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1、晶体的常识学习目标l 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。l 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。l 培养空间想像能力和进一步认识“物质结构决定物质性质的客观规律。 知识梳理一、晶体与非晶体1.晶体的自范性即_.晶体呈自范性的条件之一是_.2.得到晶体一般有三条途径:(1)_,(2)_,(3)_3.自范性微观结构晶体非晶体4. 晶体的熔点较_,而非晶体的熔点_,区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是_.二、晶胞5._是晶胞。方法导引晶胞中粒子数的计算方法:晶体结构类习题最常见的题型就是晶胞的结构而求晶体的化学式。解答这
2、类习题首先要明确一个概念:由晶胞构成的晶体,其化学式不一定是表示一个分子中含有多少个原子,而是表示每个晶胞中平均含有各类原子的个数,即各类原子的最简个数比。解答这类习题,通常采用分摊法。在一个晶胞结构中出现的多个原子,这些原子并不是只为这个晶胞所独立占有,而是为多个晶胞所共有,那么,在一个晶胞结构中出现的每个原子,这个晶体能分摊到多少比例呢。这就是分摊法。分摊法的根本目的就是算出一个晶胞单独占有的各类原子的个数。分摊法的根本原那么是:晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/x。下面对立体晶胞进行详细分析。在立体晶胞中,原子可以位于它的顶点,也可
3、以位于它的棱上,还可以在它的面上不含棱,当然,它的体内也可以有原子;每个顶点被8个晶胞共有,所以晶胞对自己顶点上的每个原子只占1/8份额;每条棱被4个晶胞共有,所以晶胞对自己棱上的每个原子只占1/4份额;每个面被2个晶胞共有,所以晶胞对自己面上不含棱的每个原子只占1/2份额;晶胞体内的原子不与其他晶胞分享,完全属于该晶胞。1.每个晶胞涉及同类A数目m个,每个A为n个晶胞共有,那么每个晶胞占有A:m1/n。2计算方法位置顶点棱边面心体心奉献1/81/41/21例1水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165k时形成的,玻璃态的水无固态形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态
4、水的密度相同,有关玻璃态水的表达正确的选项是( )A.水由液态变为玻璃态,体积缩小 B.水由液态变为玻璃态,体积膨胀C. 玻璃态是水的一种特殊状态 D. 玻璃态水是分子晶体解析: 这是一道信息题,从题给信息知玻璃态的水密度与普通液态水的密度相同,故A、B错误。又只、知玻璃态的水无固定形态,不存在晶体结构,故D错误。 答案: D例2最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,如右图所示,顶角和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,它的化学式是。解析:考察学生对晶体结构、分子结构概念的理解、运用能力。解题关键:此题是送给粗心同学的“礼物,一些在省初赛中得分较高的同学,包括局部后来冲
5、进冬令营的同学都在此题“载了跟头。从题目本身来看,此题图形“就是NaCl晶胞的图形,按顶点算1/8,棱中点算1/4,面心算1/2,中心算1的规那么很快可算出Na:Cl=1:1,或一局部同学甚至已记住答案,就是1:1,所以,阅卷发现相当多的考生答案为TiC可CTi。局部考生把该分子当成晶体结构的一局部。其实,此题命题者一开始就清楚交待:它是一个小分子,而非像NaCl晶体那样的巨型分子。所以,审题清楚对考生来说是至关重要的。OTiBa答案:Ti14C13。例3钛酸钡的热稳定性好,介电常数高,在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的结构示意图为右图,它的化学式是 A.BaTi8O12 B.BaTi4O6 C.BaTi2O4 D.BaTIO3解析:结合识图考查晶体结构知识及空间想像能力。解题关键:由一个晶胞想象出在整个晶体中,每个原子为几个晶胞共用是解题的关键。仔细观察钛酸钡晶体结构示意图可知:Ba在立方体的中心,完全属于该晶胞;Ti处于立方体的8个顶点,每个Ti为与之相连的8个立方体所共用,即只有1/8属于该晶胞;O处于立方体的12条棱的中点,每条棱为四个立方体共用,故每个O只有1/4属于该晶胞。即晶体中Ba:Ti:O=1:(81/8):(121/4)=1:1:3。如果以为钛酸钡晶体就是一个个孤立的如题图所示的结构,就会错选C答案:D
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