魯科版 選修3 第三章 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì) 第1節(jié) 認(rèn)識(shí)晶體 (共2課時(shí),含答案)

書利華教育網(wǎng)您的教育資源庫(kù)第3章 物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì)第1節(jié) 認(rèn)識(shí)晶體【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知識(shí)與技能1、從認(rèn)識(shí)一般固體出發(fā)，重點(diǎn)了解晶體的基本特征、類型以及不同類型晶體的一般物理性質(zhì)。2、晶體形成的途徑及特性。3、晶體與非晶體的區(qū)別。4、晶胞的概念。5、知道晶胞是晶體的最小結(jié)構(gòu)重復(fù)單元，能用切割法計(jì)算一個(gè)晶胞種實(shí)際擁有的微粒數(shù)。過(guò)程與方法1、通過(guò)讓學(xué)生查閱相關(guān)資料，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力2、學(xué)會(huì)分析、理解、歸納和總結(jié)的邏輯思維方法，提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)學(xué)習(xí)本節(jié)與生活、生產(chǎn)、科技相聯(lián)系的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)、積極探索的精神第1課時(shí)【自主預(yù)習(xí)提綱】一、晶體的特性1、晶體與非晶體概念晶體：_非晶體:_2、晶體的特性規(guī)則的幾何外形。自范性：在適宜的條件下，晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)_、_多面體外形，這稱為晶體的自范性。 各向異性：晶體在不同方向上表現(xiàn)出_的物理性質(zhì)。對(duì)稱性。如規(guī)則的食鹽晶體具有_外形，它既有_對(duì)稱性，出有_對(duì)稱性。3、晶體形成的一段途徑：（1）熔融態(tài)物質(zhì)凝固；（2）氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固（凝華）；（3）溶質(zhì)從溶液中析出。4、晶體與非晶體的對(duì)比類別晶體非晶體微觀結(jié)構(gòu)原子在三維空間里呈_排列原子排列相對(duì)_自范性幾何外形對(duì)稱性熔點(diǎn)其他物理性質(zhì)實(shí)例5、常見晶體的種類(1) 的晶體稱為離子晶體；(2) 的晶體稱為金屬晶體；(3) 的晶體稱為原子晶體；(4) 的晶體稱為分子晶體。二、晶體的堆積模型1緊密堆積原理：因?yàn)榻饘冁I、離子鍵、分子間的相互作用沒(méi)有 ，所以組成金屬晶體、離子晶體、分子晶體的微粒服從 原理。2等徑圓球的密堆積金屬晶體的結(jié)構(gòu)形式可歸結(jié)為等徑圓球的密堆積。其中，每一層都是最緊密堆積，也就是每個(gè)等徑球與周圍 相接觸。而層與層之間的堆積時(shí)有多種方式：一種是“ABAB”重復(fù)方式，叫 型的最密堆積，一種是“ABCABC” 重復(fù)方式，叫 型的最密堆積。在密堆積中，一個(gè)原子或離子周圍所鄰接的原子或離子的數(shù)目稱為_。3非等徑圓球的密堆積離子晶體中，陰、陽(yáng)離子的半徑是不相同的，因此離子晶體可以視為_的密堆積，即將不同半徑的圓球的堆積看成是大球先按一定方式做_，小球再填充在_。4分子晶體的結(jié)構(gòu)形式在分子晶體中，原子先以_形成分子，分子間再以_形成晶體。分子間盡可能采用_排列方式，但若晶體中的微粒間以共價(jià)鍵結(jié)合進(jìn)行堆積時(shí)，由于共價(jià)鍵的_和_決定了一個(gè)原子周圍的其他原子的_及_，故其微粒堆積的緊密程度降低?！纠}1】水的狀態(tài)除了氣、液和固態(tài)外，還有玻璃態(tài)。它是由液態(tài)水急速冷卻到165k時(shí)形成的，玻璃態(tài)的水無(wú)固態(tài)形狀，不存在晶體結(jié)構(gòu)，且密度與普通液態(tài)水的密度相同，有關(guān)玻璃態(tài)水的敘述正確的是( )A.水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積縮小 B.水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積膨脹C. 玻璃態(tài)是水的一種特殊狀態(tài) D. 玻璃態(tài)水是分子晶體【例題2】關(guān)于晶體的下列說(shuō)法正確的是A在晶體中只要有陰離子就一定有陽(yáng)離子 B在晶體中只要有陽(yáng)離子就一定有陰離子C離子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的高 D分子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體的低【當(dāng)堂達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】1、下列關(guān)于晶體與非晶體的說(shuō)法正確的是： A、晶體一定比非晶體的熔點(diǎn)高 B、晶體有自范性但排列無(wú)序C、非晶體無(wú)自范性而且排列無(wú)序 D、固體SiO2一定是晶體2、區(qū)別晶體與非晶體最可靠的科學(xué)方法是： A、熔沸點(diǎn) B、硬度 C、顏色 D、x-射線衍射實(shí)驗(yàn)3、在我們的生活中遇到許多固體，通過(guò)今天這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道固體可以分為晶體與非晶體。請(qǐng)你舉出常見的晶體與非晶體的實(shí)例。4、下列不屬于晶體的特點(diǎn)是： A、一定有固定的幾何外形 B、一定有各向異性C、一定有固定的熔點(diǎn) D、一定是無(wú)色透明的固體5、下列過(guò)程難以得到晶體的有： A、 對(duì)NaCl飽和溶液降溫，所得到的固體B、 氣態(tài)H2O冷卻為液態(tài)，然后再冷卻成的固態(tài)C、 熔融的KNO3冷卻后所得的固體D、 將液態(tài)的玻璃冷卻成所得到的固體6、晶體具有各向異性。如藍(lán)晶石（Al2O3·SiO2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨在與層垂直的方向上的導(dǎo)電率與層平行的方向上的導(dǎo)電率1104。晶體的各向異性主要表現(xiàn)在是： 硬度 導(dǎo)熱性 導(dǎo)電性 光學(xué)性質(zhì)A、 B、 C、 D、7、一些不法商人制造假寶石來(lái)牟取暴利，你能否根據(jù)晶體物理性質(zhì)的各向異性的特點(diǎn)，列舉出一些可能有效鑒別假寶石的方法？第二課時(shí)三、晶胞1晶胞是晶體結(jié)構(gòu)中最小的 ，是從晶體結(jié)構(gòu)中截取下來(lái)的大小、形狀完全相同的 。2晶胞中粒子數(shù)的計(jì)算方法：晶體結(jié)構(gòu)類習(xí)題最常見的題型就是已知晶胞的結(jié)構(gòu)而求晶體的化學(xué)式。解答這類習(xí)題首先要明確一個(gè)概念：由晶胞構(gòu)成的晶體，其化學(xué)式不一定是表示一個(gè)分子中含有多少個(gè)原子，而是表示每個(gè)晶胞中平均含有各類原子的個(gè)數(shù)，即各類原子的最簡(jiǎn)個(gè)數(shù)比。解答這類習(xí)題，通常采用分?jǐn)偡?。在一個(gè)晶胞結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的多個(gè)原子，這些原子并不是只為這個(gè)晶胞所獨(dú)立占有，而是為多個(gè)晶胞所共有，那么，在一個(gè)晶胞結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的每個(gè)原子，這個(gè)晶體能分?jǐn)偟蕉嗌俦壤?。這就是分?jǐn)偡?。分?jǐn)偡ǖ母灸康木褪撬愠鲆粋€(gè)晶胞單獨(dú)占有的各類原子的個(gè)數(shù)。分?jǐn)偡ǖ母驹瓌t是：晶胞任意位置上的一個(gè)原子如果是被x個(gè)晶胞所共有，那么，每個(gè)晶胞對(duì)這個(gè)原子分得的份額就是1/x。計(jì)算方法位置頂點(diǎn)棱邊面心體心貢獻(xiàn)1/81/41/21【例題3】某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X位于立方體的頂點(diǎn)，Y位于立方體的中心。試分析： （1）在一個(gè)晶胞中有 個(gè)X， 個(gè)Y，所以該晶體的化學(xué)式為_ _。 （2）晶體中距離最近的2個(gè)X與一個(gè)Y所形成的夾角XYX角度為_（填角的度數(shù)）【例題4】OTiBa鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好，介電常數(shù)高，在小型變壓器、話筒和擴(kuò)音器中都有應(yīng)用。鈦酸鋇晶體的結(jié)構(gòu)示意圖為右圖，它的化學(xué)式是（ ）A.BaTi8O12 B.BaTi4O6 C.BaTi2O4 D.BaTIO3【當(dāng)堂達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】1. 晶體中最小的重復(fù)單元晶胞，凡處于立方體頂點(diǎn)的微粒，同時(shí)為 個(gè)晶胞共有；凡處于立方體棱上的微粒，同時(shí)為 個(gè)晶胞共有；凡處于立方體面上的微粒，同時(shí)為 個(gè)晶胞共有；凡處于立方體體心的微粒，同時(shí)為 個(gè)晶胞共有。2.某物質(zhì)的晶體中含A、B、C三種元素，其排列方式如圖所示(其中前后兩面心上的B原子未能畫出)，晶體中A、B、C的中原子個(gè)數(shù)之比依次為( ) A.1:3:1 B.2:3:1 C.2:2:1 D.1:3:3 3.1987年2月，未經(jīng)武（Paul Chu）教授等發(fā)現(xiàn)鈦鋇銅氧化合物在90K溫度下即具有超導(dǎo)性。若該化合物的結(jié)構(gòu)如右圖所示，則該化合物的化學(xué)式可能是（ ）A.YBa2CuO7x B.YBa2Cu2O7x C.YBa2Cu3O7x D.YBa2Cu4O7x4某離子化合物的晶胞如右圖所示立體結(jié)構(gòu)，晶胞是整個(gè)晶體中最基本的重復(fù)單位。陽(yáng)離子位于此晶胞的中心，陰離子位于8個(gè)頂點(diǎn)，該離子化合物中，陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比是（ ）A、18 B、14 C、12 D、11 5.如右圖石墨晶體結(jié)構(gòu)的每一層里平均每個(gè)最小的正六邊形占有碳原子數(shù)目為（ ）A、2 B、3 C、4 D、66.許多物質(zhì)在通常條件下是以晶體的形式存在，而一種晶體又可視作若干相同的基本結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成，這些基本結(jié)構(gòu)單元在結(jié)構(gòu)化學(xué)中被稱作晶胞。已知某化合物是由鈣、鈦、氧三種元素組成的晶體，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該物質(zhì)的化學(xué)式為（ ）ACa4TiO3 BCa4TiO6 CCaTiO3 DCa8TiO12 7.下列有關(guān)晶體的特征及結(jié)構(gòu)的陳述中不正確的是（ ）   A 單晶一般都有各向異性    B 晶體有固定的熔點(diǎn)   C 所有晶體都有一定的規(guī)整外形   D 多晶一般不表現(xiàn)各向異性8.現(xiàn)有甲、乙、丙(如下圖三種晶體的晶胞：(甲中x處于晶胞的中心，乙中a處于晶胞的中心)，可推知：甲晶體中x與y的個(gè)數(shù)比是_，乙中a與b的個(gè)數(shù)比是_，丙晶胞中有_個(gè)c離子，有_個(gè)d離子。9、現(xiàn)有甲、乙、丙、丁四種晶胞（如圖2-8所示），可推知：甲晶體中A與B的離子個(gè)數(shù)比為 ；乙晶體的化學(xué)式為 ；丙晶體的化學(xué)式為_；丁晶體的化學(xué)式為_。10.右圖是超導(dǎo)化合物-鈣鈦礦晶體的晶胞結(jié)構(gòu)。請(qǐng)回答：(1)該化合物的化學(xué)式為          。(2)在該化合物晶體中，與某個(gè)鈦離子距離最近且相等的其他鈦離子共有       個(gè)。 第1節(jié) 認(rèn)識(shí)晶體自我檢測(cè)1下列各對(duì)物質(zhì)中，化學(xué)鍵類型和晶體類型完全相同的是 （ ）ANaCl和NaOH BBr2和H2O CCl4和FeCl3 DCO2和SiO22某單質(zhì)晶體一定不是 （ ）A離子晶體 B分子晶體 C原子晶體 D金屬晶體3下列敘述正確的是 （ ）A任何晶體中，若含有陽(yáng)離子也一定含有陰離子B離子晶體中可能含有共價(jià)鍵C離子晶體中只含有離子鍵不含有共價(jià)鍵D分子晶體中只存在分子作用力，不含有其他化學(xué)鍵4下列有關(guān)金屬元素特征的敘述中正確的是 （ ）A金屬元素的原子只有還原性，離子只有氧化性B金屬元素在化合物中一定顯正價(jià)C金屬元素在不同化合物中的化合價(jià)均不同D金屬單質(zhì)在常溫下都是固體5含有離子的晶體 （ ）A一定是離子晶體 B可能是分子晶體 C可能是原子晶體 D可能是金屬晶體6下列說(shuō)法一定正確的是 （ ）A其水溶液導(dǎo)電的一定是離子晶體B熔融態(tài)導(dǎo)電的一定是離子晶體C固態(tài)導(dǎo)電的一定是金屬晶體D固態(tài)不導(dǎo)電熔融態(tài)導(dǎo)電的一定是離子晶體7碘的熔、沸點(diǎn)較低，其原因是（ ）A碘的非金屬性較弱 BI2中II鍵不穩(wěn)定C碘分子的分子間作用力比較小 D碘的氧化性較弱8下列敘述中正確的是（ ）A分子晶體中一定存在共價(jià)鍵 B離子晶體中一定含金屬元素C原子晶體中一定不存在離子鍵 D離子晶體中不可能存在共價(jià)鍵9干冰氣化時(shí)發(fā)生變化的是（ ）A分子內(nèi)共價(jià)鍵 B分子間作用力C分子間的距離 D分子內(nèi)原子間的距離10有關(guān)A1型密堆積與A3型密堆積的說(shuō)法中正確的是 （ ）AA1型密堆積是最密堆積，A3型密堆積不是最密堆積。B兩者都是最密堆積，其中A1型密堆積是一、三、五各層球心重合，二、四、六各層球心重合；A3型密堆積是四、五、六層分別和一、二、三層球心重合。C原子晶體一般都采用A1型密堆積或A3型密堆積。D只有金屬晶體才可能采用A1型密堆積或A3型密堆積。11能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的原子晶體是 （ ）A鋁 B金剛石 C硅 D二氧化硅12.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 （ ）A分子晶體中范德華力沒(méi)有方向性和飽和性，所以分子晶體一般都采取密堆積，但要受到分子形狀的影響。B離子晶體一般都是非等徑球的密堆積C由于共價(jià)鍵的方向性和飽和性，原子晶體堆積的緊密程度大大降低。D配位數(shù)就是配位鍵的數(shù)目。13對(duì)于A1型密堆積的描述錯(cuò)誤的是（ ）AA1型密堆積晶體的晶胞也叫面心立方晶胞。B面心立方晶胞的每個(gè)頂點(diǎn)上和每個(gè)面的中心上都各有一個(gè)金屬原子C平均每個(gè)面心立方晶胞中有14個(gè)金屬原子D平均每個(gè)面心立方晶胞中有4個(gè)金屬原子14.在干冰晶體中每個(gè)CO2分子周圍緊鄰的 CO2分子有_個(gè) 在晶體中截取一個(gè)最小的正方形；使正方形的四個(gè)頂點(diǎn)部落到CO2分子的中心，則在這個(gè)正方形的平面上有_個(gè)C02分子。15最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如右圖所示，頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學(xué)式是 。第1節(jié) 認(rèn)識(shí)晶體參考答案第1課時(shí)1、C；2、D；3、晶體：瑪瑙、水晶、硫晶體等等；非晶體玻璃、水泥等等。4、D 5、D 6、D 7、(略)第2課時(shí)1. 8 4 2 1 2.A 3.C 4.D 5.A 6.C 7.D 8.解析：x:y4:3 a：b1：1 4個(gè)c 4個(gè)d 處于晶胞中心的x或a為該晶胞單獨(dú)占有，位于立方體頂點(diǎn)的微粒為8個(gè)立方體共有，位于立方體棱邊的微粒為四個(gè)立方體共有，位于立方體面的微粒為兩個(gè)立方體共有，所以x:yl：6×184：3；a:b=1:8×181：1；丙晶胞中c離子為12×14+14(個(gè))；d離子為8×18+6×124(個(gè))9、1：1 C2D EF XY2Z10.解析：這個(gè)晶胞對(duì)位于頂點(diǎn)上的每個(gè)鈦原子占有的份額為1/8，所以，它單獨(dú)占有的鈦原子個(gè)數(shù)為8×1/8=1個(gè)；它對(duì)位于棱上的每個(gè)氧原子占有的份額為1/4，所以，它單獨(dú)占有的氧原子個(gè)數(shù)為12×1/4=3個(gè)；它全部擁有體內(nèi)的那一個(gè)鈣原子，所以，該晶胞中單獨(dú)占有的鈦原子、氧原子和鈣原子的個(gè)數(shù)分別為：1、3、1.鈦位于立方體的頂點(diǎn)上，與一個(gè)鈦離子距離最近的鈦離子是與它共棱的,與它共棱的離子都是二個(gè)，所以，共6個(gè)。答案：(1)該化合物的化學(xué)式為CaTiO3 (2) 6個(gè)第1節(jié) 認(rèn)識(shí)晶體自我檢測(cè)1.B 2.A 3.B 4.B 5.D 6.D 7.C 8.C 9.BC 10.B 11.CD 12.D 13.C 14. 12個(gè) 4個(gè)15解析：考察學(xué)生對(duì)晶體結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)概念的理解、運(yùn)用能力。解題關(guān)鍵：本題是送給粗心同學(xué)的“禮物”，一些在省初賽中得分較高的同學(xué)，包括部分后來(lái)沖進(jìn)冬令營(yíng)的同學(xué)都在此題“載了跟頭”。從題目本身來(lái)看，本題圖形“就是”NaCl晶胞的圖形，按頂點(diǎn)算1/8，棱中點(diǎn)算1/4，面心算1/2，中心算1的規(guī)則很快可算出Na:Cl=1:1，或一部分同學(xué)甚至已記住答案，就是1:1，所以，閱卷發(fā)現(xiàn)相當(dāng)多的考生答案為TiC可CTi。部分考生把該分子當(dāng)成晶體結(jié)構(gòu)的一部分。其實(shí)，本題命題者一開始就清楚交待：它是一個(gè)小分子，而非像NaCl晶體那樣的巨型分子。所以，審題清楚對(duì)考生來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。答案：Ti14C13。書利華教育網(wǎng)您的教育資源庫(kù)