高中化学 第3章 第1节 第1课时 晶体的特性和晶体结构的堆积模型教案 鲁科版选修3-鲁科版高中选修3化学教案VIP免费

第1课时晶体的特性和晶体结构的堆积模型[学习目标定位]1.熟知晶体的概念、晶体的类型和晶体的分类依据。2.知道晶体结构的堆积模型。一晶体的特征1．观察下列物质的结构模型，回答问题。(1)晶体内部、非晶体的内部微粒排列各有什么特点？答案组成晶体的微粒在空间按一定规律呈周期性排列，而组成非晶体的微粒在空间杂乱无章地排列。(2)由上述分析可知：①晶体：内部粒子(原子、离子或分子)在空间按一定规律呈周期性重复排列构成的固体物质。如金刚石、食盐、干冰等。②非晶体：内部原子或分子的排列呈杂乱无章的分布状态的固体物质。如橡胶、玻璃、松香等。2．阅读教材，回答下列问题：(1)晶体的自范性是晶体在适当条件下可以自发地呈现封闭的、规则的多面体外形的性质。(2)晶体的各向异性是指在不同的方向上表现出不同的物理性质，如强度、导热性、光学性质等。(3)晶体具有特定的对称性，如规则的食盐晶体具有立方体外形，它既有轴对称性，也有面对称性。(4)晶体具有固定的熔、沸点。3．晶体的主要类型(1)根据晶体内部微粒种类和微粒间的相互作用的不同，可将晶体分为离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体。(2)将下列各晶体的类型填入表中：晶体氯化钠金刚石金属铜干冰类型离子晶体原子晶体金属晶体分子晶体[归纳总结]1．晶体具有的三个基本特征是自范性、各向异性和特定的对称性。2．晶体与非晶体的区别方法间接方法看是否有固定的熔点科学方法对固体进行X射线衍射实验3.判断晶体类型的方法是先看晶体结构微粒，再看微粒间的相互作用。[活学活用]1．晶体与非晶体的本质差别是()A．有无各向异性B．有无一定的几何外形C．有无固定熔点D．构成固体的粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列答案D解析晶体具有各向异性和固定的熔点，这是由于构成晶体的粒子在三维空间里呈周期性的有序排列的结果。本质上，晶体的自范性(能自发呈现多面体外形)是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。2．在单质的晶体中一定不存在的微粒是()A．原子B．分子C．阴离子D．阳离子答案C解析A项，例如金刚石由碳原子组成；B项，例如I2由I2分子组成；D项，例如金属Cu由Cu2＋和自由电子组成；C项中阴离子只能存在于离子化合物中。二晶体结构的堆积模型1．X射线衍射实验测定的结果表明，组成晶体的原子、离子或分子在没有其他因素(如氢键)影响时，在空间的排列大都服从紧密堆积原理。请根据晶体结构微粒间作用力的特征解释其原因是什么？答案在金属晶体、离子晶体和分子晶体的结构中，金属键、离子键和分子间作用力均没有方向性，因此都趋向于使原子、离子或分子吸引尽可能多的其他原子、离子或分子分布于周围，并以密堆积的方式降低体系的能量，这样晶体变得比较稳定。2．等径圆球的密堆积(金属晶体)(1)金属晶体中的原子可看成直径相等的球体。把它们放置在平面上(即二维空间里)，可有两种方式——非密置层和密置层(如下图所示)。观察上图回答下列问题：①等径圆球在一列上紧密堆积的方式是所有圆球都在同一条直线上排列。②平面放置的两种方式中，平面利用率高的是密置层。③在密堆积中，一个原子或离子周围所邻接的原子或离子的数目称为配位数。分析上图非密置层的配位数是4，密置层的配位数是6。(2)等径圆球在三维空间的密堆积方式实际上是密置单层与单层之间的堆积排列方式。取A、B两个等径圆球密置层，将B层放在A层上面。要做最密堆积使空隙最小也只有一种堆积方式，就是将两个密置层平行地错开一点，使B层的球的投影位置正落在A层中三个球所围成的空隙的中心上，并使两层紧密接触，称为密置双层(见右图)。(3)在密置双层的基础上再堆积第三层时，有两种堆积方式，如下图所示。观察分析上图，并结合教材内容回答下列问题：①图1所示密置层排列方式为“…ABAB…”，这种堆积方式称为A3型最密堆积，其堆积特点是B的上层与B的下层两层中的球的球心相对应。②图2所示密置层排列方式为“…ABCABC…”，这种堆积方式称为A1型最密堆积，其堆积特点是A、B、C三层球的球心位置均不同。3．非等径圆球的密堆积(离子晶体)(1)由于阴、阳离子的半径不同，因此离子晶体为不等径圆球的密堆积，可以...