高中化学 第三章 第一节晶体结构与性质精品课件 新人教版选修3.ppt

第三章晶体结构与性质 第三章晶体结构与性质 第一节晶体的常识 课程标准导航1 了解晶体的特点 2 了解晶体与非晶体的本质区别和性质上的区别差异 3 了解晶胞的概念 能够计算晶胞中的粒子个数 自主学习一 晶体与非晶体1 晶体与非晶体的本质差异 有 周期性有序 无 2 晶体的自范性 1 晶体自范性的含义 就是晶体能自发地呈现 的性质 2 晶体呈现自范性的条件之一 晶体生长的速率适当 如熔融态的sio2快速冷却只得到看不到晶体外形的 缓慢冷却形成晶体外形的 多面体外形 玛瑙 水晶 3 晶体呈现自范性的原因 晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现 的宏观表象 想一想1 固体粉末一定不是晶体吗 提示 不一定 许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形 但在光学显微镜或电子显微镜下可观察到规则的晶体外形 因此许多固体粉末是晶体 周期性的有序排列 3 获得晶体的途径 1 物质凝固 2 气态物质冷却不经液态直接凝固 3 溶质从溶液中析出 二 晶胞1 概念 描述晶体结构的 叫做晶胞 熔融态 凝华 基本单元 2 结构 一般来说 晶胞都是 整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞 无隙并置 而成 1 无隙 是指相邻晶胞之间没有任何间隙 2 并置 是指所有晶胞都是 排列的 取向 3 整块晶体中所有晶胞的 及内部的原子 个数及 是完全相同的 平行六面体 平行 相同 形状 种类 几何排列 想一想2 由晶胞构成的晶体 其化学式是否表示一个分子中原子的数目 提示 不表示 只表示每个晶胞中各类原子的最简整数比 自主体验1 下列固体不是晶体的是 a 铜b 雪花c 玻璃d 蓝矾解析 选c 玻璃中的粒子在微观空间里无序排列 是非晶体 2 下列不属于晶体特性的是 a 自范性b 溶解性c 固定的熔 沸点d 各向异性解析 选b 晶体内粒子在三维空间里呈周期性有序排列 这一结构特征决定了晶体具有自范性 固定的熔 沸点和各向异性 3 2012 沈阳高二检测 下图是金属钠的晶胞示意图 该晶胞平均含有的钠原子数是 a 9b 5c 3d 2 要点1晶体与非晶体的比较探究导引1水晶和玻璃外观上差别不大 但二者受热时 水晶到一定温度熔化 而玻璃却是在一定温度范围内熔化 为什么 提示 因为水晶是晶体 有固定熔点 而玻璃是非晶体 无固定熔点 要点归纳晶体与非晶体的区别 即时应用1 下列说法不正确的是 a 晶体有自范性b 晶体有固定的熔点c 硝酸钾粉末不是晶体d 晶体内粒子在三维空间里呈周期性有序排列 解析 选c 晶体内粒子在三维空间里呈周期性有序排列 这一结构特征决定了晶体具有自范性 固定的熔点 硝酸钾粉末用肉眼看不到晶体外形 但在光学显微镜或电子显微镜下可观察到规则的晶体外形 因此硝酸钾粉末是晶体 要点2晶体化学式的确定方法探究导引2怎样描述晶体中粒子在微观空间的排列 提示 描述晶体中粒子在微观空间的排列时 只需描述晶胞的结构 探究导引3晶体和晶胞有什么关系 提示 晶胞是晶体微观空间里的一个基本单元 整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞 无隙并置 而成 2 长方体 正方体 晶胞中所含粒子数的计算 1 处于顶角的粒子 同时为8个晶胞共有 每个粒子的1 8属于该晶胞 2 处于棱上的粒子 同时为4个晶胞共有 每个粒子的1 4属于该晶胞 3 处于面上的粒子 同时为2个晶胞共有 每个粒子的1 2属于该晶胞 4 处于体内的粒子 则完全属于该晶胞 3 非长方体 正方体 晶胞中粒子视具体情况而定 特别提醒1 确定晶胞中的粒子数目 首先看题目所给的某个结构单元是否是一个完整的晶胞 判断某个结构单元是否是一个完整的晶胞 关键看该结构单元能否反映晶体的结构特征 即能否从晶胞推出该晶体的结构 晶胞不一定只是一个小立方体 例如食盐晶体的晶胞是由8个小立方体构成的大立方体 2 对于独立原子构成的分子则不能用均摊法 由金属原子m和非金属原子n构成的气态团簇分子 如图所示 顶角和面上的原子是m原子 棱中心和体心的原子是n原子 由于m n原子并不存在共用关系 所以其分子式可由示意图查原子个数来确定 m原子共14个 n原子13个 即分子式为m14n13 即时应用2 某晶体中粒子排列方式如图所示 则该晶体的化学式为 a abb ab2c ab3d a2b3 解析 选c 在该晶体的晶胞中 有8个a原子处于顶点上 有12个b原子处于棱上 故a b 个数比 1 8 8 1 4 12 1 3 则化学式为ab3 题型1晶体的特征 2012 黄冈高二检测 下列叙述中 正确的是 a 具有规则几何外形的固体一定是晶体b 晶体与非晶体的根本区别在于是否有固定的熔点 c 具有各向异性的固体一定是晶体d 粉末状的固体肯定不是晶体 思路点拨 解答此题需明确 晶体所具有的规则几何外形 各向异性和特定的对称性是其内部粒子呈现周期性有序排列的外部反映 解析 晶体与非晶体的根本区别在于构成固体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列 故b错 有些人工加工而成的固体也具有规则几何外形和高度对称性 但不是晶体 如玻璃制品 故a错 具有各向异性的固体一定是晶体 c正确 不论固体的颗粒大小如何 只要其组成粒子在三维空间里呈现周期性的有序排列就属于晶体 d错 答案 c 名师点睛 1 化学式相同的物质有时是晶体 也有时是非晶体 如晶体sio2和非晶体sio2 2 晶体一定是固体 但固体不一定是晶体 3 具有固定组成的物质也不一定是晶体 题型2晶体的有关计算如图为甲 乙 丙三种晶体部分结构 试写出 1 甲晶体化学式 x为阳离子 为 2 乙晶体中a b c三种微粒的个数比是 3 丙晶体中每个d周围结合e的个数是 个 思路点拨 根据均摊法可确定一个晶胞中所含各种粒子的数目 从而可确定晶体的化学式 答案 1 x2y 2 1 3 1 3 8 区分晶体和非晶体的方法1 根据结构特点构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列 晶体的这一结构特征可以通过x 射线衍射图谱反映出来 因此 区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行x 射线衍射实验 2 根据性质特点 1 晶体一般存在各向异性 即晶体在不同方向上的强度 传热 导电 光的折射等物理性质不同 原因是构成晶