高中化学第3章晶体结构与性质第1节晶体的常识学案新人教版选修3.docVIP

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第三章晶体结构与性质

本章概述·素养呈现

本部分内容是安排在原子结构、分子结构以及结构决定性质的内容之后来学习,对于学生有一定的理论基础。

有固定的几何外形的固体叫做晶体。它与非晶体的本质区别在于有自范性。晶体的特点为有规则的几何构型、有固定的熔点、各向异性。晶胞是晶体结构的基本单位,有晶胞可确定化学式。

只含分子的晶体称为分子晶体。在分子晶体中,分子内的原子间以共价键结合,而相邻的分子靠分子间作用力相互吸引。

原子晶体中原子间都以共价键相互结合,整块晶体是一个三维的共价键网状结构,是一个“巨分子”,又称共价晶体。由于原子之间相互结合的共价键非常强,要破坏这些化学键需要很大的能量,所以,原子晶体熔点高、硬度大。

金属晶体有许多共同的物理性质,如具有金属光泽、能导电、传热、具有延展性等。金属的这些共性都是由金属晶体中的化学键和金属原子的堆积方式所导致的。

离子晶体是由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。在离子晶体中,阴、阳离子按照一定的格式交替排列,具有一定的几何外形。不同的离子晶体,离子的排列方式可能不同,形成的晶体类型也不一定相同。离子晶体中离子间的相互作用是较强的离子键,所以离子晶体具有较高的熔、沸点,较大的硬度。

这部分知识概念多、理论性强,学习时要结合图形,提高观察能力和空间想象能力,这样才能更好地理解和掌握晶胞的概念和晶体的结构。

第一节晶体的常识

激趣入题·情境呈现

古埃及哈舍苏女王32岁英年早逝,按照习俗,她的遗体被制成木乃伊,并放进石棺秘密藏于山洞之中,随葬奇珍异宝无数,其中最珍贵的,当数戴在她脖子上的一串项链。300年后,考古学家找到了这座古墓,并发现女王脖子上确实戴着传说中的那串项链。令人惊讶的是,项链既非珍珠,亦不是宝玉,而是一些墨绿色的玻璃珠！其实,不必大惊小怪,在女王那个年代,玻璃珠本来就是一种极其昂贵的珍宝。

据古罗马博物学家普林尼的《自然史》记载,5000多年前,地中海东岸古国腓尼基的一艘满载着天然苏打晶体的大商船,在航行中搁浅,船员们便在附近的沙洲上用几块苏打晶体支锅煮食。当他们拿走锅时,惊奇地发现锅下苏打与砂粒接触处出现了许多透明光滑晶莹发亮的珠子。原来,这个沙洲尽是石英砂,天然苏打和石英砂在做饭时的高温下发生化学反应,形成光洁透明的玻璃珠。聪明的腓尼基人发现这一秘密后,便在特制的炉子里放进石英砂和苏打,加热熔炼出玻璃液,制成珠状,当做珍宝换取黄金。后来,这种制造玻璃的方法传到了埃及等国,玻璃生产便发展起来了。

钻石、红蓝宝石、玛瑙、珊瑚、翡翠,是人人都喜爱并想拥有的宝石,怎样才能买到一颗自己喜欢,物超所值的真品,而不是玻璃、塑料仿制的假货？

新知预习·自主探究

一、晶体的性质

1．晶体与非晶体的区别：

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__

2．获得晶体的途径：

3．晶体的特点：

(1)自范性。

在适宜的条件下,晶体能自发地呈现封闭的、规则的__多面体外形__,这称之为自范性。

(2)各向异性。

晶体在不同的方向上具有不同的__物理性质__。

(3)有固定的熔点。

给晶体加热,当温度升高到某温度便立即__熔化__。

二、晶胞

1．概念：晶体中重复出现的最基本的__结构单元__。

2．晶胞的结构：

3．晶胞中粒子数的计算方法——均摊法：

预习自测·初试牛刀

1．思考辨析：

(1)晶胞都是平行六面体。(×)

(2)晶体有规则的几何外形,有规则几何外形的固体都是晶体。(×)

(3)熔融态一定能得到晶体。(×)

(4)位于顶角上的粒子一定是为8个晶胞所共有。(×)

2．普通玻璃和水晶的根本区别在于(B)

A．外形不一样

B．普通玻璃的基本构成粒子无规则性地排列,水晶的基本构成粒子按一定规律做周期性重复排列

C．水晶有固定的熔点,普通玻璃无固定的熔点

D．水晶可用于能量转换,普通玻璃不能用于能量转换

解析：普通玻璃是非晶体,而水晶是晶体,晶体和非晶体的本质区别就是粒子(原子、离子或分子)在微空间里是否呈现周期性的有序排列,其他的不同点是由其结构决定的,故选B。

3．下列物质都是固体,其中不是晶体的是(A)

①橡胶②水晶③冰④干冰⑤冰醋酸⑥石蜡⑦玻璃

A．①⑥⑦ B．①②⑦

C．②④⑤⑦ D．①③⑥⑦

解析：橡胶是高分子化合物,属混合物,石蜡是石油分馏产物,是多种烃的混合物,玻璃是非晶体,所以选A。

4．晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。下列对晶体硅的叙述中正确的是(C)

A．形成晶体硅的速率越快越好

B．晶体硅没有固定的熔沸点

C．可用X－射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃

D．晶