2018_2019学年高中化学第3章第1节第1课时晶体的特性和晶体结构的堆积模型课件鲁科版选修3201911071245

1、第3章 第1节 认识晶体1.了解晶体的概念、简单分类和重要特征。2.通过等径圆球与非等径圆球的堆积模型认识晶体中微粒排列的周期性规律。目标导航基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引固体类型内部微粒排列方式晶体原子、离子或分子微粒在空间按一定规律做非晶体微粒排列呈现的分布状态一、晶体的概念与特性 基础知识导学答案周期性重复排列1.晶体与非晶体的概念杂乱无章答案2.晶体的特性封闭的规则的多面体物理性质规则固定相关视频答案3.晶体的分类(1)依据：根据晶体内部微粒种类和微粒间的 。(2)类型：晶体类型构成微粒种类微粒间的相互作用实例离子晶体阴、阳离子离子键nacl金属晶体金属原子金属键cu原子

2、晶体原子共价键金刚石分子晶体分子分子间作用力干冰相互作用答案议一议1.晶体为什么具有自范性、各向异性和对称性？答案答案晶体内部微粒在空间按照一定规律做周期性重复排列，使晶体具有规则几何外形和对称性，内部微粒在各个方向上的不同排列是晶体具有各向异性的原因。2.有规则几何外形的固体一定是晶体吗？答案答案不一定。晶体有规则几何外形是指在从溶液中结晶的自然生长过程中，能自发的形成规则的多面体外形，而不是加工成某种特定的几何形状。一些非晶体也有规则的几何外形，但不是自发形成的。二、晶体结构的堆积模型答案1.等径圆球的密堆积(金属晶体)一条直线623答案2.非等径圆球的密堆积(其他晶体)晶体类型排列方式离

3、子晶体构成晶体的离子可被视为占据一定体积的圆球，大球先按一定方式做 的密堆积，小球再填充到大球所形成的 中分子晶体分子间尽可能采取紧密堆积方式，但分子的堆积方式与_有关等径圆球空隙分子的形状答案议一议1.为什么在金属晶体、分子晶体和离子晶体中各微粒尽量采取紧密堆积的排列方式？答案答案由于金属键、分子间作用力和离子键均无方向性和饱和性，因此都趋向于使原子、分子、离子吸引尽可能多的其他原子、分子、离子分布于其周围，并以密堆积的方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。2.为什么原子晶体中原子不采取紧密堆积方式？答案答案由于共价键的方向性和饱和性，决定了一个原子周围的其他原子的数目不仅是有限的，而且堆

4、积方向也是一定的。所以原子晶体不遵循紧密堆积原理。3.冰晶体中水分子是否采取最密堆积？答案答案不是。因为水分子间形成了氢键，而氢键具有方向性和饱和性。返回答案一、晶体的特性 重点难点探究 外观微观结构自范性 各向异性 熔沸点晶体具有规则几何外形微粒在三维空间周期性有序排列有各向异性固定非晶体不具有规则几何外形微粒排列相对无序无各向同性 不固定本质区别微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列2.晶体与非晶体的判定方法(1)测熔点法：晶体有固定熔点，非晶体无固定熔点。(2)x射线衍射实验法。(1)有规则几何外形或美观、对称外形的固体，不一定是晶体。例如，玻璃制品可以塑造出规则的几何外形，也可以具有

5、美观对称的外观。(2)具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成，如无定形sio2。(3)区别晶体和非晶体的最科学的方法是对固体进行x射线衍射实验。关键提醒解析答案例1 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.具有特定对称性的固体一定是晶体c.具有各向异性的固体一定是晶体d.依据构成粒子的堆积方式可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、 原子晶体解析解析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粒子规律性排列的外部反映，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，所以a、b两项不正确；具有各向异性的固体一定是晶体，c正确；

6、晶体划分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体是依据构成晶体的微粒和微粒间的相互作用不同，因此d不正确。答案答案c晶体与非晶体的本质差别在于构成固体的微粒在三维空间里是否呈现周期性的有序排列。解题反思变式训练1 下列晶体熔化时不需要破坏化学键的是()a.金刚石 b.食盐 c.干冰 d.金属钾答案c二、晶体微粒的堆积方式1.不同晶体的堆积方式(1)金属晶体采用等径圆球密堆积，金属晶体的最密堆积方式有a1型最密堆积和a3型最密堆积两种。(2)离子晶体采用不等径圆球密堆积，大球先做等径圆球密堆积，小球再填充空隙。(3)分子晶体：不存在氢键的分子晶体采用紧密堆积，因为范德华力没有方向性和饱和性，存在

7、氢键的分子晶体不采用紧密堆积，因为氢键具有方向性和饱和性。原子晶体不服从紧密堆积原理。2.配位数晶体中一个原子(分子或离子)周围所邻接的原子(分子或离子)的数目。a1型和a3型最密堆积的方式不同，但都是同一层上每个球与同层中周围6个球相接触，同时又与上下两层中各3个球相接触，所以它们的配位数都为12。相关视频只有晶体微粒间的作用力不具有方向性和饱和性才遵循紧密堆积原理。关键提醒解析答案例2 如右图为金属镉的堆积方式，下列说法正确的是( )a.此堆积方式属于非最密堆积b.此堆积方式为a1型c.配位数(一个金属离子周围紧邻的金属离子的数目)为8d.镉的堆积方式与铜的堆积方式不同解析解析据图可看出，

8、镉的堆积方式为“abab”形式，为a3型，而铜的堆积方式为a1型，故a、b两项错误，d项正确；a3型密堆积的配位数为12，即中间一层有6个，上下两层各有3个，c项错误。d变式训练2下列叙述，不正确的是( )a.氯化钠的晶体结构为非等径圆球的密堆积b.晶体尽量采取最密堆积方式，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最密堆积原理d.金属铜和镁均为a3型最密堆积解析答案解析解析在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所形成的空隙中，因此nacl晶体结构为非等径圆球密堆积，a正确；密堆积原理适合于没有方向性的金属键、离子键和范德华力相互作用形

9、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两项都正确；金属铜为a1型最密堆积，金属镁为a3型最密堆积，所以d项错误。答案答案d返回a1型紧密堆积的晶体类型可以是金属晶体、离子晶体、分子晶体(无氢键)中的部分晶体。解题反思1.下列关于晶体和非晶体的本质区别的叙述中，正确的是( )a.是否具有规则几何外形的固体b.是否具有固定组成的物质c.是否具有美观对称的外形d.内部基本构成微粒是否按一定规律做周期性重复排列d 随堂达标检测解析答案解析解析有规则几何外形或美观对称外

10、形的固体不一定都是晶体，如玻璃制品可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观对称的外观；具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成。晶体和非晶体的本质区别在于其微观结构不同。2.普通玻璃和水晶的根本区别在于( )a.外形不一样b.普通玻璃的基本构成粒子无规则地排列，水晶的基本构成粒子按一定 规律做周期性重复排列c.水晶有固定的熔点，普通玻璃无固定的熔点d.水晶可用于能量转换，普通玻璃不能用于能量转换b解析答案解析解析晶体和非晶体的本质区别就是粒子(原子、离子或分子)在微观空间里是否呈现周期性的有序排列。3.下列晶体按a1型进行紧密堆积的是()a.干冰、nacl、金属铜b.zn

11、s、金属镁、氮化硼c.水晶、金刚石、晶体硅d.zns、nacl、金属镁a解析答案解析解析干冰、nacl、cu、zns均为a1型紧密堆积，mg为a3型紧密堆积，水晶、金刚石、氮化硼、晶体硅为原子晶体，不遵循紧密堆积原则，故只有a正确。4.下列关于晶体自范性的叙述中，不正确的是 ()a.晶体的自范性是指在适宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭规则的多 面体几何外形b.缺角的硫酸铜晶体在饱和硫酸铜溶液中慢慢变为完美的立方体晶体， 体现了晶体的自范性c.圆形容器中结出的冰是圆形的，不能体现晶体的自范性d.由玻璃可制成规则的玻璃立方体，体现了晶体的自范性d解析答案解析解析 玻璃是非晶体；圆形容器中结出的圆形的冰不能体现自发的形成规则外形，故不能体现晶体的自范性。5.关于晶体结构堆积模型的说法正确的是( )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.金属晶体的结构为非等径圆球的密堆积d.等径圆球的密堆积有a1、a3两种堆积方式，其中cu属于a3型最密堆积b解析解析离子晶体、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，