高中化学选修三第三章第一节晶体的常识

高二化学（选修3）第三章晶体结构与性质——几种典型的晶体结构知识与技能

1.了解分子晶体和原子晶体的特征。

2.通过NaCl、CsCl的晶体结构，学生知道晶体中粒子的排列规律。了解离子晶体的特征。

3.通过对晶胞的分析，学生会计算晶胞中粒子的个数。过程与方法

通过几种典型的晶体（干冰、金刚石、石墨、NaCl、CsCl、金属）结构的分析，学生能从三维的角度考虑粒子在空间的分布。情感态度与价值观

通过晶体结构课件的展示，学生能感受晶体的外在美和内在美。教学目标第一节让我们一起先欣赏几种美丽的晶体晶体的常识雪花金刚石冰糖石墨

水晶石观察·思考请同学们判断下列物质是晶体还是非晶体：水晶石思考1、什么是晶体？什么是非晶体？3、晶体有什么特点和性质？2、晶体和非晶体的本质区别是什么？一、晶体与非晶体1.概念

（1）晶体：具有规则几何外形的固体。

有序排列

无序内部微粒（原子、离子或分子）在三维空间里按一定规律

构成的固体物质。（2）非晶体：橡胶、玻璃等固体，其内部原子或分子的排列呈现_______的分布状态，不一定有规则几何外形的固体。2、晶体与非晶体的本质差异【说明】a、晶体的自范性即晶体能自发地呈现多面体外形的性质。注意，自发过程的实现仍需要一定的条件。自范性微观结构晶体有（能自发呈现多面体外形）原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体没有（不能自发呈现多面体外形）原子排列相对无序b、晶体自范性的条件之一：生长速率适当。（玛瑙与水晶）c、晶体自范性的本质：是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。石英玻璃天然水晶球里的玛瑙和水晶（见教材P60图3～1）玛瑙和水晶都是SiO2的晶体，不同的是玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成的，而水晶则是熔融态SiO2缓慢冷却形成的。玛瑙水晶经不同途径得到的晶体（见教材P61图3～2）3、晶体形成的三条途径a、熔融态物质凝固c、溶质从溶液中析出b、气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）问题与思考粉末状的固体是否都为非晶体呢？那么怎样判断固体是晶体还是非晶体呢？一些晶体的显微照片：（见教材P61图3～3）4、晶体的特性（1）自范性：有规则的几何外形（晶体内部质点和外形质点排列的高度有序性）（2）有固定的熔点（3）某些物理性质的各向异性（强度、导电性、导热性、光学性质等）（4）当单一波长的X－射线通过晶体时，会在记录仪上看到分立的斑点或者谱线。区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：对固体进行X—射线衍射实验。（见课本P62科学视野）学与问(教材62页)

1、不是晶体，粒子排列无序，没有晶体的自范性。2、A、采用X射线衍射实验，当X射线照射假宝石时，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。E、观看是否具有对称性，在外形上假宝石没有相等的晶面、晶棱和顶角重复出现。C、用它来刻划玻璃，真宝石硬度大，可刻划玻璃；而假宝石硬度小，不能用来刻划玻璃。B、加热，真宝石沸点很高，而假宝石无固定的熔沸点，在一定的范围内便开始熔化。D、可利用宝石的折光率鉴别晶体为什么具有上述特征呢?问题研究的方法:二、晶胞结构决定性质，性质反映结构（1）定义：晶胞是描述晶体结构的基本单元，是晶体中的最小重复单元（2）晶胞的特征：【注意】我们可以通过上、下、左、右、前、后的平移能与下一个晶胞完全重合a、一般来说,晶胞都是平行六面体

1、晶胞b、晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成.无隙：相邻晶胞之间无任何间隙并置：所有晶体都是平行排列的，取向相同（3）所有晶胞的形状及内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的平行六面体无隙并置三种典型立方晶胞结构简单立方体心立方面心立方2、晶胞中原子个数的计算

（1）均摊法a、体心b、面心每个晶胞平均拥有的粒子数目，如某个粒子为n个晶胞所共用，则该粒子对一个晶胞的贡献为1/n。11/221平行六面体晶胞12437685214d、顶点c、棱边1/41/83（2）

晶胞中粒子个数计算规律（平行六面体晶胞）晶胞顶角

棱上

面上

中心立方体

1/8

1/4

1/2

1顶角棱上面上

各4个绿色：8×1/8+6×1/2=4灰色：12×¼+1=4各1/2个

1、下面几种晶胞中分别含有几个原子?练一练2、钛酸钡晶体的结构示意图如图所示。则它的化学式为（）BaTiO

DA.BaTi8O12B.BaTi4O6

C.BaTi2O4D.BaTiO33、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知识拓展——二氧化碳及其晶胞学与问（教材64页:）学与问答案:2288作业：教材P643：列式计算下图晶胞中各有多少个原子

在晶体结构中确定一个具有代表性的最小重复单元为研究对象，运用点、线、面的量进行解答，主要涉及到摩尔质量、阿伏加德罗常数与密度之间的换算。2、有关晶体的计算思考1.NaCl晶体中，每个Na+周围最近距离的Cl-有

个？每个Cl-周围最近距离的Na+有

个？2.在NaCl晶体中每个Na+周围最近距离的Na+有__个？66123.氯化钠的化学式用“NaCl”来表示，原因何在？能否把“NaCl”称为分子式？4.每个晶胞中平均有

个Na+？

_

个Cl-？5.该晶胞中，若Na+和Cl-间的最近距离a×10-8㎝，则晶体的密度ⅾ=___________________________1129·25/NAa3（g/cm3）21342a10-8cm每个晶胞中所含的Na+和