202X_202X學(xué)年高中化學(xué)第3章第1節(jié)認(rèn)識晶體第1課時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1課時晶體的特性和晶體結(jié)構(gòu)的 堆積模型第3章第1節(jié)認(rèn)識晶體1.熟知晶體的概念、晶體的類型和晶體的分類依據(jù)。2.知道晶體結(jié)構(gòu)的堆積模型。學(xué)習(xí)目標(biāo)定位達(dá)標(biāo)檢測達(dá)標(biāo)檢測檢測評價 達(dá)標(biāo)過關(guān)新知導(dǎo)學(xué)新知導(dǎo)學(xué)啟迪思維 探究規(guī)律內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN新知導(dǎo)學(xué)XIN ZHI DAO XUE01011.晶體與非晶體(1)晶體：內(nèi)部微粒(原子、離子或分子)在空間按一定規(guī)律做 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)排列雜亂無章一、晶體的特性2.晶體的特性：(1)自范性：晶體在適宜條件下可以自發(fā)地呈現(xiàn) 、 多面

2、體外形的性質(zhì)。(2)各向異性：是指在不同的方向上表現(xiàn)出 的物理性質(zhì)，如強度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等。(3)對稱性：晶體具有特定的對稱性，如規(guī)則的食鹽晶體具有立方體外形，它既有 性，也有 性。(4)晶體具有 的熔、沸點。封閉的規(guī)則的不同軸對稱面對稱固定晶體類型構(gòu)成微粒種類微粒間的相互作用實例離子晶體NaCl金屬晶體Cu原子晶體金剛石分子晶體干冰3.常見的四種晶體類型陰、陽離子離子鍵金屬原子金屬鍵原子共價鍵分子分子間作用力歸納總結(jié)(1)晶體與非晶體的區(qū)別 外觀微觀結(jié)構(gòu)自范性各向異性熔、沸點晶體具有規(guī)則幾何外形微粒在三維空間呈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無序無各向同性

3、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)晶體與非晶體的區(qū)別方法間接方法看是否有固定的熔點科學(xué)方法對固體進行X射線衍射實驗(3)判斷晶體類型的方法之一：根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)微粒的種類及微粒間的相互作用。例1下列物質(zhì)中屬于晶體的是A.棉花 B.玻璃 C.陶瓷 D.膽礬解析棉花內(nèi)部微粒的排列是沒有規(guī)則的，屬于非晶體；玻璃、陶瓷沒有固定的熔點，屬于非晶體；膽礬的化學(xué)式為CuSO45H2O，是硫酸銅的晶體。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.具有特定對稱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

4、體、原子 晶體解析晶體所具有的規(guī)則幾何外形、各向異性和特定的對稱性是其內(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稱性，故A、B兩項錯誤；具有各向異性的固體一定是晶體，C項正確；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)成晶體的微粒的種類和微粒間相互作用的不同，故D項錯誤。易錯警示晶體具有規(guī)則的幾何外形，但具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體。非晶體也可以打磨成規(guī)則的幾何外形，但仍不是晶體。1.晶體結(jié)構(gòu)的密堆積的原理金屬原子、離子或分子在沒有其他因素(如氫鍵)影響時，在空間的排列大都服從緊密堆積原理。這是因為金屬鍵、離子鍵和分子間作用力均沒有 ，因

5、此都趨向于使原子、離子或分子吸引盡可能多的其他原子、離子或分子分布于周圍，并以密堆積的方式 體系的能量，使晶體變得比較穩(wěn)定。2.等徑圓球的密堆積(金屬晶體) (1) 單列緊密堆積方式：等徑圓球在一列上進行緊密堆積的方式只有一種，即所有的圓球都在一條直線上排列，如圖所示： 方向性降低二、晶體結(jié)構(gòu)的堆積模型等徑圓球在一列上進行緊密堆積的方式只有一種，即只有當(dāng)每個等徑圓球與周圍六個圓球相接觸時才能做到最緊密堆積，這樣形成的層稱為 。在密堆積中，一個原子或離子周圍距離相等且最近的原子或離子的數(shù)目叫配位數(shù)。非密置層的配位數(shù)是 ，密置層的配位數(shù)是 。密置層放置的平面利用率比非密置層放置的要 。(2)同層緊

6、密堆積方式：密置層46高(3)多層緊密堆積的方式觀察分析圖，并結(jié)合教材內(nèi)容回答下列問題：圖1所示密置層排列方式為“ABAB”，這種堆積方式稱為 ，其堆積特點是B的上層與B的下層兩層中的球的 ，其配位數(shù)為 。圖2所示密置層排列方式為“ABCABC”，這種堆積方式稱為 ，其堆積特點是A、B、C三層球的 ，其配位數(shù)為 。A3型最密堆積球心相對應(yīng)12A1型最密堆積球心位置均不同123.非等徑圓球的密堆積(離子晶體)(1)由于陰、陽離子的半徑不同，因此離子晶體為 的密堆積，可以將這種堆積方式看成是大球先按一定的方式做 的密堆積，小球再填充在大球所形成的 中。(2)在一些離子晶體中，陰離子半徑較大，應(yīng)先將

7、陰離子看成是 進行密堆積，而陽離子有序地填在陰離子所形成的空隙中。例如，NaCl晶體中的Cl按 方式進行最密堆積，Na填在Cl所形成的空隙中；ZnS晶體中S2按 方式進行最密堆積，Zn2填入S2所形成的空隙中。不等徑圓球等徑圓球空隙等徑圓球A1型A1型歸納總結(jié)(1)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。金屬晶體采用等徑圓球的密堆積，是因為金屬鍵無方向性和飽和性。離子晶體采用不等徑圓球的密堆積，是因為離子鍵無方向性和飽和性。不含氫鍵的分子晶體盡可能采用緊密堆積方式，因為范德華力沒有方向性和飽和性。分子晶體中分子的堆積與分子的形狀有關(guān)，如干冰中CO2分子呈直線形，CO2晶體

8、在空間是按A1型最密堆積方式形成晶體的。若分子間靠氫鍵形成晶體，則不采取密堆積結(jié)構(gòu)，因為氫鍵有方向性，一個分子周圍其他分子的數(shù)目和堆積方向是一定的。如苯甲酸晶體、冰等。原子晶體中微粒堆積不服從緊密堆積原理。原子晶體中微粒間以共價鍵相結(jié)合，由于共價鍵具有飽和性和方向性，就決定了一個原子周圍的其他原子的數(shù)目不僅是很有限的，而且堆積方向也是一定的。(2)A1型和A3型最密堆積的方式不同，但都是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，所以它們的配位數(shù)都為12。例3如圖為金屬鎘的堆積方式，下列說法正確的是A.此堆積方式屬于非最密堆積B.此堆積方式為A1型最密堆積C.配位

9、數(shù)為8D.鎘的堆積方式與銅的堆積方式不同解析據(jù)圖可看出，鎘的堆積方式為“ABAB”，為A3型，而銅的堆積方式為A1型，故A、B兩項錯誤，D項正確；A3型最密堆積的配位數(shù)為12，即中間一層有6個，上下兩層各有3個，C項錯誤。方法規(guī)律晶體的A1型和A3型最密堆積中，晶體微粒的配位數(shù)都是12。例4下列敘述中不正確的是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.因為共價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”方式堆積解析在NaCl晶體中，半徑較大的Cl按A1型方式進行最密堆積，Na填在Cl所形成的空隙中，因此NaCl

10、晶體結(jié)構(gòu)為非等徑圓球密堆積，A項正確；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項正確；密堆積原理適用于沒有方向性的金屬鍵、離子鍵和范德華力相互作用形成的金屬晶體、離子晶體和分子晶體，而不適用于具有方向性和飽和性的共價鍵所形成的原子晶體以及存在氫鍵的分子晶體，C項正確；金屬銅采用“ABCABC”方式堆積，金屬鎂采用“ABAB”方式堆積，所以D項錯誤。規(guī)律總結(jié)金屬晶體、離子晶體和無氫鍵的分子晶體中都存在A1型緊密堆積模型的晶體。原子晶體不遵循緊密堆積原則；分子晶體是否密堆積與分子間作用力是否具有飽和性與方向性有關(guān)，與分子內(nèi)共價鍵的特征(方向性與飽和性)無關(guān)。學(xué)習(xí)小結(jié)返回達(dá)標(biāo)檢測D

11、A BIAO JIAN CE02021.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，普通玻璃無固定的熔點D.水晶可用于能量轉(zhuǎn)換，普通玻璃不能用于能量轉(zhuǎn)換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。1234562.區(qū)分晶體和非晶體最科學(xué)的方法是A.測定熔、沸點的高低B.對固體進行X射線衍射C.看是否有規(guī)則的幾何外形D.比較硬度解析晶體與非晶體最本質(zhì)的區(qū)別是組成物質(zhì)的粒子在微觀空間里是否有序排列，利用X射線衍射可測定晶體結(jié)構(gòu)，B項正確；晶體具有固

12、定的熔、沸點，非晶體沒有固定的熔、沸點，二者的區(qū)別與熔、沸點的高低無關(guān)，A項錯誤；有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體，C項錯誤；無法從硬度上區(qū)分晶體和非晶體，D項錯誤。1234563.(2018平?jīng)鲮`臺校級月考)如圖是a、b兩種不同物質(zhì)的熔化曲線，下列說法正確的是A.a沒有固定的熔點B.a是非晶體C.b是晶體D.b是非晶體解析晶體有固定的熔點，由a的熔化曲線分析可知，中間有一段溫度不變但一直在吸收能量，該段所對應(yīng)的溫度就是晶體a的熔點；由b的熔化曲線可知，溫度一直升高，所以物質(zhì)b沒有固定的熔點，為非晶體。1234564.金屬晶體、離子晶體和分子晶體(不含氫鍵的)采取密堆積方式的原因是A.構(gòu)成晶體

13、的微粒均可視為圓球B.金屬鍵、離子鍵、分子間作用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)成微粒多少及相互作用力相同解析金屬晶體、離子晶體、分子晶體(不含氫鍵的)采取密堆積方式的原因是金屬鍵、離子鍵、分子間作用力(除氫鍵外)均無方向性和飽和性，趨向使原子、離子或分子吸引盡可能多的其他原子、離子或分子分布于周圍并以密堆積方式降低體系的能量，使分子變得比較穩(wěn)定。1234565.關(guān)于下圖敘述不正確的是A.該種堆積方式為A3型最密堆積B.該種堆積方式為A1型最密堆積C.該種堆積方式可用符號“ABCABC”表示D.金屬Cu就屬于此種最密堆積解析從垂直方向看三層球心均不在一條直線上，故為A1型最密堆積，可以用“ABCABC”表示