高中化学 第3章 第1节 认识晶体 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-鲁科版高二选修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、晶体的特性1．晶体与非晶体(1)晶体：内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律做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．晶体的特性：(1)自范性：晶体在适宜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)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)对称性：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．常见的四种晶体类型晶体类型构成微粒种类微粒间的相互作用实例离子晶体阴、阳离子离子键NaCl金属晶体金属原子金属键Cu原子晶体原子共价键金刚石分子晶体分子分子间作用力干冰(1)晶体与非晶体的区别外观微观结构自范性各向异性熔、沸点晶体具有规则几何外形微粒在三维空间呈周期性有序排列有各向异性固定非晶体不具有规则几何外形微粒排列相对无序无各向同性不固定本质区别微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列(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之一：根据晶体结构微粒的种类及微粒间的相互作用。例1下列物质中属于晶体的是()A．棉花B．玻璃C．陶瓷D．胆矾答案D解析棉花内部微粒的排列是没有规则的，属于非晶体；玻璃、陶瓷没有固定的熔点，属于非晶体；胆矾的化学式为CuSO4·5H2O，是硫酸铜的晶体。例2下列叙述中正确的是()A．具有规则几何外形的固体一定是晶体B．具有特定对称性的固体一定是晶体C．具有各向异性的固体一定是晶体D．依据构成粒子的堆积方式可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体答案C解析晶体所具有的规则几何外形、各向异性和特定的对称性是其内部粒子规律性排列的外部反映，有些人工加工而成的固体也具有规则几何外形和高度对称性，故A、B两项错误；具有各向异性的固体一定是晶体，C项正确；晶体划分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体是依据构成晶体的微粒的种类和微粒间相互作用的不同，故D项错误。易错警示晶体具有规则的几何外形，但具有规则几何外形的固体不一定是晶体。非晶体也可以打磨成规则的几何外形，但仍不是晶体。二、晶体结构的堆积模型1．晶体结构的密堆积的原理金属原子、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。这是因为金属键、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，使晶体变得比较稳定。2．等径圆球的密堆积(金属晶体)(1)单列紧密堆积方式：等径圆球在一列上进行紧密堆积的方式只有一种，即所有的圆球都在一条直线上排列，如图所示：(2)同层紧密堆积方式：①等径圆球在一列上进行紧密堆积的方式只有一种，即只有当每个等径圆球与周围六个圆球相接触时才能做到最紧密堆积，这样形成的层称为密置层。②在密堆积中，一个原子或离子周围距离相等且最近的原子或离子的数目叫配位数。非密置层的配位数是4，密置层的配位数是6。③密置层放置的平面利用率比非密置层放置的要高。(3)多层紧密堆积的方式观察分析图，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，其配位数为12。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，其配位数为12。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，可以将这种堆积方式看成是大球先按一定的方式做等径圆球的密堆积，小球再填充在大球所形成的空隙中。(2)在一些离子晶体中，阴离子半径较大，应先将阴离子看成是等径圆球进行密堆积...