2015年高中化学《物质结构与性质》3.1晶体的常识教案 新人教版选修3
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第一节晶体的常识教学目标:1、了解晶体的有关常识,知道什么是晶体,什么是晶胞。
2、从微观角度认识晶体的排列方式,会简单计算晶胞的化学式。
3、了解人类探索物质结构的价值,认同“物质结构的探索是无止境的”观点,认识在分子等层次研究物质的意义。
教学重点:晶体、晶胞概念。
教学难点:计算晶胞的化学式。
教学过程:[导课]走进化学实验室,你能见到许多固体,如蜡状的白磷(P4)、黄色的硫黄、紫黑色的碘(I2)和高锰酸钾(KMnO4)、蓝色的硫酸铜(CuSO4·5H20)、白色的碳酸钙等。
放眼世界,自然界中绝大多数矿物也都是固体。
你一定还能说出生活中常见的更多的固体,如金属、玻璃、陶瓷、砖瓦、水泥、塑料、橡胶、木材……你是否知道固体有晶体和非晶体之分?绝大多数常见的固体是晶体,只有如玻璃之类的物质属于非晶体(又称玻璃体)。
晶体与非晶体有什么本质的差异呢?今天我们开始学习…。
[板书]第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识[投影]常见的晶体(或展示实物):[思考]晶体规则的几何外型与组成晶体的微粒在空间的存在什么关系?[自范性微观结构晶体有(能自发呈现多面体外型)原子在三维空间里呈周期性的有序排列非晶体没有(不能自发呈现多面体外型)原子排列相对无序[发生的过程。
不过,“自发”过程的实现,仍需要一定的条件。
例如,水能白发地从高处流向低处,但不打开拦截水流的闸门,水库里的水就不能下泻。
晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。
熔融态物质冷却凝固,有时得到晶体,但凝固速率过快,常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则外形的块状物。
[板书]1、晶体的自范性即晶体能白发地呈现多面体外形的性质。
[投影][讲述]最有趣的例子是天然的水晶球。
水晶球是岩浆里熔融态的Si02侵入地壳内的空洞冷却形成的。
剖开水晶球,常见它的外层是看不到晶体外形的玛瑙,内层才是呈现晶体外形的水晶。
其实,玛瑙和水晶都是二氧化硅晶体,不同的是,玛瑙是熔融态Si02快速冷却形成的,而水晶则是热液缓慢冷却形成的。
第三章晶体结构与性质
第一节晶体的常识
一、教学目标
(一)知识与技能目标
1知道获得晶体的几种途径
2理解晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质区别
3初步学会确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法
4掌握晶体和晶胞的概念
5掌握晶体的特征
(二)过程与方法目标
1学生通过观察、实验等方法获取信息
2学会收集信息方法,的运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工
(三)情感态度与价值观目标
1体验科学探究的方法
2保持对生活中化学的好奇心和探知欲,增强学生学习化学的兴趣。
二、教学重点
(一)晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质区别
(二)确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法
三、教学难点
确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法
四、教学用品
晶胞实物模型、2铁架台、酒精灯、食盐晶体、胆矾晶体、硝酸钾晶体、蒸发皿、圆底烧瓶、碘、水、多媒体
么?
概念以及源自对晶胞的贡献的计算方法。
考虑到本节课是概念性的知识比较多,比起教师直接传授,教师先提出问题,让学生自己课后查阅相关的资料自己找出答案,上课的时候交流知识要好很多,这充分体现了新课改的理念,让学生成为教学活动中的主体。
对于晶胞中原子的排列和原子对晶胞的贡献,这知识点比较抽象,教师可以根据学生的情况,是否加入学生自学并讨论知识的行列。
使用这种教学方法有利于锻炼学生表达能力、收集信息的能力、合作学习的能力等等,这要求老师要有很好的掌控教学的能力,且比较浪费课时。
概念性、适用性的知识比较适合用这种方法,而比较抽象的、有实验的、计算的不宜用这种方法,因为知识太难了,会打击学生的积极性。
晶体常识(1)教学内容分析:本节内容是安排在原子结构、分子结构以及结构决定性质的内容之后来学习,对于学生的学习有一定的理论基础。
本节内容主要是通过介绍各种各样的固体为出发点来过渡到本堂课的主题——晶体和非晶体。
而晶体和非晶体的学习是以各自的自范性和微观结构比较为切入点,进而得出得到晶体的一般途径以及晶体的常见性质和区分晶体的方法。
教学目标设定:1、通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。
2、学会分析、理解、归纳和总结的逻辑思维方法,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。
3、了解区别晶体与非晶体的方法,认识化学的实用价值,增强学习化学的兴趣。
教学重难点:1、晶体与非晶体的区别2、晶体的特征教学方法建议:探究法教学过程设计:[新课引入]:前面我们讨论过原子结构、分子结构,对于化学键的形成也有了初步的了解,同时也知道组成千万种物质的质点可以是离子、原子或分子。
又根据物质在不同温度和压强下,物质主要分为三态:气态、液态和固态,下面我们观察一些固态物质的图片。
[投影]:1、蜡状白磷; 2、黄色的硫磺; 3、紫黑色的碘; 4、高锰酸钾[讲述]:像上面这一类固体,有着自己有序的排列,我们把它们称为晶体;而像玻璃这一类固体,本身原子排列杂乱无章,称它为非晶体,今天我们的课题就是一起来探究晶体与非晶体的有关知识。
[板书]:一、晶体与非晶体[板书]:1、晶体与非晶体的本质差异[提问]:在初中化学中,大家已学过晶体与非晶体,你知道它们之间有没有差异?[回答]:学生:晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点。
[讲解]:晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点,这只是晶体与非晶体的表观现象,那么他们在本质上有哪些差异呢?[投影] 晶体与非晶体的本质差异[板书]:自范性:晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。
[解释]:所谓自范性即“自发”进行,但这里得注意,“自发”过程的实现仍需一定的条件。
例如:水能自发地从高处流向低处,但不打开拦截水流的闸门,水库里的水不能下泻。
优质资料---欢迎下载江苏省兴化楚水实验学校高二化学集体备课教案 科目 化 学 年级 高二 班级 时间课题 第一节 晶体常识(第1课时 )(知识、能力、品德)教学目标 1、通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。
2、学会分析、理解、归纳和总结的逻辑思维方法,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。
3、了解区别晶体与非晶体的方法,认识化学的实用价值,增强学习化学的兴趣。
(重点、难点) 教 材 分 析重点:1、晶体与非晶体的区别 2、晶体的特征 难点:1、晶体与非晶体的区别 2、晶体的特征板书设计示意框图 一、晶体与非晶体1、晶体与非晶体的本质差异2、晶体形成的一段途径:(1)熔融态物质凝固; (2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华); (3)溶质从溶液中析出 3、晶体的特点:(1)有固定的几何外形;(2)有固定的熔点;(3)有各向异性。
4、晶体的定义:一、晶胞定义:晶体结构中的基本单元叫晶胞二、晶胞中原子个数的计算方法:位于晶胞顶点的微粒,实际提供给晶胞的只有1/8;位于晶胞棱边的微粒,实际提供给晶胞的只有1/4;位于晶胞面心的微粒,实际提供给晶胞的只有1/2;位于晶胞中心的微粒,实际提供给晶胞的只有1。
练习:1、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞(如图2-8所示),可推知:甲晶体中A 与B的离子个数比为;乙晶体的化学式为;丙晶体的化学式为______;丁晶体的化学式为______。
2、钙-钛矿晶胞结构如图2-9所示。
观察钙-钛矿晶胞结构,求该晶体中,钙、钛、氧的微粒个数比为多少?3、晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体,其中含有20个等边三角形的面和一定数目的顶角,每个顶角各有一个硼原子。
如图2-10所示,回答:(1)键角____;(2)晶体硼中的硼原子数____个;B—B键____条?4、在碳单质的成员中还有一种混合型晶体——石墨,如图2-11所示。
它是层状结构,层与层之间依靠作用力相结合。
山东省单县职高2013—2014年高中化学 3.1晶体的常识教案新人教版选修3教材分析:本节内容是安排在原子结构、分子结构以及结构决定性质的内容之后来学习,对于学生的学习有一定的理论基础。
本节内容主要是通过介绍各种各样的固体为出发点来过渡到本堂课的主题——晶体和非晶体.而晶体和非晶体的学习是以各自的自范性和微观结构比较为切入点,进而得出得到晶体的一般途径以及晶体的常见性质和区分晶体的方法。
学习目标]一、晶体与非晶体1.晶体的自范性即______________________________________________________。
晶体呈自范性的条件之一是____________________________________________________。
2.得到晶体一般有三条途径:(1)____________,(2)___________________________,(3)_________________________3。
自范性微观结构。
晶体非晶体4。
晶体的熔点较__________,而非晶体的熔点_______________,区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是______________________________________________。
二、晶胞5._________________________________ _________________是晶胞。
方法导引]晶胞中粒子数的计算方法:晶体结构类习题最常见的题型就是已知晶胞的结构而求晶体的化学式。
解答这类习题首先要明确一个概念:由晶胞构成的晶体,其化学式不一定是表示一个分子中含有多少个原子,而是表示每个晶胞中平均含有各类原子的个数,即各类原子的最简个数比。
解答这类习题,通常采用分摊法.在一个晶胞结构中出现的多个原子,这些原子并不是只为这个晶胞所独立占有,而是为多个晶胞所共有,那么,在一个晶胞结构中出现的每个原子,这个晶体能分摊到多少比例呢。
优质资料---欢迎下载第三章第一节晶体的常识总课时 2第 1 课时教学设计理念新理念下的化学教学强调“以学生的发展为本”,注重学生的可持续发展。
建构主义理论认为“学习不应该被看成是对于教师授予知识的被动接受,而是学习者以自身已有的知识和经验为基础主动的建构活动”,即学生的学习过程应该是学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。
“基于问题学习”是建构主义所提倡的一种教学方式,同时心理学的研究也表明,发现问题是思维的起点,也是思维的源泉和动力。
基于建构注意理论的指导,本设计以层层递进的问题式教学为主,辅助以实验、幻灯片、讨论、归纳等手段,引领学生发现问题,在合作、交流中解决问题,并进一步深化,将所得知识进行应用,学生在体验到不断解决问题的成功感的同时,逐步体验科学探究的过程,提升自己的创新能力。
教材分析本节课之前的章节中,已对原子结构、分子结构和化学键做了详细的介绍,为本章内容的学习奠定了理论基础。
而本节课中对晶体常识的介绍,则是以后学习各种晶体结构与性质的一个重要开端。
关于晶体的常识本节教材的内容包括三部分:1、晶体与非晶体的区别;2、晶体的特点;3、晶体的制备。
学情分析学生在初中物理的学习中,对晶体与非晶体在宏观上有了一定的了解,但对其微观本质了解并不多,基本可以运用在前几个章节学习的原子结构、分子结构和化学键的知识对本节课进一步学习。
再通过设计合适的情境和问题,让学生自己分析、归纳出晶体与非晶体的各种性质教知识与技1、了解晶体与非晶体的本质差异2、掌握晶体的基本性质展示具体的实物和图片进行教学。
例如,展示一些实验室常见的晶体实物:食盐、蓝矾、明矾、硝酸钾等;展示一些非晶体实物:玻璃、松香,一些塑料回答:晶体和非晶体联系旧知,导入课题同时提出问题:同学们都知道,物质主要可分为三种聚集状态;固态、液态和气态,当然我们看到的这些全是固态,那么固态物质又分为几类呢?【板书】第三章晶体和结构与性质我们先来了解一下晶体的有关常识【板书】第一节晶体的常识讨论引导学生观察刚才展示的实物以及本章章图中的各种矿石的彩色图片等。
优质资料---欢迎下载第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识主备人:【学习目标】1.认识晶体和非晶体的本质差异,知道晶体的特征和性质,了解获得晶体的途径。
2.知道晶胞的概念,学会晶胞中微粒数的计算方法(均摊法),能根据晶胞的结构确定晶体的化学式。
【知识点一】晶体与非晶体1.观察分析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?(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的分布状态的固体物质。
如橡胶、玻璃、松香等。
2.思考下列问题:(1)在室温下,将一块不规则的CuSO4·5H2O固体放入饱和CuSO4溶液中,经过一段时间后会发生什么变化?(2)将冰和玻璃加热各有什么现象?(3)观察下列三个图片,说明了什么?通过以上分析,晶体的性质为①晶体具有自范性。
它是指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。
它是晶体中结构微粒在微观空间呈现的宏观表象。
②晶体具有固定的熔点。
③晶体具有各向异性。
它是指在的物理性质,如强度、导热性、光学性质等。
例如:蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度是的。
3.“盐成卤水,暴晒日中,即成方印,洁白可爱”,说明可获得晶体,除此之外,熔融态物质,气态物质的均可得到晶体。
【归纳总结】晶体与非晶体的特征和性质晶体非晶体结构特征(本质区别) 结构微粒周期性有序排列结构微粒无序排列性质特征自范性有无熔、沸点固定不固定某些物理性质各向异性各向同性二者区别方法间接方法看是否有固定的熔、沸点科学方法对固体进行X-射线衍射实验发电成本仅为多晶硅的三分之一。
预计非晶硅光电薄膜产业的增长速率,将比多晶硅太阳能产业更为快速,非晶硅薄膜技术将成为今后太阳能电池的市场主流。
试探究下列问题:(1)下图中a、b是两种硅的部分结构,请指出哪种是晶体硅,哪种是非晶硅?a:____________;b:____________。
第三章晶体的结构与性质第一节晶体的常识【教学目标】1、了解晶体的初步知识,知道晶体与非晶体的本质差异,学会识别晶体与非晶体的结构示意图。
2、知道晶胞的概念,了解晶胞与晶体的关系,学会通过分析晶胞得出晶体的组成。
3、培养空间想象能力和进一步认识“物质结构觉得物质性质”的客观规律。
【教学重点】晶体、晶胞的概念。
【教学难点】计算晶胞的化学式。
【教学过程】[导入]走进化学实验室,你能见到许多固体,如蜡状的白磷(P4)、黄色的硫黄、紫黑色的碘(I2)和高锰酸钾(KMnO4)、蓝色的硫酸铜(CuSO4·5H20)、白色的碳酸钙等。
放眼世界,自然界中绝大多数矿物也都是固体。
你一定还能说出生活中常见的更多的固体,如金属、玻璃、陶瓷、砖瓦、水泥、塑料、橡胶、木材……你是否知道固体有晶体和非晶体之分?绝大多数常见的固体是晶体,只有如玻璃之类的物质属于非晶体(又称玻璃体)。
晶体与非晶体有什么本质的差异呢?今天我们开始学习…。
[板书] 第三章晶体的结构与性质第一节晶体的常识[投影]常见的晶体(或展示实物):[思考]晶体规则的几何外型与组成晶体的微粒在空间的存在什么关系?[投影]表3-1晶体与非晶体的本质差异[讲解]即自动发生的过程。
不过,“自发”过程的实现,仍需要一定的条件。
例如,水能白发地从高处流向低处,但不打开拦截水流的闸门,水库里的水就不能下泻。
晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。
熔融态物质冷却凝固,有时得到晶体,但凝固速率过快,常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则外形的块状物。
[板书]1、晶体的自范性即晶体能白发地呈现多面体外形的性质。
[投影]图3-1天然水晶球里的玛瑙和水晶。
[讲述]最有趣的例子是天然的水晶球。
水晶球是岩浆里熔融态的Si02侵入地壳内的空洞冷却形成的。
剖开水晶球,常见它的外层是看不到晶体外形的玛瑙,内层才是呈现晶体外形的水晶。
其实,玛瑙和水晶都是二氧化硅晶体,不同的是,玛瑙是熔融态Si02快速冷却形成的,而水晶则是热液缓慢冷却形成的。
第一节晶体的常识【教学目标】1、了解晶体的初步知识,知道晶体与非晶体的本质差异,学会识别晶体与非晶体的结构示意图。
2、知道晶胞的概念,了解晶胞与晶体的关系,学会通过分析晶胞得出晶体的组成。
3、培养空间想象能力和进一步认识“物质结构觉得物质性质”的客观规律。
【教学重点】晶体、晶胞的概念。
【教学难点】计算晶胞的化学式。
【教学过程】[导入]走进化学实验室,你能见到许多固体,如蜡状的白磷(P4)、黄色的硫黄、紫黑色的碘(I2)和高锰酸钾(KMnO4)、蓝色的硫酸铜(CuSO4·5H20)、白色的碳酸钙等。
放眼世界,自然界中绝大多数矿物也都是固体。
你一定还能说出生活中常见的更多的固体,如金属、玻璃、陶瓷、砖瓦、水泥、塑料、橡胶、木材……你是否知道固体有晶体和非晶体之分?绝大多数常见的固体是晶体,只有如玻璃之类的物质属于非晶体(又称玻璃体)。
晶体与非晶体有什么本质的差异呢?今天我们开始学习…。
[板书] 第三章晶体的结构与性质第一节晶体的常识[投影]常见的晶体(或展示实物):[思考]晶体规则的几何外型与组成晶体的微粒在空间的存在什么关系?[自范性微观结构晶体有(能自发呈现多面体外型)原子在三维空间里呈周期性的有序排列非晶体没有(不能自发呈现多面体外型)原子排列相对无序[自动发生的过程。
不过,“自发”过程的实现,仍需要一定的条件。
例如,水能白发地从高处流向低处,但不打开拦截水流的闸门,水库里的水就不能下泻。
晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。
熔融态物质冷却凝固,有时得到晶体,但凝固速率过快,常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则外形的块状物。
[板书]1、晶体的自范性即晶体能白发地呈现多面体外形的性质。
[投影]图3-1天然水晶球里的玛瑙和水晶。
[讲述]最有趣的例子是天然的水晶球。
水晶球是岩浆里熔融态的Si02侵入地壳内的空洞冷却形成的。
剖开水晶球,常见它的外层是看不到晶体外形的玛瑙,内层才是呈现晶体外形的水晶。
第二课时一、晶胞定义:晶体结构中的基本单元叫晶胞二、晶胞中原子个数的计算方法:位于晶胞顶点的微粒,实际提供给晶胞的只有1/8;位于晶胞棱边的微粒,实际提供给晶胞的只有1/4;位于晶胞面心的微粒,实际提供给晶胞的只有1/2;位于晶胞中心的微粒,实际提供给晶胞的只有1。
练习:1、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞(如图2-8所示),可推知:甲晶体中A与B的离子个数比为;乙晶体的化学式为;丙晶体的化学式为______;丁晶体的化学式为______。
2、钙-钛矿晶胞结构如图2-9所示。
观察钙-钛矿晶胞结构,求该晶体中,钙、钛、氧的微粒个数比为多少?3、晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体,其中含有20个等边三角形的面和一定数目的顶角,每个顶角各有一个硼原子。
如图2-10所示,回答:(1)键角____;(2)晶体硼中的硼原子数____个;B—B键____条?4、在碳单质的成员中还有一种混合型晶体——石墨,如图2-11所示。
它是层状结构,层与层之间依靠作用力相结合。
每层内部碳原子与碳原子之间靠作用力相结合,其键角。
分析图中每个六边形含有个碳原子。
5、C70分子是形如椭球状的多面体,该结构的建立基于以下考虑:(1)C70分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;(2)C70分子中只含有五边形和六边形;(3)多面体的顶点数、面数和棱边数的关系遵循欧拉定理:顶点数+面数-棱边数=2。
根据以上所述确定:(1)C70分子中所含的单键数和双键数;(2)C70分子中的五边形和六边形各有多少?可以删除编辑的word文档温馨提示:教师授课注意事项:1、立足课本。
2、明确目标。
3、明确重点。
4、把握重难点。
5、注重学习自学和互学。
6、教师少说学生多练习。
7、练习要梯度。
8、当堂训练批改作业。
(由于文档太多,如有错误或侵权,请练习本店马上删除)。
第一节 晶体的常识教材分析:本节内容是安排在原子结构、分子结构以及结构决定性质的内容之后来学习,对于学生的学习有一定的理论基础。
本节内容主要是通过介绍各种各样的固体为出发点来过渡到本堂课的主题——晶体和非晶体。
而晶体和非晶体的学习是以各自的自范性和微观结构比较为切入点,进而得出得到晶体的一般途径以及晶体的常见性质和区分晶体的方法。
[学习目标][知识梳理]一、晶体与非晶体1.晶体的自范性即______________________________________________________.晶体呈自范性的条件之一是____________________________________________________.2.得到晶体一般有三条途径:(1)____________,(2)___________________________,(3)_________________________3.自范性 微观结构 晶体非晶体4. 晶体的熔点较__________,而非晶体的熔点_______________,区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是______________________________________________.二、晶胞5._________________________________ _________________是晶胞。
[方法导引]晶胞中粒子数的计算方法:晶体结构类习题最常见的题型就是已知晶胞的结构而求晶体的化学式。
解答这类习题首先要明确一个概念:由晶胞构成的晶体,其化学式不一定是表示一个分子中含有多少个原子,而是表示每个晶胞中平均含有各类原子的个数,即各类原子的最简个数比。
解答这类习题,通常采用分摊法。
在一个晶胞结构中出现的多个原子,这些原子并不是只为这个晶胞所独立占有,而是为多个晶胞所共有,那么,在一个晶胞结构中出现的每个原子,这个晶体能分摊到多少比例呢。
这就是分摊法。
分摊法的根本目的就是算出一个晶胞单独占有的各类原子的个数。
分摊法的根本原则是:晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/x。
下面对立体晶胞进行详细分析。
在立体晶胞中,原子可以位于它的顶点,也可以位于它的棱上,还可以在它的面上(不含棱),当然,它的体内也可以有原子;每个顶点被8个晶胞共有,所以晶胞对自己顶点上的每个原子只占1/8份额;每条棱被4个晶胞共有,所以晶胞对自己棱上的每个原子只占1/4份额;每个面被2个晶胞共有,所以晶胞对自己面上(不含棱)的每个原子只占1/2份额;晶胞体内的原子不与其他晶胞分享,完全属于该晶胞。
1.每个晶胞涉及同类A数目m个,每个A为n个晶胞共有,则每个晶胞占有A:m×1/n。
2.计算方法例1.水的状态除了气、液和固态外,还有玻璃态。
它是由液态水急速冷却到165k时形成的,玻璃态的水无固态形状,不存在晶体结构,且密度与普通液态水的密度相同,有关玻璃态水的叙述正确的是( )A.水由液态变为玻璃态,体积缩小B.水由液态变为玻璃态,体积膨胀C. 玻璃态是水的一种特殊状态D. 玻璃态水是分子晶体解析:这是一道信息题,从题给信息知玻璃态的水密度与普通液态水的密度相同,故A、B 错误。
又只、知玻璃态的水无固定形态,不存在晶体结构,故D错误。
答案: D例2.最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子,如右图所示,顶角和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心的原子是碳原子,它的化学式是 。
解析:考察学生对晶体结构、分子结构概念的理解、运用能力。
解题关键:本题是送给粗心同学的“礼物”,一些在省初赛中得分较高的同学,包括部分后来冲进冬令营的同学都在此题“载了跟头”。
从题目本身来看,本题图形“就是”NaCl 晶胞的图形,按顶点算1/8,棱中点算1/4,面心算1/2,中心算1的规则很快可算出Na:Cl=1:1,或一部分同学甚至已记住答案,就是1:1,所以,阅卷发现相当多的考生答案为TiC 可CTi 。
部分考生把该分子当成晶体结构的一部分。
其实,本题命题者一开始就清楚交待:它是一个小分子,而非像NaCl晶体那样的巨型分子。
所以,审题清楚对考生来说是至关重要的。
答案:Ti 14C 13。
例3.钛酸钡的热稳定性好,介电常数高,在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。
钛酸钡晶体的结构示意图为右图,它的化学式是( ) A.BaTi 8O 12 B.BaTi 4O 6 C.BaTi 2O 4 D.BaTIO 3解析:结合识图考查晶体结构知识及空间想像能力。
解题关键:由一个晶胞想象出在整个晶体中,每个原子为几个晶胞共用是解题的关键。
仔细观察钛酸钡晶体结构示意图可知:Ba在立方体的中心,完全属于该晶胞;Ti 处于立方体的8个顶点,每个Ti 为与之相连的8个立方体所共用,即只有1/8属于该晶胞;O 处于立方体的12条棱的中点,每条棱为四个立方体共用,故每个O 只有1/4属于该晶胞。
即晶体中Ba:Ti:O=1:(8×1/8):(12×1/4)=1:1:3。
如果以为钛酸钡晶体就是一个个孤立的如题图所示的结构,就会错选C答案:D[基础训练]1.晶体与非晶体的严格判别可采用 ( )A. 有否自范性B.有否各向同性C.有否固定熔点D.有否周期性结构2.某物质的晶体中含A、B、C三种元素,其排列方式如图所示(其中前后两面心上的B原子未能画出),晶体中A、B、C的中原子个数之比依次为( )A.1:3:1B.2:3:1C.2:2:1D.1:3:33.1987年2月,未经武(Paul Chu)教授等发现钛钡铜氧化合物在90K温度下即具有超导性。
若该化合物的结构如右图所示,则该化合物的化学式可能是()A.YBa2CuO7-xB.YBa2Cu2O7-xC.YBa2Cu3O7-xD.YBa2Cu4O7-x4.白磷分子如图所示:则31 g白磷分子中存在的共价键数目为()A.4 N A B.N A C.1.5 N A D.0.25 N A5.某离子化合物的晶胞如右图所示立体结构,晶胞是整个晶体中最基本的重复单位。
阳离子位于此晶胞的中心,阴离子位于8个顶点,该离子化合物中,阴、阳离子个数比是()A、1∶8B、1∶4C、1∶2D、1∶16.如右图石墨晶体结构的每一层里平均每个最小的正六边形占有碳原子数目为()A、2B、3C、4D、67.许多物质在通常条件下是以晶体的形式存在,而一种晶体又可视作若干相同的基本结构单元构成,这些基本结构单元在结构化学中被称作晶胞。
已知某化合物是由钙、钛、氧三种元素组成的晶体,其晶胞结构如图所示,则该物质的化学式为()A.Ca4TiO3 B.Ca4TiO6 C.CaTiO3 D.Ca8TiO128.下列有关晶体的特征及结构的陈述中不正确的是()A 单晶一般都有各向异性B 晶体有固定的熔点C 所有晶体都有一定的规整外形D 多晶一般不表现各向异性9.晶体中最小的重复单元——晶胞,①凡处于立方体顶点的微粒,同时为个晶胞共有;②凡处于立方体棱上的微粒,同时为个晶胞共有;③凡处于立方体面上的微粒,同时为个晶胞共有;④凡处于立方体体心的微粒,同时为个晶胞共有。
10.现有甲、乙、丙(如下图》三种晶体的晶胞:(甲中x处于晶胞的中心,乙中a处于晶胞的中心),可推知:甲晶体中x与y的个数比是__________,乙中a与b的个数比是_______,丙晶胞中有_______个c离子,有____________个d离子。
11.右图是超导化合物----钙钛矿晶体的晶胞结构。
请回答:(1)该化合物的化学式为。
(2)在该化合物晶体中,与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共有个。
12.右图是石英晶体平面示意图,它实际上是立体的网状结构,其中硅、氧原子数之比为。
原硅酸根离子SiO44-的结构可表示为二聚硅酸根离子Si2O76-中,只有硅氧键,它的结构可表示为。
13.在干冰晶体中每个CO2分子周围紧邻的 CO2分子有___________个在晶体中截取一个最小的正方形;使正方形的四个顶点部落到CO2分子的中心,则在这个正方形的平面上有___________个C02分子。
14.如图为NaCl晶体结构图,图中直线交点处为NaCl晶体中Na+与Cl-所处的位置(不考虑体积的大小)。
(1)请将其代表Na+的用笔涂黑圆点,以完成 NaCl晶体结构示意图。
(2)确定晶体的晶胞,分析其构成。
(3)从晶胞中分Na+周围与它最近时且距离相等的 Na+共有多少个?[拓展提高]1996年诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家。
C60分子是形如球状的多面体(如图),该结构的建立基于以下考虑:①C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;②C60分子只含有五边形和六边形;③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理:顶点数+面数-棱边数=2据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形,C60分子所含的双键数为30。
请回答下列问题:15.固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是____________,理由是:_________________________________________________________.16.试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”)_________________________,并简述其理由:________________________________________________________。
17.通过计算,确定C60分子所含单键数。
C60分子所含单键数为。
18. C70分子也已经制得,它的分子结构模型可以与C60同样考虑面推知。
通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目。
参考答案1.D2.A3.C4.C5.D6.A7.C8.D9.8、4、2、110.解析:x:y =4:3 a :b =1:1 4个c 4个d 处于晶胞中心的x 或a 为该晶胞单独占有,位于立方体顶点的微粒为8个立方体共有,位于立方体棱边的微粒为四个立方体共有,位于立方体面的微粒为两个立方体共有,所以x:y =l :6×1/8=4:3;a:b=1:8×1/8=1:1;丙晶胞中c 离子为12×1/4+1=4(个);d 离子为8×1/8+6×1/2=4(个)11.解析:这个晶胞对位于顶点上的每个钛原子占有的份额为1/8,所以,它单独占有的钛原子个数为8×1/8=1个;它对位于棱上的每个氧原子占有的份额为1/4,所以,它单独占有的氧原子个数为12×1/4=3个;它全部拥有体内的那一个钙原子,所以,该晶胞中单独占有的钛原子、氧原子和钙原子的个数分别为:1、3、1.钛位于立方体的顶点上,与一个钛离子距离最近的钛离子是与它共棱的,与它共棱的离子都是二个,所以,共6个。