高中化學(xué)第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)晶體的常識課件新人教版.ppt

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第一節(jié) 晶體的常識,第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì),,1.認識晶體和非晶體的本質(zhì)差異，知道晶體的特征和性質(zhì)。 2.了解獲得晶體的途徑。 3.知道晶胞的概念，學(xué)會晶胞中微粒數(shù)的計算方法(均攤法)，能根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)確定晶體的化學(xué)式。,,學(xué)習(xí)目標定位,,內(nèi)容索引,,,,一 晶體與非晶體,二 晶胞,當(dāng)堂檢測,一 晶體與非晶體,1.觀察分析下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)模型，回答問題：,,,導(dǎo)學(xué)探究,(1)晶體內(nèi)部、非晶體的內(nèi)部微粒排列各有什么特點？,答案 組成晶體的微粒在空間按一定規(guī)律呈周期性排列，而組成非晶體的微粒在空間雜亂無章地排列。,(2)由上述分析可知： ①晶體：內(nèi)部粒子(原子、離子或分子)在空間按一定規(guī)律呈 構(gòu)成的固體物質(zhì)。如金剛石、食鹽、干冰等。 ②非晶體：內(nèi)部原子或分子的排列呈 的分布狀態(tài)的固體物質(zhì)。如橡膠、玻璃、松香等。,周期性重復(fù),排列,雜亂無章,2.思考下列問題： (1)在室溫下，將一塊不規(guī)則的CuSO4·5H2O固體，放入飽和CuSO4溶液中，經(jīng)過一段時間后會發(fā)生什么變化？,答案 CuSO4·5H2O固體會變成規(guī)則的立方體。,(2)將冰和玻璃加熱各有什么現(xiàn)象？,答案 加熱冰時，0 ℃達到冰的熔點，冰開始熔化，在全部熔化以前，繼續(xù)加熱，溫度基本保持不變，完全熔化后，溫度才開始升高。加熱玻璃，溫度升高到某一程度后開始變軟，繼續(xù)加熱流動性增強，最后變?yōu)橐后w。玻璃從軟化到完全熔化，中間經(jīng)過較大的溫度范圍。,(3)觀察下列三個圖片，說明了什么？,答案 晶體在不同方向上導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性不同；而非晶體在不同方向上導(dǎo)熱性相同。,通過以上分析，晶體的性質(zhì)為 ①晶體具有自范性。 它是指在適當(dāng)條件下可以自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。它是晶體中結(jié)構(gòu)微粒在微觀空間呈現(xiàn) 的宏觀表象。 ②晶體具有固定的熔點。 ③晶體具有各向異性。 它是指在 的物理性質(zhì)，如強度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等。例如：藍晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度是 的。 3.“鹽成鹵水，暴曬日中，即成方印，潔白可愛”，說明 可獲得晶體，除此之外，熔融態(tài)物質(zhì) ，氣態(tài)物質(zhì)的 均可得到晶體。,周期性的有序排列,不同的方向上表現(xiàn)出不同,不同,結(jié)晶,凝固,凝華,晶體與非晶體的特征和性質(zhì),歸納總結(jié),結(jié)構(gòu)微粒周期性有序排列,結(jié)構(gòu)微粒無序排列,有,無,固定,不固定,各向異性,各向同性,看是否有固定的熔、沸點,對固體進行X-射線衍射實驗,1.晶體與非晶體的本質(zhì)差別是( ) A.有無各向異性 B.有無一定的幾何外形 C.有無固定熔點 D.構(gòu)成固體的粒子在三維空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列,,,1,2,D,解析 晶體具有各向異性和固定的熔點，這是由于構(gòu)成晶體的粒子在三維空間里呈周期性的有序排列的結(jié)果。本質(zhì)上，晶體的自范性(能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象。,晶體與非晶體的本質(zhì)差別在于構(gòu)成固體的微粒在三維空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列。,理解感悟,1,2,1,2,2.非晶硅光電薄膜產(chǎn)業(yè)的研發(fā)成長，在轉(zhuǎn)換效率上，已逐漸接近于多晶硅太陽能電池，發(fā)電成本僅為多晶硅的三分之一。預(yù)計非晶硅光電薄膜產(chǎn)業(yè)的增長速率，將比多晶硅太陽能產(chǎn)業(yè)更為快速，非晶硅薄膜技術(shù)將成為今后太陽能電池的市場主流。 試探究下列問題： (1)下圖中a、b是兩種硅的部分結(jié)構(gòu)，請指出哪種是晶體硅，哪種是非晶硅？,a：_________；b：________。,解析 從粒子在微觀空間里是否有有序性和自范性角度觀察。,非晶硅,晶體硅,1,2,(2)有關(guān)晶體常識的相關(guān)說法中正確的是________。 A.玻璃是非晶體 B.固體粉末都是非晶體 C.晶體內(nèi)部質(zhì)點具有有序性，有固定的熔、沸點和各向異性 D.區(qū)別晶體和非晶體最有效的方法是通過X-射線衍射實驗,解析 A項，玻璃是一種無固定熔、沸點的非晶體； B項，許多固體粉末不能用肉眼觀察到晶體外形，但可通過光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡看到規(guī)則的幾何外形，所以固體粉末也可能是晶體。,ACD,1,2,(3)下列有關(guān)說法正確的是________。 A.瑪瑙與水晶的化學(xué)成分不同 B.雪花是由水蒸氣直接轉(zhuǎn)變而成的固體，雪花可能屬于晶體 C.不同的雪花外形不同，都可認為是晶體 D.石英玻璃與水晶均屬于晶體,解析 A項，兩者化學(xué)成分均是SiO2，均是二氧化硅晶體，瑪瑙是熔融態(tài)SiO2快速冷卻形成的，水晶則是熱液緩慢冷卻形成的； D項，石英玻璃是非晶態(tài)二氧化硅。,BC,二 晶胞,1.由于晶體的微粒在微觀空間中是呈現(xiàn)有規(guī)律的周期性排列，因此，在描述晶體在微觀空間里原子的排列時，常從晶體微觀空間里“截取”一個具有代表性的基本單元。 (1)描述 叫做晶胞。 (2)一般來說，晶胞都是 。 (3)晶胞只是晶體微觀空間里的一個 ，在它的上下左右前后____ 地排列著無數(shù)晶胞，而且所有晶胞的形狀及其內(nèi)部含有的原子種數(shù)、個數(shù)及幾何排列都是完全 的。,,,導(dǎo)學(xué)探究,晶體結(jié)構(gòu)的基本單元,平行六面體,基本單元,并置,無隙,相同,2.金屬銅的晶胞如圖所示。,回答下列問題： (1)位于頂角上的銅原子為 個晶胞共有。 (2)位于面心上的銅原子為 個晶胞共有。 (3)晶體銅中完全屬于某一晶胞的銅原子數(shù)是 。,8,2,4,,n,,①處于頂點上的粒子，同時為 個晶胞所共有，每個粒子有 屬于該晶胞。 ②處于棱邊上的粒子，同時為 個晶胞所共有，每個粒子有 屬于該晶胞。 ③處于晶面上的粒子，同時為 個晶胞所共有，每個粒子有 屬于該晶胞。 ④處于晶胞內(nèi)部的粒子，則 屬于該晶胞。 (2)非長方體(正方體)晶胞中粒子數(shù)視具體情況而定，如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成六邊形，其頂點(1個碳原子)被三個六邊形共有，每個六邊形占 。,1/8,1/4,8,4,2,1/2,完全,1/3,1.晶體是由無數(shù)個晶胞堆積得到的。知道晶胞的大小和形狀以及晶胞中粒子的種類、數(shù)目和粒子所處的空間位置，就可以認識整個晶體的結(jié)構(gòu)。 2.晶胞中微粒個數(shù)的計算，其關(guān)鍵是正確分析晶胞中任意位置上的一個微粒被幾個晶胞所共用。不同形狀的晶胞，情況不同。,歸納總結(jié),3.現(xiàn)有甲、乙、丙(如下圖)三種晶體的晶胞(甲中x處于晶胞的中心，乙中a處于晶胞的中心)，可推知：甲晶胞中x與y的個數(shù)比是__________，乙晶胞中a與b的個數(shù)比是__________，丙晶胞中有________個c離子，有________個d離子。,,,活學(xué)活用,3,4,3,4,答案 4∶3 1∶1 4 4,4.現(xiàn)有四種晶體，其構(gòu)成粒子(均為單原子核粒子)排列方式如下圖所示，其化學(xué)式正確的是( ),3,4,解析 利用均攤法不難確定粒子個數(shù)比。A項錯誤，8個B粒子居于頂點，一個A粒子居于體心，所以化學(xué)式應(yīng)為AB或BA； B項錯誤，E和F的數(shù)目完全一致，所以化學(xué)式為FE或EF； C項正確，一個晶胞內(nèi)X、Y、Z三種粒子的個數(shù)分別為1、3、1； D項錯誤，A粒子居于8個頂點和6個面心，真正屬于一個晶胞的A粒子為4個，B粒子居于12條棱上和體心，真正屬于一個晶胞的B粒子為4個。 答案 C,3,4,學(xué)習(xí)小結(jié),當(dāng)堂檢測,1,2,4,3,1.關(guān)于晶體的自范性，下列敘述正確的是( ) A.破損的晶體能夠在固態(tài)時自動變成規(guī)則的多面體 B.缺角的氯化鈉晶體在飽和NaCl溶液中慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w塊 C.圓形容器中結(jié)出的冰是圓形的體現(xiàn)了晶體的自范性 D.由玻璃制成規(guī)則的玻璃球體現(xiàn)了晶體的自范性 解析 晶體的自范性指的是在適宜條件下，晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)封閉的規(guī)則的多面體外形的性質(zhì)，這一適宜條件一般指的是自動結(jié)晶析出的條件，A項所述過程不可能實現(xiàn)； C選項中的圓形并不是晶體冰本身自發(fā)形成的，而是受容器的限制形成的； D項中玻璃是非晶體。故選B。,B,5,1,2,4,3,2.云母屬于晶體，用燒熱的鋼條去接觸涂有薄薄一層石蠟的云母片的反面時，熔化了的石蠟呈現(xiàn)橢圓形，這是因為( ) A.云母是熱的不良導(dǎo)體，傳熱不均勻 B.石蠟是熱的不良導(dǎo)體，傳熱不均勻 C.石蠟具有各向異性，不同的方向?qū)嵝圆煌?D.云母具有各向異性，不同的方向?qū)嵝圆煌?5,解析 云母屬于晶體，具有各向異性，在不同的方向?qū)嵝圆煌?，?dǎo)致熔化了的石蠟呈現(xiàn)橢圓形。,D,1,2,4,3,3.已知某晶體晶胞如圖所示，則該晶體的化學(xué)式為( ) A.XYZ B.X2Y4Z C.XY4Z D.X4Y2Z,5,,C,1,2,4,3,5,4.下圖中是兩種不同的物質(zhì)的熔化曲線，下列說法中正確的是( ),①a是晶體 ②b是晶體 ③a是非晶體 ④b是非晶體 A.①② B.①④ C.②③ D.③④,解析 晶體具有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點。,B,5.某晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。X(●)位于立方體頂點，Y(○)位于立方體中心。試分析：,1,2,4,3,5,(1)晶體中每一個Y同時吸引著______個X，每個X同時吸引著________個Y，該晶體的化學(xué)式是__________。,解析 此題考查的知識點是晶體的立體結(jié)構(gòu)。同時吸引的微粒個數(shù)即指在某微粒周圍距離最近的其他種類的微粒個數(shù)，觀察圖可知，Y位于立方體的體心，X位于立方體的頂點，每個Y同時吸引著4個X，而每個X同時被8個立方體共用，每個立方體的體心都有1個Y，所以每個X同時吸引著8個Y，X、Y的個數(shù)比為1∶2，所以化學(xué)式為XY2或Y2X。 答案 4 8 XY2(或Y2X),1,2,4,3,5,(2)晶體中在每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有______個。,1,2,4,3,5,解析 晶體中每個X周圍與它最接近的X之間的距離應(yīng)為如圖所示立方體的面對角線。位置關(guān)系分為在此X的上層、下層和同一層，每層均有4個，共有12個。,12,(3)晶體中距離最近的2個X分別與1個Y形成的兩條線的夾角為_________。,1,2,4,3,5,解析 若將4個X連接，構(gòu)成1個正四面體，Y位于正四面體的中心，可聯(lián)系CH4的鍵角，知該夾角為109°28′。對于晶體結(jié)構(gòu)，要善于用宏觀的立體構(gòu)型來分析粒子的微觀結(jié)構(gòu)，利用立體幾何的知識，分清各原子、離子、分子在空間的相對位置，熟悉一些常見晶體的立體構(gòu)型，是解答此類題目的關(guān)鍵。,109°28′,,本課結(jié)束,