第三章第一节认识晶体学案.doc

第一节 认识晶体第1课时 晶体的特性【学习目标】1能区分晶体与非晶体，2.知道晶体的重要特征。【学习过程】一、 晶体的特性1）晶体具有三个特征： 、 _ 、 。2）晶体的种类有多种，氯化钠属于 ，钠属于 ，金刚石属于 ，冰属于 ，而玻璃是 。3）晶体材料有着十分广泛的用途，试举例 _ 。4）各种晶体比较晶体类型结点微粒微粒间作用力晶体性质实 例离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体【典题解悟】例1：下列物质属于晶体的是( )A.橡胶 B.玻璃 C.食盐 D.水晶例2：下列叙述中，正确的是（ ）A.具有规则几何外形的固体一定是晶体。B.晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形。C.具有各向异性的固体一定是晶体。D.晶体、非晶体具有固定的熔点【当堂检测】1下列物质在固态时属于晶体的是（ ）A玻璃 B塑料 C水泥 D二氧化碳2将晶体划分为离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体的本质标准是（ ）A基本构成微粒种类 B 晶体中最小重复结构单元的种类C微观粒子的密堆积种类 D晶体内部微粒的种类及微粒间相互作用的种类3下列对晶体材料的应用叙述中与水晶有关的是（ ） A制造红宝石激光器 B制造晶体管等电子元件 C用于遥控器、电子表、手机、声纳等实现能量转化 D应用于杀菌和快速准确地进行外科手术4多数晶体中的微观粒子服从紧密堆积原理的根本原因是（ ） A便于形成规则的几何外形 B微观粒子结合得越紧密，体系总能量越低，体系就越稳定 C便于使晶体具有对称性 D为了使晶体具有各向异性5关于晶体的自范性，下列叙述正确的是（ ） 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溶液中能慢慢变为完美的立方体 C圆形容器中结出的冰是圆形的 D由玻璃制成规则的玻璃球6晶体具有对称性的本质原因是（ ） A微观粒子在空间按一定规律做周期性重复排列 B晶体中最小重复结构单元都是中心对称的 C晶体有规则的几何外形 D晶体中各微观粒子在各个方向上的排列完全等同7下列叙述正确的是（ ） A固态物质一定是晶体 B冰和固体碘晶体中的相互作用相同 C晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列 D凡是有规则几何外形的固体一定是晶体8有下列八种晶体： A水晶（SiO2） B冰醋酸 C氧化镁 D白磷 E晶体氩 F 氯化氨 G铝 H金刚石 （1）属于原子晶体的化合物是 ，直接由原子构成的晶体是 ，直接由原子构成的分子晶体是 。 （2）由极性分子构成的晶体是 ，含有共价键的离子晶体是 。 （3）在一定条件下能导电而不发生化学变化的是 。 （4） 受热熔化后化学键不发生变化的是 ，需要克服共价键的是 。9橡胶、玻璃等固体属于 ，金刚石、金属等属于 。相对于非晶体来说，晶体突出的宏观特征主要是 、 、 ，这些宏观特征恰恰是晶体内部微观结构的准确外显，晶体与非晶体的微观结构特征分别是： 、 。第2课时 晶体结构的堆积模型【学习目标】1.了解最基本的两种类型（A1 A3）的等径圆球的密堆积型式2.知道离子晶体的可视为不等径圆球的密堆积【学习过程】二、晶体结构的堆积模型1. 等径圆球的密堆积1）等径圆球在一列上进行最紧密堆积的方式只有一种，即 。2）等径圆球在平面上的堆积方式很多，但是最紧密堆积方式只有一种，即 ，这称为 ，试画出该排列方式 。3）两个密置层A与B的最紧密堆积形式只有一种，为 。在此基础上再堆积第三层C时，最紧密堆积的方式有 种，最终可以得到 型的最密堆积和 型的最密堆积。金属镁为 ，金属铜为 。2. 非等径圆球的密堆积1）配位数是指 。2）在离子晶体中，阴、阳离子半径是不相同的，可以看成将半径 的离子按一定方式做等径圆球的密堆积，然后将半径 的填充在空隙中，例如，氯化钠晶体中 按 型方式进行最密堆积， 填在空隙中；硫化锌晶体中的 按 型方式进行最密堆积， 填在空隙中。3）分子晶体中，原子先 ，分子间再 形成晶体。分子的排列与 有关。例如，干冰的密堆积方式为 。【典题解悟】例1. 下列叙述，不正确的是（ ）A.氯化钠的晶体结构为非等径圆球密堆积B.晶体尽量采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定C.因为共价键有饱和性和方向性，所以原子晶体不遵循“紧密堆积”原则D.金属铜和镁均以ABAB方式堆积例2. 晶体结构型式和晶胞匹配的是（ ）AA3型最密堆积六方晶胞 BA2型密堆积面心立方晶胞CA1型最密堆积体心立方晶胞 DNaCl型离子晶体简单立方晶胞【当堂检测】1等径圆球紧密堆积形成的密置层中，与每个球处于相切关系的球的个数为（ ） A3 B4 C6 D82下列叙述与晶体的各向异性有关的是（ ） A石墨的导电性与方向无关 B晶体中微观粒子的排列具有一定的方向要求 C晶体是均匀的 D等径圆球堆积时无方向性要求3下列叙述中不正确的是（ ） A干冰、氯化钠的晶体结构均为非等径圆球密堆积 B晶体尽量采取紧密堆积方式以使其变得比较稳定 C因为共价键有饱和性和方向性，所以原子晶体不遵循“紧密堆积”原则 D金属铜和镁均以ABAB方式密堆积4金属晶体、离子晶体、分子晶体采取密堆积方式的原因是（ ） A构成晶体的微粒均可视为圆球 B金属键、离子键、分子间作用力均无饱和性和方向性 C三种晶体的构成微粒相同 D三种晶体的构成微粒多少及相互作用都相同5关于离子晶体的堆积情况叙述正确的是（ ） A离子键无方向性和饱和性，所以每个离子的配位数都是12 B阴、阳离子的半径大小不同，所以两种离子的配位数也不同 C先由大离子紧密堆积，小离子填充其空隙 D两种离子的配位数比值与其所带电荷成反比6与分子晶体中分子的堆积情况无关的是（ ） A范德华力无方向性和饱和性 B存在氢键的方向性和饱和性 C分子的具体形状 D分子内共价键的饱和性和方向性7.等径圆球形成 的A1型最密堆积和A3型最密堆积中，每个球的配位数分别是（ ）A、3,3 B、12,12 C、3,6 D、6,68有关A1型密堆积与A3型密堆积的说法中正确的是 （ ）AA1型密堆积是最密堆积，A3型密堆积不是最密堆积。B两者都是最密堆积，其中A1型密堆积是一、三、五各层球心重合，二、四、六各层球心重合；A3型密堆积是四、五、六层分别和一、二、三层球心重合。C原子晶体一般都采用A1型密堆积或A3型密堆积。D只有金属晶体才可能采用A1型密堆积或A3型密堆积。第3课时 晶体结构的最小重复单元晶胞【学习目标】1.知道非等径圆球的密堆积方式2.了解晶体结构的基本单元【学习过程】三、晶体结构的基本单元 晶胞1.晶胞为 。A3型最密堆积又称为 ，A1型最密堆积又称为 。2. 晶胞必须符合两个条件： 一是代表 二是代表晶体的 ， 即与晶体具有相同的对称元素 对称轴，对称面和对称中心 3. 晶胞按其 在三维空间重复排列（无隙并置堆砌）成晶体。【典题解悟】例1. 如下图所示的甲、乙、丙三种晶体：试写出：(1)甲晶体化学式（X为阳离子）为 。 (2)乙晶体中A、B、C三种微粒的个数比是 。(3)丙晶体中每个D周围结合E的个数是 个。例2.美国科学杂志评选2001年世界科技十大成就中，名列第五的日本青山学院大学教授秋光纯发现的金属间化合物硼化镁超导转变温度高达39K，该金属间化合物的晶体结构如上图。则它的化学式为（ ）A.MgB B.Mg2B C.MgB2 D.Mg2B3【当堂检测】1右图为某晶体的一个晶胞示意图，该晶体由A、B、C三种基本粒子组成，则该晶体的化学式为（ ）AA6B8C BA2B4C CA3BC DA3B4C2下列有关晶胞的叙述正确的是（ ） A晶胞是晶体中的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晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞 D已知晶胞的组成就可推知晶体的组成3.下图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元（晶胞）的排列方式，其对应的化学式正确的是（图中：O-X，-Y，-Z）（ ）。4.右图是金属晶体的A1型密堆积形成的面心立方晶胞示意图，在密堆积中处于同一密置层上的原子组合是（ ）。A、 B、 C、 D、5构成某物质晶体的晶胞为小立方体，A、B、C、D四种元素的原子分别占据小立方体的顶点、棱心、面心、体心，则晶体中A、B、C、D原子的个数比为 。6现有甲乙丙三种晶体的晶胞：（甲中X处于晶胞的中心，乙中A处于晶胞的中心），可推知：甲晶体中X与Y的个数比是 ；乙中A与B的个数比是 ；丙晶胞中有 个C离子，有 个D离子。7某离子晶体的晶胞结构如图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心。（1）晶体中每个Y同时吸引 个X，每个X同时吸引 个Y，该晶体的化学式为 。（2）晶体中每个X周围与它最接近的距离相等的X共有 个。8晶体中，每个Cl-周围与它接近且距离相等的Cl-共有 个，每个Na+的周围共有 个Cl-。晶胞是整个晶体中最小的结构重复单位，则NaCl晶体中每个晶胞中Na+有 个。如果从NaCl晶体中切下两个相近的晶胞，则其中Na+有 个。在NaCl晶体中，与Na+距离等同且最近的几个Cl-所围成的空间几何构型为 （填序号）。A.正四面体 B.正六面体 C.正八面体 D.正十二面体第一课时参考答案例1解析：固体有晶体和非晶体之分，晶体是内部微粒（原子、离子和分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质，食盐、冰、金属、宝石、水晶、大部分的矿石等都是晶体；非晶体的内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态，如玻璃、橡胶等都是非晶体。答案：CD例2解析：晶体与非晶体的根本区别在于其内部微粒在空间是否按一定规律做到周期性重复排列。晶体所具有的规则几何外形、各向异性和特定的对称性是其内部微粒规律性排列的外部反映，因此B错。有些人工加工而成的固体也具有规则几何外形和高度对称性，但具有各向异性的固体一定是晶体，所以A错，C正确。晶体具有固定的熔点而非晶体不具有固定的熔点。答案：C1 D 2 D 3 C 4 B 5 B 6 A 7 C 8 .（1）A AEH E (2)B F (3)G (4)BD AH9 非晶体 晶体 自范性 对称性 各向异性 微观粒子在空间按一定规律做周期性重复排列 微观粒子排列呈现杂乱无章的分布状态第二课时参考答案例1解析：在NaCl晶体中，半径较大的Cl按A1型方式进行最密堆积，Na+填在Cl所构成的空隙中，因此NaCl晶体结构为非等径圆球密堆积，A选项正确。密堆积原理适合于没有方向性的金属键、离子键和分子间作用力相互作用形成的金属晶体、离子晶体和分子晶体，而不适合于具有方向性和饱和性的共价键所形成的原子晶体以及氢键所形成的分子晶体，采用密堆积的方式可以降低体系的能量，使晶体变得比较稳定，B和C两选项都正确。金属铜采用“ABCABC”方式堆积，金属镁采用“ABAB”方式堆积，所以D选项错误。答案:D 例2解析：对应关系为：A1型最密堆积面心立方晶胞，A2型密堆积体心立方晶胞，NaCl型离子晶体六方晶胞。答案：A 1 C 2 B 3 D 4 B 5 C 6 D 7.B 8. Bw.w.w.g.k.x.x.c.o.m 第三课时参考答案 例1解析：明确由晶胞构成的晶体，其化学式不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，通常采用分割法。分割法的根本原则是：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。只要掌握晶体立方体中微粒实际占有“份额”规律：顶点微粒在立方体中实占，立方体面上微粒实占，立方体棱边上微粒实占，立方体内部微粒按有1算1统计。 甲中X位于立方体体心，算做1，Y位于立方体顶点，实际占有：4=个，X:Y=1: =2:1，所以甲的化学式为X2Y。 乙中A占有：8=1，B占有6=3，C占有1个，由此推出A:B:C=1:3:1。丙中D周围的E的个数与E周围D的个数相同，E周围有8个D，所以D周围有8个E。答案： X2Y 1:3:1 8例2解析：观察硼化镁的结构为六方晶胞，位于棱柱顶点的每个镁原子被6个这样的结构单元共用，一个结构单元只用这个镁原子的六分之一，位于面上的镁原子被2个这样的结构单元共用