高三化学新课标二轮复习教学案晶体结构

1、学习必备欢迎下载晶体结构教学目标学问技能： 熟识三类晶体的代表物结构；学会在晶体中查找晶胞；学会运算晶体中各种微粒的个数之比；才能培育：通过晶体（或晶胞）结构的观看，提高同学的观看才能；通过对“晶胞”概念的阐述， 力求同学能够想象整个晶体结构，培育同学的想象才能；通过分析“晶体中的每个微粒为几个晶胞所共有” ，运算“晶体中原子的个数、化学键的数目”等问题的训练，提高同学分析推理才能；科学思想：喜爱科学，依靠科学解决实际问题；科学品质： 通过使用运算机软件或立体模型，刺激同学的感官，产生学习爱好；通过老师的引导和细心设问，激发同学的求知欲；科学方法：由个别到一般的归纳法及运用一般规律解决个别问题

2、的演绎法；重点、难点三类晶体代表物结构的观看；想象和分析推理才能的培育；教学过程设计第一课时老师活动【引入】考试说明中明确提出：对原子、分子、化学键等微观结构要有三维想象才能，这就要求我们能够通过对晶体结构的争论，提高自己观看、 想象和分析推理的才能；本节课我们将把晶体按着科学分类的方法进行争论；【板书】一、离子晶体：代表物：nacl、cscl【软件或模型展现】nacl 的晶体；【叙述】在nacl 晶体中，存在可重复的最小单元，我们称之为晶胞；【投影】晶胞：晶体中的最小重复单元；“重复 ”的含义：通过上、下、左、右、前、后的平移能与下一个最小单元（即晶胞）完全重合；【叙述】现在我们来查找nac

3、l 晶体的晶胞；【软件或模型展现】nacl 晶体；【叙述】 晶体是由很多个晶胞连在一起形成的，故晶胞的结构反映了晶体的结构，所以对于某些晶体我们就可以通过争论晶胞结构来争论晶体结构；同学活动观看与摸索；观看软件或模型，摸索、争论问题，找到nacl 的晶胞；摸索；学习必备欢迎下载【软件或模型展现】nacl 晶体；【提问】请观看所给出的nacl 的晶体模型分析氯化钠的化学式用“nacl”来表示，缘由何在？能否把“ nacl”称之为分子式？观看 nacl 晶体模型，分析问题，得出答案：每个 na+离子吸引着 6 个 cl-离子，而每个 cl- 离子也吸引着 6 个 na+离子，所以在 nacl 晶体

4、中 na+离子与 cl-离子的个数比为 1 1，故可用“ nacl”来表示氯化钠；在氯化钠晶体中不存在独立的氯化钠分子，所以只能把“ nacl” 称之为化学式，而不叫分子式；【提问】观看nacl 的晶体模型，分析在nacl 晶体的每个晶胞中，na+占据的位置有 种？每种位置各有 个？ cl-占据的位置有 种？每种位置各有 个？观看 nacl 的晶体模型，分析问题，得出答案：在每个 nacl 晶胞中 na+的位置有两种： 8 个位于晶胞的顶点， 6 个位于晶胞的面心； cl-的位置有两种： 12 个位于晶胞的棱边， 1 个位于晶胞的体心；【提问】宏观的nacl 晶体是由很多个晶胞相互延长构成的；

5、位于顶点、面心、棱边、体心上的微粒实际供应应每个晶胞的比例是多少？摸索、争论问题，得出答案：顶点供应应每个晶胞只是它的1/8；面心是1/2；棱边是1/4； 体心是 1；【软件或图片展现】位于顶点、面心、棱边、体心上的微粒实际供应应每个晶胞的比例；观看加深懂得；【引导】 在每个 nacl 晶胞中， 平均占有na+ 离子多少个？cl-离子多少个？能否从晶胞的角度动身，再分析氯化钠化学式的由来？摸索、争论问题，得出答案：在每个nacl 晶胞中，平均占有na+离子：1/8× 8+/2× 6=4；cl-离子： 1/4× 12+1=4；由此可见， nacl 晶胞中 na+离子

6、与 cl-离子的个数比为1 1，故晶体中 na+离子与 cl-离子的个数比为1 1，所以可用“ nacl”来表示氯化钠的组成；老师活动【提问】在 nacl 晶体中：每个 na+四周与之等距离且最近的 na+有个；每个 cl-四周与之等学习必备欢迎下载距离且最近的cl-有 个？同学活动观看模型，得出答案：每个na+四周与之等距离且最近的na+有 12 个；每个cl-四周与之等距离且最近的cl-有 12 个；【软件或模型展现】给出cscl晶胞；【提问】观看cscl 的晶胞，想象cscl 晶体结构，试从两个不同角度分析“csc”l由来？化学式的观看 cscl 晶胞、想象晶体结构、摸索并回答疑题：在c

7、scl 晶胞中占有cs+离子的个数为1个，cl-离子 1 个，故 cs+与 cl-的个数比为1 1；由 cscl晶胞可想象其晶体结构，在晶体中，每个 cs+吸引着 8 个 cl-离子，每个cl-离子吸引着8 个 cs+离子，故可用“csc”l学组成，称之为化学式；来表示其化【提问】 在 cscl晶体中： 每个 cs+四周与之等距离且最近的cs+有 个？每个cl-四周与 之等距离且最近的cl-有 个？想象 cscl晶体结构，回答疑题：在cscl晶体中：每个cs+四周与之等距离且最近的cs+ 有 6个，每个cl-四周与之等距离且最近的cl-有 6 个；请依据以上两种晶体中微粒个数的求算方法，小结如

8、何运算立方晶体中的微粒个数比？归纳小结；要点如下：（1）找到晶体的晶胞；（2）分析晶胞中各微粒的位置：位于晶胞顶点的微粒，实际供应应晶胞的只有 个；位于晶胞棱边的微粒，实际供应应晶胞的只有 个；位于晶胞面心的微粒，实际供应应晶胞的只有 个；位于晶胞中心的微粒，实际供应应晶胞的只有 个；（3）数清晶胞中各微粒的个数：【投影】将同学的小结内容投影展现（1）找到晶体的最小重复单元晶胞；（2）分析晶胞中各微粒的位置：位于晶胞顶点的微粒，实际供应应晶胞的只有 1/8；位于晶胞棱边的微粒，实际供应应晶胞的只有 1/4； 位于晶胞面心的微粒，实际供应应晶胞的只有 1/2；位于晶胞中心的微粒，实际供应应晶胞的

9、只有 1；（3）数清晶胞中各微粒的个数：晶 体 中 的 微 粒 个 数 比 = “ 微 粒 提 供 给 每 个 晶 胞 的 数 值 × 晶 胞 中 微 粒 个 数 ” 之 比 ；</pgn0057.txt/pgn>老师活动【板书】二、原子晶体 代表物：金刚石、晶体硅、石英【软件或模型展现】金刚石的结构；【提问】观看金刚石结构，摸索其键角是多少度？构成最小碳环所需碳原子数为多少？同学活动观看并回答疑题：键角为 109°28，构成最小碳环所需的碳原子数为 6 个；【信息赐予】请运用元素周期律的学问想象并描述晶体硅结构；描述晶体硅的结构：硅原子与硅原子之间通过非极性共

10、价键形成的空间网状结构，键角为学习必备欢迎下载109°28，形成最小圆环需6 个硅原子；【提问】比较晶体硅与金刚石的不同之处，它将影响晶体硅的哪些不同于金刚石的性质？摸索并回答疑题： 由于硅原子的半径大于碳原子，所以硅硅键的键长大于碳碳键的键长，使得其键能小于碳碳键的键能，这将使晶体硅的熔、沸点低于金刚石；【叙述】石英与金刚石、晶体硅一样，也具有空间网状结构，假如我们把每个原子在平面上的投影点连接，就得到石英的平面结构图；【软件或图片展现】石英平面结构图；【提问】依据石英的平面结构图分析石英晶体化学式的由来？能否称之为分子式？观看、分析、回答疑题：在石英晶体中每个 si 原子通过 s

11、i o 极性键与 4 个 o 原子作用， 而每个 o 原子也通过 sio 极性键与 2 个 si 原子作用， 所以在石英晶体中 si 原子与 o 原子的原子个数比为 1 2，可用“sio2”来表示石英的组成；因在晶体中不存在石英分子，故只能称其为化学式，不能叫分子式；【提问】依据石英晶体的平面结构图分析：在石英晶体中，每个si 原子独有多少个sio键？由此分析nmolsio2 晶体中约含多少摩si o 键？分析并回答疑题：在石英晶体中，每个si 原子独有 4 个 si o 键， n molsio2 中含有 n molsi原子，故约含4nmolsi o 键；【信息赐予】 我们也可以将sio2 的

12、晶体结构想象为：在晶体硅的si si 键之间插入o 原子；请想象 sio2 的空间结构；想象 sio2 的空间结构；观看证明结论；【软件或模型展现】sio2 晶体结构图；【提问】观看sio2 晶体结构，摸索构成一个最小的环需多少个原子？以si 原子为中心的sio 键之间的键角为多少度？观看并回答疑题：需12 个原子；键角：109°28； 老师活动【板书】三、分子晶体代表物：干冰【软件或模型展现】干冰晶胞结构；【提问】观看干冰的晶胞结构，运算每个晶胞中含有co2 分子的个数？同学活动观看并回答疑题：4 个；【提问】在干冰晶体结构中，每个co2 分子四周与之最近且等距离co2 分子的个数

13、？干冰的晶胞结构与我们见过的哪种结构相像？观看并回答疑题：每个co2分子四周与之最近且等距离co2 分子有 12 个；这 13 个 co2 分子的位置关系相当于nacl 晶体中的13 个 na+离子或 13 个 cl-离子的位置关系；【小结】在争论各类晶体代表物的结构时，我们绽开了空间想象，解决了“化学式的由来、学习必备欢迎下载求与之最近且等距离的微粒个数、键角、最小圆环”等问题；同时运用分析推理才能，运算出每个微粒为几个这样的单元所共有，解决了 “晶体中微粒的个数比、化学键的数目 ”等问题；从而提高了我们的观看、想象和分析问题的综合才能；其次课时老师活动【复习引入】 上节课我们争论了各类代表

14、物的结构，位于不同位置的微粒供应应一个晶胞的数值各是多少？同学活动回忆并回答疑题：位于晶胞顶点的微粒，实际供应应晶胞的只有 1/8；位于晶胞棱边的微粒，实际供应应晶胞的只有 1/4； 位于晶胞面心的微粒，实际供应应晶胞的只有 1/2；位于晶胞中心的微粒，实际供应应晶胞的只有 1；【过渡】本节课我们将运用上节课争论问题的方法通过典型实例进行更深层次的问题争论；例 1 c60 是碳单质家族中的新成员，已知每个碳原子与其它三个碳原子相连；请依据碳的成键方式运算 c60 分子中存在 条 c c 单键； 条 c=c双键？【引导】题目给出了哪些直接信息，是否有隐匿信息？分析得出答案： 直接信息： c60

15、分子中的每个碳原子与其它三个碳原子成键；间接信息： c60是一种单质，分子中有60 个原子；留意从碳原子的成键方式摸索问题；【提问】碳原子如何成键？回答疑题：碳原子通过4 条共价键与其它原子成键；【提问】每个碳原子拥有多少条c-c单键和多少条c=c双键才能满意碳原子的成键方式？画 出碳原子的成键方式图；摸索问题，画出碳原子的成键方式图：【提问】每个c c 单键为几个碳原子所拥有？运算每个碳原子占有多少条cc 单键？在分子中共有多少条c c 单键？同理运算分子中共有多少条c=c双键？分析问题，得出答案：每个c c 单键为 2 个碳原子所拥有，故每个碳原子占有2× 1/2=1 条c c

16、单键，分子中共有1× 60=60 条 c c单键；每个c=c 双键为 2 个碳原子所拥有，故每个碳原子占有1× 1/2=1/2 条 c=c双键，分子中共有1/2× 60=30 条 c=c双键；例 2某离子晶体晶胞如下列图， x 位于立方体的顶点， y 位于立方体的中心，试分析：（1）晶体中每个y 同时吸引着多少个x？每个 x 同时吸引着多少个y？该晶体的化学式为 ？（2）晶体中在每个x 四周与它最接近且距离相等的x 共有多少个？（3）晶体中距离最近的2 个 x 与 1 个 y 形成的夹角 xyx角度为多少？（4）该晶体的摩尔质量为mg·mol-1 ，晶体

17、密度为 g· cm-3，阿伏加德罗常数为na，就晶体中两个距离最近的x 中心间的距离为多少？学习必备欢迎下载【引导】观看晶胞结构，可以直接得出什么答案？观看晶胞结构，回答疑题：从晶胞结构可以看出每个y 同时吸引着4 个 x；而且可以运算出晶胞中 x 的个数为1/8× 4=1/2 ，y 的个数为 1 ；就在该晶体中x 与 y 的个数比为1/1 2，即 2 1，由此该晶体的化学式为xy2；【引导】从晶胞结构绽开想象晶体结构，每个x 同时吸引着多少个y？画出 y 的位置；想象晶体结构，回答疑题：每个x 同时吸引着8 个 y，其位置关系如下列图：【提问】 从晶胞结构绽开想象晶体结构

18、，每个 x 四周与它距离最近且相等的x 共有多少个？画出这些 x 的位置；想象晶体结构，回答疑题：每个x 四周与它距离最近且相等的x 共有 12 个，其位置关系如下列图：【提问】 将晶胞中的四个x 连接在一起可以构成何种立体图形？y 在立体图形中的位置？这种位置关系与哪种分子结构相像？观看晶胞结构，回答疑题：四个x 构成正四周体；y 位于正四周体的中心；这种结构与ch4分子的结构完全相同；【提问】由 ch4 分子的键角可知此晶体中距离最近的2 个 x 与 1 个 y 形成的夹角 xyx角度为多少？回忆旧学问： ch4 分子的键角为109°28，故 xyx角度为 109°28

19、；【提问】 1mol 该晶体的体积为多少？1 个 xy2 微粒的体积为多少？【提问】一个xy2 微粒的体积与一个晶胞的体积是否相等？一个晶胞的体积为多少？学习必备欢迎下载【提问】晶胞的边长如何运算？晶体中两个距离最近的x 中心间的距离为多少？例 3（ 1）将 nacl 的晶胞向三维空间延长就可得到完善晶体；nio（氧化镍）晶体的结构 与 nacl 相同， ni2+与最邻近o2-的核间距离为a× 10-8cm ，运算 nio 晶体的密度（已知nio 的摩尔质量为74.7g· mol-1 ）；（2）自然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种nio 晶体中就存在如右

20、图所示的缺陷：一个ni2+空缺，另有两个ni2+被两个 ni3+所取代；其结果晶体仍呈电中性但化合物中ni 和 o 的比值却发生了变化；某氧化镍样品组成为ni0.97o，试运算该晶体中 ni3+与 ni2+的离子数之比；【提问】如何入手去求算晶体密度？摸索争论，得出解题思路：求算晶体密度即求算1cm3 中 nio 的质量；【引导】如何运算1cm3 中阴、阳离子总数？1cm3 中 ni2+ o2-离子对数为多少？【提问】如何运算每对ni2+ o2-离子对的质量？分析回答：【引导】依据以上分析如何求算密度？回答疑题：晶体的密度=每对 ni2+ o2-离子对的质量×1cm3 中 ni2+

21、o2-离子对数；即密度：学习必备欢迎下载【引导】整个晶体是否带电？如何求算ni2+与 ni3+离子数之比？回答疑题：整个晶体呈电中性，就有：ni2+与 ni3+所带的正电荷数应等于o2-所带的负电荷 数，即3x+2（ 0.97-x） =2×1（x 为 ni3+的物质的量； ）解得 x=0.06；就 ni2+的物质的量为：0.97-x=0.97-0.06=0.91 mol ；ni3+与 ni2+离子数之比为6 91；精选题一、挑选题1依据下表给出的几种物质的熔点、沸点数据判定说法中错误选项a sicl4是分子晶体b mgcl2 中键的强度比nacl 中键的强度小 c 单 质 r 是 原

22、 子 晶 体d alcl3 为离子晶体2经争论发觉， 有一种磷分子具有链状结构；结构如下列图； 以下说法正确选项 a它是一种高分子化合物b它是一种极性分子，易溶于水c分子量是白磷的8 倍 d与白磷互为同素异形体二、非挑选题3现有甲、乙、丙、丁四种晶胞（如图2-8 所示），可推知：甲晶体中a 与 b 的离子个数比为；乙晶体的化学式为；丙晶体的化学式为 ；丁晶体的化学式为 ；学习必备欢迎下载4钙-钛矿晶胞结构如图2-9 所示；观看钙 -钛矿晶胞结构，求该晶体中，钙、钛、氧的微粒个数比为多少？5晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体，其中含有20 个等边三角形的面和肯定数目的顶角，每个顶角

23、各有一个硼原子，如图2-10 所示，回答：（1）键角 ；（ 2）晶体硼中的硼原子数 个； b b 键 条？6在碳单质的成员中仍有一种混合型晶体石墨，如图2-11 所示；它是层状结构，层与 层之间依靠作用力相结合；每层内部碳原子与碳原子之间靠作用力相结合，其键角； 分析图中每个六边形含有个碳原子；学习必备欢迎下载7c70 分子是形如椭球状的多面体，该结构的建立基于以下考虑：（1） c70 分子中每个碳原子只跟相邻的3 个碳原子形成化学键；（2） c70 分子中只含有五边形和六边形；（3）多面体的顶点数、面数和棱边数的关系遵循欧拉定理：顶点数+面数 -棱边数 =2； 依据以上所述确定： （ 1）

24、c70 分子中所含的单键数和双键数；（ 2） c70 分子中的五边形和六边形各有多少？8晶体具有规章的几何外形，晶体中最基本的重复单位称为晶胞；nacl 晶胞结构如图2-12所示；已知 fexo晶体的晶胞结构为nacl 型，由于晶体缺陷，x 的值小于1；测知 fexo 晶体密度 为 5.719 ·cm-3 ，晶胞边长为 4.28×10-10m （铁原子量为55.9，氧原子量为16）；求：（1） fexo 中 x 的值（精确至0.01 ）；（2）晶体中的fe 分别为 fe2+和 fe3+，在 fe2+和 fe3+的总数中， fe2+所占分数为多少？ （精确至 0.001）；（3）写出此晶体的化学式；（4）描述 fe 在此晶体中占据间隙的几何外形（即与