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教学目标:
知识与技能
1.了解分子晶体和原子晶体的特征。
2.通过NaCl、CsCl的晶体结构,学生知道晶体中粒子的
排列规律。了解离子晶体的特征。
3.通过对晶胞的分析,学生会计算晶胞中粒子的个数。
过程与方法
通过几种典型的晶体(干冰、金刚石、石墨、NaCl、CsCl、金属)结构的分析,学生能从三维的角度考虑粒子在空间的分布。
情感态度与价值观
通过晶体结构课件的展示,学生能感受晶体的外在美和内在美。
课时:二课时
让我们一起先欣赏几种美丽的晶体
水晶石
请同学们判断下列物质是晶体还是非晶体:
水晶石
什么是晶体?什么是非晶体?
晶体有什么特点和性质?
晶体和非晶体的本质区别是什么?
概念
晶体:具有规则几何外形的固体
非晶体:没有规则几何外形的固体
分类
自范性
微观结构
晶体
有(能自发呈现多面体外形)
原子在三维空间里呈周期性有序排列
非晶体
没有(不能自发呈现多面体外形)
原子排列相对无序
说明:
晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。
晶体自范性的条件之一:生长速率适当。
石英玻璃
(见教材P60图3~1)
玛瑙和水晶都是SiO2的晶体,不同的是玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成的,而水晶则是熔融态SiO2缓慢冷却形成的。
玛瑙
水晶
(见教材P61图3~2)
熔融态物质凝固。
气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
溶质从溶液中析出。
粉末状的固体是否都为非晶体呢?
那么怎样判断固体是晶体还是非晶体呢?
一些晶体的显微照片:(见教材P61图3~3)
1.有规则的几何外形
(晶体内部质点和外形质点排列的高度有序性)
2 .有固定的熔沸点
3 .各向异性(强度、导热性、光学性质等)
4.当一波长的x-射线通过晶体时,会在记录仪上看到分立的斑点或者普线.
(教材63页图3-6)
区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是:
对固体进行X—射线衍射实验。(见课本P62科学视野)
1:不是晶体,粒子排列无序,没有晶体的自范性。
2:
A、采用X射线衍射实验,当X射线照射假宝石 时,不能使X射线产生衍射,只有散射效应。
B、观看是否具有对称性,在外形上假宝石没有相等的晶面、晶棱和顶角重复出现。
C、用它来刻划玻璃,真宝石硬度大,可刻划玻璃;而假宝石硬度小,不能用来刻划玻璃。
D、加热,真宝石沸点很高,而假宝石无固定的熔沸点,在一定的范围内便开始熔化。
E、可利用宝石的折光率鉴别
你想知道人造钻石和天然钻石的区别吗?
思考“学与问”:教材62页
人造钻石和天然钻石的区别
相同方面
不同方面
X-射线
亲油性
亲水性
天然钻石
成分
硬度
密度
发蓝色荧光
油会融在钻石表面
在钻石表面水呈小珠状
人造钻石
发黄色荧光和磷光
形成油珠
在钻石表面分散流走
课堂练习:
晶体为什么具有上述特征呢?
问题研究的方法:
三种典型立方晶胞结构
简单立方
体心立方
面心立方
1.晶胞:晶体中的最小重复单元
2 .晶胞的特征:
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
一般来说,晶胞都是平行六面体
(-):晶胞:
晶体和晶胞的关系:晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成.(蜂巢和蜂室的关系教材66页图3-7)
答案: B 为什么呢?
问题: 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
平行六面体
体心:1
面心:1/2
顶点:1/8
棱边:1/4
为什么?
请看:
体心:1
面心:1/2
顶点:1/8
棱边:1/4
(二): 晶胞中粒子个数计算规律
晶胞
顶角
棱上
面上
中心
立方体
1/8
1/4
1/2
1
顶角
棱上
面上
各4个
绿色:8× ? = 4
或8× 1/8+6×1/2 = 4
灰色:12× ?+1=4
各1/2个
练习:
1: 下面几种晶胞中分别含有几个原子?
课 堂 练 习 题
1.钛酸钡的热稳定性好,
介电常数高,在小型变
压器、话筒和扩音器
中都有应用。其晶体
的结构示意图如右图
所示。则它的化学式
为( )[上海市2001年奥赛初赛试题]
A.BaTi8O12 B. BaTi4O6
C. BaTi2O4 D. BaTiO3
D
石墨晶体的层状结构,层内为平面正六边形结构(如图),试回答下列问题:
(1)图中平均每个正六边形占有C原子数为____个、占有的碳碳键数为____个。
碳原
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