2016年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)的22個(gè)專題-人教課標(biāo)版7

晶體結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)技能：熟悉三類晶體的代表物結(jié)構(gòu)；學(xué)會(huì)在晶體中尋找晶胞；學(xué)會(huì)計(jì)算晶體中各種微粒的個(gè)數(shù)之比。能力培養(yǎng)：通過(guò)晶體（或晶胞）結(jié)構(gòu)的觀察，提高學(xué)生的觀察能力。通過(guò)對(duì)“晶胞”概念的闡述，力求學(xué)生能夠想象整個(gè)晶體結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的想象能力。通過(guò)分析“晶體中的每個(gè)微粒為幾個(gè)晶胞所共有”，計(jì)算“晶體中原子的個(gè)數(shù)、化學(xué)鍵的數(shù)目”等問(wèn)題的訓(xùn)練，提高學(xué)生分析推理能力?？茖W(xué)思想：熱愛科學(xué)，依靠科學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題。科學(xué)品質(zhì)：通過(guò)使用計(jì)算機(jī)軟件或立體模型，刺激學(xué)生的感官，產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)教師的引導(dǎo)和精心設(shè)問(wèn)，激發(fā)學(xué)生的求知欲。科學(xué)方法：由個(gè)別到一般的歸納法及運(yùn)用一般規(guī)律解決個(gè)別問(wèn)題的演繹法。重點(diǎn)、難點(diǎn)三類晶體代表物結(jié)構(gòu)的觀察；想象和分析推理能力的培養(yǎng)。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)第一課時(shí)教師活動(dòng)【引入】《考試說(shuō)明》中明確提出：對(duì)原子、分子、化學(xué)鍵等微觀結(jié)構(gòu)要有三維想象能力，這就要求我們能夠通過(guò)對(duì)晶體結(jié)構(gòu)的研究，提高自己觀察、想象和分析推理的能力。本節(jié)課我們將把晶體按著科學(xué)分類的方法進(jìn)行研究。【板書】一、離子晶體：代表物：、【軟件或模型展示】的晶體。【講述】在晶體中，存在可重復(fù)的最小單元，我們稱之為晶胞?！就队啊烤О壕w中的最小重復(fù)單元?！爸貜?fù)”的含義：通過(guò)上、下、左、右、前、后的平移能與下一個(gè)最小單元（即晶胞）完全重合。【講述】現(xiàn)在我們來(lái)尋找晶體的晶胞。【軟件或模型展示】晶體。【講述】晶體是由無(wú)數(shù)個(gè)晶胞連在一起形成的，故晶胞的結(jié)構(gòu)反映了晶體的結(jié)構(gòu)，所以對(duì)于某些晶體我們就可以通過(guò)研究晶胞結(jié)構(gòu)來(lái)研究晶體結(jié)構(gòu)。學(xué)生活動(dòng)觀察與思考。觀察軟件或模型，思考、討論問(wèn)題，找到的晶胞。思考?！拒浖蚰Ｐ驼故尽烤w。【提問(wèn)】請(qǐng)觀察所給出的的晶體模型分析氯化鈉的化學(xué)式用“”來(lái)表示，原因何在？能否把“”稱之為分子式？觀察晶體模型，分析問(wèn)題，得出答案：每個(gè)離子吸引著個(gè)離子，而每個(gè)離子也吸引著個(gè)離子，所以在晶體中離子與離子的個(gè)數(shù)比為∶，故可用“”來(lái)表示氯化鈉。在氯化鈉晶體中不存在獨(dú)立的氯化鈉分子，所以只能把“”稱之為化學(xué)式，而不叫分子式?！咎釂?wèn)】觀察的晶體模型，分析在晶體的每個(gè)晶胞中，占據(jù)的位置有種？每種位置各有個(gè)？占據(jù)的位置有種？每種位置各有個(gè)？觀察的晶體模型，分析問(wèn)題，得出答案：在每個(gè)晶胞中的位置有兩種：個(gè)位于晶胞的頂點(diǎn)，個(gè)位于晶胞的面心；的位置有兩種：個(gè)位于晶胞的棱邊，個(gè)位于晶胞的體心?！咎釂?wèn)】宏觀的晶體是由無(wú)數(shù)個(gè)晶胞相互延伸構(gòu)成的。位于頂點(diǎn)、面心、棱邊、體心上的微粒實(shí)際提供給每個(gè)晶胞的比例是多少？思考、討論問(wèn)題，得出答案：頂點(diǎn)提供給每個(gè)晶胞只是它的；面心是；棱邊是；體心是。【軟件或圖片展示】位于頂點(diǎn)、面心、棱邊、體心上的微粒實(shí)際提供給每個(gè)晶胞的比例。觀察加深理解。【引導(dǎo)】在每個(gè)晶胞中，平均占有離子多少個(gè)？離子多少個(gè)？能否從晶胞的角度出發(fā)，再分析氯化鈉化學(xué)式的由來(lái)？思考、討論問(wèn)題，得出答案：在每個(gè)晶胞中，平均占有離子：××；離子：×。由此可見，晶胞中離子與離子的個(gè)數(shù)比為∶，故晶體中離子與離子的個(gè)數(shù)比為∶，所以可用“”來(lái)表示氯化鈉的組成。教師活動(dòng)【提問(wèn)】在晶體中：每個(gè)周圍與之等距離且最近的有個(gè)；每個(gè)周圍與之等距離且最近的有個(gè)？學(xué)生活動(dòng)觀察模型，得出答案：每個(gè)周圍與之等距離且最近的有個(gè)；每個(gè)周圍與之等距離且最近的有個(gè)?！拒浖蚰Ｐ驼故尽拷o出晶胞?！咎釂?wèn)】觀察的晶胞，想象晶體結(jié)構(gòu)，試從兩個(gè)不同角度分析“”化學(xué)式的由來(lái)？觀察晶胞、想象晶體結(jié)構(gòu)、思考并回答問(wèn)題：在晶胞中占有離子的個(gè)數(shù)為個(gè)，離子個(gè)，故與的個(gè)數(shù)比為∶；由晶胞可想象其晶體結(jié)構(gòu)，在晶體中，每個(gè)吸引著個(gè)離子，每個(gè)離子吸引著個(gè)離子，故可用“”來(lái)表示其化學(xué)組成，稱之為化學(xué)式?！咎釂?wèn)】在晶體中：每個(gè)周圍與之等距離且最近的有個(gè)？每個(gè)周圍與之等距離且最近的有個(gè)？想象晶體結(jié)構(gòu)，回答問(wèn)題：在晶體中：每個(gè)周圍與之等距離且最近的有個(gè)，每個(gè)周圍與之等距離且最近的有個(gè)。請(qǐng)根據(jù)以上兩種晶體中微粒個(gè)數(shù)的求算方法，小結(jié)如何計(jì)算立方晶體中的微粒個(gè)數(shù)比？歸納小結(jié)。要點(diǎn)如下：（）找到晶體的晶胞；（）分析晶胞中各微粒的位置：位于晶胞頂點(diǎn)的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有個(gè)；位于晶胞棱邊的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有個(gè)；位于晶胞面心的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有個(gè)；位于晶胞中心的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有個(gè)。（）數(shù)清晶胞中各微粒的個(gè)數(shù)：【投影】將學(xué)生的小結(jié)內(nèi)容投影展示（）找到晶體的最小重復(fù)單元——晶胞；（）分析晶胞中各微粒的位置：位于晶胞頂點(diǎn)的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有；位于晶胞棱邊的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有；位于晶胞面心的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有；位于晶胞中心的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有。（）數(shù)清晶胞中各微粒的個(gè)數(shù)：晶體中的微粒個(gè)數(shù)比“微粒提供給每個(gè)晶胞的數(shù)值×晶胞中微粒個(gè)數(shù)”之比。<>教師活動(dòng)【板書】二、原子晶體代表物：金剛石、晶體硅、石英【軟件或模型展示】金剛石的結(jié)構(gòu)?！咎釂?wèn)】觀察金剛石結(jié)構(gòu)，思考其鍵角是多少度？構(gòu)成最小碳環(huán)所需碳原子數(shù)為多少？學(xué)生活動(dòng)觀察并回答問(wèn)題：鍵角為°′，構(gòu)成最小碳環(huán)所需的碳原子數(shù)為個(gè)?！拘畔⒔o予】請(qǐng)運(yùn)用元素周期律的知識(shí)想象并描述晶體硅結(jié)構(gòu)。描述晶體硅的結(jié)構(gòu)：硅原子與硅原子之間通過(guò)非極性共價(jià)鍵形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，鍵角為°′，形成最小圓環(huán)需個(gè)硅原子。【提問(wèn)】比較晶體硅與金剛石的不同之處，它將影響晶體硅的哪些不同于金剛石的性質(zhì)？思考并回答問(wèn)題：由于硅原子的半徑大于碳原子，所以硅—硅鍵的鍵長(zhǎng)大于碳—碳鍵的鍵長(zhǎng)，使得其鍵能小于碳—碳鍵的鍵能，這將使晶體硅的熔、沸點(diǎn)低于金剛石。【講述】石英與金剛石、晶體硅一樣，也具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，如果我們把每個(gè)原子在平面上的投影點(diǎn)連接，就得到石英的平面結(jié)構(gòu)圖。【軟件或圖片展示】石英平面結(jié)構(gòu)圖。【提問(wèn)】根據(jù)石英的平面結(jié)構(gòu)圖分析石英晶體化學(xué)式的由來(lái)？能否稱之為分子式？觀察、分析、回答問(wèn)題：在石英晶體中每個(gè)原子通過(guò)—極性鍵與個(gè)原子作用，而每個(gè)原子也通過(guò)—極性鍵與個(gè)原子作用，所以在石英晶體中原子與原子的原子個(gè)數(shù)比為∶，可用“”來(lái)表示石英的組成。因在晶體中不存在石英分子，故只能稱其為化學(xué)式，不能叫分子式?！咎釂?wèn)】根據(jù)石英晶體的平面結(jié)構(gòu)圖分析：在石英晶體中，每個(gè)原子獨(dú)有多少個(gè)—鍵？由此分析晶體中約含多少摩—鍵？分析并回答問(wèn)題：在石英晶體中，每個(gè)原子獨(dú)有個(gè)—鍵，中含有原子，故約含—鍵?！拘畔⒔o予】我們也可以將的晶體結(jié)構(gòu)想象為：在晶體硅的—鍵之間插入原子。請(qǐng)想象的空間結(jié)構(gòu)。想象的空間結(jié)構(gòu)。觀察證實(shí)結(jié)論。【軟件或模型展示】晶體結(jié)構(gòu)圖。【提問(wèn)】觀察晶體結(jié)構(gòu)，思考構(gòu)成一個(gè)最小的環(huán)需多少個(gè)原子？以原子為中心的—鍵之間的鍵角為多少度？觀察并回答問(wèn)題：需個(gè)原子。鍵角：°′。教師活動(dòng)【板書】三、分子晶體代表物：干冰【軟件或模型展示】干冰晶胞結(jié)構(gòu)。【提問(wèn)】觀察干冰的晶胞結(jié)構(gòu)，計(jì)算每個(gè)晶胞中含有分子的個(gè)數(shù)？學(xué)生活動(dòng)觀察并回答問(wèn)題：個(gè)?！咎釂?wèn)】在干冰晶體結(jié)構(gòu)中，每個(gè)分子周圍與之最近且等距離分子的個(gè)數(shù)？干冰的晶胞結(jié)構(gòu)與我們見過(guò)的哪種結(jié)構(gòu)相似？觀察并回答問(wèn)題：每個(gè)分子周圍與之最近且等距離分子有個(gè)。這個(gè)分子的位置關(guān)系相當(dāng)于晶體中的個(gè)離子或個(gè)離子的位置關(guān)系。【小結(jié)】在研究各類晶體代表物的結(jié)構(gòu)時(shí)，我們展開了空間想象，解決了“化學(xué)式的由來(lái)、求與之最近且等距離的微粒個(gè)數(shù)、鍵角、最小圓環(huán)”等問(wèn)題；同時(shí)運(yùn)用分析推理能力，計(jì)算出每個(gè)微粒為幾個(gè)這樣的單元所共有，解決了“晶體中微粒的個(gè)數(shù)比、化學(xué)鍵的數(shù)目”等問(wèn)題。從而提高了我們的觀察、想象和分析問(wèn)題的綜合能力。第二課時(shí)教師活動(dòng)【復(fù)習(xí)引入】上節(jié)課我們研究了各類代表物的結(jié)構(gòu)，位于不同位置的微粒提供給一個(gè)晶胞的數(shù)值各是多少？學(xué)生活動(dòng)回憶并回答問(wèn)題：位于晶胞頂點(diǎn)的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有；位于晶胞棱邊的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有；位于晶胞面心的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有；位于晶胞中心的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有。【過(guò)渡】本節(jié)課我們將運(yùn)用上節(jié)課研究問(wèn)題的方法通過(guò)典型實(shí)例進(jìn)行更深層次的問(wèn)題討論。例是碳單質(zhì)家族中的新成員，已知每個(gè)碳原子與其它三個(gè)碳原子相連。請(qǐng)根據(jù)碳的成鍵方式計(jì)算分子中存在條—單鍵；條雙鍵？【引導(dǎo)】題目給出了哪些直接信息，是否有隱藏信息？分析得出答案：直接信息：分子中的每個(gè)碳原子與其它三個(gè)碳原子成鍵；間接信息：是一種單質(zhì)，分子中有個(gè)原子；注意從碳原子的成鍵方式思考問(wèn)題。【提問(wèn)】碳原子如何成鍵？回答問(wèn)題：碳原子通過(guò)條共價(jià)鍵與其它原子成鍵?！咎釂?wèn)】每個(gè)碳原子擁有多少條單鍵和多少條雙鍵才能滿足碳原子的成鍵方式？畫出碳原子的成鍵方式圖。思考問(wèn)題，畫出碳原子的成鍵方式圖：【提問(wèn)】每個(gè)—單鍵為幾個(gè)碳原子所擁有？計(jì)算每個(gè)碳原子占有多少條—單鍵？在分子中共有多少條—單鍵？同理計(jì)算分子中共有多少條雙鍵？分析問(wèn)題，得出答案：每個(gè)—單鍵為個(gè)碳原子所擁有，故每個(gè)碳原子占有×條—單鍵，分子中共有×條—單鍵；每個(gè)雙鍵為個(gè)碳原子所擁有，故每個(gè)碳原子占有×條雙鍵，分子中共有×條雙鍵。例某離子晶體晶胞如圖所示，●位于立方體的頂點(diǎn)，○位于立方體的中心，試分析：（）晶體中每個(gè)同時(shí)吸引著多少個(gè)？每個(gè)同時(shí)吸引著多少個(gè)？該晶體的化學(xué)式為？（）晶體中在每個(gè)周圍與它最接近且距離相等的共有多少個(gè)？（）晶體中距離最近的個(gè)與個(gè)形成的夾角∠角度為多少？（）該晶體的摩爾質(zhì)量為·，晶體密度為ρ·，阿伏加德羅常數(shù)為，則晶體中兩個(gè)距離最近的中心間的距離為多少？【引導(dǎo)】觀察晶胞結(jié)構(gòu)，可以直接得出什么答案？觀察晶胞結(jié)構(gòu)，回答問(wèn)題：從晶胞結(jié)構(gòu)可以看出每個(gè)同時(shí)吸引著個(gè)。而且可以計(jì)算出晶胞中的個(gè)數(shù)為×，的個(gè)數(shù)為。則在該晶體中與的個(gè)數(shù)比為∶，即∶，由此該晶體的化學(xué)式為。【引導(dǎo)】從晶胞結(jié)構(gòu)展開想象晶體結(jié)構(gòu)，每個(gè)同時(shí)吸引著多少個(gè)？畫出的位置。想象晶體結(jié)構(gòu)，回答問(wèn)題：每個(gè)同時(shí)吸引著個(gè)，其位置關(guān)系如圖所示：【提問(wèn)】從晶胞結(jié)構(gòu)展開想象晶體結(jié)構(gòu)，每個(gè)周圍與它距離最近且相等的共有多少個(gè)？畫出這些的位置。想象晶體結(jié)構(gòu)，回答問(wèn)題：每個(gè)周圍與它距離最近且相等的共有個(gè)，其位置關(guān)系如圖所示：【提問(wèn)】將晶胞中的四個(gè)連接在一起可以構(gòu)成何種立體圖形？在立體圖形中的位置？這種位置關(guān)系與哪種分子結(jié)構(gòu)相似？觀察晶胞結(jié)構(gòu)，回答問(wèn)題：四個(gè)構(gòu)成正四面體。位于正四面體的中心。這種結(jié)構(gòu)與分子的結(jié)構(gòu)完全相同。【提問(wèn)】由分子的鍵角可知此晶體中距離最近的個(gè)與個(gè)形成的夾角∠角度為多少？回憶舊知識(shí)：分子的鍵角為°′，故∠角度為°′?！咎釂?wèn)】該晶體的體積為多少？個(gè)微粒的體積為多少？【提問(wèn)】一個(gè)微粒的體積與一個(gè)晶胞的體積是否相等？一個(gè)晶胞的體積為多少？【提問(wèn)】晶胞的邊長(zhǎng)如何計(jì)算？晶體中兩個(gè)距離最近的中心間的距離為多少？例（）將的晶胞向三維空間延伸就可得到完美晶體。（氧化鎳）晶體的結(jié)構(gòu)與相同，與最鄰近的核間距離為×，計(jì)算晶體的密度（已知的摩爾質(zhì)量為·）。（）天然的和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷，例如在某種晶體中就存在如右圖所示的缺陷：一個(gè)空缺，另有兩個(gè)被兩個(gè)所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性但化合物中和的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳樣品組成為，試計(jì)算該晶體中與的離子數(shù)之比。【提問(wèn)】如何入手去求算晶體密度？思考討論，得出解題思路：求算晶體密度即求算中的質(zhì)量。【引導(dǎo)】如何計(jì)算中陰、陽(yáng)離子總數(shù)？中—離子對(duì)數(shù)為多少？【提問(wèn)】如何計(jì)算每對(duì)—離子對(duì)的質(zhì)量？分析回答：【引導(dǎo)】根據(jù)以上分析如何求算密度？回答問(wèn)題：晶體的密度每對(duì)—離子對(duì)的質(zhì)量×中—離子對(duì)數(shù)。即密度：【引導(dǎo)】整個(gè)晶體是否帶電？如何求算與離子數(shù)之比？回答問(wèn)題：整個(gè)晶體呈電中性，則有：與所帶的正電荷數(shù)應(yīng)等于所帶的負(fù)電荷數(shù)，即（）×（為的物質(zhì)的量。）解得。則的物質(zhì)的量為：。與離子數(shù)之比為∶。精選題一、選擇題．根據(jù)下表給出的幾種物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)判斷說(shuō)法中錯(cuò)誤的是[]．是分子晶體．中鍵的強(qiáng)度比中鍵的強(qiáng)度小．單質(zhì)是原子晶體．為離子晶體．經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，有一種磷分子具有鏈狀結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是[]．它是一種高分子化合物．它是一種極性分子，易溶于水．分子量是白磷的倍．與白磷互為同素異形體二、非選擇題．現(xiàn)有甲、乙、丙、丁四種晶胞（如圖所示），可推知：甲晶體中與的離子個(gè)數(shù)比為；乙晶體的化學(xué)式為；丙晶體的化學(xué)式為；丁晶體的化學(xué)式為。．鈣鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。觀察鈣鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)，求該晶體中，鈣、鈦、氧的微粒個(gè)數(shù)比為多少？．晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體，其中含有個(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂角，每個(gè)頂角各有一個(gè)硼原子，如圖所示，回答：（）鍵角；（）晶體硼中的硼原子數(shù)個(gè)；—鍵條？．在碳單質(zhì)的成員中還有一種混合型晶體——石墨，如圖所示。它是層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間依靠作用力相結(jié)合。每層內(nèi)部碳原子與碳原子之間靠作用力相結(jié)合，其鍵角。分析圖中每個(gè)六邊形含有個(gè)碳原子。．分子是形如橢球狀的多面體，該結(jié)構(gòu)的建立基于以下考慮：（）分子中每個(gè)碳原子只跟相鄰的個(gè)碳原子形成化學(xué)鍵；（）分子中只含有五邊形和六邊形；（）多面體的頂點(diǎn)數(shù)、面數(shù)和棱邊數(shù)的關(guān)系遵循歐拉定理：頂點(diǎn)數(shù)面數(shù)棱邊數(shù)。根據(jù)以上所述確定：（）分子中所含的單鍵數(shù)和雙鍵數(shù)；（）分子中的五邊形和六邊形各有多少？．晶體具有規(guī)則的幾何外形，晶體中最基本的重復(fù)單位稱為晶胞。晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知晶體的晶胞結(jié)構(gòu)為型，由于晶體缺陷，的值小于。測(cè)知晶體密度ρ為·，晶胞邊長(zhǎng)為×（鐵原子量為，氧原子量為）。求：（）中的值（精確至）。（）晶體中的分別為和，在和的總數(shù)中，所占分?jǐn)?shù)為多少？（精確至）。（）寫出此晶體的化學(xué)式。（）描述在此晶體中占據(jù)空隙的幾何形狀（即與距離最近且等距離的鐵離子圍成的空間形狀）。（）在晶體中，鐵元素的離子間最短距離為多少？答案一、選擇題．．提示：一般來(lái)說(shuō)晶體的熔沸點(diǎn)有如下規(guī)律：原子晶體＞離子晶體＞分子晶體，金屬晶體有的高有的低。對(duì)于同種類型晶體的熔沸點(diǎn)則取決于微粒間的作用力。．、二、非選擇題．∶．∶∶．（）度（）（）．范德華力（或分子間作用力）；非極性共價(jià)鍵；度；。．（）單鍵數(shù)：；雙鍵數(shù)：。（）設(shè)分子中五邊形數(shù)