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专题 中学化学常见晶体教案教学目标1、知识目标 了解几种晶体类型（离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体）及其性质。 2、能力目标 (1)对原子、分子、化学键等微观结构有一定的三维想象能力。 (2)强化逻辑推理能力、分析归纳能力以及迁移能力。 3、情价目标使学生学会处理整体和局部的关系，做到具体问题具体分析。教学手段 多媒体（使用软件：Microsoft FlashMX,Extyeme3D）教学重点、难点 掌握各类典型空间构型，学会用科学分析法（分摊法）处理问题。教学方法 启发诱思法教学过程引言 知识回顾一、晶体的结构特点和性质晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体结构成晶微粒相互作用性质硬 度熔、沸点溶 解 性二、典型结构剖析与涉及的有关计算（一）离子晶体1、氯化钠展示 氯化钠晶体结构动画讲述 在晶体中最小结构重复单元我们称之为晶胞，请大家观察屏幕上的动画，回答下列问题。提问（1）每个Na+周围有个Cl-，每个Cl-周围有个Na+ ?（2）每个Na+周围的Cl-构成的空间图形是?（3）每个Na+周围与之距离最近的Na+有个？概括（1）在氯化钠晶体中，钠离子与氯离子通过离子键相结合（2）每个钠离子与和它紧邻的6个氯离子相连 。（3）每个氯离子与和它紧邻的6个钠离子相连 （4）钠离子和氯离子在三维空间上交替出现，并延长形成氯化钠晶体 （5）氯化钠晶体中没有氯化钠分子，NaCl只是代表氯化钠晶体中钠离子的个数和氯离子的个数为1:1练习1 如图为高温超导领域的一种化合物钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单元。（1）该晶体结构单元中，氧、钛、钙离子的个数比是（2）在该物质的晶体中，每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛、钙离子共有 个和个。总结 对立方晶型来说，“分摊法”确定晶体的化学式求晶体中粒子数比的方法是：(1)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；(2)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；(3)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；(4)晶胞体内的原子不与其它晶胞分享；练习2 据报道，N和M形成的离子化合物刷新了离子化合物超导温度的最高纪录，如图，是该化合物的晶胞结构： M原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有一个M原子；六个N原子位于棱柱侧面上。则该化合物的化学式可表示为（ ）AM5N6 BMN CM7N3 DM14N6练习3据报道，N和M元素形成的化合物刷新了某项科技成果的的最高纪录，如图，是该化合物的团簇分子：M原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有一个M原子；六个N原子位于棱柱侧面上。则该化合物的分子式可表示为（ ）AM5N6 BMN CM7N3 DM14N6小结 晶体结构图形解题思路判断结构图的类型找出晶体中结构单元（晶胞）分析一个原子被几个结构单元共用图中结构单元中原子数目1/A（A表示几个结构单元共用）得出结论：一个结构单元平均占有几个原子练习4石墨能与熔融金属钾作用，形成石墨间隙化合物，K原子填充在石墨各层碳原子中。比较常见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物，其化学式可写作CxK，其平面图形见下图，则x值为（ ） A8 B12 C24 D602、氯化铯展示 氯化铯晶体结构动画提问每个Cs+紧邻 个Cl-每个Cl-紧邻 个Cs+；每个Cs+与 个Cs+等距离相邻。（二）分子晶体展示 干冰晶体结构动画概括每8个CO2构成立方体且在六个面的中心又各占据一个 CO2。思考在干冰的晶体中，每个二氧化碳分子与个二氧化碳分子紧邻？演示演示动画，得出结论。（三）原子晶体展示 金刚石晶体结构动画提问 （1）空间网状结构中，每个C与另四个C以 键结合，前者位于正四面体 ，后者位于正四面体 。（2）晶体中最小环由 个碳原子组成且它们 同一平面内。展示 二氧化硅晶体结构动画提问空间网状结构中，每个C与另四个O以 结合，前者位于正四面体中心，后者位于正四面体顶点。晶体中最小环由 个碳和 个氧原子组成且为 元环。每个正四面体占有一个完整的Si，连接的4个O原子对该硅原子的贡献为 ，故晶体中， Si与 O的原子个数比为 。练习5 红磷虽较稳定，但在未密闭情况下久置往往表面发粘发潮。磷在空气中与O2作用有P2O3生成，它是白色固体，熔点23.8，经实验证明它的化学式应为P4O6。又已知白磷分子式为P4，其分子结构为正面体，根据化合价画出P4O6、P4O10立体结构图。练习6 （1）有人尝试着合成C10H10的饱和烃，你估计能成功的话，其结构怎样？试用线条表示分子中“碳架”的空间构型（不必写出C,H符号）。（2）试推论：如果CnHn的饱和烃能够合成的话，其空间结构的特点可能是 n的最小值为（四）过渡晶体展示 石墨晶体结构动画思考 同层间每个碳原子与 碳原子以 结合 最小环上有 个碳原子， （填是或否）在同一平面上。 碳原子数与形成的化学键数之比为 。练习7 -羧乙基锗倍半氧化物（Ge132）是与人体健康有关的最重要的有机锗化合物，其片层结构如图。每个结构相同的基团都是由六个锗原子和六个氧原子构成的十二元环，每个锗原子同时与三个氧原子相连结，形成可以任意延伸的片层，每个锗原子连结一个羧乙基（CH2CH2COOH），各片层间存在相互作用，连接成三维网状结构。 1）每个正六边型平均拥有_个锗原子，_ 个氧原子。2）试写出Ge132的化学式。（五）金属晶体三、有关计算练习8 一定温度下，用射线衍射法测得NaCl晶胞中Na+与Cl-之间最短距离为acm，求该温度下NaCl晶胞的密度。小结 作业针对性练习1现有A、B、C、D四种晶体。离子排列方式如下图，对应化学式不正确的是 。 21987年2月，朱经武（Paul Chu）教授等发现钇钡铜氧化合物在90K温度下具有超导性。若该化合物的结构如下图所示，则该化合物的化学式可能是 。AYBa2CuO7-x BYBa2Cu2O7-xCYBa2Cu3O7-x DYBa2Cu4O7-x3科学家发现硼化镁在39K呈超导性，可能是人类对超导认识的新里程碑。在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，像维夫饼干，一层镁一层硼地相间，下图是该晶体微观空间中取出的部分原子在同一平面上的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投影。由图可确定硼化镁的化学式为 （ ） MgBAMg3B2 BMgB2 CMg2B DMgB4下图表示一些晶体中的某些结构，它们分别是NaCl、CsCl 、金刚石、石墨结构中的某一部分。 （1）其中代表金刚石的是 ，其中每个碳原子与 个碳原子最接近，且距离相等。（2）其中代表石墨的是 ，其中每个正六边型平均占有的碳原子数为 个。碳碳共价键数为 。（3）其中代表NaCl的是 ，每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+有 个。（4）代表CsCl的是 ，每个Cs+与 个Cl-紧邻5 (99年全国高考题)(1)中学教材上图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO（氧化镍）晶体的结构与NaCl相同，Ni2+与最邻近O2的核间距离为a10-8cm，计算NiO晶体的密度（已知NiO的摩尔质量为74