《物质的聚集状态与晶体的常识》参考学案.docx

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学而优,教有方

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第一节物质的聚集状态与晶体的常识

核心素养发展目标

1.认识物质的聚集状态。

2.能从微观角度理解晶体的结构特征,并能结合晶体的特点判断晶体和非晶体。

3.能运用多种晶体模型来描述和解释有关晶体性质的现象,形成分析晶胞结构的思维模型,利用思维模型,根据晶胞结构确定微粒个数和化学式。

4.了解晶体结构的测定方法。

知识梳理

一、物质的聚集状态

1.20世纪前,人们以为分子是所有化学物质能够保持其性质的最小粒子,物质固、液、气三态的相互转化只是分子间距离发生了变化。

2.20世纪初,通过X射线衍射等实验手段,发现许多常见的晶体中并无分子,如氯化钠、石墨、二氧化硅、金刚石以及各种金属等。

3.气态和液态物质不一定都是由分子构成。如等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质;离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质。

4.其他物质聚集状态,如晶态、非晶态、塑晶态、液晶态等。

二、晶体与非晶体

1.晶体与非晶体的本质差异

固体

自范性

微观结构

晶体

原子在三维空间里呈周期性有序排列

非晶体

原子排列相对无序

2.获得晶体的途径

(1)实验探究

实验内容

实验操作及现象

获取硫黄晶体

硫黄粉eq\o(――→,\s\up7(加热))熔融态硫eq\o(――――→,\s\up7(自然冷却))淡黄色的菱形硫黄晶体

获取碘晶体

加热时,烧杯内产生大量紫色气体,没有出现液态的碘,停止加热,烧杯内的紫色气体渐渐消褪,最后消失,表面皿底部出现紫黑色晶体颗粒

获取氯化钠晶体

在烧杯底部慢慢析出立方体的无色晶体颗粒

(2)获得晶体的三条途径

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.晶体的特性

(1)自范性:晶体能自发地呈现多面体外形的性质。

(2)各向异性:晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。

(3)固定的熔点。

4.晶体与非晶体的测定方法

测定方法

测熔点

晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点

可靠方法

对固体进行X射线衍射实验

课堂作业:

1、判断题

(1)晶体有自范性且其微粒排列有序,在化学性质上表现各向异性()

(2)熔融态物质快速冷却即得到晶体()

(3)熔融的硝酸钾冷却可得晶体,故液态玻璃冷却也能得到晶体()

(4)粉末状的固体也有可能是晶体()

(5)晶体一定比非晶体的熔点高()

2.(2019·淄博高二检测)下列物质中属于晶体的是()

①橡胶②玻璃③食盐④水晶⑤塑料⑥胆矾

A.①④⑤ B.②③⑥

C.①③④ D.③④⑥

3.晶体具有各向异性。如蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨与层垂直的方向上的电导率是与层平行的方向上的电导率的eq\f(1,104)。晶体的各向异性主要表现在()

①硬度②导热性③导电性④光学性质

A.①③ B.②④

C.①②③ D.①②③④

三、晶胞

1.概念

描述晶体结构的基本单元。

2.晶胞与晶体的关系

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”是指相邻晶胞之间无任何间隙。

(2)“并置”是指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。

3.晶胞中粒子数目的计算

(1)铜晶胞

①位于顶角上的铜原子为8个晶胞共有。

②位于面心上的铜原子为2个晶胞共有。

因此晶体铜中完全属于某一晶胞的铜原子数是8×eq\f(1,8)+6×eq\f(1,2)=4。

(2)NaCl晶胞

①Cl-位于顶点和面心,共有4个。

②Na+位于棱上和体心,共有4个。

归纳总结:

1.晶胞是最小的平行六面体,它有8个顶角,三套各4根平行棱,三套各两个平行面。

2.均摊法确定晶胞中粒子的个数

若晶胞中某个粒子为n个晶胞所共用,则该粒子有eq\f(1,n)属于这个晶胞。

长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献

课堂练习

1、判断题

(1)晶胞是晶体的最小的结构重复单元()

(2)不同的晶体中,晶胞的大小和形状都相同()

(3)晶胞中任何一个粒子都属于该晶胞()

(4)一般地,晶体的化学式表示晶体中各类原子或离子的最简整数比()

2.下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图,数一数,它们分别平均含几个原子?

(1)钠________个;(2)锌________个;(3)碘________个;(4)金刚石________个。

3.(2019·南通高二调研)下列各项是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式,图中:○—X,●—

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