化学选修3-3-1晶体常识

第一节晶体的常识

（第一课时）第三章晶体结构与性质本节在教材中的地位和作用：

本节课之前的章节中，已对原子结构、分子结构和化学键做了详细的介绍，为本章内容的学习奠定了理论基础。而本节课中对晶体常识的介绍，是以后学习各种晶体结构与性质的一个重要开端。关于晶体的常识本节教材的内容包括四部分：1.

晶体与非晶体的区别；2.

晶体的特点；3.

晶体的制备；4.晶胞及晶胞中粒子数目的计算。

学情分析：学生在初中物理的学习中，对晶体与非晶体在宏观上有了一定的了解，但对其微观本质了解并不多，基本可以运用在前几个章节学习的原子结构、分子结构和化学键的知识对本节课进一步学习。再通过设计合适的情境和问题，让学生自己分析、归纳出晶体与非晶体的各种性质。

2023/1/15教学目标：知识与技能：1.了解晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质区别；2.知道获得晶体的几种途径；3.初步学会确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法。过程与方法：通过生活常识、感情经验从宏观特征逐步过渡到微观特征，认真把握内部有序造就了外部有序。情感与态度：增强探究晶体结构的兴趣，强化结构决定性质的辨证思维。教学重点：晶体的特征，晶胞的性质。教学难点：晶胞中粒子个数的计算课时：第1课时：晶体和非晶体第2课时：晶胞教学方法：对比分析自主学习归纳整理教学过程：胆矾明矾晶体冰糖晶体水晶

水晶石祖母绿绿宝石猫眼石紫水晶黄水晶

黄水晶

自然界中美丽的雪花许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形,但在光学显微镜下可观察到规则的晶体外形1.晶体：具有规则几何外形的固体。

一、晶体与非晶体非晶体：不具有规则几何外形的固体。CuSO4•5H2OCuSO4•5H2O晶体2.特征：（1）自范性：在一定条件下晶体能自发地呈现多面体外形的性质。自范性微观结构

晶体有

非晶体没有观察图片:构成晶体与非晶体的微粒在空间的排列有何不同?晶体的组成微粒呈周期性排列，非晶体的组成微粒不呈周期性排列自范性微观结构晶体有（能自发地呈现多面体外形）原子在三维空间呈周期性有序排列非晶体没有（不能自发地呈现多面体外形）原子排列相对无序说明:晶体自范性的条件之一:生长速率适当.晶体自范性的条件之一:是生长的速率要适当冷却速率过快，会得到不规则的块状物质或看不到几何外形的粉末天然水晶球里的玛瑙和水晶2023/1/15（2）有固定的熔点2.特征:（3）有各向异性3.晶体形成的途径(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（1）物理性质差异

如：外形、硬度、熔点、折光率（2）区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X-射线衍射实验。4.鉴别晶体和非晶体非晶态二氧化硅和晶态二氧化硅X-衍射粉末图谱的对比

小结：晶体和非晶体的差异固体外观微观结构自范性各向异性熔点晶体非晶体本质区别具有规则的几何外形有粒子在三维空间周期性有序排列各向异性固定不具有规则的几何外形没有粒子排列相对无序各向同性不固定微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列1.下列关于晶体与非晶体说法正确的是()

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CD课堂练习：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、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D4.晶体具有各向异性。如蓝晶石（Al2O3·SiO2）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1∕104。晶体的各向异性主要表现在是：（）①硬度②导热性③导电性④光学性质A.①③B.②④C.①②③D.①②③④D第一节晶体的常识

（第二课时）第三章晶体结构与性质二﹑晶胞:蜂巢与蜂室铜晶体铜晶胞晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻，然而，蜂室是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。1、定义：晶体中重复出现的最基本的结构单元铜晶体铜晶胞NaCl晶体及其晶胞Na+

Cl-NaCl晶体结构和晶胞思考与交流:1.上述铜晶体、NaCl晶体的晶胞的空间构形呈什么形状？

2.在上述晶体中，晶胞是如何排列的？晶胞之间是否存在空隙？NaCl晶胞所谓“无隙”，是指相邻晶胞之间没有任何间隙；所谓“并置”，是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。2、特点：（1）习惯采用的晶胞都是平行六面体。（2）晶胞在晶体中“无隙并置”。平行六面体无隙并置体心立方简单立方面心立方3、三种典型立方晶体结构：设棱长为L，原子半径为r,则:L=2rL=4rL=4r思考：

铜晶胞含有4个铜原子，为什么不说是14个？

体心：1面心：1/2顶点：1/8棱边：1/4分摊法：晶胞任意位置上的一个粒子如果是被x个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个粒子分得的份额就是1/x4.晶胞中粒子个数的计算:常见晶胞中微粒数的计算在立方体顶点的微粒为8个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有。

微粒数为：8×1/8+6×1/2=4（1）面心立方：在立方体顶点的微粒为8个晶胞共享，处于体心的金属原子全部属于该晶胞。(2)体心立方：微粒数为：8×1/8+1=2在六方体顶点的微粒为6个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有，在体内的微粒全属于该晶胞。(3)六方晶胞：微粒数为：12×1/6+2×1/2+3=6

【学与问】下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(12)、金刚石(C)晶胞的示意图，数一数，它们分别平均含有几个原子或分子?I2：4Na：2

Zn：2C：8例:2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为A、MgBB、MgB2C、Mg2B

D、Mg3B21、石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构（如图），试回答下列问题：（1）图中平均每个正六边形占有C原子数为____个、占有的碳碳键数为____个。碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______.2:323课堂练习2、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。4:31:144oxyOabdc(8×+6×)×3=123、下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图，其中有多少个原子？4、如图所示晶体中每个阳离子A或阴离子B，均可被另一种离子以四面体形式包围着，则该晶体对应的化学式为A．ABB．A2BC．AB3D．A2B3◆5、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（）

A．Ca4TiO3

B．Ca4TiO6C．CaTiO3D．Ca8TiO120C6、某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心，晶体中距离最近的两个X与一个Y形成的夹角∠XYX的角度为：A.90°B.60°