物质的聚集状态与晶体的常识+第1课时+高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

3.1物质的聚集状态与晶体的常识第1课时1、了解晶体和非晶体的区别。2、了解晶体的自范性和各向异性。学习目标自然界中绝大多数物质是固体。随着化学的发展，人工合成的固态物质越来越多，它们广泛应用于能源、环境、材料、生命科学等领域。固体分晶体和非晶体两大类。常见的固体物质中，如食盐、冰、水晶、金属和许多矿石等，都是晶体，而玻璃、玛瑙、橡胶之类的物质则属于非晶体。内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间里呈周期性有序排列而构成的具有规则几何外形的固体。原子在三维空间是否周期性有序排列一、晶体与非晶体1、晶体2、晶体和非晶体的本质差异①自范性一、晶体与非晶体3、晶体的特性

在适宜的条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的几何多面体外形，这称为晶体的自范性。①自范性一、晶体与非晶体3、晶体的特性

在适宜的条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的几何多面体外形，这称为晶体的自范性。在本质上，晶体的自范性是晶体内微粒在三维空间里呈现周期性有序排列的宏观表现。思考：具有规则几何外形的固体，一定是晶体吗?

不一定。

晶体规则的几何外形是自发形成的，在外力作用下形成的有规则几何外形的固体不是晶体，如玻璃、塑料等相关制品。玻璃结构示意图显微镜下的食盐晶体食盐思考：肉眼看不到规则外形的固体粉末，有可能是晶体吗？晶体加热至熔点开始熔化，熔化过程中温度保持不变，熔化成液态后温度才继续上升。②晶体有固定的熔点3、晶体的特性熔点NaCl熔点801℃，钨的熔点3410℃③各向异性3、晶体的特性晶体在不同的方向上表现出不同的物理性质（如导电性、导热性、硬度等）例如，石墨晶体的导电性，在与层平行的方向上的电导率数值约为在与层垂直的方向上的电导率数值的1万倍。③各向异性3、晶体的特性晶体在不同的方向上表现出不同的物理性质（如导电性、导热性、硬度等）③各向异性3、晶体的特性晶体在不同的方向上表现出不同的物理性质（如导电性、导热性、硬度等）云母与玻璃的导热性差异实验为什么晶体呈现各向异性？决定晶体的各向异性是晶体内部的微粒在空间各个方向上排列规律不同的宏观表象。ABC微观结构宏观性质外观自范性各向异性熔点晶体非晶体本质区别晶体与非晶体外观自范性各向异性熔点晶体有规则几何外形有各向异性有固定熔点非晶体无规则几何外形无各向同性无固定熔点本质区别微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列晶体与非晶体常见非晶体：玻璃、石蜡、橡胶、炭黑等。①自范性③固定熔点②各向异性鉴别方法：请利用晶体特性列举一些鉴别假宝石(玻璃材质)的可能方法。外形呈规则多面体不同方向的硬度或折光率假宝石无固定熔点3、晶体的鉴别小结1、晶体与非晶体的区别本质区别：晶体中微粒呈周期性有序排列2、晶体的鉴别间接鉴别：利用晶体自范性、各向异性、有固定的熔点X射线衍射实验最科学的方法：①自范性②各向异性③有固定的熔点晶体特性1、区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是（

）A.测定熔沸点B.观察外形C.对固体进行X射线衍射测定D.通过比较硬度确定C2、关于晶体的自范性，下列叙述中正确的是（

）A.破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体B.缺角的氯化钠晶体在饱和氯化钠溶液中慢慢变为完美的立方体块C.圆形容器中结出的冰是圆形的体现了晶体的自范性D.由玻璃制成规则的玻璃球体体现了晶体的自范性B3、下列叙述中，正确的是（

）A.石英玻璃和水晶都是晶体B.晶体与非晶体的根本区别在于固体是否具有规则的几何外形C.具有各向异性的固体可能是晶体D.粉末状的固体肯定不是晶体C（5）测定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行实验（）（1）固态物质一定是晶体（）（2）凡是有规则外形的固体一定是晶体（）（3）晶体内部的微粒按一定规律周期性的排列（）（4）固体SiO2一定是晶体（）4、正误判断×××√√第2课时晶胞1、认识简单的晶胞。2、能计算简单晶胞中粒子的数目。学习目标晶体结构中的基本重复单元二、晶胞铜晶体铜晶胞1、晶胞晶胞具有一定形状和大小，能表征晶体所含的微粒及微粒在空间的周期性有序排列特点。二、晶胞2、晶胞与晶体的关系晶体可看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙。并置：所有晶胞都是平行排列的，取向相同。具有平移性常规的晶胞都是平行六面体计算可得铜晶胞中共有4个铜原子，为什么不是14个铜原子？二、晶胞3、计算晶胞中微粒的数目：铜晶体铜晶胞12均摊法：晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有，则每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/x。晶胞面心的原子：

个晶胞共用，每个原子有

属于该晶胞。21/2面心1243晶胞棱上的原子：

个晶胞共用，每个原子有

属于该晶胞。41/4棱上126543晶胞顶角上的原子：

个晶胞共用，每个原子有

属于该晶胞。81/878上下两层顶角1晶胞体心的原子：

个晶胞共用，每个原子有

属于该晶胞。11体心晶胞中所含原子数的计算均摊法一个原子对晶胞的贡献顶角棱上面心体心18141213、计算晶胞中微粒的数目：铜原子在晶胞中的位置：每个铜晶胞所含铜原子的数目：顶角、面心2181＝8×＋6×＝4铜晶体铜晶胞Na晶胞I2晶胞8×＋1＝2818×＋6×＝42181②Na＋位于

和

，共有

个8×＋6×＝4218112×＋1＝441①Cl－

位于

和

，共有

个顶角面心4棱边体心4Cl-Na+Cl-Na+NaCl晶胞1/8×8+1/2×6+1×4=8【思考】金刚石晶胞含有几个碳原子?顶角：8个面心：6个内部：4个1/8×8+1/2×6+1×4=8【思考】金刚石晶胞含有几个碳原子?顶角：8个面心：6个内部：4个小结①概念②晶胞与晶体的关系③晶胞中粒子数目的计算晶胞1、下列有关晶胞的叙述中，正确的是（

）A、晶胞是晶体结构中最小的重复单元

B、晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞

C、所有晶体都是由平行六面体无隙组合而成

D、不同晶体中的晶胞的大小和形状均相同A1、下列有关晶胞的叙述中，正确的是（

）A、晶胞是晶体结构中最小的重复单元

B、晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞

C、所有晶体都是由平行六面体无隙组合而成

D、不同晶体中的晶胞的大小和形状均相同A2、因生产金属铁的工艺和温度等因素不同，产生的铁单质的晶体结构、密度和性质均不同，对铁晶体用X射线衍射进行测定，测得A、B两种晶胞结构示意图如下：则A、B两种晶胞中含有的铁原子数分别是_____、_____。243、如图是某化合物的晶胞，下列有关说法不正确的是（）A、X原子对该晶胞组成的贡献率为1/4B、Y原子对该晶胞组成的贡献率有1/8和1两种C、晶胞中含有的Z原子最少D、该化合物的化学式为XY2ZC第3课时金属晶体1、知道金属晶体结构特点。2、能借助金属晶体模型说明金属晶体中的粒子及粒子间的相互作用。3、能从微观的视角来解释金属晶体的导电性、导热性、延展性等宏观

性质。学习目标数一数金属金的晶胞中含有的原子个数。每个金晶胞所含金原子的数目：一、金属晶体的结构1、金属晶体中的原子可看作直径相等的刚性球体，它们在三维空间按照一定的方式进行排列、堆积，形成金属晶体。2、金属原子排列和堆积方式不同，可以形成不同结构的金属晶体。简单立方晶胞体心立方晶胞面心立方晶胞思考：金属晶体中原子是怎样结合在一起的？在金属晶体中，由于金属元素的电离能较小，原子核对其价电子的吸引力较弱，价电子容易脱离原子核的束缚成为自由电子，这些自由电子不再属于某一个金属原子，可以在整个金属晶体中自由移动，金属正离子“沉浸”在自由电子的“海洋”里，形成了强烈的相互作用。2、本质：静电作用金属键的强度差别很大，受什么因素影响呢？3、特征：无方向性和饱和性1、定义：金属正离子与自由电子之间的强烈相互作用。二、金属键

晶体离子半径/pm电荷数熔点/℃沸点/℃Li7611801340Na102197.72883Mg7226511107Al53.536602324K138163.65759结论：金属正离子半径越小、所带电荷数越多，金属键就越强，熔沸点就越高。根据以下数据，分析金属键强弱与哪些因素有关？2、构成微粒：3、微粒间作用力：1、定义：由金属键结合形成的晶体。三、金属晶体金属正离子和自由电子金属键金属光泽导电性延展性导热性试用金属键理论解释金属的通性外加电场在金属晶体中，自由电子的运动是无序的，但在外加电场作用下，自由电子定向移动形成电流，使金属具有良好的导电性。1、导电性金属受热时，金属正离子的振动加剧，阻碍自由电子的运动，因而金属的电阻随温度升高而增大。当金属中存在温度差时，不停运动着的“自由电子”通过自身与金属正离子之间的碰撞，将能量由高温处传向低温处，使金属表现出导热性。2、导热性当金属受到外力作用时，金属原子之间发生相对滑动，但各层金属原子之间仍然保持金属键的作用，所以金属有良好的延展性。3、延展性当可见光照射到金属晶体表面时，晶体中的自由电子可以吸收光能而呈现能量较高的状态，但是，这种状态不稳定，电子跃迁回到低能量状态时，会将吸收的各种波长的光辐射出来，使得金属不透明并具有金属光泽。4、金属光泽银白色：自由电子吸收所有频率的光，然后释放特殊颜色：易吸收某些频率的光黑色粉末：晶面取向复杂，吸收可见光后难反射金属晶体一、金属键的概念、本质、特征和影响因素二、金属晶体及性质三、金属键理论解释金属的物理性质1、金属晶体的形成是因为晶体中存在（

）A.金属离子间的相互作用B.金属原子间的相互作用C.金属离子与自由电子间的相互作用D.自由电子间的相互作用C2、金属能导电的原因是（

）A.金属晶体中金属正离子与自由电子间的作用较弱B.金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动C.金属晶体中的金属正离子在外加电场作用下可发生定向移动D.金属晶体在外加电场作用下可失去电子B3、下列有关金属性质和原因的描述不正确的是（

）A.金属的光泽，是因为金属中的自由电子吸收了可见光，又把各种波长的