遼寧省凌海市高中化學 第3章 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì) 第1節(jié) 認識晶體學案魯科版選修3.doc

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第1節(jié)認識晶體課堂合作探究問題導學一、等徑圓球的密堆積方式活動與探究1(1)將直徑相等的圓球放置在平面上，使球面緊密接觸，除下面兩種方式外，還有沒有第三種方式？你不妨用實物(如用乒乓球或玻璃球等)自己動手試一試。(2)面心立方最密堆積(A1)是如何形成的？(3)六方最密堆積(A3)是如何形成的？1由A1、A3堆積方式可知，同一層上每個球與同層中周圍6個球相接觸，同時又與上下兩層中各3個球相接觸，故每個球與周圍12個球相接觸，所以它們的配位數(shù)是12。2A1、A3兩種堆積方式的堆積密度(原子的空間利用率)最大。3由離子構(gòu)成的晶體可視為不等徑圓球的密堆積，即將不同半徑的圓球的堆積看成是大球先按一定方式做等徑圓球的密堆積，小球再填充在大球所形成的空隙中。NaCl晶體、ZnS晶體中，Cl、S2均按A1型密堆積，Na、Zn2填在它們的空隙中。在干冰中，線形的二氧化碳分子在空間以A1型密堆積方式形成晶體。遷移與應(yīng)用關(guān)于晶體結(jié)構(gòu)型的說法正確的是()A所有的晶體的空間排列都服從緊密堆積原理B晶體盡量采用緊密堆積方式，以使其變得比較穩(wěn)定C金屬晶體的結(jié)構(gòu)型可以歸結(jié)為非等徑圓球的密堆積D等徑圓球的密堆積有A1、A3兩種結(jié)構(gòu)型式，其中Cu屬于A3型密堆積二、晶體中的有關(guān)計算活動與探究2(1)如何利用均攤法求算晶體中的微粒數(shù)？計算出晶胞中的微粒個數(shù)后，根據(jù)微粒個數(shù)確定其最高整數(shù)即可確定相應(yīng)物質(zhì)的化學式。(2)計算晶體密度的思路是什么？遷移與應(yīng)用如圖所示為金屬銅的晶胞的切割示意圖，該晶胞的邊長為3.621010m，每一個銅原子的質(zhì)量為1.055 21025kg。試回答下列問題：(1)一個晶胞中“實際”擁有的銅原子數(shù)是多少？這些銅原子的質(zhì)量是多少？(2)該晶胞的體積是多大？(3)利用(1)和(2)的結(jié)果來計算金屬銅的密度。原子的空間利用率的計算方法：1首先把堆積方式抽象成晶胞模型。2均攤法計算晶胞的微粒個數(shù)，計算微粒所占的體積。3計算晶胞的總體積。4空間利用率等于微粒總體積比晶胞總體積。當堂檢測1下列敘述不屬于晶體特性的是()A有規(guī)則的幾何外形 B具有各向異性C有對稱性 D沒有固定熔點2下列敘述正確的是()A固態(tài)物質(zhì)一定是晶體B金屬鎂的晶體屬于A1型最密堆積C晶體內(nèi)部的微粒按一定規(guī)律做周期性重復排列D凡有規(guī)則外形的固體一定是晶體3金屬晶體、離子晶體和分子晶體采取密堆積方式的原因是()A構(gòu)成晶體的微粒均可視為圓球B金屬鍵、離子鍵、范德華力均無飽和性和方向性C三種晶體的構(gòu)成微粒相同D三種晶體的構(gòu)成微粒的數(shù)目及相互作用力相同4有關(guān)A3型和A1型堆積的敘述中，正確的是()A晶胞都是六方晶胞B配位數(shù)都是6C堆積周期都是相鄰的3個密置層D都是最緊密的堆積5下列晶體均按A1型方式緊密堆積的是()A干冰、氯化鈉、銅B硫化鋅、鎂、氮化硼C水晶、金剛石、晶體硅D硫化鋅、鎂、氯化鈉答案：課堂合作探究【問題導學】活動與探究1：(1)答案：沒有。(2)答案：將第一密置層記作A，第二層記作B，B層的球?qū)蔄層中頂點向上(或向下)的三角形空隙位置；第三層記作C，C層的球?qū)蔅層的空隙，同時應(yīng)對準A層中頂點向下(或向上)的三角形空隙(即C層球不對準A層球)。以后各層分別重復A、B、C等，這種排列方式三層為一周期，記作ABCABC，如下圖。由于在這種排列中可以畫出面心立方晶胞，故稱這種堆積方式為面心立方最密堆積。(3)答案：將密置層按ABAB方式做最密堆積，這時重復周期為兩層，如下圖。由于在這種排列方式中可畫出密排六方晶胞，故稱此排列為六方最密堆積。遷移與應(yīng)用：B解析：離子晶體、分子晶體、金屬晶體的空間排列服從緊密堆積原理，而原子晶體的構(gòu)成粒子為原子，粒子間的相互作用為共價鍵，由于共價鍵有方向性和飽和性，所以原子晶體的空間排列不服從緊密堆積原理，A項不正確；金屬晶體的結(jié)構(gòu)型式為等徑圓球的密堆積，C項不正確；Cu屬于A1型密堆積，D項不正確。所以答案選B?；顒优c探究2：(1)答案：均攤法是指每個圖形(晶胞)平均擁有的粒子數(shù)目。如果每個粒子為n個圖形(晶胞)所共有，則該粒子有個粒子屬于該圖形(晶胞)。長方體形(正方體)晶胞中不同位置的粒子對晶胞的貢獻。a處于頂點的粒子，同時為8個晶胞共有，每個粒子對晶胞的貢獻為。b處于棱上的粒子，同時為4個晶胞共有，每個粒子對晶胞的貢獻為。c處于面上的粒子，同時為2個晶胞共有，每個粒子對晶胞的貢獻為。d處于體內(nèi)的粒子，則完全屬于該晶胞，對晶胞的貢獻為1。非長方體形(非正方體)晶胞中粒子對晶胞的貢獻視具體情況而定。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)對六邊形的貢獻為1/3。(2)答案：通過晶體微粒數(shù)計算晶體密度的基本思路是：微粒數(shù)物質(zhì)的量質(zhì)量密度。遷移與應(yīng)用：答案：(1)4個，4.221025kg。(2)4.741029m3(3)8.90 gcm3解析：(1)從圖上看，銅晶體采取的是面心立方最密堆積(A1)型，其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。每個晶胞中銅原子數(shù)目為：8+6=4這些銅原子的質(zhì)量為：41.055 21025 kg=4.221025 kg。(2)由于該晶胞的邊長為3.621010 m。所以該晶胞的體積為(3.621010)3 m3=4.741029 m3。(3)銅的密度為8.90 gcm3?！井斕脵z測】1D2C3B4D5A