NaCl晶体的密度为：
a10-8cm
58.5 6.02×1023
×4
(a×10-8㎝)3
=
0.39 g. ㎝-3 a3
解法2：晶体中最小正方体中所含的Na+和Cl－的个数均为:

[特别提醒] (1)由于金属键没有饱和性和方向性， 金属原子能从各个方 向相互靠近，彼此相切，尽量紧密堆积成晶体，密堆积能充分 利用空间，使晶体能量降低，所以金属晶体绝大多数采用密堆 积方式。 (2)配位数是指晶体中一种微粒周围和它紧邻的其他微粒 的数目。
1．常见的晶胞有几种类型？
提示：长方体(正方体)晶胞和非长方体(非正方体)晶胞。
2．金属晶体中原子的堆积方式 (1)金属晶体中原子平面堆积模型
金属晶体中原子是以紧密堆积的形式存在的。
(2)三维空间堆积模型 金属原子在三维空间按一定的规律堆积，有 4 种基本堆积 方式。
堆积方式 简单立方 堆积 _________
图式
实例 如钋 钠、钾、铬、钼、钨等 金、银、铜、铅等 镁、锌、钛等
(1)长方体(正方体)晶胞中微粒数的计算。
(2)非长方体(非正方体)晶胞中微粒对晶胞的贡献视具体情 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 1 碳原子)对六边形的贡献为3。
2．晶胞密度的有关计算 假设某晶体的晶胞如下：
以 M 表示该晶体的摩尔质量，NA 表示阿伏加德罗常数，N 表示一个晶胞中所含的微粒数，a 表示晶胞的棱长， ρ 表示晶体的 密度，计算如下： 该晶胞的质量用密度表示：m＝ρ· a3 N 用摩尔质量表示：m＝N M A N N 3 则有：ρ· a ＝N M，ρ＝N a3M A A
解析：自由电子与金属离子碰撞中有能量的传递，这表现了金 属的导热性。 答案：C
2. 下列金属中，金属离子与自由电子间的作用最强的是 A．Na C．Al B．Mg D．K
(
)
解析：金属原子的半径小、单位体积内自由电子数目多，则其 作用力越强。Na、Mg、Al 均位于第 3 周期，原子半径逐渐减 小，价电子数目逐渐增多，所以金属键逐渐增强，其中铝的金 属键最强，钠的金属键最弱，而 K 和 Na 位于同一主族，且 K 的半径比 Na 大，所以钾的金属键比钠弱。 答案：C

否正确？若不正确，各违背了哪一规律？ (1)6C 1s22s22p2x2p0y2p0z _________________； (2)21Sc 1s22s22p63s23p63d3______________； (3)22Ti [Ne]3s23p10____________________； (4)20Ca2＋ 1s22s22p63s23p6_______________。
【思路点拨】 解答此题注意以下两点： (1) 各能层所含能级的种类。 (2) 描述电子的运动状态要从能层、能级、原 子轨道、电子的自旋方向四个方面。 【解析】 n＝2有2个电子层，最高能级为2p ，不会出现d能级。 【答案】 B
题型 2 核外电子的排布规律 例2 下列元素原子或离子的电子排布式是
六、泡利原理和洪特规则 1.泡利原理：1个原子轨道最多只能容纳2个电 子，而且这2个电子的自旋方向必须__相__反_(用 “↑↓”表示)。如，ns2的原子轨道上的电子 排布为 ,不能表示为 。 2.洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨 道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自 旋方向__相__同__。
(2)每一个能层(序数n)有n2个原子轨道，故每 一个能层最多可容纳的电子数为2n2。 (3)不同能层中，英文字母相同的不同能级最 多可容纳的电子数相同。
即时应用
1.某一能层上nf 能级所容纳的最多电子数是
()
A．6
B．10
C．14
D．15
解析：选C。f 能级有7个原子轨道，每一个
原子轨道最多只能容纳2个电子，故nf 能级
5s 5p…
2 6…
近―→远
_低__―→_高__
六 七… __P_ Q… …… ……
…… ……
…… ……

知识点二 元素周期表的分区
1．根据原子的外层电子结构特征分区 (1)周期表中的元素可根据原子的外层电子结构特征划分为 如下图所示的 5 个区。
①s 区元素：最外层只有 1～2 个 s 电子，价电子分布在 s 轨道上，价电子构型为 ns1～2，包括ⅠA 族、ⅡA 族的所有元素。
②p 区元素：最外层除有两个 s 电子外，还有 1～6 个 p 电 子(He 无 p 电子)，价电子构型为 ns2np1～6，包括ⅢA→ⅦA 族和 零族的所有元素。
a.元素的分区规律：按照元素的原子核外电子最后排布的能 级分区，如 s 区元素的原子的核外电子最后排布在 ns 能级上，d 区、ds 区元素的原子核外电子最后排布在n－1d 能级上。
b.s 区、p 区均为主族元素包括稀有气体，且除 H 外，非 金属元素均位于 p 区。
c.应根据外围电子排布判断元素的分区，不能根据最外层电 子排布判断元素的分区。p 区中，He 的外围电子排布1s2较特 殊。
第一章
原子结构与性质
第二节 原子结构与元素的性质
第一课时 原子结构与元素周期表
[学习目标] 1.通过碱金属和稀有气体的元素核外电子排布 对比进一步认识电子排布和价电子层的含义。
2．通过元素周期表认识周期表中各区、各周期、各族元素 原子核外电子的排布规律。
3．通过“螺壳上的螺旋”体会周期表中各区、各周期、各 族元素的原子结构和位置间的关系。
①原子序数－稀有气体原子序数(相近且小)＝元素所在的 纵行数。第 1、2 纵行为ⅠA、ⅡA 族，第 3～7 纵行为ⅢB～ⅦB 族，第 8～10 纵行为Ⅷ族，第 11、12 纵行为ⅠB、ⅡB 族，第 13～17 纵行为ⅢA～ⅦA 族，第 18 纵行为 0 族。而该元素的周 期数＝稀有气体元素的周期数＋1。

A.(1)和(3)B.(2)和(3) C.(1)和(4)D.只有(4)
【解题指南】解答此题注意以下两点： (1)对比理解NaCl和CsCl两种典型离子晶体的结构特点。 (2)准确判断题给结构图是否表示晶胞。 【解析】选C。根据NaCl和CsCl两种典型离子晶体的结构特点 分析图示。图(1)中灰球的配位数为6，图(4)应为简单立方结 构，故(1)和(4)应表示NaCl的晶体结构。图(2)中灰球的配位 数为8，图(3)为体心立方结构，故(2)和(3)应表示CsCl的晶 体结构。
左右各有一个最接近且等距离的钛离子。又可看出钙原子位
于立方体体心，为该立方体单独占有，钛原子位于立方体顶
点，属于8个立方体共有，所以每个立方体拥有钛原子为8× 1
8
=1(个)，氧原子位于立方体的棱边，为四个立方体所共有，
所以每个立方体拥有氧原子为12×=13(个)。
4
答案：(1)6 (2)3∶1∶1
(3)CaF2型晶体结构模型。
①Ca2+的配位数：8。 ②F-的配位数：4。 ③一个CaF2晶胞中含4个Ca2+和8个F-。
【警示】 离子晶体中的“不一定”
(1)离子晶体中不一定都含有金属元素，如NH4NO3晶体。 (2)离子晶体的熔点不一定低于原子晶体，如MgO的熔点高于 SiO2的熔点。 (3)离子晶体中除含离子键外不一定不含其他化学键，如 CH3COONH4中除含离子键外，还含有共价键、配位键。
xy 2
3∶1。
二、离子晶体的性质
性
原因
质
离子晶体中有较强的离子键，熔化或气化时需消耗较 熔 多的能量。所以离子晶体有较高的熔点、沸点和难挥 沸 发性。通常情况下，同种类型的离子晶体，离子半径 点 越小，离子键越强，熔、沸点越高

务
3.有规则的几何外形的固体一定是晶体吗？ 提示 有规则几何外形或美观、对称外形的固体不一定是晶体。例如，玻璃制品 可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观对称的外观。
4.有固定组成的物质一定是晶体吗？ 提示 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， 如无定形SiO2。
完成课前学 习
探究核心任 务
(8)同一物质可能是晶体，也可能是无定形体。( ) (9)区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是确定有没有固定熔点。( ) (10)雪花是水蒸气凝华得到的晶体。( ) (11)溶质从溶液中析出可以得到晶体。( ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√ (9)× (11)√
第一节 晶体的常识
完成课前学 习
探究核心任 务
学业要求
素养对接
1.能说出晶体与非晶体的区别。
2.能结合实例描述晶体中微粒排列的 微观探析：晶体与非晶体的区别。
周期性规律。
模型认知：晶胞的判断与相关计算。
3.认识简单的晶胞。
完成课前学 习
探究核心任 务
一、晶体 1.晶体与非晶体的本质差异
晶体 非晶体
提示 不表示，只表示每个晶胞中各类原子的最简整数比。
完成课前学 习
探究核心任 务
[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。( ) (5)不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同。( ) (6)晶胞中的任何一个粒子都只属于该晶胞。( ) (7)已知晶胞的组成也无法推知晶体的组成。( )

电负性
1．电负性 (1)概念 ①键合电子：原子中用于形成 化学键 的电子。 ②电负性：用来描述不同元素的原子对 键合电子 吸引力 的大小。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力 越大 。 (2)衡量标准 电负性是由美国化学家 鲍林 提出的，他以氟的电负性为 4.0 作为相对标准，得出了各元素的电负性。
5．已知元素的电负性和原子半径一样，也是元素的一种基本性质，下表给
出14种元素的电负性：
元素 Al B Be C Cl F Li Mg N Na O P S Si
电负 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8
1．离子半径大小比较的规律 (1)同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离 子，低价阳离子大于高价阳离子。如r(Cl－)>r(Cl)，r(Fe)>r(Fe2＋) >r(Fe3＋)。 (2)电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。如 r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。 (3)带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。如r(Li＋) <r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋)，r(O2－)<r(S2－)<r(Se2－)<r(Te2－)。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)电负性是人为规定的一个相对数值，不是绝对标准 ( √ )
(2)元素电负性的大小反映了元素对键合电子引力的大小( √ )
(3)元素的电负性越大，则元素的非金属性越强
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(√ )
(4)同一周期电负性最大为稀有气体元素

练一练 2
原子核外 P 能层和 p 能级可容纳的最多电子数分别为
()
A.32 和 2 B.50 和 6
C.72 和 6
D.86 和 10
解析:P 能层为第 6 层,最多容纳电子数为 2×62=72;p 能级最多容纳电子
数为 3×2=6,C 项正确。
答案:C
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按 要 求书写原子或离子的电子排布式。
(1)K
。
(2)Cl-
。
(3)Fe
。
(4)Fe3+
。
解析:因 E(3d)>E(4s),故 19 号 K 先排 4s 能级,电子排布式为
1s 22s 22p 63s 23p 64s1;氯离子是由氯原子得到一个电子填充在最外层原来未充
满的 3p 能级上而使其达到 8 电子稳定结构;铁是 26 号元素,其价电子与次
探究一
探究二
能级与能层 问题导引
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重难探究
HONGNANTANJIU
当堂检测
ANGTANGJIANCE
1.能层与能级关系与生活中的楼中结构有何相似之处? 提示我 们可以利用楼层与楼梯的阶级的关系来理解能层与能
级 。 如将能层视为楼层,则能级就是楼梯的阶级。 2.以 s 能级为例,试比较不同能层的 ns 能级之间能量有何关系? 提示 1s<2s<3s<4s…… 3.同一能层,不同能级间能量关系如何?
外层的 d 能级有关,当铁失去电子时,是从最外层开始向里失去电子,所以先
失去的是 4s 能级上的两个电子,再失去次外层 3d 能级上的一个电子。

●新课导入建议 请思考如下两个问题： (1)原子的组成。 (2)构成原子微粒的电性关系、质量关系是怎样的？ 在必修2中我们已经学习了原子核的构成，通过学习我 们知道：
(1)原子核是由质子和中子构成的，质子带正电荷，中 子呈电中性；核电荷数＝质子数＝核外电子数，质量数＝ 质子数＋中子数。 (2)原子核外电子是分层运动的。 对于原子核外电子分层排布，可以用原子结构示意图 来表示，如 ，K、L、M层上的电子数依次为2、8、
【答案】 A
4．下面关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正 确的是( )
A．核外电子是分层运动的 B．所有电子在同一区域里运动 C．能量高的电子在离核近的区域运动 D．能量低的电子在离核远的区域绕核旋转
【解析】 电子在原子核外空间作高速运动，能量不 同的电子通常在不同的区域运动，离核近，能量低。
7。那么，每个电子层上的多个电子其运动状态是否相同 呢？要想知道这个问题，请同学们与我一块走进“第一单 元 原子核外电子的运动”。
●教学流程设计
演示结束
课
标
解
读
重
点
难
点
1.进一步认识卢瑟福和玻尔 的原子结构模型。 2.了解原子核外电子的运动 特征。 3.了解原子轨道与电子填充 顺序。 1.原子核外电子的运动状 态。(重点) 2.原子轨道。(难 点)
第一单元 第1课时
●课标要求
原子核外电子的运动 原子核外电子的运动特征
了解原子核外电子的运动状态。 ●课标解读 1.在必修2的基础上，进一步认识卢瑟福和玻尔的原子 结构模型。
2．理解电子云模型。 3．知道每个电子层含有的原子轨道，能准确用原子轨 道符号表示。 ●教学地位 本课时知识从原子结构理论发展史开始，形成对现代 原子结构理论的初步认识；再从电子层、能级、原子轨 道、电子自旋四个方面揭示原子核外电子的运动状态，尤 其是原子轨道的知识是高考考查原子结构的热点，也是下 一课时核外电子排布的基础，因此原子轨道是本课时的教 学重点和难点。

NaCl晶胞
堆积-填隙模式——四面体填隙
在面心立方堆积中共有四面体空隙的中心处在8个 小立方体的体心
四面体填隙举例
ZnS晶胞
CaF2晶胞
练习：对照氟化钙晶胞，思考在金刚石晶胞中 距离最近的两个碳原子在什么位置？ 碳原子半径与金刚石晶胞的棱长有什么关系？ 你能计算出金刚石的空间占有率吗？（设棱长 是a，原子的半径是r）
基于ccp的典型 晶胞模型
若把干冰分子看作一个质点则干冰的晶胞与金属
铜的晶胞有什么共同特点？为什么会有这样的共同 特点？（试从两者晶胞中的粒子间的作用力思考）
干冰晶胞
铜晶胞
均为面心立方最密堆积
氯化钠晶胞和硫化锌晶胞中阴离子的堆积模式有什 么共同特点？但两者阳离子的填充模式是否相同？ 为什么？Βιβλιοθήκη NaCl晶胞金刚石晶胞
金刚石晶胞 体对角线切面
在金刚石晶胞中假想体心有一个球，沿着体对角线有 5个球，则体对角线距离为 d =8r = √3a,在边长为a的立 方体中，有8个碳原子，也可算出为空间占有率为0.34
ZnS晶胞
阴离子均为面心立方最密堆积
面心立方(简称ccp) 的空隙 八面体空隙 四面体空隙
堆积-填隙模式——八面体填隙 大球堆积小球填隙，填隙相切。
八面体填隙举例
在氯化钠晶胞中棱长a=2（rNa++rCl-）
氯离子采用的面心立方堆积，
钠离子填其八面体空隙，其所 在的位置为12条棱心，1个体 内，当钠离子填隙后各离子是 相切的关系。