【备课推荐】秋高二化学人教版选修三同步学案3.1 晶体的常识.docx

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1、第一节晶体的常识【学习目标】1.认识晶体和非晶体的本质差异，知道晶体的特征和性质。2.了解获得晶体的途径。3.知道晶胞的概念，学会晶胞中微粒数的计算方法(均摊法)，能根据晶胞的结构确定晶体的化学式。【新知导学】一、晶体与非晶体1观察分析下列物质的结构模型，回答问题：(1)晶体内部、非晶体的内部微粒排列各有什么特点？(2)由上述分析可知：晶体：内部粒子(原子、离子或分子)在空间按一定规律呈_构成的固体物质。如金刚石、食盐、干冰等。非晶体：内部原子或分子的排列呈_的分布状态的固体物质。如橡胶、玻璃、松香等。2思考下列问题：(1)在室温下，将一块不规则的CuSO45H2O固体放入饱和CuSO4溶液中

2、，经过一段时间后会发生什么变化？(2)将冰和玻璃加热各有什么现象？(3)观察下列三个图片，说明了什么？通过以上分析，晶体的性质为晶体具有自范性。它是指在适当条件下可以自发地呈现封闭的、规则的多面体外形的性质。它是晶体中结构微粒在微观空间呈现_的宏观表象。晶体具有固定的熔点。晶体具有各向异性。它是指在_的物理性质，如强度、导热性、光学性质等。例如：蓝晶石(Al2O3SiO2)在不同方向上的硬度是_的。3“盐成卤水，暴晒日中，即成方印，洁白可爱”，说明_可获得晶体，除此之外，熔融态物质_，气态物质的_均可得到晶体。【归纳总结】晶体与非晶体的特征和性质晶体非晶体结构特征(本质区别)性质特征自范性熔、

3、沸点某些物理性质二者区别方法间接方法科学方法【活学活用】1非晶硅光电薄膜产业的研发成长，在转换效率上，已逐渐接近于多晶硅太阳能电池，发电成本仅为多晶硅的三分之一。预计非晶硅光电薄膜产业的增长速率，将比多晶硅太阳能产业更为快速，非晶硅薄膜技术将成为今后太阳能电池的市场主流。试探究下列问题：(1)下图中a、b是两种硅的部分结构，请指出哪种是晶体硅，哪种是非晶硅？a：_；b：_。(2)有关晶体常识的相关说法中正确的是_(填字母)。A玻璃是非晶体B固体粉末都是非晶体C晶体内部质点具有有序性，有固定的熔、沸点和各向异性D区别晶体和非晶体最有效的方法是通过X射线衍射实验(3)下列有关说法正确的是_(填字母

4、)。A玛瑙与水晶的化学成分不同B雪花是由水蒸气直接转变而成的固体，雪花可能属于晶体C不同的雪花外形不同，但都可认为是晶体D石英玻璃与水晶均属于晶体二、晶胞1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，描述晶体在微观空间里原子的排列时，常从晶体微观空间里“截取”一个具有代表性的基本单元。(1)描述_叫做晶胞。(2)一般来说，晶胞都是_。(3)晶胞只是晶体微观空间里的一个_，在它的上下左右前后_地排列着无数晶胞，而且所有晶胞的形状及其内部含有的原子种数、个数及几何排列都是完全_的。2金属铜的晶胞如图所示：回答下列问题：(1)位于顶角上的铜原子为_个晶胞共有。(2)位于面心上的铜原子为

5、_个晶胞共有。(3)晶体铜中完全属于某一晶胞的铜原子数是_。3晶胞中微粒个数的计算(均摊法)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_个晶胞所共有，则该粒子的_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：处于顶点上的粒子，同时为_个晶胞所共有，每个粒子有_属于该晶胞。处于棱边上的粒子，同时为_个晶胞所共有，每个粒子有_属于该晶胞。处于晶面上的粒子，同时为_个晶胞所共有，每个粒子有_属于该晶胞。处于晶胞内部的粒子，则_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

6、六边形占_。【归纳总结】(1)晶体是由无数个晶胞堆积得到的。知道晶胞的大小和形状以及晶胞中粒子的种类、数目和粒子所处的空间位置，就可以认识整个晶体的结构。(2)晶胞中微粒个数的计算，其关键是正确分析晶胞中任意位置上的一个微粒被几个晶胞所共用。不同形状的晶胞，情况不同。【活学活用】2现有甲、乙、丙(如下图)三种晶体的晶胞(甲中x处于晶胞的中心，乙中a处于晶胞的中心)，可推知：甲晶胞中x与y的个数比是_，乙晶胞中a与b的个数比是_，丙晶胞中有_个c离子，有_个d离子。3现有四种晶体，其构成粒子(均为单原子核粒子)排列方式如下图所示，其化学式正确的是()【学习小结】【达标检测】1关于晶体的自范性，下

7、列叙述正确的是()A破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体B缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块C圆形容器中结出的冰是圆形的体现了晶体的自范性D由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性2云母属于晶体，用烧热的钢条去接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的反面时，熔化了的石蜡呈现椭圆形，这是因为()A云母是热的不良导体，传热不均匀B石蜡是热的不良导体，传热不均匀C石蜡具有各向异性，不同的方向导热性不同D云母具有各向异性，不同的方向导热性不同3已知某晶体晶胞如图所示，则该晶体的化学式为()AXYZBX2Y4ZCXY4ZDX4Y2Z4下列有关晶胞的叙述，不正确的是 ()A晶胞是晶体的

8、最小的结构重复单元B不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同C晶胞中的粒子可能不完全属于该晶胞D已知晶胞的组成就可推知晶体的组成5某晶体的晶胞结构如下图所示。X()位于立方体顶点，Y()位于立方体中心。试分析：(1)晶体中每一个Y同时吸引着_个X，每个X同时吸引着_个Y，该晶体的化学式是_。(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有_个。(3)晶体中距离最近的2个X分别与1个Y形成的两条线的夹角为_。答案精析新知导学一、1(1)组成晶体的微粒在空间按一定规律呈周期性排列，而组成非晶体的微粒在空间杂乱无章地排列。(2)周期性重复排列杂乱无章2(1)CuSO45H2O固体会变成规则的立方体。(

9、2)加热冰时，0达到冰的熔点，冰开始熔化，在全部熔化以前，继续加热，温度基本保持不变，完全熔化后，温度才开始升高。加热玻璃，温度升高到某一程度后开始变软，继续加热流动性增强，最后变为液体。玻璃从软化到完全熔化，中间经过较大的温度范围。(3)晶体在不同方向上导电性、导热性不同；而非晶体在不同方向上导热性相同。周期性的有序排列不同的方向上表现出不同不同3结晶凝固凝华归纳总结(从左到右，从上到下)结构微粒周期性有序排列结构微粒无序排列有无固定不固定各向异性各向同性看是否有固定的熔、沸点对固体进行X射线衍射实验活学活用1(1)非晶硅晶体硅(2)ACD(3)BC解析(1)从粒子在微观空间里是否有有序性和

10、自范性角度观察。(2)A项，玻璃是一种无固定熔、沸点的非晶体；B项，许多固体粉末不能用肉眼观察到晶体外形，但可通过光学显微镜或电子显微镜看到规则的几何外形，所以固体粉末也可能是晶体。(3)A项，两者化学成分均是SiO2，均是二氧化硅晶体，玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成的，水晶则是热液缓慢冷却形成的；D项，石英玻璃是非晶态二氧化硅。二、1(1)晶体结构的基本单元(2)平行六面体(3)基本单元无隙并置相同2(1)8(2)2(3)43n(1)842完全(2)活学活用2431144解析处于晶胞中心的x或a为该晶胞单独占有，位于立方体顶点的微粒为8个立方体共有，位于立方体棱边上的微粒为4个立方体共有，

11、位于立方体面上的微粒为2个立方体共有，所以xy1643；ab1811；丙晶胞中c离子数为1214，d离子数为864。3C利用均摊法确定粒子个数比。A项错误，8个B粒子居于顶点，一个A粒子居于体心，所以化学式应为AB或BA；B项错误，E和F的数目完全一致，所以化学式为FE或EF；C项正确，一个晶胞内X、Y、Z三种粒子的个数分别为1、3、1；D项错误，A粒子居于8个顶点和6个面心，真正属于一个晶胞的A粒子为4个，B粒子居于12条棱上和体心，真正属于一个晶胞的B粒子为4个。达标检测1B晶体的自范性指的是在适宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形的性质，这一适宜条件一般指的是自动结晶析出

12、的条件，A项所述过程不可能实现；C选项中的圆形并不是晶体冰本身自发形成的，而是受容器的限制形成的；D项中玻璃是非晶体。2D云母属于晶体，具有各向异性，在不同的方向导热性不同，导致熔化了的石蜡呈现椭圆形。3C该晶体的晶胞是正方体形晶胞。该晶胞拥有的X原子数为81；Y原子位于该晶胞内，共有4个，因此该晶胞中拥有的Y原子数为4；Z只有1个，位于晶胞的体心上，故该晶体的化学式为XY4Z。4B据晶胞定义知A正确；相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同，不同晶体中的晶胞大小和形状不一定相同，B错误；晶胞中有的粒子被若干个晶胞共用，而不专属于某个晶胞，C正确；根据晶胞的组成，可以利用“均摊法”推知晶体的组成。5

13、(1)48XY2(或Y2X)(2)12(3)10928解析此题考查的知识点是晶体的立体结构。(1)同时吸引的微粒个数即指在某微粒周围距离最近的其他种类的微粒个数，观察图可知，Y位于立方体的体心，X位于立方体的顶点，每个Y同时吸引着4个X，而每个X同时被8个立方体共用，每个立方体的体心都有1个Y，所以每个X同时吸引着8个Y，X、Y的个数比为12，所以化学式为XY2或Y2X。(2)晶体中每个X周围与它最接近的X之间的距离应为如图所示立方体的面对角线。位置关系分为在此X的上层、下层和同一层，每层均有4个，共有12个。(3)若将4个X连接，构成1个正四面体，Y位于正四面体的中心，可联系CH4的键角，知该夹角为10928。对于晶体结构，要善于用宏观的立体构型来分析粒子的微观结构，利用立体几何的知识，分清各原子、离子、分子在空间的相对位置，熟悉一些常见晶体的立体构型，是解答此类题目的关键。