晶体结构晶胞教案
新人教版版高考化学总复习第五章晶体结构与性质教案
教学指导意见核心素养1.了解晶体与非晶体的区别,了解晶格能及晶格能对离子晶体性质的影响。
2.了解晶体类型,了解不同类型晶体中微粒结构、微粒间作用力的区别,能结合晶体结构(实例)描述分子晶体、离子晶体、金属晶体、原子晶体的性质。
3.了解晶胞的概念,能根据晶胞确定晶体组成并进行相关计算。
4.了解过渡晶体、混合型晶体的存在现象。
1.宏观辨识与微观探析:认识晶胞及晶体的类型,能从不同角度分析晶体的组成微粒、结构特点,能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
2.证据推理与模型认知:能运用典型晶体模型判断晶体的结构特点及组成并进行相关计算。
3.变化观念与平衡思想:认识不同晶体类型的特点,能从多角度、动态的分析不同晶体的组成及相应物质的性质。
考点一晶体常识和常见四种晶体性质[学在课内]1.晶体(1)晶体与非晶体晶体非晶体结构特征结构微粒周期性有序排列结构微粒无序排列性质特征自范性有无熔点固定不固定异同表现各向异性各向同性对固体进行X射线衍射实验(2)得到晶体的途径1熔融态物质凝固。
2气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
3溶质从溶液中析出。
(3)晶胞1概念:描述晶体结构的基本单元。
2晶体中晶胞的排列——无隙并置A.无隙:相邻晶胞之间没有任何间隙。
B.并置:所有晶胞平行排列、取向相同。
(4)晶格能1定义:气态离子形成1摩尔离子晶体释放的能量,通常取正值,单位:kJ·mol—1。
2影响因素A.离子所带电荷数:离子所带电荷数越多,晶格能越大。
B.离子的半径:离子的半径越小,晶格能越大。
3与离子晶体性质的关系晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,且熔点越高,硬度越大。
[名师点拨](1)具有规则几何外形的固体不一定是晶体,如玻璃。
(2)晶胞是从晶体中“截取”出来具有代表性的“平行六面体”,但不一定是最小的“平行六面体”。
2.四种晶体类型的比较[考在课外]教材延伸判断正误(1)晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈周期性的有序排列。
晶体结构、晶胞教案
晶体结构、晶胞教案一、教学目标:1. 了解晶体的定义和分类;2. 掌握晶体的基本特征和性质;3. 理解晶胞的概念和晶体结构的基本单元;4. 学会使用晶胞来描述晶体的空间结构;5. 能够运用晶体结构和晶胞的知识解释一些实际问题。
二、教学重点:1. 晶体的分类和基本特征;2. 晶胞的概念和晶体结构的基本单元;3. 晶胞的参数和晶体的空间结构描述方法;4. 晶体结构和晶胞的应用。
三、教学难点:1. 晶体结构的微观描述和宏观表现之间的关系;2. 晶胞的参数计算和晶体结构的空间想象力。
四、教学方法:1. 采用讲授法,讲解晶体的定义、分类和基本特征;2. 采用案例分析法,分析实际问题,引导学生理解晶体结构的应用;3. 采用分组讨论法,让学生通过合作探讨晶胞的概念和晶体结构的基本单元;4. 采用实践操作法,让学生通过实际操作,掌握晶胞的参数计算和晶体结构的空间描述方法。
五、教学准备:1. 教学课件和教案;2. 晶体模型和晶胞模型;3. 相关实际问题的案例材料;4. 分组讨论的道具和工具。
六、教学内容:6. 晶体的衍射和晶体学了解晶体衍射现象及其在晶体学研究中的应用。
掌握X射线晶体学和电子晶体学的原理和方法。
7. 晶体的物理性质探讨晶体在不同条件下的物理性质,如熔点、导热性、导电性、光学性质等,并了解它们与晶体结构的关系。
8. 晶体的化学性质分析晶体的化学稳定性、反应活性等化学性质,以及它们与晶体结构的关系。
9. 晶体的实际应用介绍晶体在材料科学、药物化学、光学、电子学等领域的应用,并探讨晶体学研究的发展趋势。
10. 总结与展望总结本章内容,强调晶体结构和晶胞在科学和工业领域的重要性。
展望晶体学未来的研究方向和发展。
七、教学过程:6. 通过实验或多媒体展示,让学生直观地了解晶体衍射现象。
讲解X射线晶体学和电子晶体学的原理,引导学生通过实际案例分析晶体衍射在晶体学研究中的应用。
7. 通过实验或多媒体展示,让学生了解晶体在不同条件下的物理性质。
晶体结构、晶胞教案
晶体结构、晶胞教案第一章:晶体结构概述1.1 晶体与非晶体的区别定义晶体与非晶体晶体的有序排列与非晶体的无序排列1.2 晶体结构的类型离子晶体分子晶体金属晶体原子晶体1.3 晶体结构的基本特征晶体的周期性排列晶体的对称性晶体的空间点阵第二章:晶胞的概念与计算2.1 晶胞的定义晶胞的概念晶胞的构成2.2 晶胞的计算晶胞的体积计算晶胞中粒子的数量计算2.3 晶胞的类型简单晶胞体心立方晶胞六方最密堆积晶胞面心立方晶胞第三章:离子晶体结构3.1 离子晶体的定义与特点离子晶体的定义离子晶体的电荷平衡3.2 离子晶体的结构类型简单离子晶体复杂离子晶体3.3 离子晶体的空间结构晶体的晶胞参数晶体的晶胞中原子的位置第四章:分子晶体结构4.1 分子晶体的定义与特点分子晶体的定义分子晶体的分子间作用力4.2 分子晶体的结构类型线性分子晶体非线性分子晶体4.3 分子晶体的空间结构晶体的分子间作用力第五章:金属晶体结构5.1 金属晶体的定义与特点金属晶体的定义金属晶体的自由电子5.2 金属晶体的结构类型体心立方金属晶体面心立方金属晶体5.3 金属晶体的空间结构晶体的原子排列晶体的金属键第六章:原子晶体结构6.1 原子晶体的定义与特点原子晶体的定义原子晶体的共价键6.2 原子晶体的结构类型简单立方原子晶体面心立方原子晶体体心立方原子晶体6.3 原子晶体的空间结构晶体的原子排列第七章:六方最密堆积晶胞7.1 六方最密堆积晶胞的定义与特点六方最密堆积晶胞的定义六方最密堆积晶胞的空间利用率7.2 六方最密堆积晶胞的结构类型简单六方最密堆积晶胞体心六方最密堆积晶胞7.3 六方最密堆积晶胞的空间结构晶胞的原子排列晶胞的堆积方式第八章:晶体的生长与形态8.1 晶体生长的基本过程成核过程生长过程8.2 影响晶体生长的因素温度压力溶液的浓度8.3 晶体的形态晶体的表面形状晶体的内部结构第九章:晶体的物理性质9.1 晶体物理性质的定义与特点晶体物理性质的定义晶体物理性质的分类9.2 晶体物理性质的测量方法热分析光谱分析电学测量9.3 晶体物理性质的应用光学器件电子器件传感器第十章:晶体的化学性质10.1 晶体化学性质的定义与特点晶体化学性质的定义晶体化学性质的分类10.2 晶体化学性质的表征方法化学反应电化学测量光谱分析10.3 晶体化学性质的应用催化剂材料腐蚀与保护药物设计第十一章:晶体的应用领域11.1 晶体在电子学中的应用半导体晶体集成电路11.2 晶体在光学中的应用激光晶体光纤11.3 晶体在材料科学中的应用超导材料耐高温材料第十二章:晶体结构的研究方法12.1 X射线晶体学X射线衍射原理晶体学方程12.2 核磁共振(NMR)NMR原理晶体结构分析12.3 电子显微镜透射电子显微镜(TEM)扫描电子显微镜(SEM)第十三章:现代晶体学技术13.1 自动化晶体学自动化晶体生长自动化晶体测试13.2 计算晶体学分子动力学模拟量子化学计算13.3 纳米晶体技术纳米晶体合成纳米晶体应用第十四章:晶体生长的实验技术14.1 晶体生长的实验室设备炉子培养皿温度控制器14.2 实验操作步骤晶体生长的准备晶体生长的监控晶体的提取与清洗14.3 实验中常见问题与解决方法晶体生长速率控制晶体质量评估实验失败分析第十五章:晶体学的未来发展趋势15.1 新型晶体材料的探索高温超导体拓扑绝缘体15.2 晶体学与其他学科的交叉生物学与晶体学的结合化学与晶体学的结合15.3 晶体学技术的创新新型衍射技术高通量晶体生长技术重点和难点解析重点:理解晶体与非晶体的区别,掌握不同类型晶体结构的特点,了解晶胞的概念和计算方法,以及晶体结构对晶体性质的影响。
高中化学晶体结构的最小重复单元——晶胞
3.钛酸钡的晶体的结构示意
图如右图所示。则它的化学式
为( D )
Ba
A.BaTi8O12
Ti
B.BaTi4O6
C.BaTi2O4
O
D.BaTiO3
课后作业
1.完成学案 2.整理笔记和错题
加 油!
典例分析
例1.现有甲、乙、丙、丁四种晶胞,可推知:甲晶体
中A与B的离子个数比为 1:1 ;乙晶体的化学式 为 C2D ;丙晶体的化学式为_E__F___;丁晶体可能 的化学式为_X_Y__3Z__。
跟踪训练
观察下图并计算铜晶体的一个晶胞中
含有多少个铜原子?
A.14 B.4 C.8
D.6
想一想
除了A1、A3型密堆积外,还有 一种A2型堆积,形成体心立方 晶胞。观察图片分析:A2型是 最密堆积吗?每个晶胞中有几 个微粒?
(1)A2体心立方晶胞
微粒数为:2
(2)A1面心立方晶胞
微粒数为:4
(3)A3六方晶胞
微粒数为:2
本节总结
1.晶体中的微粒呈现可重复的周期性排列,晶体结构中最小的重复单元 称为晶胞。 2.晶胞都是从晶体结构中截取下来的大小、形状完全相同的平行六面体。 3.三种常见的晶胞
本节总结
4.一个晶体中所含微粒的数目的计算(以立方体为例)
小结
在金属晶体中最常见的三种堆积方式有:
(1)配位数为8的 体心立方 堆积,
(2)配位数为 12 的立方面心堆积,
(3)配位数为 12 的 六方密 堆积。其中以 ABAB方式堆积的 六方密堆积 和以ABCABC 方式堆积的 面心立方堆积 空间利用率相等, 就的堆积层来看,二者的区别是在第三 层。
想一想
位置 顶点 棱上 面上 体内
高中化学第三章晶体结构与性质2分子晶体与共价晶体教案2
分子晶体与共价晶体【教学目标】1.借助分子晶体等模型认识晶体的结构特点。
2.能从范德华力、氢键的角度分析、理解分子晶体的物理性质。
3.学会比较晶体的熔、沸点。
【教学重难点】分子晶体、共价键的结构特点与性质之间的关系【教学过程】1。
新课导入[模型展示]碘晶胞示意图[学生回答]观察分析碘晶胞的结构特点及粒子间的作用力:晶胞中只有分子.晶体中相邻分子间以分子间作用力相互吸引,分子内原子以共价键相结合。
[过渡]像碘晶体,只含有分子的晶体称为分子晶体.除了分子晶体外还有共价晶体,这就是我们这节课要学习的内容。
2.新课讲授1。
分子晶体[获取概念]概念:只含分子的晶体称为分子晶体.粒子间的相互作用力:分子晶体内相邻分子间以分子间作用力相互吸引,分子内原子之间以共价键结合。
[学生活动]观察某些分子晶体的熔点,分析分子晶体熔点的特点:分子晶体熔点低。
[讲解]分子晶体熔、沸点低,硬度小,易升华,不导电。
[设疑]哪些晶体属于分子晶体?[回答](1)所有的非金属氢化物,如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷等;(2)部分非金属单质,如卤素(X2)、氧气(O2)、硫(S8)、氮气(N2)、白磷(P4)、碳60(C60)、稀有气体等;(3)部分非金属氧化物,如CO2、P4O10、SO2等(4)几乎所有的酸;(5)绝大多数有机物。
[强调]分子晶体在熔化时,只破坏分子间作用力而不破坏化学键。
[讲解]只有范德华力,无分子间氢键,每个分子周围有12个紧邻的分子,晶体这样的结构特征称为分子密堆积,如C60、干冰、I2、O2等。
有分子间氢键但不具有分子密堆积特征,如HF、冰、NH3等。
[展示]干冰、冰、C60的晶胞结构。
[设疑]在分子密堆积中,为什么每个分子周围紧邻12个分子? [回答]以干冰晶胞为例,以上面中心分子为中心,相邻分子有其面顶角的4个分子、侧面中心的4个分子、与其面相邻的晶胞的侧面中心的4个分子,即12个分子。
[思考讨论]为什么水凝固成冰、雪、霜时,密度变小?[回答]冰中水分子之间的相互作用力除范德华力外还有氢键,冰晶体主要是水分子依靠氢键而形成的.由于氢键具有一定的方向性,每个水分子与周围4个水分子结合,4个水分子也按照这样的规律再与其他的水分子结合。
晶体的常识(教案)
晶体的常识(全套教案)第一章:引言教学目标:1. 让学生了解晶体的基本概念和特点。
2. 培养学生对晶体研究的兴趣。
教学内容:1. 晶体的定义:晶体是由原子、分子或离子按照一定的规律排列形成的固体物质。
教学活动:1. 引入话题:通过展示晶体的图片,引导学生思考为什么晶体具有规则的形状。
2. 讲解晶体定义和特点:通过PPT或板书,详细讲解晶体的定义和特点。
3. 讨论:让学生举例说明生活中常见的晶体,并分析其特点。
教学评价:1. 检查学生对晶体定义和特点的理解程度。
2. 观察学生在讨论中的参与情况和思考能力。
第二章:晶体的结构教学目标:1. 让学生了解晶体结构的基本类型。
2. 培养学生对晶体结构的理解和分析能力。
教学内容:1. 晶体结构的基本类型:立方晶系、六方晶系、四方晶系、正交晶系和单斜晶系。
2. 晶体结构的表示方法:晶胞、晶格和空间群。
教学活动:1. 讲解晶体结构的基本类型:通过PPT或板书,讲解各种晶体结构的特点和实例。
2. 展示晶体结构的图片和模型:让学生直观地了解晶体结构的形状和结构特点。
3. 练习:让学生分析给出的晶体结构图,判断其属于哪种基本类型。
教学评价:1. 检查学生对晶体结构的基本类型的理解和记忆。
2. 观察学生在练习中的操作情况和分析能力。
第三章:晶体的生长教学目标:1. 让学生了解晶体生长的原理和过程。
2. 培养学生对晶体生长的理解和观察能力。
教学内容:1. 晶体生长的原理:溶液蒸发、熔体冷却、离子注入等。
2. 晶体生长过程:成核、生长和成熟阶段。
教学活动:1. 讲解晶体生长的原理:通过PPT或板书,讲解晶体生长的原理和过程。
2. 演示晶体生长实验:进行晶体生长实验,让学生观察和记录晶体生长的过程。
3. 讨论:让学生分析晶体生长的速度和形状受到哪些因素的影响。
教学评价:1. 检查学生对晶体生长的原理和过程的理解程度。
2. 观察学生在实验中的观察和记录能力。
第四章:晶体的性质教学目标:1. 让学生了解晶体的一些基本性质。
分子晶体结构 说课稿 教案 教学设计
分子晶体一:教材分析本节教材是人民教育出版社选修三《物质结构与性质》第三章《晶体结构与性质》第二节《分子晶体与原子晶体》的内容,包括两部分内容:分子晶体、原子晶体。
晶体的性质与晶体中微粒的种类、微粒间的相互作用以及微粒的排列规律密切相关。
本节内容是学生首次学习晶体,需要初步建立构成微粒、晶体类型及晶体性质三者关系的认知模式,学习微粒间通过共价键和分子间作用力两种本质不同的相互作用构成的晶体的结构类型和性质特点。
既要求将学过的共价键理论及分子构型和分子极性的知识应用于建立分子晶体、原子晶体模型,同时又要求学生能将学习到的理论知识与实际的物质性质特点加以联系,使得前后知识联系呼应,从而建立比较完整的知识体系。
本节计划2课时。
第1课时 ---分子晶体:本课时主要是让学生明确分子晶体的概念,了解常见的分子晶体,掌握分子晶体的结构特点,知道分子晶体熔沸点高低与晶体结构及微粒间作用力的关系。
第2课时---原子晶体:本课时主要是从生活中常见的金刚石和水晶这两个实例出发,以金刚石的结构和性质引出原子晶体的概念,并通过几种原子晶体的键能和性质的对比,理解原子晶体的结构与性质的关系。
在教学时要充分体现学生的自主探究,利用教师提供的导学案,掌握本节课的学习目标。
第一课时:分子晶体二:教学分析本节课是学生首次学习晶体知识,学生三维空间思维构建缺乏,教学时应注意:⑴、利用教材上的图和实际模型展开分子晶体的学习;⑵、通过引导学生分析,总结出分子晶体的结构特点;⑶、利用给定的丰富的数据资料,培养学生的观察、研讨能力,从而得出分子晶体的性质与其结构特点及微粒间作用力的关系。
由于本节课可读性较强,所以在这节课中我们采用学案导学,利用教师提供的导学提纲,让学生通过阅读、思考、讨论、小组互助、教师点拨及评价,充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用,以提高学生学习效率。
三:教学目标知识与技能: 1.了解干冰、冰的宏观性质,明确分子晶体的概念。
无机化学《晶体结构》教案
无机化学《晶体结构》教案[ 教学要求]1 .了解晶体与非晶体的区别,掌握晶体的基本类型及其性质特点。
2 .了解离子极化的基本观点及其对离子化合物的结构和性质变化的解释。
3 .了解晶体的缺陷和非整比化合物。
[ 教学重点]1 .晶胞2 .各种类型晶体的结构特征3 .离子极化[ 教学难点]晶胞的概念[ 教学时数] 4 学时[ 主要内容]1 .晶体的基本知识2 .离子键和离子晶体3 .原子晶体和分子晶体4 .金属键和金属晶体5 .晶体的缺陷和非整比化合物6 .离子极化[ 教学内容]3-1 晶体3-1-1 晶体的宏观特征晶体有一定规则的几何外形。
不论在何种条件下结晶,所得的晶体表面夹角(晶角)是一定的。
晶体有一定的熔点。
晶体在熔化时,在未熔化完之前,其体系温度不会上升。
只有熔化后温度才上升。
3-1-2 晶体的微观特征晶体有各向异性。
有些晶体,因在各个方向上排列的差异而导致各向异性。
各向异性只有在单晶中才能表现出来。
晶体的这三大特性是由晶体内部结构决定的。
晶体内部的质点以确定的位置在空间作有规则的排列,这些点本身有一定的几何形状,称结晶格子或晶格。
每个质点在晶格中所占的位置称晶体的结点。
每种晶体都可找出其具有代表性的最小重复单位,称为单元晶胞简称晶胞。
晶胞在三维空间无限重复就产生晶体。
故晶体的性质是由晶胞的大小、形状和质点的种类以及质点间的作用力所决定的。
3-2 晶胞3-2-1 晶胞的基本特征平移性3-2-2 布拉维系十四种不拉维格子类 型 说 明单斜底心格子( N ) 单位平行六面体的三对面中 有两对是矩形,另一对是非矩形 。
两对矩形平面都垂直于非矩形 平面,而它们之间的夹角为β, 但∠β≠ 90°。
a 0≠ b 0 ≠ c 0 ,α = γ =90°, β≠ 90°正交原始格子( O ) 属于正交晶系,单位平 行六面体为长、宽、高都不 等的长方体,单位平行六面 体参数为: a 0 ≠ b 0 ≠ c 0 α = β = γ =90 °正交体心格子( P ) 属于正交晶系,单位平行六 面体为长、宽、高都不等的长方 体,单位平行六面体参数为: a 0 ≠ b 0 ≠ c 0 α = β = γ =90 °正交底心格子( Q ) 属于正交晶系,单位平 行六面体为长、宽、高都不 等的长方体,单位平行六面 体参数为: a 0 ≠ b 0 ≠ c 0 α = β = γ =90 °正交面心格子( S ) 属于正交晶系,单位平 行六面体为长、宽、高都不 等的长方体,单位平行六面 体参数为: a 0 ≠ b 0 ≠ c 0 α = β = γ =90 °立方体心格子( B ) 属于等轴晶系,单位平行六 面体是一个立方体。
初中物理 晶体结构教案
初中物理晶体结构教案教学目标:1. 了解晶体的定义和特点;2. 掌握晶体的基本结构;3. 能够分析不同类型的晶体结构;4. 了解晶体在自然界和工业中的应用。
教学重点:1. 晶体的定义和特点;2. 晶体的基本结构;3. 不同类型晶体结构的分析。
教学难点:1. 晶体结构的微观描述;2. 不同类型晶体结构的分析。
教学准备:1. 教学课件;2. 晶体模型;3. 相关图片和实例。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入晶体主题,让学生思考什么是晶体,为什么晶体具有特殊的性质。
2. 展示晶体和非晶体的图片,让学生观察并区分它们。
二、晶体定义和特点(10分钟)1. 介绍晶体的定义:晶体是具有有序排列的分子、原子或离子结构的固体。
2. 阐述晶体的特点:有序排列、周期性重复、几何形状规则、物理性质均匀。
三、晶体基本结构(10分钟)1. 介绍晶体的基本结构:晶胞,是晶体结构的基本重复单元。
2. 讲解晶胞的类型:立方晶胞、六方晶胞、四方晶胞等。
3. 展示晶体模型的图片,让学生直观了解晶体结构。
四、不同类型晶体结构的分析(10分钟)1. 介绍不同类型晶体的结构特点:a. 离子晶体:离子间的电荷相互作用;b. 分子晶体:分子间的弱相互作用;c. 金属晶体:金属原子间的金属键相互作用;d. 原子晶体:原子间的共价键相互作用。
2. 分析实例,让学生了解不同类型晶体结构在自然界和工业中的应用。
五、晶体性质与应用(10分钟)1. 讲解晶体性质与晶体结构的关系;2. 阐述晶体在自然界和工业中的应用:如金属的铸造、珠宝的制作、药物的结晶等。
六、总结与评价(5分钟)1. 让学生总结晶体结构的特点和应用;2. 对学生的学习情况进行评价,解答学生的疑问。
教学延伸:1. 让学生调查生活中常见的晶体产品,了解晶体在工业中的应用;2. 开展晶体模型制作活动,提高学生的动手能力。
教学反思:本节课通过讲解和展示,让学生了解了晶体的定义、特点和基本结构,分析了不同类型晶体结构的性质和应用。
晶体的常识晶胞教学设计复习进程
晶体的常识晶胞教学设计复习进程.docx晶体的常识(晶胞)教学设计教学设计第三章第一节晶体的常识(晶胞)江苏省如东高级中学张霞教学设想从教材看,本章首先从人们熟悉的固体出发,把固体分为晶体和非晶体两大类,弓I出了晶体的特征和晶胞的概念。
晶胞是描述晶体结构的基本单元,是研究晶体结构的最基本概念,教科书利用图片、比喻等方式介绍了晶体与晶胞的关系,并通过例子介绍了如何计算晶胞中所含的原子数。
本教案选择晶胞作为学生自主学习的课题,试图利用多媒体课件和形象比喻等教学方式,使学生建构起晶胞的概念,通过动手制作晶胞模型并把自己制作的晶胞模型拼凑成晶体模型,体会晶胞与晶体之间的关系;再以课本上的问题设置矛盾,通过学生自学讨论,教师的适当点拨,总结归纳出一个晶胞中平均所含粒子个数的计算方法,在此过程中,提升学生的空间想象能力。
一、教学目标分析知识与技能1了解晶体与晶胞的关系,体会由晶胞“无隙并置”构成晶体的过程2通过自学讨论,掌握不同晶胞中平均所含粒子个数的计算方法。
过程与方法1运用多种教学媒体,借助形象的比喻,帮助学生建构抽象的空间结构2知道研究晶体结构的一般方法。
情感态度和价值观1、进一步形成求真务实、勤于思考的科学态度;形成敢于质疑、勇于创新的科学精神二、教学内容分析对本节教学内容的处理方法:利用多媒体演示若干晶体和晶胞,组织学生讨论晶体与晶胞的关系,动手制作晶胞模型,引导学生建立以晶胞为基本结构研究晶体的思想,结合课本图39依次是金属钠、金属锌、碘、金刚石晶胞的示意图,数一数它们分别平均含几个原子。
巩固练习教材P67习题3下图的晶胞中各含有几个原子教后反思:晶胞,是连接宏观晶体与微观原子之间的桥梁。
晶胞是晶体微观结构的最基本单元,要研究晶体,必须先了解晶胞。
虽然本教学案例侧重自主讨论的学习方式,但在教学过程中,基于教学内容的基础性和抽象性,我还是充分利用了多种教育、教学资源,比如多媒体演示了多幅晶体和晶胞的图片,比如让学生自己动手制作晶胞模型并拼制成晶体模型,以使学生对晶胞有一个比较形象和具体的认识,然后再进行问题情境的创设(即晶胞中显示的原子是否全部为此晶胞所包含),使学生比较顺利的完成了自主学习的任务,在此基础上,又进行了一定的变化,把立方晶胞拓展到棱柱晶胞,使学生对问题的认识得到深化,同时也完成了化学知识和技能方面的自我建构。
晶体的常识(教案)
晶体的常识(全套教案)第一章:引言教学目标:1. 让学生了解晶体的概念和特点。
2. 培养学生对晶体研究的兴趣。
教学内容:1. 晶体的定义:晶体是由原子、分子或离子按照一定的规律排列成的空间点阵结构。
2. 晶体的特点:晶体具有有序排列、周期性重复、自范性、各向异性等特点。
教学活动:1. 引入话题:通过展示晶体的图片,引发学生对晶体的好奇心和兴趣。
2. 讲解晶体定义和特点:通过PPT或板书,详细讲解晶体的定义和特点。
3. 讨论:让学生分组讨论晶体在日常生活中的应用,并分享给全班同学。
教学评估:1. 学生参与度:观察学生在讨论中的积极参与情况。
2. 学生理解度:通过提问,检查学生对晶体定义和特点的理解程度。
第二章:晶体的类型教学目标:1. 让学生了解不同类型的晶体及其特点。
2. 培养学生对晶体类型研究的兴趣。
教学内容:1. 原子晶体:由原子通过共价键形成的晶体,如金刚石、硅晶体。
2. 分子晶体:由分子通过分子间力相互吸引形成的晶体,如冰、干冰。
3. 离子晶体:由正负离子通过电荷相互吸引形成的晶体,如食盐、硫酸铜。
4. 金属晶体:由金属原子通过金属键相互连接形成的晶体,如铜、铁。
教学活动:1. 讲解晶体类型:通过PPT或板书,详细讲解不同类型的晶体及其特点。
2. 实物展示:展示不同类型的晶体样品,让学生观察和触摸,增加直观感受。
3. 小组讨论:让学生分组讨论不同晶体类型的应用,并分享给全班同学。
教学评估:1. 学生参与度:观察学生在讨论中的积极参与情况。
2. 学生理解度:通过提问,检查学生对不同晶体类型的理解程度。
第三章:晶体的结构教学目标:1. 让学生了解晶体结构的基本概念和类型。
2. 培养学生对晶体结构研究的兴趣。
教学内容:1. 晶体的结构类型:包括简单立方、面心立方、体心立方、六方最密堆积等结构。
2. 晶体的空间点阵:晶体中离子的排列方式,如ABC、ABAB、ABCABC等。
3. 晶体的晶胞:晶体结构的基本重复单元,可以是立方体、六角形等。
高中化学试讲晶体教案
高中化学试讲晶体教案
教学内容:晶体
教学目标:
1. 了解晶体的定义和特征。
2. 掌握晶体的分类和结构特点。
3. 能够区分晶体和非晶体的差异。
教学重点:
1. 晶体的定义和特征。
2. 晶体的分类和结构特点。
教学难点:
1. 晶体的结构特点及其分类。
2. 晶体和非晶体的区分。
教学过程:
一、导入
通过展示一些不同的晶体结构的图片或实物,引导学生思考晶体是什么以及它们与非晶体的区别。
二、讲解
1. 晶体的定义:晶体是由原子、离子或分子按照一定规律排列而形成的固体物质。
2. 晶体的特征:晶体有明显的外形、有规则的几何形状、具有面、角、对称性等特征。
3. 晶体的分类:
a. 晶体按照结构可以分为离子晶体、共价晶体和金属晶体。
b. 晶体按照形状可以分为自然晶体和合成晶体。
4. 晶体的结构特点:晶体的结构是有序的,并且具有周期性和重复性。
三、展示实验
可以进行一些简单的实验来观察晶体的形成过程,如结晶实验或者晶体生长实验。
四、讨论和总结
与学生讨论晶体和非晶体的区别,总结晶体的特点和分类。
五、作业布置
设计一些有关晶体的问题,让学生进行思考和总结。
教学反思:
通过本节课的教学,学生应该能够理解晶体的定义、特征和分类,能够区分晶体和非晶体,并且对晶体的结构有一定了解。
在教学中,要注重启发学生思考,引导他们通过实验和讨
论来深化对知识的理解。
第一章晶体结构第一节几何结晶学基本概念-长春理工大学
第一章 晶体结构【教学目的】了解晶体结构,掌握晶体基本概念及性质,对称性,紧密堆积原理,典型结构类型等。
【教学内容】晶体的基本概念及性质、晶体的宏观对称性、布拉维点阵与晶系、点阵几何元素的表示法、微观对称和空间群、结晶化学原理、典型结构类型硅酸盐晶体结构。
【教学重点】晶体的对称性、布拉维点阵、晶体的配位及鲍林规则、硅酸盐晶体结构。
【教学方法及手段】多媒体课件展示图、表第一节 几何结晶学基本概念一、 晶体的定义1、定义晶体是内部质点在三维空间作有规则的周期性重复排列的固体,是具有格子构造的固体。
晶体的这一定义表明,不论晶体的组成如何不同,也不论其表观是否具有规则的几何外形,晶体的共同特征是内部质点在三维空间按周期性的重复排列。
不具备这一特征的物体就不是晶体。
2、空间点阵(空间格子)在三维空间按周期性重复排列的几何点的集合称为空间点阵(空间格子)。
空间点阵(空间格子)中的结点是抽象的几何点并非实际晶体中的质点。
阵点或结点:空间点阵中的几何点称为阵点或结点。
等同点:同一套空间格子中的结点叫等同点。
实际晶体是由组成晶体的离子或原子去占据一套或几套穿插在一起的空间格子的结点位置而构成。
实际晶体的内部质点是有实际内容的原子或离子。
实际晶体中化学组成相同、结晶化学环境相同的质点占据的结点构成一套等同点。
所谓结晶化学环境相同是指质点周围在相同方位上离开相同距离有相同的质点。
晶体中有几套空间格子就有几套等同点,判断晶体中有几套空间格子的方法是看晶体中有几套等同点。
NaCl晶体有2套空间格子,Na+ 离子和Cl-离子各构成一套空间格子。
CsCl晶体有2套空间格子,Cs+ 离子和Cl-离子各构成一套空间格子。
晶体有3套空间格子,Ca2+离子构成一套空间格子;F-离子 CaF2有两套空间格子。
3、晶体的性质:结晶均一性、各向异性、自限性、对称性、最小内能性。
二、晶系:根据晶体的对称性,将晶体分为三大晶族、七大晶系。
高级晶族:立方晶系(等轴晶系)中级晶族:六方晶系、三方晶系(菱方晶系)、四方晶系(正方晶系)低级晶族:斜方晶系(正交晶系)、单斜晶系、三斜晶系三、 晶胞晶胞是晶体中重复出现的最小结构单元,它包含了整个晶体的特点。
人教版高中化学选择性必修二第3章晶体结构与性质第1节第2课时晶胞晶体结构的测定课件
。
。
解析:(1)由题图可知,该晶胞中 N(Cu)=8×+8×=3,N(Ba)=2,
N(Y)=1,N(O)=12× +8× =7,
则钇钡铜氧的化学式为 YBa2Cu3O7。
(2)根据题中各元素的化合价,以及化合物中各元素的正负化
合价的代数和为零可知,+2价铜与+3价铜的化合价之和为7,
于体心,数目为 1,化学式为 XY3Z,D 项正确。
2.最近发现一种由R、Q、T三种原子构成的气态团簇分子,
其分子模型如图所示,则该分子的化学式为(
)。
A.RQT
C.RQ3T
答案:D
B.RQ2T
D.R8Q6T
二、晶体结构的测定
1.测定晶体结构最常用的仪器是 X射线衍射仪 。当单
一波长X射线通过晶体时,X射线和晶体中的电子相互作用,会
确;B 项中,晶胞中含有 X、Y 的个数比为 1∶(8×)=1∶1,化学式
为 XY,B 项错误;C 项中,晶胞中含有 X 的数目为 4×+1=,晶胞
中含有 Y 的数目为 4× = ,化学式为 X3Y,C 项正确;D 项中,晶
胞中含有 X 的数目为 8×=1,晶胞中含有 Y 的数目为 6×=3,Z 位
(1)晶胞是晶体的最小重复单元。( √ )
(2)不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同。( × )
(3)晶胞中的任何一个粒子都只属于该晶胞。( × )
微训练 1.下列各项是晶体结构中具有代表性的最小重复单
元的排列方式,图中:○—X,·—Y,⊗—Z。其中对应的化学式
高中化学晶体整理教案设计
高中化学晶体整理教案设计
教学内容:晶体结构、晶体生长、晶体缺陷
教学目标:
1. 了解晶体的定义和特征;
2. 掌握晶体的分类及结构特点;
3. 了解晶体的生长机理;
4. 掌握晶格缺陷的类型和影响。
教学步骤:
一、导入(5分钟)
教师提问:你知道晶体是什么吗?晶体有哪些特征?为什么晶体具有规则的结构?
二、讲解晶体结构(15分钟)
1. 介绍晶体的概念和特征;
2. 分类讨论晶体的类型和结构;
3. 指导学生观察晶体结构模型,理解晶格、晶形和晶体的关系。
三、探讨晶体生长(20分钟)
1. 讲解晶体的生长过程及机理;
2. 分析晶体形成的条件和影响因素;
3. 指导学生分组讨论晶体生长实验结果。
四、讨论晶体缺陷(15分钟)
1. 简要介绍晶格缺陷的概念;
2. 分类讨论晶格缺陷的类型和特点;
3. 讨论晶格缺陷对晶体性质的影响。
五、总结与练习(10分钟)
1. 整理本节课的重点知识,帮助学生梳理思路;
2. 布置作业,要求学生针对晶体缺陷进行实验报告撰写。
六、课堂反馈(5分钟)
1. 学生结合今天的学习内容,提出问题和疑惑;
2. 教师进行总结回答,强调重点知识。
教学资源:
1. 晶体结构模型;
2. 晶体生长实验材料;
3. 课堂板书。
教学评价:
1. 学生课堂表现和参与度;
2. 作业完成情况和实验报告质量。
初中化学晶体分析教案设计
初中化学晶体分析教案设计
目标:学生能够理解晶体结构的基本概念,掌握常见的晶体分析方法。
教学重点:晶体结构的基本概念,晶体的分析方法。
教学难点:晶体结构的三维排列方式的理解,晶体分析方法的应用。
一、导入(5分钟)
通过图片展示晶体结构的美感和规则性,引导学生了解晶体的基本概念。
二、新知讲解(15分钟)
1. 晶体结构的基本概念:晶体是由原子、离子或分子等基本结构单元按一定规律排列而成的有规则的高度有序结构。
2. 晶体的三维排列方式:面心立方、体心立方、六方晶系等。
3. 晶体分析方法:X射线衍射分析、电子显微镜分析等。
三、案例分析(20分钟)
教师示范如何利用X射线衍射分析方法分析一种晶体的结构,让学生了解实际应用中的晶体分析过程。
四、小组讨论(15分钟)
将学生分成小组,讨论并探究不同的晶体分析方法在实际应用中的优缺点,并分享学习心得。
五、练习与巩固(15分钟)
布置练习题,巩固学生对晶体结构和分析方法的理解。
六、总结反思(10分钟)
学生自我总结本节课的学习内容,并思考如何将晶体结构和分析方法应用到实际生活中。
七、作业布置(5分钟)
布置作业,要求学生针对一种晶体结构进行深入研究,并撰写分析报告。
教学反馈:通过作业和小组讨论,了解学生对晶体分析的理解程度和掌握情况,及时纠正错误,巩固学习成果。
高中化学新教材教案:晶胞
第三章晶体结构与性质第一节物质的聚集状态和晶体的常识第二课时晶胞【课程目标】1.认识简单的晶胞。
2.通过典型晶胞的学习,类推其他晶胞的分析方法。
3.学会晶胞中微粒数的计算方法(均摊法),能根据晶胞的结构确定晶体的化学式。
【教学重难点】重点:对晶胞的认识难点:对晶胞的认识【教学过程】一、导入新课展示图片人造钻石的新闻二、新课讲授任务一:晶体结构的测定(1)X射线衍射原理单一波长的X射线通过晶体时,X射线和晶体中的电子相互作用,会在记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰。
(2)X射线衍射实验获得晶胞信息晶体的X射线衍射实验图经过计算,可以获得包括晶胞形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等,以及结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系。
(3)X射线衍射实验获得分子信息通过晶体X射线衍射实验,可以测定晶胞中各个原子的位置(坐标),根据原子坐标,可以计算原子间的距离,判断哪些原子之间存在化学键,确定键长和键角,得出分子的空间结构。
乙酸晶体乙酸晶胞任务二:晶胞1、晶胞的认识【提问】晶胞是什么?【学生】阅读回答【讲解】描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。
【提问】晶体和晶胞有什么关系呢?铜晶体铜晶胞【学生】晶体大,晶胞小【讲解】一般来说,晶胞都是平行六面体,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”是相邻晶胞之间没有任何间隙。
(2)“并置”是所有晶胞都是平行排列的,取向相同。
(3)所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。
【讲解】晶胞的结构(1)晶胞中不同位置的原子在晶胞中的占比。
晶胞的顶角原子是8个晶胞共用的,晶胞棱上的原子是4个晶胞共用的,晶胞面上的原子是2个晶胞共用的。
晶胞是由8个顶角相同、三套各4根平行棱分别相同、三套各两个平行面分别相同的最小平行六面体。
【课堂练习】判断下列4个图中结构,属于晶胞的是()【思考交流】我们能计算出这个铜晶胞平均含有的铜原子数目吗?【释疑解惑】【讲解】晶胞中微粒数目的确定。
晶体结构
q q f R2
没有方向性和饱和性(库仑引力的性质所决定)
NaCl
CsCl
人们习惯上将正离子周围直接接触的负离子数称为正离 子的配位数,并将周围的负离子原子核的连线形成的多 面体称之为配位多面体。
90
2.
14种布拉维点阵形式
布拉维系有7种不同几何特征的晶胞。晶胞又有素晶胞、 体心晶胞、面心晶胞和底心晶胞之分。所以,7种不同 的晶胞在保持α、β、γ、a、b、c不变的情况下,又可 素复结合,变异为14种晶胞,如表3-1和图3-20所示。 在晶体学中称为布拉维点阵形式,也叫14种晶格。表 3-1给出了这14种晶胞的符号。 小写字母:为晶族代号:c(立方)、t(四方)、o (正交)、m(单斜)、a(三斜)、h(六方)。 大写字母:P 、I、 F分别素晶胞、体心晶胞、面心晶 胞; A、B、C代表底心晶胞;R只代表菱方晶胞。
例如: 金属锂的能带结构
Metal lithium
由于每个锂原子只有1个价
电子,该离域轨道应处于 半满状态。电子成对地处 于能带内部能级最低的轨
道上,使能级较高的一半
轨道空置。 在充满了的那一半能带的
最高能级上,电子靠近能
量较低的空能级,从而很 容易离开原来能级,进入 能量略高的空能级。
能带理论中的一些重要概念 能带理论中的一些重要概念
小写字母与大写字母结合,是一种既涉及: 布拉维系又涉及素复的晶胞代号。
例如:cP是素立方晶胞,cI是体心立方晶 胞,mP是单斜素晶胞,等等。这些符号 是国际晶体学会组织编写的重要工具书 晶体学国际表(1983)推荐的,已广泛 应用。
3-3 点阵· 晶系(选学内容,不 作要求,可作为课外阅读内容)
结构化学教案 第五章
二、晶胞及晶胞的二个基本要素 空间点阵是晶体结构的数学抽象,晶体具 有点阵结构。空间点阵中可以划分出一个个的 平行六面体一空间格子,空间格子在实际晶体 中可以切出一个个平行六面体的实体,这些包 括了实际内容的实体,叫晶胞,即晶胞是晶体 结构中的基本重复单位。 晶胞一定是平行六面体,它们堆积起来就 能构成晶体。晶胞也有素晶胞,复晶胞和正当 晶胞之分,素晶胞只含一个结构基元。
的状态; (长程有序) 非晶态材料则象液体那样,只有在几个 原子间距量级的短程范围内具有原子有序的 状态。(短程有序)
晶体的原子呈周期性排列
非晶体的原子不呈周期性排列
§5-1、晶体的点阵理论
一个理想晶体是由全同的称作基元的结构 单元在空间作无限的重复排列而构成的;基元 可以是原子、离子、原子团或者分子;晶体中 所有的基元都是等同的,也就是说它们的组 成、位形和取向都是相同的。因此,晶体的内 部结构可以抽象为在空间作周期性的无限分布 的一些相同的几何点,这些几何点(点阵点) 代表了基元的某个相同位臵,而这些几何点的 集合就称作空间点阵,简称点阵。
2a
倒易截数之比:1/2:1/3:1/4 = 6:4:3 , 为整数。
1、当一个晶面与某一个晶面平行时,可认 为晶面在这个晶轴上的截数为无穷大∞,而 其倒易截数为0。 2、由于采用了互质整数比,所以一个晶面 指标( h*:k*:l*)代表了一组晶面,只有同 一个方向的晶面均可用一个h*:k*:l*表示。 3、晶面指标的数值反应了这组晶面之间的 间距跟阵点的疏密。 4、已知一组晶面的晶面指标可求得这组晶 面在三个晶轴上的截数与截长。
a
b
a 方向生长LBGM晶体
b 方向生长LBGM晶体
c 方向生长LBGM晶体
2、晶体缺陷:
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、选择题1.下列关于晶体的判断,正确的是()A.不具有规则外形的固体,如固体粉末,一定不是晶体B.玻璃块有规则的几何形状,所以它是晶体C.实验室得到的沉淀如CaCO3、AgCl、BaSO4等都是晶体D.自然界的水晶和玛瑙都属于晶体答案:D点拨:晶体与非晶体的本质区别是内部粒子的周期性有序排列,有规则的多面体外形是内部结构的体现。
但外形不能判定是否是晶体,如粉末状物质可能是晶体。
2.下列途径不能得到晶体的是()A.熔融态物质快速冷却B.熔融态物质凝固C.气态物质凝华D.溶质从溶液中析出答案:A点拨:得到晶体的三个途径是:①溶质从溶液中析出,②气态物质凝华,③熔融态物质凝固。
所以B、C、D选项中的措施可以得到晶体。
晶体表现自范性是需要一定条件的,即晶体生成的速率要适当,因此熔融态物质快速冷却时不能得到晶体,所以选择A项。
3.(2013·黄石质检)(双选)晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。
我国现已能够拉制出直径为300毫米、重量达81公斤的大直径硅单晶,晶体硅大量用于电子产业。
下列对晶体硅的叙述正确的是()A.形成晶体硅的速率越快越好B.晶体硅有固定的熔、沸点C.可用X-射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃D.晶体硅的形成与晶体的自范性有关,而与各向异性无关答案:BC点拨:A选项,晶体的形成都要有一定的形成条件,如温度、压强、结晶速率等,但并不是说结晶速率越快越好,速率太快可能导致晶体质量下降。
B选项,晶体有固定熔点,正确。
C选项,X-射线衍射实验能够测出物质的内部结构,根据微粒是否有规则的排列就能区分出晶体与非晶体。
D选项,晶体的形成与晶体的自范性和各向异性都有密切关系。
4.下列物质有固定熔沸点的是()A.CuSO4溶液B.石蜡C.玻璃D.白磷答案:D点拨:A是混合物,B和C都是非晶体,均没有固定的熔沸点。
5.下列现象表现为晶体的自范性的是()A.NaCl溶于水B.KMnO4受热分解C.不规则的晶体能生长成规则的D.碘升华答案:C点拨:晶体的自范性指的是能自发地呈现多面体外形的性质。
6.下列物质中前者为晶体,后者为非晶体的是()A.白磷、蓝矾B.陶瓷、塑料C.碘、橡胶D.食盐、蔗糖答案:C点拨:A中白磷和蓝矾都是晶体;B中二者均为非晶体,C中碘为晶体,橡胶为非晶体;D中二者均为晶体。
7.水的状态除了气态、液态和固态外,还有玻璃态。
它是由气态水急速冷却到165 K时形成的,玻璃态水无固定形态,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同。
下列有关玻璃态水的说法中正确的是() A.水由液态变为玻璃态,体积缩小B.水由液态变为玻璃态,体积膨胀C.玻璃态是水的一种特殊状态D.玻璃态水属于晶体答案:C点拨:题干中已经非常明确地说明“玻璃态水无固定形态,不存在晶体结构”,故不属于晶体,故D项不对。
玻璃态水的密度与普通液态水的密度相同,根据ρ=m/V,可知水由液态变为玻璃态体积没有发生变化,所以A、B选项不符合题意。
8.(2013·东莞高二检测)白磷分子如图所示:则31 g白磷分子中存在的共价键数目为()A.4N A B.N AC.1.5N A D.0.25N A答案:C点拨:31 g白磷(P4)为0.25 mol,每个白磷分子中含有6 mol P-P键,故31 g白磷中所含P-P键的物质的量为0.25 mol×6=1.5 mol。
9.(2013·经典习题选萃)某晶体的一部分为正三棱锥,如右图所示,该晶体的化学式可能是()A.A2B9C4B.A3B9C4C.AB4C2D.A3B8C4答案:C点拨:由晶体结构可以看出,以某一A 粒子为中心可以形成12个相同的正三棱柱,故一个A 为12个正三棱柱所共用,即一个正三棱柱中拥有A的数目为6×112=12。
同理,正三角形边上的一个B 为4个三棱柱所共用,而竖棱上的一个B 为6个三棱柱所共用,故一个正三棱柱中拥有B 的数目为6×14+3×16=2。
C 位于正三棱柱的内部,故一个正三棱柱中拥有1个C 。
因此,该晶体中A 、B 、C 三种粒子数之比为。
10.(2013·黄冈调研)纳米材料的表面微粒占总微粒数的比例极大,这是它有许多特殊性质的原因。
假设某氯化钠纳米颗粒的大小和开头恰好与氯化钠晶胞的大小和形状相同(如右图所示),则这种纳米颗粒的表面微粒数与总微粒数的比值为( )A .7:8B .13:14C .24:25D .26:27答案:D点拨:表面微粒数=8+6+12=26,总微粒数=表面微粒数+中心粒子数=26+1=27。
易出现的错误是用均摊法求各粒子数。
11.如图是CsCl晶体的一个晶胞,相邻的两个Cs+的核间距为a cm,N A 为阿伏加德罗常数,CsCl的相对分子质量用M表示,则CsCl晶体的密度为()A.8MN A·a3 B.6MN A·a3C.4MN A·a3 D.MN A·a3答案:D点拨:由均摊法求得CsCl晶胞含有1个CsCl微粒,其质量是M/N A,再由相邻的两个Cs+的核间距为a cm,求出该晶胞的体积是a3,所以晶胞的密度是MN A·a3,晶体的密度和晶胞的密度是一样的。
12.石墨与熔融的钾相互作用,形成某种青铜色的物质(其中的钾原子用·表示),原子分布如图所示,该化合物的化学式为()A.KC2B.KC6C.KC8D.KC12答案:C点拨:K原子周围有6个C原子属于K原子所有,再向外的6个C原子为3个K原子共用,每个K原子占2个,所以1个K结合8个C,化学式为KC8。
二、非选择题13.在一个小烧杯里加入少量碘,用一个表面皿盖在小烧杯上,并在表面皿上加少量冷水。
把小烧杯放在石棉网上加热,观察实验现象。
(1)在表面皿上加少量冷水的作用是________________________。
(2)观察到的实验现象是_______________________________________ ________________________________________________________________。
(3)在表面皿上碘是________。
(填“晶体”或“非晶体”)(4)这种方法是________,制取晶体的方法还有________、________。
答案:(1)冷却碘蒸气(2)烧杯中充满紫色的蒸气,在表面皿上有紫黑色的晶体(3)晶体(4)凝华熔融态物质的凝固结晶点拨:获得晶体有3个途径:熔融态物质凝固;气态物质冷却不经液态直接凝固(物理上称为凝华);溶质从溶液中析出。
14.石墨晶体结构如图所示,每一层由许多个正六边形构成,则:(1)平均每一个正六边形占有碳原子数为________;(2)每一层内碳原子数目与C-C化学键数目的比是________。
答案:(1)2(2)2:3点拨:(1)在同一层上,每个碳原子为3个正六边形共有,平均每个正六边形占有该碳原子的1/3。
一个正六边形有这样的碳原子6个,则一个正六边形共占有6×1/3=2(个)碳原子。
(2)因为一个C-C键为两个正六边形共有,所以每个正六边形占有C-C键的1/2,一个正六边形共占有C-C键6×1/2=3(个)。
因此,每一层上碳原子数与C-C键数目之比为2:3。
还可以根据每条C-C键为2个碳原子共有,每个碳原子分占C-C键的1/2,因此,碳原子数目与C-C键数目之比为1:3×1/2=2:3。
15.(2013·经典习题选萃)某离子晶体的晶胞结构如下图所示。
试回答下列问题:(1)晶体中每个Y 同时吸引着__________个X ,每个X 同时吸引着__________个Y ,该晶体的化学式是__________。
(2)晶体中在每个X 周围与它最近且距离相等的X 共有__________个。
(3)设该晶体的摩尔质量为M g·mol -1,晶胞的密度为ρ g·cm -3,阿伏加德罗常数为N A ,则晶体中两个最近的X 间的距离为__________cm 。
答案:(1)4 8 XY 2(或Y 2X) (2)12 (3)32M N A ρ点拨:此晶胞初看比较复杂,若将X 、Y 分开来看,X 在晶胞中的位置类似NaCl 中的Na +或Cl -,如下图(a)。
体内8个Y 分别位于每个小立方体的中心,如下图(b)。
(1)从上图(b)知,每个Y 同时吸引着4个X ,为方便观察,根据晶胞与晶体的关系,不难想象出图(a)与图(c)是等效的,所以由图(c)中心的X 与图(b)中Y 的关系知,每个X 同时吸引着8个Y 。
所以此离子化合物的化学式为XY 2(或Y 2X);(2)从图(c)中心的X 来看,与它最近且距离相等的X 处于平面四边形的对角线上,共有12个;(3)因晶胞内X 占8×18+6×12=4个,Y 占8个,即有4个XY 2(或Y 2X)。
故其物质的量为4N A mol ,质量为4M N Ag 。
设晶胞长为a cm ,晶体中最近的两个X 间的距离为l cm ;由m =ρa 3和l =12×2a 得:l =12×2×3m ρ=12×2×34M N A ρ=32M N A ρ(cm)。
16.在高温超导领域中,有一种化合物叫钙钛矿,其晶体结构中有代表性的最小单位结构如图所示。
试回答:(1)在该晶体中每个钛离子周围与它最近且相等距离的钛离子有多少个?(2)在该晶体中氧、钙、钛的粒子个数比是多少?答案:(1)6 (2)3:1:1点拨:由图看出,在每个钛离子的同层、左右与前后、上下各层中都紧密排列着完全相同的钛离子,共有晶胞边长的6个钛离子。
至于同一晶胞中独占三元素粒子个数比,则从每种元素粒子在晶胞中的位置考虑。
Ca 2+位于立方体的中央为一个晶胞所独占;钛离子位于晶胞的顶点上,为相邻两层8个晶胞所共有(左右、前后、上中下、左右前后4个而上下中相同重复共8个),而每个晶胞独占有8×1/8=1个。
氧离子位于棱上,在同一晶胞中,每个氧离子为同层的4个晶胞所共有,一个晶胞独占12×1/4=3个。
故氧、钙、钛的粒子数之比为3:1:1。
对晶体结构的认识人们最初对晶体的认识完全是理性思考的结果。
可以说,结晶化学开始于丹麦科学家斯丹诺(N.Steno)的晶体构造理论。
斯丹诺通过研究石英晶体断面,于1669年提出晶面交角守恒定律,即晶体在生长过程中各晶面大小虽然都在变化,但晶面的交角恒定不变(图1)。
由此,人们可以从外形上鉴别不同的矿物和晶体。
法国的结晶学家阿羽衣(R.J.Haüy)依据晶体具有沿一定晶面碎裂的性质,对晶体的微观结构做了合理而大胆的设想,于1784年提出晶体是由具有多面体形状的晶胞平行而无间隙地堆积而成的。