202X_202X學(xué)年高中化學(xué)第3章第1節(jié)第1課時(shí)晶體的特性和晶體結(jié)構(gòu)的堆積模型課件魯科版選修3

1、第3章 第1節(jié) 認(rèn)識(shí)晶體1.了解晶體的概念、簡(jiǎn)單分類(lèi)和重要特征。2.通過(guò)等徑圓球與非等徑圓球的堆積模型認(rèn)識(shí)晶體中微粒排列的周期性規(guī)律。目標(biāo)導(dǎo)航基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)探究隨堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)欄目索引固體類(lèi)型內(nèi)部微粒排列方式晶體原子、離子或分子微粒在空間按一定規(guī)律做非晶體微粒排列呈現(xiàn)的分布狀態(tài)一、晶體的概念與特性 基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué)答案周期性重復(fù)排列1.晶體與非晶體的概念雜亂無(wú)章答案2.晶體的特性封閉的規(guī)則的多面體物理性質(zhì)規(guī)則固定相關(guān)視頻答案3.晶體的分類(lèi)(1)依據(jù)：根據(jù)晶體內(nèi)部微粒種類(lèi)和微粒間的 。(2)類(lèi)型：晶體類(lèi)型構(gòu)成微粒種類(lèi)微粒間的相互作用實(shí)例離子晶體陰、陽(yáng)離子離子鍵NaCl金屬晶體金屬原子金屬鍵Cu原子

2、晶體原子共價(jià)鍵金剛石分子晶體分子分子間作用力干冰相互作用答案議一議1.晶體為什么具有自范性、各向異性和對(duì)稱(chēng)性？答案答案晶體內(nèi)部微粒在空間按照一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列，使晶體具有規(guī)則幾何外形和對(duì)稱(chēng)性，內(nèi)部微粒在各個(gè)方向上的不同排列是晶體具有各向異性的原因。2.有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體嗎？答案答案不一定。晶體有規(guī)則幾何外形是指在從溶液中結(jié)晶的自然生長(zhǎng)過(guò)程中，能自發(fā)的形成規(guī)則的多面體外形，而不是加工成某種特定的幾何形狀。一些非晶體也有規(guī)則的幾何外形，但不是自發(fā)形成的。二、晶體結(jié)構(gòu)的堆積模型答案1.等徑圓球的密堆積(金屬晶體)一條直線623答案2.非等徑圓球的密堆積(其他晶體)晶體類(lèi)型排列方式離

3、子晶體構(gòu)成晶體的離子可被視為占據(jù)一定體積的圓球，大球先按一定方式做 的密堆積，小球再填充到大球所形成的 中分子晶體分子間盡可能采取緊密堆積方式，但分子的堆積方式與_有關(guān)等徑圓球空隙分子的形狀答案議一議1.為什么在金屬晶體、分子晶體和離子晶體中各微粒盡量采取緊密堆積的排列方式？答案答案由于金屬鍵、分子間作用力和離子鍵均無(wú)方向性和飽和性，因此都趨向于使原子、分子、離子吸引盡可能多的其他原子、分子、離子分布于其周?chē)?，并以密堆積的方式降低體系的能量，使晶體變得比較穩(wěn)定。2.為什么原子晶體中原子不采取緊密堆積方式？答案答案由于共價(jià)鍵的方向性和飽和性，決定了一個(gè)原子周?chē)钠渌拥臄?shù)目不僅是有限的，而且堆

4、積方向也是一定的。所以原子晶體不遵循緊密堆積原理。3.冰晶體中水分子是否采取最密堆積？答案答案不是。因?yàn)樗肿娱g形成了氫鍵，而氫鍵具有方向性和飽和性。返回答案一、晶體的特性 重點(diǎn)難點(diǎn)探究 外觀微觀結(jié)構(gòu)自范性 各向異性 熔沸點(diǎn)晶體具有規(guī)則幾何外形微粒在三維空間周期性有序排列有各向異性固定非晶體不具有規(guī)則幾何外形微粒排列相對(duì)無(wú)序無(wú)各向同性 不固定本質(zhì)區(qū)別微觀粒子在三維空間是否呈現(xiàn)周期性有序排列2.晶體與非晶體的判定方法(1)測(cè)熔點(diǎn)法：晶體有固定熔點(diǎn)，非晶體無(wú)固定熔點(diǎn)。(2)X射線衍射實(shí)驗(yàn)法。(1)有規(guī)則幾何外形或美觀、對(duì)稱(chēng)外形的固體，不一定是晶體。例如，玻璃制品可以塑造出規(guī)則的幾何外形，也可以具有

5、美觀對(duì)稱(chēng)的外觀。(2)具有固定組成的物質(zhì)也不一定是晶體，如某些無(wú)定形體也有固定的組成，如無(wú)定形SiO2。(3)區(qū)別晶體和非晶體的最科學(xué)的方法是對(duì)固體進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)。關(guān)鍵提醒解析答案例1 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.具有特定對(duì)稱(chēng)性的固體一定是晶體C.具有各向異性的固體一定是晶體D.依據(jù)構(gòu)成粒子的堆積方式可將晶體分為金屬晶體、離子晶體、分子晶體、 原子晶體解析解析晶體所具有的規(guī)則幾何外形、各向異性和特定的對(duì)稱(chēng)性是其內(nèi)部粒子規(guī)律性排列的外部反映，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(chēng)性，所以A、B兩項(xiàng)不正確；具有各向異性的固體一定是晶體，C正確；

6、晶體劃分為金屬晶體、離子晶體、分子晶體、原子晶體是依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的相互作用不同，因此D不正確。答案答案C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。解題反思變式訓(xùn)練1 下列晶體熔化時(shí)不需要破壞化學(xué)鍵的是()A.金剛石 B.食鹽 C.干冰 D.金屬鉀答案C二、晶體微粒的堆積方式1.不同晶體的堆積方式(1)金屬晶體采用等徑圓球密堆積，金屬晶體的最密堆積方式有A1型最密堆積和A3型最密堆積兩種。(2)離子晶體采用不等徑圓球密堆積，大球先做等徑圓球密堆積，小球再填充空隙。(3)分子晶體：不存在氫鍵的分子晶體采用緊密堆積，因?yàn)榉兜氯A力沒(méi)有方向性和飽和性，存在

7、氫鍵的分子晶體不采用緊密堆積，因?yàn)闅滏I具有方向性和飽和性。原子晶體不服從緊密堆積原理。2.配位數(shù)晶體中一個(gè)原子(分子或離子)周?chē)徑拥脑?分子或離子)的數(shù)目。A1型和A3型最密堆積的方式不同，但都是同一層上每個(gè)球與同層中周?chē)?個(gè)球相接觸，同時(shí)又與上下兩層中各3個(gè)球相接觸，所以它們的配位數(shù)都為12。相關(guān)視頻只有晶體微粒間的作用力不具有方向性和飽和性才遵循緊密堆積原理。關(guān)鍵提醒解析答案例2 如右圖為金屬鎘的堆積方式，下列說(shuō)法正確的是( )A.此堆積方式屬于非最密堆積B.此堆積方式為A1型C.配位數(shù)(一個(gè)金屬離子周?chē)o鄰的金屬離子的數(shù)目)為8D.鎘的堆積方式與銅的堆積方式不同解析解析據(jù)圖可看出，

8、鎘的堆積方式為“ABAB”形式，為A3型，而銅的堆積方式為A1型，故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確；A3型密堆積的配位數(shù)為12，即中間一層有6個(gè)，上下兩層各有3個(gè)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。D變式訓(xùn)練2下列敘述，不正確的是( )A.氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu)為非等徑圓球的密堆積B.晶體盡量采取最密堆積方式，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最密堆積原理D.金屬銅和鎂均為A3型最密堆積解析答案解析解析在NaCl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所形成的空隙中，因此NaCl晶體結(jié)構(gòu)為非等徑圓球密堆積，A正確；密堆積原理適合于沒(méi)有方向性的金屬鍵、離子鍵和范德華力相互作用形

9、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兩項(xiàng)都正確；金屬銅為A1型最密堆積，金屬鎂為A3型最密堆積，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案答案D返回A1型緊密堆積的晶體類(lèi)型可以是金屬晶體、離子晶體、分子晶體(無(wú)氫鍵)中的部分晶體。解題反思1.下列關(guān)于晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別的敘述中，正確的是( )A.是否具有規(guī)則幾何外形的固體B.是否具有固定組成的物質(zhì)C.是否具有美觀對(duì)稱(chēng)的外形D.內(nèi)部基本構(gòu)成微粒是否按一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列D 隨堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)解析答案解析解析有規(guī)則幾何外形或美觀對(duì)稱(chēng)外

10、形的固體不一定都是晶體，如玻璃制品可以塑造出規(guī)則的幾何外形，也可以具有美觀對(duì)稱(chēng)的外觀；具有固定組成的物質(zhì)也不一定是晶體，如某些無(wú)定形體也有固定的組成。晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別在于其微觀結(jié)構(gòu)不同。2.普通玻璃和水晶的根本區(qū)別在于( )A.外形不一樣B.普通玻璃的基本構(gòu)成粒子無(wú)規(guī)則地排列，水晶的基本構(gòu)成粒子按一定 規(guī)律做周期性重復(fù)排列C.水晶有固定的熔點(diǎn)，普通玻璃無(wú)固定的熔點(diǎn)D.水晶可用于能量轉(zhuǎn)換，普通玻璃不能用于能量轉(zhuǎn)換B解析答案解析解析晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別就是粒子(原子、離子或分子)在微觀空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列。3.下列晶體按A1型進(jìn)行緊密堆積的是()A.干冰、NaCl、金屬銅B.Zn

11、S、金屬鎂、氮化硼C.水晶、金剛石、晶體硅D.ZnS、NaCl、金屬鎂A解析答案解析解析干冰、NaCl、Cu、ZnS均為A1型緊密堆積，Mg為A3型緊密堆積，水晶、金剛石、氮化硼、晶體硅為原子晶體，不遵循緊密堆積原則，故只有A正確。4.下列關(guān)于晶體自范性的敘述中，不正確的是 ()A.晶體的自范性是指在適宜條件下，晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)封閉規(guī)則的多 面體幾何外形B.缺角的硫酸銅晶體在飽和硫酸銅溶液中慢慢變?yōu)橥昝赖牧⒎襟w晶體， 體現(xiàn)了晶體的自范性C.圓形容器中結(jié)出的冰是圓形的，不能體現(xiàn)晶體的自范性D.由玻璃可制成規(guī)則的玻璃立方體，體現(xiàn)了晶體的自范性D解析答案解析解析 玻璃是非晶體；圓形容器中結(jié)出的圓形的冰不能體現(xiàn)自發(fā)的形成規(guī)則外形，故不能體現(xiàn)晶體的自范性。5.關(guān)于晶體結(jié)構(gòu)堆積模型的說(shuō)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)為非等徑圓球的