鲁科版选修3 第3章第一节 认识晶体 （课件40张PPT）
文档属性
| 名称 | 鲁科版选修3 第3章第一节 认识晶体 （课件40张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 10.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-03-15 12:00:14 | ||
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文档简介
(共40张PPT)
高二化学 物质结构
第三章 物质的聚集状态与物质性质
第1节 认识晶体 第一课时
第一节
认识晶体
观察图片，这些固体在外形上有什么区别？
1、食盐、冰、金属、宝石、水晶大部分矿石等 都是晶体，那么什么样的物质才能称为晶体？
2、晶体与玻璃、橡胶等非晶体有什么不同？
3、为什么晶体具有明显不同于非晶体的特性？
一、晶体的特性
Cu晶体结构示意图
构成晶体与非晶体的微粒在空间的排列有何不同?
NaCl晶体结构示意图
导电性差
导电性强
1.晶体的特性
（1）具有规则的几何外形。
在适宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。 （自范性）
（2）各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。
（3）对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。
（4）有固定的熔、沸点，而非晶体没有。
2.晶体的概念：
(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。
(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。如玻璃、沥青、石蜡 、松香。
熔点
X-射线衍射
(4)获得晶体的三条途径
①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接 。
③溶质从溶液中析出。
凝固(凝华)
(3)两者区别方法
实例 冰、NaCl、Fe 玻璃、石蜡
两者区别方法 间接方法:测定其是否有固定的 .
科学方法:对固体进行 实验
3.晶体的种类
根据晶体构成微粒和相互作用不同分为四种类型：
晶体类型 金属晶体 离子晶体 分子晶体 原子晶体
微粒种类
微粒间相互作用
二、晶体结构的堆积模型
你已经知道，晶体具有的规则几何外形源于组成晶体的微粒按照一定规律周期性地重复排列。那么，晶体中的微粒是如何排列的？如何认识晶体内部微粒排列的规律？
把乒乓球装入盒中，盒中的乒乓球怎样排列才能使装入的乒乓球数目最多？
【活动探究】
【活动提示】
（1）将小球先排成列，然后排成一层，认真观察每一个小球周围最多排几个小球，有几个空隙。
（2）将球扩展到两层有几种方式，认真观察两层球形成的空隙种类。
（3）扩展到三层，有几种排列方式，并寻找重复性排列的规律。
【思考】1. 将等径圆球在一列 上的最紧密排列
有几种？ 如何排列？
【活动探究】
把乒乓球装入盒中，盒中的乒乓球怎样排列才能使装入的乒乓球数目最多？
一维：
结论：一种密堆积方式
采用密置层排列能够降低体系的能量
二维：
结论：一种密堆积方式
金属晶体原子平面排列方式有两种：
非密置层
A
1
4
3
2
1
3
6
4
2
A
5
密置层
配位数为4
配位数为6
(配位数：一个原子或离子周围所邻接的原子或离子数目)
（1）金属晶体的密堆积模型分析
第二层 相对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准
1，3，5 位。 ( 或对准 2，4，6 位，其情形是一样的 )
关键是第三层，相对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。
（1）金属原子密置层堆积：
下图是A3型六方
紧密堆积的前视图
A
第一种是将球对准第一层的球。
于是每两层形成一个周期，即 …ABAB… 堆积方式，形成六方紧密堆积---A3型。
六方最密堆积
（Mg型）
配位数
12
A3型
面心立方紧密堆积的前视图
A
第四层再排 A，于是形成 …ABCABC… 三层一个周期。 得到面心立方堆积—A1型。
配位数 12 。
( 同层 6， 上下层各 3 )
面心立方最密堆积（Cu型）
体心立方堆积A2型（钾型）
配位数
8
（2）金属原子非密置层堆积分析：
非最紧密堆积，空间利用率低
A3、A1两种堆积都是最紧密堆积，空间利用率为 74.05%。
A2为非紧密堆积，空间利用率为68% 。
3. 等径圆球的密置双层有几种型式？
2. 同一密置层内与同一球紧密接触的球有几个？
1. 等径圆球在同一平面上有几种最紧密排列型式？
4. 在密置双层上再加一密置层，有几种最密堆积方式？
5. A3型最密堆积的周期性如何体现？
A1型最密堆积的周期性如何体现？
【课堂小结】
晶体结构的堆积模型
金属晶体属等径圆球的密堆积方式：
第三层球填充四面体空隙（即A3型密堆积）
第三层的球填充八面体空隙（即A 1型密堆积）
2.离子晶体属非等径圆球的密堆积方式：
配位数：一个原子或离子周围所邻接的原子或离子数目。
大球先按一定的方式做等径圆球密堆积
小球再填充到大球所形成的空隙中
NaCl： 离子先以A1型紧密堆积， 离子再填充到空隙中。
ZnS： 离子先以A1型紧密堆积， 离子再填充到空隙中。
Cl－
Na＋
S2－
Zn2＋
分子晶体属非等径圆球密堆积方式：
分子晶体尽可能采取紧密堆积的方式，但受到分子形状的影响。例如：
干冰采用A1型紧密堆积方式
而冰中水分子的堆积受到 的影响
原子晶体不服从紧密堆积方式：
共价键具有 性和 性，因此一个原子周围结合其它原子的数目是 （有限、无限）的，方向是 （一定、不固定）的。
氢键
饱和
方向
有限
一定
【当堂达标训练】
1、下列关于晶体与非晶体的说法正确的是： （ ）
A.晶体一定比非晶体的熔点高
B.晶体有自范性但排列无序
C.非晶体无自范性而且排列无序
D.固体SiO2一定是晶体
2、区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是：（ ）
A.熔沸点 B.硬度 C.颜色 D.x-射线衍射实验
3、下列过程难以得到晶体的有：（ ）
A.对NaCl饱和溶液降温，所得到的固体
B.气态H2O冷却为液态，然后再冷却成的固态
C.熔融的KNO3冷却后所得的固体
D.将液态的玻璃冷却成所得到的固体
4．下列叙述中正确的是（ ）
A．分子晶体中一定存在共价键
B．离子晶体中一定含金属元素
C．原子晶体中一定不存在离子键
D．离子晶体中不可能存在共价键
5.有关A1型密堆积与A3型密堆积的说法中正确的是（ ）
A.A1型密堆积是最密堆积，A3型密堆积不是最密堆积。
B.两者都是最密堆积，其中A1型密堆积是一、三、五…各层球心重合， 二、四、六…各层球心重合；A3型密堆积是四、五、六层…分别和一、 二、三层球心重合。
C.配位数就是配位键的数目
D.只有金属晶体才可能采用A1型密堆积或A3型密堆积。
高二化学 物质结构
第三章 物质的聚集状态与物质性质
第1节 认识晶体 第一课时
第一节
认识晶体
观察图片，这些固体在外形上有什么区别？
1、食盐、冰、金属、宝石、水晶大部分矿石等 都是晶体，那么什么样的物质才能称为晶体？
2、晶体与玻璃、橡胶等非晶体有什么不同？
3、为什么晶体具有明显不同于非晶体的特性？
一、晶体的特性
Cu晶体结构示意图
构成晶体与非晶体的微粒在空间的排列有何不同?
NaCl晶体结构示意图
导电性差
导电性强
1.晶体的特性
（1）具有规则的几何外形。
在适宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。 （自范性）
（2）各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。
（3）对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。
（4）有固定的熔、沸点，而非晶体没有。
2.晶体的概念：
(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。
(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。如玻璃、沥青、石蜡 、松香。
熔点
X-射线衍射
(4)获得晶体的三条途径
①熔融态物质凝固。
②气态物质冷却不经液态直接 。
③溶质从溶液中析出。
凝固(凝华)
(3)两者区别方法
实例 冰、NaCl、Fe 玻璃、石蜡
两者区别方法 间接方法:测定其是否有固定的 .
科学方法:对固体进行 实验
3.晶体的种类
根据晶体构成微粒和相互作用不同分为四种类型：
晶体类型 金属晶体 离子晶体 分子晶体 原子晶体
微粒种类
微粒间相互作用
二、晶体结构的堆积模型
你已经知道，晶体具有的规则几何外形源于组成晶体的微粒按照一定规律周期性地重复排列。那么，晶体中的微粒是如何排列的？如何认识晶体内部微粒排列的规律？
把乒乓球装入盒中，盒中的乒乓球怎样排列才能使装入的乒乓球数目最多？
【活动探究】
【活动提示】
（1）将小球先排成列，然后排成一层，认真观察每一个小球周围最多排几个小球，有几个空隙。
（2）将球扩展到两层有几种方式，认真观察两层球形成的空隙种类。
（3）扩展到三层，有几种排列方式，并寻找重复性排列的规律。
【思考】1. 将等径圆球在一列 上的最紧密排列
有几种？ 如何排列？
【活动探究】
把乒乓球装入盒中，盒中的乒乓球怎样排列才能使装入的乒乓球数目最多？
一维：
结论：一种密堆积方式
采用密置层排列能够降低体系的能量
二维：
结论：一种密堆积方式
金属晶体原子平面排列方式有两种：
非密置层
A
1
4
3
2
1
3
6
4
2
A
5
密置层
配位数为4
配位数为6
(配位数：一个原子或离子周围所邻接的原子或离子数目)
（1）金属晶体的密堆积模型分析
第二层 相对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准
1，3，5 位。 ( 或对准 2，4，6 位，其情形是一样的 )
关键是第三层，相对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。
（1）金属原子密置层堆积：
下图是A3型六方
紧密堆积的前视图
A
第一种是将球对准第一层的球。
于是每两层形成一个周期，即 …ABAB… 堆积方式，形成六方紧密堆积---A3型。
六方最密堆积
（Mg型）
配位数
12
A3型
面心立方紧密堆积的前视图
A
第四层再排 A，于是形成 …ABCABC… 三层一个周期。 得到面心立方堆积—A1型。
配位数 12 。
( 同层 6， 上下层各 3 )
面心立方最密堆积（Cu型）
体心立方堆积A2型（钾型）
配位数
8
（2）金属原子非密置层堆积分析：
非最紧密堆积，空间利用率低
A3、A1两种堆积都是最紧密堆积，空间利用率为 74.05%。
A2为非紧密堆积，空间利用率为68% 。
3. 等径圆球的密置双层有几种型式？
2. 同一密置层内与同一球紧密接触的球有几个？
1. 等径圆球在同一平面上有几种最紧密排列型式？
4. 在密置双层上再加一密置层，有几种最密堆积方式？
5. A3型最密堆积的周期性如何体现？
A1型最密堆积的周期性如何体现？
【课堂小结】
晶体结构的堆积模型
金属晶体属等径圆球的密堆积方式：
第三层球填充四面体空隙（即A3型密堆积）
第三层的球填充八面体空隙（即A 1型密堆积）
2.离子晶体属非等径圆球的密堆积方式：
配位数：一个原子或离子周围所邻接的原子或离子数目。
大球先按一定的方式做等径圆球密堆积
小球再填充到大球所形成的空隙中
NaCl： 离子先以A1型紧密堆积， 离子再填充到空隙中。
ZnS： 离子先以A1型紧密堆积， 离子再填充到空隙中。
Cl－
Na＋
S2－
Zn2＋
分子晶体属非等径圆球密堆积方式：
分子晶体尽可能采取紧密堆积的方式，但受到分子形状的影响。例如：
干冰采用A1型紧密堆积方式
而冰中水分子的堆积受到 的影响
原子晶体不服从紧密堆积方式：
共价键具有 性和 性，因此一个原子周围结合其它原子的数目是 （有限、无限）的，方向是 （一定、不固定）的。
氢键
饱和
方向
有限
一定
【当堂达标训练】
1、下列关于晶体与非晶体的说法正确的是： （ ）
A.晶体一定比非晶体的熔点高
B.晶体有自范性但排列无序
C.非晶体无自范性而且排列无序
D.固体SiO2一定是晶体
2、区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是：（ ）
A.熔沸点 B.硬度 C.颜色 D.x-射线衍射实验
3、下列过程难以得到晶体的有：（ ）
A.对NaCl饱和溶液降温，所得到的固体
B.气态H2O冷却为液态，然后再冷却成的固态
C.熔融的KNO3冷却后所得的固体
D.将液态的玻璃冷却成所得到的固体
4．下列叙述中正确的是（ ）
A．分子晶体中一定存在共价键
B．离子晶体中一定含金属元素
C．原子晶体中一定不存在离子键
D．离子晶体中不可能存在共价键
5.有关A1型密堆积与A3型密堆积的说法中正确的是（ ）
A.A1型密堆积是最密堆积，A3型密堆积不是最密堆积。
B.两者都是最密堆积，其中A1型密堆积是一、三、五…各层球心重合， 二、四、六…各层球心重合；A3型密堆积是四、五、六层…分别和一、 二、三层球心重合。
C.配位数就是配位键的数目
D.只有金属晶体才可能采用A1型密堆积或A3型密堆积。