鲁科版-选修3-第三章-物质的聚集状态与物质性质-第1节-认识晶体-(共2课时-含答案)

书利华教育网您的教育资源库第3章 物质的聚集状态与物质性质第1节 认识晶体【学习目标】知识与技能1、从认识一般固体出发，重点了解晶体的基本特征、类型以及不同类型晶体的一般物理性质。2、晶体形成的途径及特性。3、晶体与非晶体的区别。4、晶胞的概念。5、知道晶胞是晶体的最小结构重复单元，能用切割法计算一个晶胞种实际拥有的微粒数。过程与方法1、通过让学生查阅相关资料，培养学生自主学习的意识和能力2、学会分析、理解、归纳和总结的逻辑思维方法，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。情感态度与价值观 通过学习本节与生活、生产、科技相联系的知识，培养学生热爱科学、积极探索的精神第1课时【自主预习提纲】一、晶体的特性1、晶体与非晶体概念晶体：_非晶体:_2、晶体的特性规则的几何外形。自范性：在适宜的条件下，晶体能够自发地呈现_、_多面体外形，这称为晶体的自范性。 各向异性：晶体在不同方向上表现出_的物理性质。对称性。如规则的食盐晶体具有_外形，它既有_对称性，出有_对称性。3、晶体形成的一段途径：（1）熔融态物质凝固；（2）气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）；（3）溶质从溶液中析出。4、晶体与非晶体的对比类别晶体非晶体微观结构原子在三维空间里呈_排列原子排列相对_自范性几何外形对称性熔点其他物理性质实例5、常见晶体的种类(1) 的晶体称为离子晶体；(2) 的晶体称为金属晶体；(3) 的晶体称为原子晶体；(4) 的晶体称为分子晶体。二、晶体的堆积模型1紧密堆积原理：因为金属键、离子键、分子间的相互作用没有 ，所以组成金属晶体、离子晶体、分子晶体的微粒服从 原理。2等径圆球的密堆积金属晶体的结构形式可归结为等径圆球的密堆积。其中，每一层都是最紧密堆积，也就是每个等径球与周围 相接触。而层与层之间的堆积时有多种方式：一种是“ABAB”重复方式，叫 型的最密堆积，一种是“ABCABC” 重复方式，叫 型的最密堆积。在密堆积中，一个原子或离子周围所邻接的原子或离子的数目称为_。3非等径圆球的密堆积离子晶体中，阴、阳离子的半径是不相同的，因此离子晶体可以视为_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_，小球再填充在_。4分子晶体的结构形式在分子晶体中，原子先以_形成分子，分子间再以_形成晶体。分子间尽可能采用_排列方式，但若晶体中的微粒间以共价键结合进行堆积时，由于共价键的_和_决定了一个原子周围的其他原子的_及_，故其微粒堆积的紧密程度降低。【例题1】水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165k时形成的，玻璃态的水无固态形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述正确的是( )A.水由液态变为玻璃态，体积缩小 B.水由液态变为玻璃态，体积膨胀C. 玻璃态是水的一种特殊状态 D. 玻璃态水是分子晶体【例题2】关于晶体的下列说法正确的是A在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子 B在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C离子晶体的熔点一定比金属晶体的高 D分子晶体的熔点一定比金属晶体的低【当堂达标训练】1、下列关于晶体与非晶体的说法正确的是： A、晶体一定比非晶体的熔点高 B、晶体有自范性但排列无序C、非晶体无自范性而且排列无序 D、固体SiO2一定是晶体2、区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是： A、熔沸点 B、硬度 C、颜色 D、x-射线衍射实验3、在我们的生活中遇到许多固体，通过今天这节课的学习，我们知道固体可以分为晶体与非晶体。请你举出常见的晶体与非晶体的实例。4、下列不属于晶体的特点是： A、一定有固定的几何外形 B、一定有各向异性C、一定有固定的熔点 D、一定是无色透明的固体5、下列过程难以得到晶体的有： A、 对NaCl饱和溶液降温，所得到的固体B、 气态H2O冷却为液态，然后再冷却成的固态C、 熔融的KNO3冷却后所得的固体D、 将液态的玻璃冷却成所得到的固体6、晶体具有各向异性。如蓝晶石（Al2O3SiO2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨在与层垂直的方向上的导电率与层平行的方向上的导电率1104。晶体的各向异性主要表现在是： 硬度 导热性 导电性 光学性质A、 B、 C、 D、7、一些不法商人制造假宝石来牟取暴利，你能否根据晶体物理性质的各向异性的特点，列举出一些可能有效鉴别假宝石的方法？第二课时三、晶胞1晶胞是晶体结构中最小的 ，是从晶体结构中截取下来的大小、形状完全相同的 。2晶胞中粒子数的计算方法：晶体结构类习题最常见的题型就是已知晶胞的结构而求晶体的化学式。解答这类习题首先要明确一个概念：由晶胞构成的晶体，其化学式不一定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，通常采用分摊法。在一个晶胞结构中出现的多个原子，这些原子并不是只为这个晶胞所独立占有，而是为多个晶胞所共有，那么，在一个晶胞结构中出现的每个原子，这个晶体能分摊到多少比例呢。这就是分摊法。分摊法的根本目的就是算出一个晶胞单独占有的各类原子的个数。分摊法的根本原则是：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1/x。计算方法位置顶点棱边面心体心贡献1/81/41/21【例题3】某离子晶体晶胞结构如图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心。试分析： （1）在一个晶胞中有 个X， 个Y，所以该晶体的化学式为_ _。 （2）晶体中距离最近的2个X与一个Y所形成的夹角XYX角度为_（填角的度数）【例题4】OTiBa钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的结构示意图为右图，它的化学式是（ ）A.BaTi8O12 B.BaTi4O6 C.BaTi2O4 D.BaTIO3【当堂达标训练】1. 晶体中最小的重复单元晶胞，凡处于立方体顶点的微粒，同时为 个晶胞共有；凡处于立方体棱上的微粒，同时为 个晶胞共有；凡处于立方体面上的微粒，同时为 个晶胞共有；凡处于立方体体心的微粒，同时为 个晶胞共有。2.某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其排列方式如图所示(其中前后两面心上的B原子未能画出)，晶体中A、B、C的中原子个数之比依次为( ) A.1:3:1 B.2:3:1 C.2:2:1 D.1:3:3 3.1987年2月，未经武（Paul Chu）教授等发现钛钡铜氧化合物在90K温度下即具有超导性。若该化合物的结构如右图所示，则该化合物的化学式可能是（ ）A.YBa2CuO7x B.YBa2Cu2O7x C.YBa2Cu3O7x D.YBa2Cu4O7x4某离子化合物的晶胞如右图所示立体结构，晶胞是整个晶体中最基本的重复单位。阳离子位于此晶胞的中心，阴离子位于8个顶点，该离子化合物中，阴、阳离子个数比是（ ）A、18 B、14 C、12 D、11 5.如右图石墨晶体结构的每一层里平均每个最小的正六边形占有碳原子数目为（ ）A、2 B、3 C、4 D、66.许多物质在通常条件下是以晶体的形式存在，而一种晶体又可视作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，其晶胞结构如图所示，则该物质的化学式为（ ）ACa4TiO3 BCa4TiO6 CCaTiO3 DCa8TiO12 7.下列有关晶体的特征及结构的陈述中不正确的是（ ） A 单晶一般都有各向异性 B 晶体有固定的熔点 C 所有晶体都有一定的规整外形 D 多晶一般不表现各向异性8.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。9、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞（如图2-8所示），可推知：甲晶体中A与B的离子个数比为 ；乙晶体的化学式为 ；丙晶体的化学式为_；丁晶体的化学式为_。10.右图是超导化合物-钙钛矿晶体的晶胞结构。请回答：(1)该化合物的化学式为 。(2)在该化合物晶体中，与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共有 个。 第1节 认识晶体自我检测1下列各对物质中，化学键类型和晶体类型完全相同的是 （ ）ANaCl和NaOH BBr2和H2O CCl4和FeCl3 DCO2和SiO22某单质晶体一定不是 （ ）A离子晶体 B分子晶体 C原子晶体 D金属晶体3下列叙述正确的是 （ ）A任何晶体中，若含有阳离子也一定含有阴离子B离子晶体中可能含有共价键C离子晶体中只含有离子键不含有共价键D分子晶体中只存在分子作用力，不含有其他化学键4下列有关金属元素特征的叙述中正确的是 （ ）A金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B金属元素在化合物中一定显正价C金属元素在不同化合物中的化合价均不同D金属单质在常温下都是固体5含有离子的晶体 （ ）A一定是离子晶体 B可能是分子晶体 C可能是原子晶体 D可能是金属晶体6下列说法一定正确的是 （ ）A其水溶液导电的一定是离子晶体B熔融态导电的一定是离子晶体C固态导电的一定是金属晶体D固态不导电熔融态导电的一定是离子晶体7碘的熔、沸点较低，其原因是（ ）A碘的非金属性较弱 BI2中II键不稳定C碘分子的分子间作用力比较小 D碘的氧化性较弱8下列叙述中正确的是（ ）A分子晶体中一定存在共价键 B离子晶体中一定含金属元素C原子晶体中一定不存在离子键 D离子晶体中不可能存在共价键9干冰气化时发生变化的是（ ）A分子内共价键 B分子间作用力C分子间的距离 D分子内原子间的距离10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。11能与氢氧化钠溶液反应的原子晶体是 （ ）A铝 B金刚石 C硅 D二氧化硅12.下列说法中错误的是 （ ）A分子晶体中范德华力没有方向性和饱和性，所以分子晶体一般都采取密堆积，但要受到分子形状的影响。B离子晶体一般都是非等径球的密堆积C由于共价键的方向性和饱和性，原子晶体堆积的紧密程度大大降低。D配位数就是配位键的数目。13对于A1型密堆积的描述错误的是（ ）AA1型密堆积晶体的晶胞也叫面心立方晶胞。B面心立方晶胞的每个顶点上和每个面的中心上都各有一个金属原子C平均每个面心立方晶胞中有14个金属原子D平均每个面心立方晶胞中有4个金属原子14.在干冰晶体中每个CO2分子周围紧邻的 CO2分子有_个 在晶体中截取一个最小的正方形；使正方形的四个顶点部落到CO2分子的中心，则在这个正方形的平面上有_个C02分子。15最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如右图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是 。第1节 认识晶体参考答案第1课时1、C；2、D；3、晶体：玛瑙、水晶、硫晶体等等；非晶体玻璃、水泥等等。4、D 5、D 6、D 7、(略)第2课时1. 8 4 2 1 2.A 3.C 4.D 5.A 6.C 7.D 8.解析：x:y4:3 a：b1：1 4个c 4个d 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，位于立方体棱边的微粒为四个立方体共有，位于立方体面的微粒为两个立方体共有，所以x:yl：6184：3；a:b=1:8181：1；丙晶胞中c离子为1214+14(个)；d离子为818+6124(个)9、1：1 C2D EF XY2Z10.解析：这个晶胞对位于顶点上的每个钛原子占有的份额为1/8，所以，它单独占有的钛原子个数为81/8=1个；它对位于棱上的每个氧原子占有的份额为1/4，所以，它单独占有的氧原子个数为121/4=3个；它全部拥有体内的那一个钙原子，所以，该晶胞中单独占有的钛原子、氧原子和钙原子的个数分别为：1、3、1.钛位于立方体的顶点上，与一个钛离子距离最近的钛离子是与它共棱的,与它共棱的离子都是二个，所以，共6个。答案：(1)该化合物的化学式为CaTiO3 (2) 6个第1节 认识晶体自我检测1.B 2.A 3.B 4.B 5.D 6.D 7.C 8.C 9.BC 10.B 11.CD 12.D 13.C 14. 12个 4个15解析：考察学生对晶体结构、分子结构概念的理解、运用能力。解题关键：本题是送给粗心同学的“礼物”，