鲁科版选修3 认识晶体 学案2.doc

课堂互动三点剖析重点一：晶体的特性1.晶体的特性(1)自范性：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，称为晶体的自范性。如：海水晒盐时，海水里的na+、cl-自发地排列成nacl晶体的形状。(2)各向异性：晶体在不同的方向上表现出不同的物理性质。注意：晶体的某些物理性质表现出各向异性，如导电性，折光率等。(3)晶体具有特定的对称性。2.晶体与非晶体(1)晶体：内部粒子(原子、离子或分子)在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质称为晶体。(2)非晶体：内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体物质，称为非晶体。3.晶体的分类 根据晶体内部粒子和粒子间相互作用的不同，可以将晶体分为离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体。4.晶体的用途常利用晶体的性能制造各种材料。重点二：晶体结构的堆积模型1.金属晶体、离子晶体、分子晶体的结构中，构成粒子均形成密堆积，而原子晶体则根据共价键的方向成键，不采用密堆积。2.等径圆球的密堆积。 由于金属键无方向性，每个金属原子中的电子分布基本是球对称的，所以可以把金属晶体看成是由直径相等的圆球在三维空间堆积而成的。等径圆球的密堆积方式有a3型最密堆积和a1型最密堆积。二者比较如下表最密堆积方式表示方法实例a3型“abab”镁a1型“abcabc”铜3.非等径圆球的密堆积。(1)配位数：一个原子或离子周围所邻接的原子或离子的数目。(2)由离子构成的晶体可视为不等径圆球的密堆积，即将不同半径的圆球的堆积看成是大球先按一定方式做等径圆球的密堆积，小球再填充在大球所形成的空隙中。 nacl晶体、zns晶体中，cl-、s2-均按a1型密堆积，na+、zn2+填在它们的空隙中。在干冰中，线型的二氧化碳分子在空间以a1型密堆积方式形成晶体。重点三：晶体结构的基本单元晶胞1.定义晶体中最小的结构重复单元。2.特征(1)晶胞都是从晶体结构中截取下来的大小、形状完全相同的平行六面体。a3型最密堆积对应晶胞为六方晶胞，所以又称a3型最密堆积为六方最密堆积；a1型最密堆积对应晶胞为面心立方晶胞，所以又称a1型最密堆积为立方最密堆积。(2)晶胞一定是一个平行六面体，其同一顶点引出的三条棱的长度不一定相等，也不一定互相垂直。晶胞的形状和大小由具体晶体的结构所决定，晶胞不能是八面体或六方柱体等其他形状。(3)整个晶体就是晶胞按其周期性在三维空间重复排列而成的。这种排列必须是晶胞的并置堆砌。所谓并置堆砌是指平行六面体之间没有任何空隙，同时，相邻的八个平行六面体均能共顶点相连接。3.晶体中粒子数的求算方法分割法 中学中常见的晶胞为立方晶胞。立方晶胞中粒子数的计算方法如下：(1)处于立方体顶点的粒子同时为8个晶胞所共有，每个粒子有1/8属于该晶胞；(2)处于立方体棱上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子有1/4属于该晶胞；(3)处于立方体面上的粒子，同时为2个晶胞所共有；每个粒子有1/2属于该晶胞；(4)处于立方体内部的粒子，完全属于该晶胞。各个击破【例1】 (1)在下列物质中_是晶体，_是非晶体。塑料 明矾 松香 玻璃 cuso45h2o 冰糖 糖果 单晶硅 铝块 橡胶(2)晶体和非晶体在外形上有差别，晶体都具有_，而非晶体_；另外非晶体的多种物理性质，在各个方向都是_的，而晶体的多种物理性质在各个方向都是_的。(3)判断物质是晶体还是非晶体，比较正确的方法是_。从外形上来判断从各向异性或各向同性上来判断从导电性能来判断从有无固定熔点来判断解析：明矾是kal(so4)212h2o，而cuso45h2o是硫酸铜的水合物，又称为胆矾，它们和冰糖、单晶硅、铝块是晶体；塑料、松香、玻璃、糖果、橡胶是非晶体。晶体最大的特征就是各向异性和有固定熔点。答案：(1) (2)规则的几何外形 没有规则的几何外形 各向同性 各向异性 (3)类题演练 1下图为球的最密堆积形式之一，下列说法不正确的是( )a.此为a3型密堆积 b.可用符号“abab”表示c.mg属于此种堆积型式 d.此为a1型密堆积解析：此为a3型密堆积，d不正确，所以选d。答案：d【例2】 关于晶体结构型式的说法正确的是( )a.所有的晶体的空间排列都服从紧密堆积原理b.晶体尽量采用紧密堆积方式，以使其变得比较稳定c.金属晶体的结构型式可以归结为非等径圆球的密堆积d.等径圆球的密堆积有a1、a3两种结构型式，其中cu属于a3型密堆积解析：离子晶体、分子晶体、金属晶体的空间排列服从紧密堆积原理，而原子晶体的构成粒子为原子，粒子间的相互作用为共价键，由于共价键有方向性和饱和性，所以原子晶体的空间排列不服从紧密堆积原理，a不正确；金属晶体的结构型式为等径圆球的密堆积，c不正确；cu属于a1型密堆积，d不正确。所以答案选b。答案：b类题演练 2许多物质在通常条件下是以晶体的形式存在，而一种晶体又可视做由若干相同的基本结构单元构成，这些基本结构单元在结构化学中被称作晶胞。已知某化合物是由钙、钛、氧三种元素组成的晶体，其晶胞结构如下图所示，则该物质的化学式为( )a.ca4tio3 b.ca4tio6 c.catio3 d.ca8tio12解析：晶胞中原子个数：ca为1；ti为8=1；o为12=3。答案：c【例3】碘元素有多种价态，可以形成多种含氧阴离子。由2个正八面体共用一个面形成的的化学式为( )a. b. c. d.解析：本题主要考查离子组成与空间结构的关系。正八面体由八个正三角形构成，则结构应为：i在正八面体中心，6个o原子在正八面体的六个顶点上，即由2个正八面体共用一个面后形成的应该拥有2个i和9个o。答案：a类题演练 3下列关于晶胞的说法中不正确的是( )a.晶胞是晶体结构中具有代表性的最小重复单元b.晶胞都是大小、形状完全相同的平行六面体c.通常采用“切割法”来计算一个晶胞中实际拥有的粒子数d.晶胞是晶体中最基本的实体解析：晶胞不能单独存在，所以它不是一个实体。答案：d变式提升某晶体的一部分如下图所示，这种晶体中a、