第三章第一節(jié)認(rèn)識(shí)晶體學(xué)案

1、第一節(jié) 認(rèn)識(shí)晶體第1課時(shí) 晶體的特性【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1能區(qū)分晶體與非晶體，2.知道晶體的重要特征?！緦W(xué)習(xí)過(guò)程】一、 晶體的特性1）晶體具有三個(gè)特征： 、 _ 、 。2）晶體的種類有多種，氯化鈉屬于 ，鈉屬于 ，金剛石屬于 ，冰屬于 ，而玻璃是 。3）晶體材料有著十分廣泛的用途，試舉例 _ 。4）各種晶體比較晶體類型結(jié)點(diǎn)微粒微粒間作用力晶體性質(zhì)實(shí) 例離子晶體原子晶體分子晶體金屬晶體【典題解悟】例1：下列物質(zhì)屬于晶體的是( )A.橡膠 B.玻璃 C.食鹽 D.水晶例2：下列敘述中，正確的是（ ）A.具有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體。B.晶體與非晶體的根本區(qū)別在于是否具有規(guī)則的幾何外形。C.具有各向異性

2、的固體一定是晶體。D.晶體、非晶體具有固定的熔點(diǎn)【當(dāng)堂檢測(cè)】1下列物質(zhì)在固態(tài)時(shí)屬于晶體的是（ ）A玻璃 B塑料 C水泥 D二氧化碳2將晶體劃分為離子晶體、金屬晶體、原子晶體和分子晶體的本質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是（ ）A基本構(gòu)成微粒種類 B 晶體中最小重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的種類C微觀粒子的密堆積種類 D晶體內(nèi)部微粒的種類及微粒間相互作用的種類3下列對(duì)晶體材料的應(yīng)用敘述中與水晶有關(guān)的是（ ） A制造紅寶石激光器 B制造晶體管等電子元件 C用于遙控器、電子表、手機(jī)、聲納等實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化 D應(yīng)用于殺菌和快速準(zhǔn)確地進(jìn)行外科手術(shù)4多數(shù)晶體中的微觀粒子服從緊密堆積原理的根本原因是（ ） A便于形成規(guī)則的幾何外形 B微觀粒子結(jié)合得越緊

3、密，體系總能量越低，體系就越穩(wěn)定 C便于使晶體具有對(duì)稱性 D為了使晶體具有各向異性5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(shí)自動(dòng)變成規(guī)則的多面體 B缺角的氯化鈉晶體在飽和NaCl溶液中能慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w C圓形容器中結(jié)出的冰是圓形的 D由玻璃制成規(guī)則的玻璃球6晶體具有對(duì)稱性的本質(zhì)原因是（ ） A微觀粒子在空間按一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列 B晶體中最小重復(fù)結(jié)構(gòu)單元都是中心對(duì)稱的 C晶體有規(guī)則的幾何外形 D晶體中各微觀粒子在各個(gè)方向上的排列完全等同7下列敘述正確的是（ ） A固態(tài)物質(zhì)一定是晶體 B冰和固體碘晶體中的相互作用相同 C晶體內(nèi)部的微粒按一定規(guī)律周期性的排列 D

4、凡是有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體8有下列八種晶體： A水晶（SiO2） B冰醋酸 C氧化鎂 D白磷 E晶體氬 F 氯化氨 G鋁 H金剛石 （1）屬于原子晶體的化合物是 ，直接由原子構(gòu)成的晶體是 ，直接由原子構(gòu)成的分子晶體是 。 （2）由極性分子構(gòu)成的晶體是 ，含有共價(jià)鍵的離子晶體是 。 （3）在一定條件下能導(dǎo)電而不發(fā)生化學(xué)變化的是 。 （4） 受熱熔化后化學(xué)鍵不發(fā)生變化的是 ，需要克服共價(jià)鍵的是 。9橡膠、玻璃等固體屬于 ，金剛石、金屬等屬于 。相對(duì)于非晶體來(lái)說(shuō)，晶體突出的宏觀特征主要是 、 、 ，這些宏觀特征恰恰是晶體內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確外顯，晶體與非晶體的微觀結(jié)構(gòu)特征分別是： 、 。第2課

5、時(shí) 晶體結(jié)構(gòu)的堆積模型【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解最基本的兩種類型（A1 A3）的等徑圓球的密堆積型式2.知道離子晶體的可視為不等徑圓球的密堆積【學(xué)習(xí)過(guò)程】二、晶體結(jié)構(gòu)的堆積模型1. 等徑圓球的密堆積1）等徑圓球在一列上進(jìn)行最緊密堆積的方式只有一種，即 。2）等徑圓球在平面上的堆積方式很多，但是最緊密堆積方式只有一種，即 ，這稱為 ，試畫(huà)出該排列方式 。3）兩個(gè)密置層A與B的最緊密堆積形式只有一種，為 。在此基礎(chǔ)上再堆積第三層C時(shí)，最緊密堆積的方式有 種，最終可以得到 型的最密堆積和 型的最密堆積。金屬鎂為 ，金屬銅為 。2. 非等徑圓球的密堆積1）配位數(shù)是指 。2）在離子晶體中，陰、陽(yáng)離子半徑是不相

6、同的，可以看成將半徑 的離子按一定方式做等徑圓球的密堆積，然后將半徑 的填充在空隙中，例如，氯化鈉晶體中 按 型方式進(jìn)行最密堆積， 填在空隙中；硫化鋅晶體中的 按 型方式進(jìn)行最密堆積， 填在空隙中。3）分子晶體中，原子先 ，分子間再 形成晶體。分子的排列與 有關(guān)。例如，干冰的密堆積方式為 ?！镜漕}解悟】例1. 下列敘述，不正確的是（ ）A.氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu)為非等徑圓球密堆積B.晶體盡量采取緊密堆積方式，以使其變得比較穩(wěn)定C.因?yàn)楣矁r(jià)鍵有飽和性和方向性，所以原子晶體不遵循“緊密堆積”原則D.金屬銅和鎂均以ABAB方式堆積例2. 晶體結(jié)構(gòu)型式和晶胞匹配的是（ ）AA3型最密堆積六方晶胞 BA2型密

7、堆積面心立方晶胞CA1型最密堆積體心立方晶胞 DNaCl型離子晶體簡(jiǎn)單立方晶胞【當(dāng)堂檢測(cè)】1等徑圓球緊密堆積形成的密置層中，與每個(gè)球處于相切關(guān)系的球的個(gè)數(shù)為（ ） A3 B4 C6 D82下列敘述與晶體的各向異性有關(guān)的是（ ） A石墨的導(dǎo)電性與方向無(wú)關(guān) B晶體中微觀粒子的排列具有一定的方向要求 C晶體是均勻的 D等徑圓球堆積時(shí)無(wú)方向性要求3下列敘述中不正確的是（ ） A干冰、氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu)均為非等徑圓球密堆積 B晶體盡量采取緊密堆積方式以使其變得比較穩(wěn)定 C因?yàn)楣矁r(jià)鍵有飽和性和方向性，所以原子晶體不遵循“緊密堆積”原則 D金屬銅和鎂均以ABAB方式密堆積4金屬晶體、離子晶體、分子晶體采取密堆

8、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、分子間作用力均無(wú)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)成微粒多少及相互作用都相同5關(guān)于離子晶體的堆積情況敘述正確的是（ ） A離子鍵無(wú)方向性和飽和性，所以每個(gè)離子的配位數(shù)都是12 B陰、陽(yáng)離子的半徑大小不同，所以兩種離子的配位數(shù)也不同 C先由大離子緊密堆積，小離子填充其空隙 D兩種離子的配位數(shù)比值與其所帶電荷成反比6與分子晶體中分子的堆積情況無(wú)關(guān)的是（ ） A范德華力無(wú)方向性和飽和性 B存在氫鍵的方向性和飽和性 C分子的具體形狀 D分子內(nèi)共價(jià)鍵的飽和性和方向性7.等徑圓球形成 的A1型最密堆積和A3型最密堆

9、積中，每個(gè)球的配位數(shù)分別是（ ）A、3,3 B、12,12 C、3,6 D、6,68有關(guān)A1型密堆積與A3型密堆積的說(shuō)法中正確的是 （ ）AA1型密堆積是最密堆積，A3型密堆積不是最密堆積。B兩者都是最密堆積，其中A1型密堆積是一、三、五各層球心重合，二、四、六各層球心重合；A3型密堆積是四、五、六層分別和一、二、三層球心重合。C原子晶體一般都采用A1型密堆積或A3型密堆積。D只有金屬晶體才可能采用A1型密堆積或A3型密堆積。第3課時(shí) 晶體結(jié)構(gòu)的最小重復(fù)單元晶胞【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道非等徑圓球的密堆積方式2.了解晶體結(jié)構(gòu)的基本單元【學(xué)習(xí)過(guò)程】三、晶體結(jié)構(gòu)的基本單元 晶胞1.晶胞為 。A3型最密堆

10、積又稱為 ，A1型最密堆積又稱為 。2. 晶胞必須符合兩個(gè)條件： 一是代表 二是代表晶體的 ， 即與晶體具有相同的對(duì)稱元素 對(duì)稱軸，對(duì)稱面和對(duì)稱中心 3. 晶胞按其 在三維空間重復(fù)排列（無(wú)隙并置堆砌）成晶體?！镜漕}解悟】例1. 如下圖所示的甲、乙、丙三種晶體：試寫(xiě)出：(1)甲晶體化學(xué)式（X為陽(yáng)離子）為 。 (2)乙晶體中A、B、C三種微粒的個(gè)數(shù)比是 。(3)丙晶體中每個(gè)D周圍結(jié)合E的個(gè)數(shù)是 個(gè)。例2.美國(guó)科學(xué)雜志評(píng)選2001年世界科技十大成就中，名列第五的日本青山學(xué)院大學(xué)教授秋光純發(fā)現(xiàn)的金屬間化合物硼化鎂超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度高達(dá)39K，該金屬間化合物的晶體結(jié)構(gòu)如上圖。則它的化學(xué)式為（ ）A.MgB B

11、.Mg2B C.MgB2 D.Mg2B3【當(dāng)堂檢測(cè)】1右圖為某晶體的一個(gè)晶胞示意圖，該晶體由A、B、C三種基本粒子組成，則該晶體的化學(xué)式為（ ）AA6B8C BA2B4C CA3BC DA3B4C2下列有關(guān)晶胞的敘述正確的是（ ） A晶胞是晶體中的最小的結(jié)構(gòu)重復(fù)單元 B不同的晶體中晶胞的大小和形狀都相同 C晶胞中的任何一個(gè)粒子都屬于該晶胞 D已知晶胞的組成就可推知晶體的組成3.下圖所示是晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的最小重復(fù)單元（晶胞）的排列方式，其對(duì)應(yīng)的化學(xué)式正確的是（圖中：O-X，-Y，-Z）（ ）。4.右圖是金屬晶體的A1型密堆積形成的面心立方晶胞示意圖，在密堆積中處于同一密置層上的原子組合是（

12、 ）。A、 B、 C、 D、5構(gòu)成某物質(zhì)晶體的晶胞為小立方體，A、B、C、D四種元素的原子分別占據(jù)小立方體的頂點(diǎn)、棱心、面心、體心，則晶體中A、B、C、D原子的個(gè)數(shù)比為 。6現(xiàn)有甲乙丙三種晶體的晶胞：（甲中X處于晶胞的中心，乙中A處于晶胞的中心），可推知：甲晶體中X與Y的個(gè)數(shù)比是 ；乙中A與B的個(gè)數(shù)比是 ；丙晶胞中有 個(gè)C離子，有 個(gè)D離子。7某離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X位于立方體的頂點(diǎn)，Y位于立方體的中心。（1）晶體中每個(gè)Y同時(shí)吸引 個(gè)X，每個(gè)X同時(shí)吸引 個(gè)Y，該晶體的化學(xué)式為 。（2）晶體中每個(gè)X周圍與它最接近的距離相等的X共有 個(gè)。8晶體中，每個(gè)Cl-周圍與它接近且距離相等的Cl-共

13、有 個(gè)，每個(gè)Na+的周圍共有 個(gè)Cl-。晶胞是整個(gè)晶體中最小的結(jié)構(gòu)重復(fù)單位，則NaCl晶體中每個(gè)晶胞中Na+有 個(gè)。如果從NaCl晶體中切下兩個(gè)相近的晶胞，則其中Na+有 個(gè)。在NaCl晶體中，與Na+距離等同且最近的幾個(gè)Cl-所圍成的空間幾何構(gòu)型為 （填序號(hào)）。A.正四面體 B.正六面體 C.正八面體 D.正十二面體第一課時(shí)參考答案例1解析：固體有晶體和非晶體之分，晶體是內(nèi)部微粒（原子、離子和分子）在空間按一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列構(gòu)成的固體物質(zhì)，食鹽、冰、金屬、寶石、水晶、大部分的礦石等都是晶體；非晶體的內(nèi)部原子或分子的排列呈現(xiàn)雜亂無(wú)章的分布狀態(tài)，如玻璃、橡膠等都是非晶體。答案：CD例2解析

14、：晶體與非晶體的根本區(qū)別在于其內(nèi)部微粒在空間是否按一定規(guī)律做到周期性重復(fù)排列。晶體所具有的規(guī)則幾何外形、各向異性和特定的對(duì)稱性是其內(nèi)部微粒規(guī)律性排列的外部反映，因此B錯(cuò)。有些人工加工而成的固體也具有規(guī)則幾何外形和高度對(duì)稱性，但具有各向異性的固體一定是晶體，所以A錯(cuò)，C正確。晶體具有固定的熔點(diǎn)而非晶體不具有固定的熔點(diǎn)。答案：C1 D 2 D 3 C 4 B 5 B 6 A 7 C 8 .（1）A AEH E (2)B F (3)G (4)BD AH9 非晶體 晶體 自范性 對(duì)稱性 各向異性 微觀粒子在空間按一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列 微觀粒子排列呈現(xiàn)雜亂無(wú)章的分布狀態(tài)第二課時(shí)參考答案例1解析：在N

15、aCl晶體中，半徑較大的Cl按A1型方式進(jìn)行最密堆積，Na+填在Cl所構(gòu)成的空隙中，因此NaCl晶體結(jié)構(gòu)為非等徑圓球密堆積，A選項(xiàng)正確。密堆積原理適合于沒(méi)有方向性的金屬鍵、離子鍵和分子間作用力相互作用形成的金屬晶體、離子晶體和分子晶體，而不適合于具有方向性和飽和性的共價(jià)鍵所形成的原子晶體以及氫鍵所形成的分子晶體，采用密堆積的方式可以降低體系的能量，使晶體變得比較穩(wěn)定，B和C兩選項(xiàng)都正確。金屬銅采用“ABCABC”方式堆積，金屬鎂采用“ABAB”方式堆積，所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:D 例2解析：對(duì)應(yīng)關(guān)系為：A1型最密堆積面心立方晶胞，A2型密堆積體心立方晶胞，NaCl型離子晶體六方晶胞。答案：A 1

16、 C 2 B 3 D 4 B 5 C 6 D 7.B 8. Bw.w.w.g.k.x.x.c.o.m 第三課時(shí)參考答案 例1解析：明確由晶胞構(gòu)成的晶體，其化學(xué)式不是表示一個(gè)分子中含有多少個(gè)原子，而是表示每個(gè)晶胞中平均含有各類原子的個(gè)數(shù)，即各類原子的最簡(jiǎn)個(gè)數(shù)比。解答這類習(xí)題，通常采用分割法。分割法的根本原則是：晶胞任意位置上的一個(gè)原子如果是被x個(gè)晶胞所共有，那么，每個(gè)晶胞對(duì)這個(gè)原子分得的份額就是。只要掌握晶體立方體中微粒實(shí)際占有“份額”規(guī)律：頂點(diǎn)微粒在立方體中實(shí)占，立方體面上微粒實(shí)占，立方體棱邊上微粒實(shí)占，立方體內(nèi)部微粒按有1算1統(tǒng)計(jì)。 甲中X位于立方體體心，算做1，Y位于立方體頂點(diǎn)，實(shí)際占有：×4=個(gè)，X:Y=1: =2:1，所以甲的化學(xué)式為X2Y。 乙中A占有：×8=1，B占有×6=3，C占有1個(gè)，由此推出A:B:C=1:3:1。丙中D周圍的E的個(gè)數(shù)與E周圍D的個(gè)數(shù)相同，E周圍有8個(gè)D，所以D周圍有8個(gè)E。答案： X2Y 1:3:1 8例2解析：觀察硼化鎂的結(jié)構(gòu)為六方晶胞，位于棱柱頂點(diǎn)的每個(gè)鎂原子被6個(gè)這樣的結(jié)構(gòu)單元共用，一個(gè)結(jié)構(gòu)單元只用這個(gè)鎂原子的六分之一，位