3.1 认识晶体-2021-2022学年高中化学选修3【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

第1节　认识晶体 目标与素养：1.了解晶体的重要特征，简单了解晶体的分类。(宏观辨识)2.通过等径圆球与非等径圆球的堆积模型认识晶体中微粒排列的周期性规律。(微观探析)3.了解晶胞的概念，以及晶胞与晶体的关系，会用“切割法”确定晶胞中的粒子数目(或粒子数目比)和晶体的化学式。(模型认知) 一、晶体的特性 1．晶体的概念 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。 2．晶体的特性 (1)晶体的自范性：在适宜的条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。 (2)晶体的各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。 (3)晶体有特定的对称性：晶体具有规则的几何外形。 3．晶体的分类 (1)分类标准：根据晶体内部微粒的种类和微粒间相互作用的不同。 (2)分类 晶体类型 构成微粒 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 金属阳离子、自由电子 金属键 铜 原子晶体 原子 共价键 金刚石 分子晶体 分子 分子间作用力 冰 二、晶体结构的堆积模型 1．等径圆球的密堆积——金属晶体 (1) (2)配位数：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。 2．非等径圆球的密堆积 三、晶体结构的最小重复单元——晶胞 概念 晶体结构中最小的重复单元 形状 大小、形状完全相同的平行六面体 类型 A3型——六方最密堆积——六方晶胞 A1型——面心立方最密堆积—— 面心立方晶胞 “切割法” 计算 某晶胞中的微粒，如果被n个晶胞所共有，则微粒的1/n属于该晶胞 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)1 mol NaCl晶体含NA个NaCl分子。(×) (2)金属晶体是由金属键为基本作用形成的，还含有离子键。(×) (3)等径圆球在每一列上进行紧密堆积的方式只有一种。(√) (4)金属镁的晶体属于A3型最密堆积。(√) 2．有下列离子晶体的空间结构示意图：以M代表阳离子，以N代表阴离子，·代表阳离子，代表阴离子，化学式为MN2的晶体结构为(　　) B　[利用切割法计算立方晶胞微粒个数的过程如下：A中阳离子处于顶点位置，故其在晶胞中的数目为8×＝1个，而阴离子位于体心，其数目为1，故A的化学式为MN；同理可得，B中，M为4×＝，N为1，化学式为MN2；C中M为4×＝，N为4×＋1＝，化学式为MN3；D中M为8×＋4×＝3，N为1，化学式为M3N。] 3．晶体与玻璃、橡胶等非晶体有什么不同？ [答案]　晶体与非晶体不同之处：晶体外观上有规则的几何外形；晶体具有自范性、各向异性、对称性的特性；晶体的内部微粒在空间按一定规律做周期性重复性排列。而非晶体则不具有上述特点。 晶体和非晶体的区别 固体 外观 微观结构 自范性 各向异性 熔点 晶体 具有规则的几何外形 粒子在三维空间周期性有序排列 有 各向异性 固定 非晶体 不具有规则的几何外形 粒子排列 相对无序 没有 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 【典例1】　区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是(　　) A．测定熔点、沸点 B．观察外形 C．对固体进行X射线衍射实验 D．通过比较硬度确定 C　[从外形和某些物理性质可以初步鉴别晶体和非晶体，但并不一定可靠。区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，所以只有C选项正确。] 依据晶体的特性判断固体是不是晶体，存在一定的不确定性，应从本质特征上进行把握。 1．下列晶体中由原子直接构成的分子晶体是(　　) A．氯化钠　　 B．氦气 C．金刚石 D．金属 B　[A项，氯化钠是由Na＋和Cl－通过离子键结合形成的离子晶体；B项，氦气是由氦原子通过分子间作用力结合形成的分子晶体；C项，金刚石是由碳原子通过共价键结合形成的原子晶体；D项，金属是由金属阳离子和自由电子通过金属键结合形成的金属晶体。] 判断晶体类型的依据 (1)依据构成晶体微粒的种类。离子晶体：阴、阳离子；分子晶体：分子或原子；原子晶体：原子；金属晶体：金属阳离子和自由电子。 (2)依据构成晶体微粒之间的作用力。离子晶体：离子键；分子晶体：分子间作用力；原子晶体：共价键；金属晶体：金属键。 晶体结构的堆积模型 1.等径圆球的密堆积 由于金属键没有方向性，每个金属原子中的电子分布基本是球对称的，所以可以把金属晶体看成是由直径相等的圆球在三维空间堆积而成的。等径圆球的密堆积方式有A3型最密堆积和A1型最密堆积两种。 (1)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。 (2)等径圆球在一个平面上的堆积方式很多，下图给出了两种模式。进行