高中化學(xué)《晶體的常識》課件3 新人教版選修3

高二化學(xué)（選修高二化學(xué)（選修3）第三章）第三章教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：知識與技能知識與技能 1.1.了解分子晶體和原子晶體的特征。了解分子晶體和原子晶體的特征。 2.2.通過通過NaClNaCl、CsClCsCl的晶體結(jié)構(gòu)，學(xué)生知道晶體中粒子的晶體結(jié)構(gòu)，學(xué)生知道晶體中粒子的排列規(guī)律。了解離子晶體的特征。的排列規(guī)律。了解離子晶體的特征。 3.3.通過對晶胞的分析，學(xué)生會計算晶胞中粒子的個數(shù)通過對晶胞的分析，學(xué)生會計算晶胞中粒子的個數(shù)。過程與方法過程與方法 通過幾種典型的晶體（干冰、金剛石、石墨、通過幾種典型的晶體（干冰、金剛石、石墨、NaClNaCl、CsClCsCl、金屬）結(jié)構(gòu)的分析，學(xué)生能從三維的角度考慮粒、金屬）結(jié)構(gòu)的分析，學(xué)生能從三維的角度考慮粒子在空間的分布。子在空間的分布。情感態(tài)度與價值觀情感態(tài)度與價值觀 通過晶體結(jié)構(gòu)課件的展示，學(xué)生能感受晶體的外在通過晶體結(jié)構(gòu)課件的展示，學(xué)生能感受晶體的外在美和內(nèi)在美。美和內(nèi)在美。課時：二課時課時：二課時第一節(jié)讓我們一起先欣賞幾種美麗的晶體雪雪花花金剛石金剛石冰糖冰糖石墨石墨水晶石水晶石觀察思考請同學(xué)們判斷下列物質(zhì)是晶體還是非晶體：水晶石水晶石思考什么是晶體？什么是非晶體？晶體有什么特點(diǎn)和性質(zhì)？晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是什么？一、晶體與非晶體一、晶體與非晶體1.概念晶體：具有規(guī)則幾何外形的固體非晶體：沒有規(guī)則幾何外形的固體2.分類晶體晶體離子型晶體離子型晶體 原子型晶體原子型晶體 分子型晶體分子型晶體 金屬型晶體金屬型晶體 混合型晶體混合型晶體3、晶體與非晶體的本質(zhì)差異說明：晶體自范性的本質(zhì)：是晶體中粒子微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象。晶體自范性的條件之一：生長速率適當(dāng)。石英玻璃石英玻璃天然水晶球里的瑪瑙和水晶經(jīng)不同途徑得到的晶體4、晶體形成的途徑熔融態(tài)物質(zhì)凝固。氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固（凝華）。溶質(zhì)從溶液中析出。問題與思考5、晶體的特性.有規(guī)則的幾何外形（晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)和外形質(zhì)點(diǎn)排列的高度有序性） .有固定的熔沸點(diǎn) .各向異性（強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等）.當(dāng)一波長的射線通過晶體時，會在記錄儀上看到分立的斑點(diǎn)或者普線（教材3頁圖）區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是：區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是：對固體進(jìn)行對固體進(jìn)行X射線衍射實驗。（見課本射線衍射實驗。（見課本P62科學(xué)視野）科學(xué)視野）學(xué)與問 教材62頁1：不是晶體，粒子排列無序，沒有晶體的自范性。2：A、采用X射線衍射實驗，當(dāng)X射線照射假寶石 時，不能使X射線產(chǎn)生衍射，只有散射效應(yīng)。B、觀看是否具有對稱性，在外形上假寶石沒有相等的晶面、晶棱和頂角重復(fù)出現(xiàn)。C、用它來刻劃玻璃，真寶石硬度大，可刻劃玻璃；而假寶石硬度小，不能用來刻劃玻璃。D、加熱，真寶石沸點(diǎn)很高，而假寶石無固定的熔沸點(diǎn)，在一定的范圍內(nèi)便開始熔化。E、可利用寶石的折光率鑒別你想知道人造鉆石和天然鉆石的區(qū)別嗎？思考思考“學(xué)與問學(xué)與問”：教材教材62頁頁人造鉆石和天然鉆石的區(qū)別課堂練習(xí)：P64 1、2 本節(jié)課結(jié)束第二課時 二:晶胞晶體為什么具有上述特征呢晶體為什么具有上述特征呢?問題研究的方法問題研究的方法:1.晶胞：晶胞：晶體中的最小晶體中的最小重復(fù)重復(fù)單元單元2 .晶胞的特征：晶胞的特征：通過上、下、左、右、前、后的通過上、下、左、右、前、后的平移平移能與下一個最能與下一個最小單元（即晶胞）完全重合小單元（即晶胞）完全重合3. 一般來說一般來說,晶胞都是平行六面體晶胞都是平行六面體 (-):晶胞晶胞:4. 晶體和晶胞的關(guān)系：晶體和晶胞的關(guān)系：晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置無隙并置”而成.(蜂巢和蜂室的關(guān)系教材蜂巢和蜂室的關(guān)系教材66頁圖頁圖3-7)答案答案: B 為什么呢為什么呢?問題問題: 銅晶體的一個晶胞中含有多少個銅原子銅晶體的一個晶胞中含有多少個銅原子? A: 14 B: 4 C: 8 D: 6平行六平行六面體面體(二二):晶胞中原子個數(shù)的計算晶胞中原子個數(shù)的計算體心：體心：1面心：面心：1/2頂點(diǎn)：頂點(diǎn)：1/8棱邊：棱邊：1/4為什么為什么？1 12 24 43 37 76 68 85 51 12 22 21 13 34 4請看請看:1 1體心：體心：1面心：面心：1/2頂點(diǎn)：頂點(diǎn)：1/8棱邊：棱邊：1/4(二): 晶胞中粒子個數(shù)計算規(guī)律 各各4個個綠色：綠色：8 = 4或或8 1/8+61/2 = 4灰色：灰色：12 +1=4各各1/2個個 練習(xí): 1: 下面幾種晶胞中分別含有幾個原子?課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí) 題題1.鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好, 介電常數(shù)高介電常數(shù)高,在小型變在小型變 壓器、話筒和擴(kuò)音器壓器、話筒和擴(kuò)音器 中都有應(yīng)用。其晶體中都有應(yīng)用。其晶體 的結(jié)構(gòu)示意圖如右圖的結(jié)構(gòu)示意圖如右圖 所示。則它的化學(xué)式所示。則它的化學(xué)式 為（為（ ） 上海市上海市20012001年奧賽初賽試題年奧賽初賽試題 A.BaTiA.BaTi8 8O O1212 B. BaTi B. BaTi4 4O O6 6 C. BaTi C. BaTi2 2O O4 4 D. BaTiO D. BaTiO3 3BaTiOD 石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)（如圖），試回答下列問題：（如圖），試回答下列問題：（1 1）圖中平均每個正六邊）圖中平均每個正六邊形占有形占有C C原子數(shù)為原子數(shù)為_個、個、占有的碳碳鍵數(shù)為占有的碳碳鍵數(shù)為_個。個。碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為目之比為_。練習(xí)二：練習(xí)二：2 2：3 32 23 3學(xué)與問（教材64頁: ）學(xué)與問答案學(xué)與問答案: 2 2 8 8作業(yè)：作業(yè)： 教材教材P64 3：列式計算下圖晶胞中各有多少個原子：列式計算下圖晶胞中各有多少個原子二氧化碳及其晶胞思考思考1.NaCl1.NaCl晶體中，每個晶體中，每個NaNa+ +周周 圍最近距離的圍最近距離的ClCl- -有有 個？個？ 每個每個ClCl- -周圍最近距離的周圍最近距離的 NaNa+ +有有 個？個？2.2.在在NaClNaCl晶體中，每個晶體中，每個NaNa+ +周周 圍最近距離的圍最近距離的NaNa+ +有有 個？個？3.3.氯化鈉的化學(xué)式用氯化鈉的化學(xué)式用“NaClNaCl”來表示，原因何在？能來表示，原因何在？能否否 把把“NaClNaCl”稱為分子式？稱為分子式？ 4.4.每個晶胞中平均有每個晶胞中平均有 個個NaNa+ +？ 個個ClCl- -？（位于頂？（位于頂 點(diǎn)、棱邊、面心、體心上的粒子對該晶胞的貢獻(xiàn)）點(diǎn)、棱邊、面心、體心上的粒子對該晶胞的貢獻(xiàn)）5.5.該晶胞中，若該晶胞中，若NaNa+ +和和ClCl- -間的最近距離為間的最近距離為0.5a0.5ax1010-10-10m m， 則晶體的密度則晶體的密度= = 6 66 6121244039/a3 （g/cm3）2 21 13 34 4a a1010-8-8cmcm晶體中最小正方體中所含的晶體中最小正方體中所含的NaNa+ +和和ClCl的個數(shù)均為的個數(shù)均為: :（個）（個）84 4 = =1216.0210232158.5g 即每個小正方體中平均含即每個小正方體中平均含 個個“NaClNaCl”，質(zhì)量為，質(zhì)量為: :21解解法法2 2： 而此小正方體體積為而此小正方體體積為(0.5a(0.5a1010-8-8) )3 33 36.0210232158.5g(0.5a(0.5a1010-8-8) )3 33 30.39a3g. -3=故故NaClNaCl晶體的密度為：晶體的密度為：解解法法1 1： 每個晶胞中所含的每個晶胞中所含的NaNa+ +和和ClCl的個數(shù)均為的個數(shù)均為4 4個，即含個，即含4 4個個“NaClNaCl”。 每個晶胞的質(zhì)量為：每個晶胞的質(zhì)量為：6.02102358.54g 每個晶胞的體積為：每個晶胞的體積為：(a(a1010-8-8) )3 33 3故故NaClNaCl晶體的密度為：晶體的密度為：6.02102358.54(a(a1010-8-8) )3 3= =0.39a3g. -3解解法法3 3：依：依= = m m/ /v v每個晶胞中所含的每個晶胞中所含的NaNa+ +和和ClCl的個數(shù)均為的個數(shù)均為4 4個，即含個，即含4 4個個“NaClNaCl”。 每個晶胞的體積為：每個晶胞的體積為： (a(a1010-8-8) )3 33 3故故NaClNaCl晶體的密度為：晶體的密度為：= =0.39a3g. -3即含即含4 4個個“NaClNaCl”所占的體積為：所占的體積為：(a(a1010-8-8) )3 33 3那么那么1 1個個“NaClNaCl”所占的體積為：所占的體積為：(a(a1010-8-8) )3 3 /4/4 3 3則：則：1molNaCl1molNaCl所占的體積為：所占的體積為： 6.021023 (a(a1010-8-8) )3 3 /4/4 3 3而而1molNaCl1molNaCl的質(zhì)量為：的質(zhì)量為：58.5g6.021023(a(a1010-8-8) )3 3 /4/4 3 358.5g6.021023(a(a1010-8-8) )3 3 3 358.5 4g=-Cs+-Cl-CSCLCSCL的晶體結(jié)構(gòu)示意圖的晶體結(jié)構(gòu)示意圖 返回原處ClCl- - 1.1.在在CsClCsCl晶體中，每個晶體中，每個CsCs+ +周圍最近距離的周圍最近距離的CsCs+ + 有幾個？每個有幾個？每個ClCl- -周圍最近距離的周圍最近距離的ClCl- -有幾個？有幾個？2.2.分析分析“CsClCsCl” 化學(xué)式的由來?；瘜W(xué)式的由來。思考思考6587213416個個2 21 13 34 4 在晶體結(jié)構(gòu)中確定一個具有代表性在晶體結(jié)構(gòu)中確定一個具有代表性的最小重復(fù)單元為研究對象，運(yùn)用點(diǎn)、的最小重復(fù)單元為研究對象，運(yùn)用點(diǎn)、線、面的量進(jìn)行解答。線、面的量進(jìn)行解答。（摩爾質(zhì)量、阿伏加德羅常數(shù)與密度的關(guān)系）（摩爾質(zhì)量、阿伏加德羅常數(shù)與密度的關(guān)系）二、有關(guān)晶體的計算二、有關(guān)晶體的計算