【高中化学】物质的聚集状态与晶体的常识课件 高二化学人教版（2019）选择性必修2.pptx

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1、物质的聚集状态与晶体的常识课程标准要求1.知 道 在 一 定 条 件 下，物 质 的 聚 集 状 态 随 构 成 物 质 的 微 粒 种 类、微 粒 间 相 互 作用、微粒聚集程度的不同而有所不同。2.知 道 物 质 的 聚 集 状 态 会 影 响 物 质 的 性 质，通 过 改 变 物 质 的 聚 集 状 态 可 能 获 得特殊的材料。3.能说出晶体与非晶体的区别，能结合实例描述晶体中微粒排列的周期性规律。4.认识简单的晶胞。一、物质的聚集状态1.物质三态的相互转化2.物质的聚集状态(1)物质的常见聚集状态：_、_、_。(2)物质的特殊聚集状态：等 离 子 体：由_、_和 电 中 性 粒 子

2、(分 子 或 原 子)组 成 的 整 体 上 呈电中性的气态物质，等离子体具有良好的_和流动性。离子液体：是熔点不高的仅由_组成的液体物质。晶态、非晶态以及介于二者之间的塑晶态、液晶态等。气态 液态 固态电子 阳离子导电性离子自测1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)物质的聚集状态只有固、液、气三种状态()(2)气态和液态物质均是由分子构成的()(3)等离子体是一种特殊的气体，含有带电粒子，呈电中性()(4)液晶是介于液态和晶态之间的物质状态()二、晶体与非晶体1.晶体与非晶体的区别自范性 微观结构晶体_(能自发呈现多面体外形)原子在三维空间里呈_有序排列非晶体_(不能自发呈现多面

3、体外形)原子排列相对无序有周期性没有2.晶体的特点(1)自范性含义：晶体能自发地呈现_外形的性质。形成条件：晶体生长的速率适当。本质原因：晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的_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_。(4)外形和内部质点排列的高度_。多面体有序熔点有序性3.获得晶体的途径熔融态气态溶质4.晶体与非晶体的区分方法区分方法测熔点 晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点可靠方法对固体进行_实验X 射线衍射自测2.判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)有规则几何外形的固体一定是晶体()(2)熔融态物质快速冷却即得到晶体()(3)晶体有自范性且

4、其微粒排列有序，在化学性质上表现各向异性()(4)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()三、晶胞与晶体结构的测定1.晶胞(1)概念描述晶体结构的_。(2)结构常 规 的 晶 胞 都 是_体，整 块 晶 体 是 由 数 量 巨 大 的 晶 胞“无 隙 并 置”而成。“无隙”：相邻晶胞之间没有任何_。“并置”：所有晶胞都是平行排列的，取向_。基本单元平行六面间隙相同(3)晶胞中粒子数目的计算平行六面体(立方体形)晶胞中粒子数目的计算。a.晶胞的顶角原子是_个晶胞共用的；b.晶胞棱上的原子是_个晶胞共用的；c.晶胞面上的原子是_个晶胞共用的。842铜晶胞(如下图所示)中的原子数为_

5、。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_、_、_、_。228 82.晶体结构的测定(1)测量仪器：_。(2)测 定 过 程：当 单 一 波 长 的X 射 线 通 过 晶 体 时，会 在 记 录 仪 上 产 生 分 立 的 斑点或者明锐的_。(3)作 用：通 过 晶 体 的X 射 线 衍 射 实 验 获 得 衍 射 图 后，经 过 计 算 可 以 从 衍 射 图形 获 得 晶 体 结 构 的 有 关 信 息。包 括 晶 胞 形 状 和 大 小、分 子 或 原 子 在 微 观 空 间有 序 排 列 呈 现 的 对 称 类

6、 型、原 子 在 晶 胞 里 的_和_等，以 及 结 合 晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系。X 射线衍射仪衍射峰数目 位置(4)测定示例乙酸晶体结构的测定流程乙 酸 晶 体 的X 射 线 衍 射 实 验 乙 酸 晶 胞 中 含_个 乙 酸 分 子 测 定 晶 胞 中 各 原 子的 位 置(即 原 子 坐 标)计 算 原 子 间 的 距 离 判 断 出 哪 些 原 子 间 存 在 化 学 键 确 定键长和键角 分子的空间结构。4自测3.判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)晶胞是晶体的最小重复单元()(2)不同晶体中晶胞的大小和形状都相同()(3)铜晶体中平均每个晶胞中含有14个

7、铜原子()(4)晶 体 的X 射 线 衍 射 实 验 不 能 判 断 晶 体 中 存 在 哪 些 化 学 键，也 不 能 确 定 键 长和键角()晶胞的结构与晶体化学式的确定以下是三种晶体的晶胞结构示意图：1.依 据 图分 析，CO2分 子 分 别 位 于 晶 胞 的 何 种 位 置？干 冰 晶 胞 中 平 均 含 有CO2的分子数是多少？2.依据图分析，钛酸钙的化学式是什么？3.依据图分析，金刚石晶胞中平均含有的碳原子数是多少？晶胞中微粒数目的计算方法均摊法(2)正三棱柱结构中不同位置的粒子数的计算(3)六棱柱结构中不同位置的粒子数的计算B2.某 晶 体 的 部 分 为 如 图 所 示 的

8、正 三 棱 柱 结 构，该 晶 体 中X、Y、Z 三种粒子数之比是()A.394B.142C.294D.384B3.元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是。CuCl微专题晶体密度的计算晶体密度与阿伏加德罗常数间的关系晶 体 密 度 的 单 位 常 为gcm3，所 以 根 据 晶 胞 参 数 计 算 密 度 时，注 意 将 其 单 位换算为cm。常用的换算方法为1 nm 107 cm，1 pm 1010 cm【典 例】已 知NaCl 的 摩 尔 质 量 为58.5gmol1，NaCl 晶 体 的 密 度 为 gcm3，若 图 中Na与 最 邻 近Cl的 核 间 距 为 ac

9、m，若 NA表 示 阿 伏 加 德 罗 常 数 的 值，则NA可表示为()C晶体密度的计算流程1.镍 锰 钴 酸 锂 三 元 材 料 的 晶 胞 结 构 如 图 所 示，以R 表 示 过 渡 金 属 离 子，其 化 学 式为。若 过 渡 金 属 离 子 的 平 均 摩 尔 质 量 为 MRgmol1，该 晶 体 的密 度 是gcm3，阿 伏 加 德 罗 常 数 是 NA，则 NA(列 出 计 算 表 达式)。2.过 渡 金 属 氮 化 物 因 其 优 异 的 催 化 性 能(加 氢 处 理、光 和 电 化 学 催 化 等)受 到 了广 泛 关 注。贵 金 属 钼(Mo)的 氮 化 物 可 作

10、将N2还 原 为 氨 的 反 应 的 催 化 剂。贵 金属 钼 的 氮 化 物 的 立 方 晶 胞 如 图 所 示。已 知 晶 胞 参 数 为 anm，则 该 晶 体 的 化 学式为，晶体的密度为(列出计算式)gcm3。MnS 晶胞与NaCl 晶胞属于同种类型，如图所示。晶胞结构中原子坐标的确定方法技巧晶胞中坐标系的构建及原子坐标的确定方法1.构建坐标原点、坐标轴和单位长度立体模型(1)最简单的晶胞简单立方堆积的晶胞模型，坐标系的构建。简 单 立 方 堆 积 的 晶 胞 中8个 顶 点 的 微 粒 是 完 全 一 致 的，因此 可 以 任 意 选 择 一 个 原 子 为 坐 标 原 点，以 立

11、 方 体 的 三 个棱 延 长 线 构 建 坐 标 轴，以 晶 胞 边 长 为1个 单 位 长 度，由 此可得如图所示的坐标系。(2)其 他 晶 胞 也 可 以 采 用 这 种 方 式 构 建。如 六 方 最 密 堆 积 模 型 按 此 法 构 建 x 轴和y 轴，只不过夹角不是90，而是120。2.几种典型晶胞结构模型的原子坐标(1)简单立方体模型原子坐标：若1(0，0，0)，2(0，1，0)，则确定3(1，1，0)，7(1，1，1)(2)体心晶胞结构模型(3)面心立方晶胞结构模型已知金刚石的晶胞如下：所求目标原子坐标参数确定的思维模板1.钛(Ti)被 誉 为“21世 纪 金 属”，Ti 的 部 分 晶 体 结 构 如 图所 示，原 子 坐 标 可 用图表 示。设 图原 子 坐 标 系 中A 点 原 子 的 坐 标 为(1，0，0)，C 点 原 子 的 坐 标为(0，1，0)，D 点原子的坐标为(0，0，1)，则B 点原子的坐标为。