内容正文:
第1节 认识晶体
课程标准
素养目标
1.了解晶体的重要特征。
2.简单了解晶体的分类。
3.了解晶胞的概念,以及晶胞与晶体的关系,会用“切割法”确定晶胞中的微粒数目(或微粒数目比)和晶体的化学式。
1.宏观辨识与微观探析:通过了解晶体类型的分类,认识物质的结构与性质之间的关系。
2.证据推理与模型认知:借助实物模型,让学生感受、辨识、体验,提升空间想像能力与模型认知素养。
知识点一 晶体的特性
一、晶体
1.晶体的含义
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.晶体的特征
(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
共价晶体
__原子__
__共价键__
金刚石
分子晶体
__分子__
__分子间作用力__
冰
二、非晶体与准晶体
1.非晶体:内部微粒无__周期性__重复排列的固体物质。
2.准晶体:介于晶体和非晶体之间的固体,并具有与晶体相似的原子排列的__有序性__,但是不具备晶体中原子的__周期性__重复排列。
[思考探究]
1.晶体内部的微粒一定按一定规律呈周期性的排列吗?
提示:晶体内部的微粒在空间按一定规律呈周期性的排列,而非晶体中的微粒排列是无规则的。
2.缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中能否慢慢变为完美的立方体块?
提示:能。NaCl从溶液中析出,可形成NaCl晶体。
[归纳提升]
晶体与非晶体的比较
比较
晶体
非晶体
结构特征
结构粒子周期性有序排列
结构粒子无序排列
性质特征
自范性
有
无
熔点
固定
不固定
异同表现
各向异性
各向同性
二者区
别方法
间接方法:测定其是
否有固定的熔点
科学方法:对固体进行
X射线衍射实验
[易错提醒] 关于晶体与非晶体的认识误区
(1)同一物质可以是晶体,也可以是非晶体,如晶体SiO2和非晶体SiO2。
(2)有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体,不一定是晶体。例如,玻璃制品可以塑造出规则的几何外形,也可以具有美观对称的外观。
(3)具有固定组成的物质也不一定是晶体,如某些无定形体也有固定的组成。
(4)晶体不一定都有规则的几何外形,如玛瑙。
1.(2022·泰安一中高二检测)下列叙述正确的是( )
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、共价晶体
解析 有些人工加工而成的非晶体也具有规则几何外形和高度对称性,A、B错误;具有各向异性的固体一定是晶体,C正确;晶体可分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、共价晶体,依据的是构成晶体的微粒的种类和微粒间相互作用的不同,D错误。
答案 C
2.(2022·合肥一中高二检测)下列有关晶体和非晶体的说法正确的是( )
A.无色透明的固体一定是晶体
B.晶体能自发地呈现规则的多面体外形,非晶体不能
C.晶体研碎后即变为非晶体
D.将玻璃加工成规则的固体即变成晶体
解析 无色透明的玻璃属于非晶体,将其加工成有规则几何外形的玻璃制品,仍为非晶体,A、D错误;组成晶体的粒子在空间呈现周期性重复排列,因此,晶体研碎成小的颗粒仍然是晶体,C错误。
答案 B
3.(2022·山东实验中学高二模拟)如图是a、b两种不同物质的熔化曲线,下列说法正确的是( )
A.a是晶体 B.a是非晶体
C.b是晶体 D.a、b都是非晶体
解析 晶体有固定的熔点,由图a分析知,中间有一段温度不变,但一直在吸收能量,此时所对应的温度即为此晶体的熔点;b曲线温度一直在升高,没有一段温度是不变的,表示b物质没有固定的熔点,为非晶体。
答案 A
知识点二 晶体结构的基本重复单元——晶胞
1.概念:晶体结构中基本的重复单元。
2.形状:平行六面体。
3.特点:所有晶胞的形状及内部的原子种类、个数及几何排列完全相同。
4.晶胞中微粒数的计算——切割法
例如金属铜的一个晶胞的微粒数为 8×+6×=4 。
[思考探究]
1.在任何晶胞中,位于顶点上的微粒,一定被8个晶胞共有吗?
提示:不一定。长方体(包括立方体)晶胞中位于顶点上的微粒同为8个