高考化学复习知识点深度剖析专题十一第三章物质的聚集状态与物质性质教案新人教版
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人教版高中化学高二选修五三章物质的聚集状态与物质性质复习课教案一、化学核心素养:1.了解晶体的类型,了解不同类型晶体中结构微粒、微粒间作用力的区别。
2.了解晶格能的概念,了解晶格能对离子晶体性质的影响。
了解分子晶体结构与性质的关系。
3.了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
4.理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
5.理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
了解金属晶体常见的堆积方式。
了解晶胞的概念,能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
二、教学过程:专题一晶体类型的结构和性质1.晶体与非晶体的区别2.四类晶体的结构和性质比较题型一、晶体类型的判断例1四种物质的一些性质如下表:晶体类型:单质硫是__________________晶体;单质硼是__________晶体;氯化铝是__________________晶体;苛性钾是____________晶体。
题型二、晶体熔、沸点的比较例2下列各组物质的沸点按由低到高的顺序排列的是A.NH3、CH4、NaCl、NaB.H2O、H2S、MgSO4、SO2C.CH4、H2O、NaCl、SiO2D.Li、Na、K、Rb、Cs1.不同类型晶体熔、沸点的比较一般来说,原子晶体>离子晶体>分子晶体;金属晶体(除少数外)>分子晶体。
金属晶体的熔、沸点有的很高,如钨、铂等;有的则很低,如汞、铯、镓等。
2.同种类型晶体熔、沸点的比较(1)原子晶体一般来说,对结构相似的原子晶体来说,键长越短,键能越大,晶体的熔、沸点越高。
例如:金刚石>二氧化硅>碳化硅>晶体硅。
(2)分子晶体①组成和结构相似的分子晶体,一般相对分子质量越大,范德华力越大,熔、沸点越高。
如I2>Br2>Cl2>F2;SnH4>GeH4>SiH4>CH4。
②组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近),分子的极性越大,范德华力越大,熔、沸点越高。
教学过程一、 课堂导入我们已经学习过了晶体和非晶体的特性,能否运用所学知识进行相关习题的解答?二、复习预习1.了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
2.了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
3.理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
4.能根据晶胞确定晶体、晶体的组成,并进行相关的计算。
三、知识讲解考点1:物质的聚集状态固体⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎧晶体⎩⎪⎨⎪⎧晶体结构的堆积模型⎩⎨⎧① 的密堆积② 的密堆积晶胞⎩⎨⎧描述晶体结构的基本单元:习惯采用的是③ 晶胞中原子占有率(平行六面体):顶角:④ ;棱上:⑤ ;面心:⑥ ;体心:⑦ ;其他聚集状态的物质⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧非晶体:长程⑧ 和短程⑨ ,无固定熔点液晶:沿分子⑩ 方向呈现有序排列纳米材料:⑪ 排列长程有序, ⑫ 无序等离子体:⑬ 和⑭ 组成考点2:四种常见的晶体类型(1)金属晶体金属晶体⎩⎪⎨⎪⎧结构特点:形成晶体的微粒是⑮ ,微粒间的作用力是⑯性质特点:易导电、导热、具有良好的延展性,但熔、沸点个体差异大(2)离子晶体离子晶体⎩⎪⎨⎪⎧结构特点:形成晶体的微粒是阴、阳离子,微粒间的作用力是⑰性质特点:熔、沸点⑱ ,略硬而脆,且在固态时不导电,在水溶液或熔融状态下导电(3)原子晶体原子晶体⎩⎪⎨⎪⎧结构特点:形成晶体的微粒是原子,微粒间的作用 力是共价键性质特点:熔、沸点⑲ ,硬度⑳(4)分子晶体分子晶体⎩⎪⎨⎪⎧结构特点:形成晶体的微粒是分子,微粒间作用力是分子间作用力性质特点:熔、沸点○21,硬度○22【答案】考点一:1.①等径圆球 ②非等径圆球 ③平行六面体 ④1/8 ⑤1/4 ⑥1/2 ⑦1 ⑧无序⑨有序 ⑩长轴 ⑪颗粒 ⑫界面 ⑬带电微粒 ⑭中性微粒考点二:2.⑮金属阳离子、自由电子 ⑯金属键 ⑰离子键⑱较高 ⑲高 ⑳大 低考点3:四种晶体类型的比较四、例题精析【例题1】[化学——选修3:物质结构与性质](15分)1.钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。
加热时,烧杯内产生大量紫色气体,没有出现液态的碘,停止加热,烧杯内的紫色气体渐渐消褪,最后消失,表面皿底部出现紫黑色晶体颗粒在烧杯底部慢慢析出立方体的无色晶体颗粒(1)铜晶胞①位于顶角上的铜原子为 8个晶胞共有。
①位于面心上的铜原子为 2个晶胞共有。
因此晶体铜中完全属于某一晶胞的铜原子数是8×18+6×12=4。
(2)NaCl 晶胞①Cl -位于顶点和面心,共有4个。
①Na +位于棱上和体心,共有4个。
【归纳总结】1.晶胞是最小的平行六面体,它有8个顶角,三套各4根平行棱,三套各两个平行面。
2.均摊法确定晶胞中粒子的个数若晶胞中某个粒子为n 个晶胞所共用,则该粒子有1n 属于这个晶胞。
长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献四、晶体结构的测定1.常用仪器:X 射线衍射仪。
2.测定过程:当单一波长的X 射线通过晶体时,X 射线和晶体中的电子相互作用,会在记录仪上产生分立的斑点或者明锐的衍射峰。
3.作用:根据衍射图,经过计算可以获得晶体结构的有关信息。
6.肉桂醛是一种食用香精,它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中,肉桂醛中含有碳碳双键与醛基两种官能团,现要检验它们,做如下实验:步骤1:向试管中加入10%的氢氧化钠溶液2mL,边振荡边滴入2%的硫酸铜溶液4-6滴;步骤2:向试管中再加入少量肉桂醛,加热充分反应,出现砖红色沉淀;步骤3:取实验后试管中的清液少许,加入硫酸酸化,再滴加到溴水中,溶液褪色。
下列说法不正确...的是A.步骤1中一定要确保氢氧化钠溶液过量B.步骤2中出现砖红色是因为醛基具有还原性C.步骤3中溶液褪色是因为碳碳双键发生了氧化反应D.一个Cu2O晶胞(见图)中,Cu原子的数目为47.氮化硼(BN)有立方氮化硼和六方氮化硼(如图)等不同结构,是一种重要的功能陶瓷材料,下列相关说法不正确...的是A.立方氮化硼的硬度大于六方氮化硼B.在六方氮化硼中,实线、虚线均代表共价键C.立方氮化硼晶胞中,B原子配位数是4D.在一定条件下,六方氮化硼可转化为立方氮化硼8.晶体是一类非常重要的材料,在很多领域都有广泛的应用。
第一节物质的聚集状态与晶体的常识一、物质的聚集状态(一)物质三态的相互转化(二)物质的聚集状态1、气态:(1)普通气体(2)等离子体:等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子(分子或原子)组成的整体上呈电中性的气态物质2、液态:(1)普通液体(2)离子液体:离子液体是熔点不高的仅由离子组成的液体物质3、介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态4、固态:(1)晶体(2)非晶体二、晶体与非晶体(一)晶体与非晶体的概念1、晶体:晶体是指内部微粒(原子、离子或分子)在三维空间按一定规律呈周期性有序排列构成的固体物质,具有规则的几何外形。
常见的晶体有食盐、冰、金属、宝石、水晶、大部分矿石等。
2、非晶体:非晶体是指内部微粒(原子、离子或分子相对呈现杂乱无章的分布状态,不具有规则几何外形的固体。
常见的非晶体有玻璃、炭黑、橡胶等。
自范性微观结构原子在三维空间里呈周期性有序排列晶体有(能自发呈现多面体外形)原子排列相对无序非晶体没有(不能自发呈现多面体外形)1、自范性(1)概念:晶体的自范性就是晶体能自发地呈现多面体外形的性质。
注:所谓自发过程,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。
(2)本质:晶体的自范性是晶体中的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。
而非晶体中粒子的排列则相对无序,因而无自范性。
(3)条件:晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。
2、各向异性(1)概念:晶体的某些物理性质在不同方向上的差异,称为晶体的各向异性,包括晶体的强度、光学性质、导电性、导热性等物理性质。
(2)用途:晶体的某些物理性质的各向异性同样反映了晶体内部质点排列的有序性。
而且通过这些性质可以了解晶体的内部排列与结构的一些信息。
而非晶体则不具有物理性质各向异性的特点(四)晶体的熔点晶体的熔点较固定,而非晶体没有固定的熔点。
注:区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X 射线衍射实验。
(五)晶体的种类根据晶体内部微粒的种类和微粒间的相互作用不同,将晶体分为离子晶体、金属晶体、共价晶体和分子晶体等。
物质的聚集状态与晶体的常识·教学设计【设计思想】:根据新课标要求,在教学中要注重实验探究和交流活动,让学生在学习中体会科学探究的一般步骤。
在教学中,凡是依靠学生自己的努力能够作成的事情就放手让学生做,让学生能依靠自己的思维活动推导出结论,不要填鸭式教学。
在本节课前先让学生查阅相关资料,了解干冰、水晶等常见的晶体,以及晶体都有哪些例子,晶体的性质等。
在本节课处理上先展示各种各样晶体的图片,再分析漂亮几何外型的根本原因,可以借助图片、演示实验或一些具体数据进行对比分析。
【教学内容】:1.教学具体内容:高二化学课程,人教版《化学·选择性必修2·物质结构与性质》(2020年第1版)第三章晶体结构与性质第一节物质的聚集状态与晶体的常识。
本节课主要学习物质在自然界的聚集状态;晶体的基础知识,如定义、特点、与非晶体的区别、晶体在周期表中的分布规律、晶体的制备与鉴别。
2.地位及功能:第三章作为选修性必修2结尾章,与前两章一起构成“原子、分子、晶体的结构与性质”三位一体的物质结构与性质模块的基本内容。
而本节课作为第三章的开篇之节,有承上启下的重要作用,为进一步学习四种晶体类型打下坚实的理论基础,同时也对之前学习的原子分子结构理论进一步应用到晶体中做准备。
【教材分析】:本节内容主要包括物质的聚集状态、晶体和非晶体、晶胞和晶体结构的测定四部分。
教材首先介绍了自然界物质最常见的三种聚集状态,在“科学·技术·社会”栏目介绍了等离子体与液晶这两种科技前沿的物质聚集状态。
然后列举了化学实验室常见的一些固体物质,引出固体有晶体和非晶体之分,进而介绍晶体与非晶体的本质差异,还以天然水晶球的玛瑙和水晶为例,通过实物图片进一步呈现了晶体与非晶体的不同。
教材介绍了得到晶体的三种途径,并安排了得到晶体的实验,通过实验让学生用肉眼看到晶体外形,同时介绍了晶体的各向异性。
教材利用图片、比喻等方式介绍了晶胞的概念和特点,并以计算铜晶胞所含铜原子数为例,介绍了晶胞中所含粒子数的计算方法。
物质的聚集状态教案教案标题:物质的聚集状态教学目标:1.了解物质的三种聚集状态:固体、液体、气体;2.掌握不同聚集状态下物质的特点和性质;3.能够进行实验观察,判断物质的聚集状态。
教学准备:1.幻灯片或黑板;2.实验器材和实验原料。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生回顾物质的分类,询问学生是否还记得物质可以分为哪几种。
2. 引入新课,解释物质的聚集状态是指物质的微观粒子之间的排列方式。
二、讲解(15分钟)1. 固体的特点和性质:(1) 微观粒子排列紧密,固定在一起;(2) 形状固定,体积不可变;(3) 难以压缩和流动;(4) 有一定的硬度和强度。
2. 液体的特点和性质:(1) 微观粒子排列较紧密,但可以流动;(2) 体积不可变,形状可变;(3) 难以压缩,但可以流动;(4) 有一定的粘度和流动性。
3. 气体的特点和性质:(1) 微观粒子之间距离较大,自由运动;(2) 体积可变,形状可变;(3) 容易被压缩和流动;(4) 无定形,无固定形状。
三、实验观察(20分钟)1. 实验一:固体和液体的比较实验材料:玻璃杯,水,冰块,蜡烛。
实验步骤:(1) 向玻璃杯中加入一些水,观察水的形状并记录;(2) 加入适量的冰块,观察水的变化并记录;(3) 在水中点燃蜡烛,观察火焰的状况并记录。
实验结果:(1) 水在玻璃杯中呈现流动状态;(2) 冰块的形状较固定,但能够融化成水;(3) 蜡烛燃烧时,火焰形状不固定,但火焰的热量能够传递给玻璃杯和水。
2. 实验二:液体和气体的比较实验材料:玻璃烧杯,水,醋,气球。
实验步骤:(1) 向玻璃烧杯中加入适量的醋,观察醋的状态并记录;(2) 吹气进入气球,观察气球的状态并记录。
实验结果:(1) 醋在玻璃烧杯中呈现流动状态;(2) 吹气进入气球后,气球膨胀成固定的形状,但可以放出气体。
四、总结(10分钟)1. 教师总结不同聚集状态下物质的特点和性质,并引导学生进行回顾。
五、课堂练习(10分钟)1. 练习题:判断下列物质的聚集状态(填液、固、气)。
第3节物质的聚集状态与物质性质考纲定位要点网络1.理解离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
2.了解晶体的类型,了解不同类型晶体中微粒结构、微粒间作用力的区别。
3.了解晶格能的概念,了解晶格能对离子晶体性质的影响。
4.了解分子晶体结构与性质的关系。
5.了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
6.理解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
了解金属晶体常见的堆积方式。
7.了解晶胞的概念,能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
晶体与常见晶体的空间结构模型知识梳理1.晶体与非晶体(1)晶体与非晶体比较晶体非晶体结构特征原子在三维空间里呈周期性有序排列原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无各向异性二者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。
2.晶胞(1)概念:描述晶体结构中最小的重复单元。
(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置。
①无隙:相邻晶胞之间没有任何间隙; ②并置:所有晶胞平行排列,取向相同。
(3)一般形状为平行六面体。
(4)晶胞中微粒数目的计算——均摊法晶胞任意位置上的一个微粒如果是被n 个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个微粒分得的份额就是1n。
长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算(5)其他晶胞结构中粒子数的计算 ①三棱柱②六棱柱3.常见晶体模型的分析 (1)原子晶体——金刚石与SiO 2①a.金刚石晶体中,每个C与另外4个C形成共价键,碳原子采取sp3杂化,C—C—C夹角是109.5°,最小的环是六元环。
每个C被12个六元环共用。
含有1 mol C的金刚石中形成的C—C有2 mol。
b.在金刚石的晶胞中,内部的C在晶胞的体对角线的14处。
每个晶胞含有8个C。
②SiO2晶体中,每个Si原子与4个O原子成键,每个O原子与2个Si原子成键,最小的环是十二元环,在“硅氧”四面体中,处于中心的是Si原子。
第三章晶体结构与性质第一节物质的聚集状态与晶体的常识第一课时物质的聚集状态与晶体的常识【课程目标】1.认识物质的聚集状态会影响物质的性质,通过改变物质的聚集状态可能获得特殊的材料。
培养变化观念与平衡思想的核心素养。
2.了解晶体与非晶体的区别,了解获得晶体的一般途径。
3.知道物质的聚集状态会影响物质的性质,通过改变物质的聚集状态能获得特殊的材料。
【教学重难点】重点:晶体与非晶体的区别;晶体的自范性、各向异性,结晶的方法。
难点:晶体与非晶体的区别【教学过程】一、导入新课物质的三态变化任务一:物质的聚集状态二、新课讲授1、物质的聚集状态【讲解】物质的三态变化是物理变化,变化时克服分子间作用力或破坏化学键,但不会有新的化学键形成。
【讲解】物质不同聚集状态的特点物质的聚微观结构微观运动宏观性质集状态固态微粒紧密排列,微粒间的空隙很小在固定的位置上振动大多有固定的形状,几乎不能被压缩液态微粒排列较紧密,微粒间的空隙较小介于固态和气态之间没有固定的形状,不易被压缩气态微粒间的距离较大可以自由移动没有固定的形状,容易被压缩物质的三态通常是指固态、液态和气态。
物质的聚集状态还有晶态、非晶态,以及介乎晶态和非晶态之间的塑晶态、液晶态等。
【讲解】一、等离子体1、定义:气态物质在高温或者在外加电场激发下,分子发生分解,产生等。
这种由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的物质聚集体称为等离子体。
2、特点等离子体是一种特殊的气体等离子体具有良好的导电性和流动性。
3、应用-展示图片等离子体可以制造等离子体显示器、化学合成、核裂变等等【讲解】二、液晶介于液态和晶态之间的物质状态应用:液晶已有广泛的应用。
例如,手机、电脑和电视的液晶显示器;合成高强度液晶纤维已广泛应用于飞机、火箭、坦克、防弹衣等。
【归纳小结】物质的组成(1)CO2、SO2、CO是由分子组成的;氯化钠、氟化钙是由阳离子和阴离子组成的;金刚石和二氧化硅是由原子组成的。
高中物质的聚集状态教学设计教案Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】第1单元课时3物质的聚集状态教学设计一、学习目标1.知道不同聚集状态物质的一些特性,根据物质的存在状态进行分类,知道固、液、气态物质的一些特性。
2.了解影响气体体积的主要因素,初步学会运用气体摩尔体积等概念进行简单的计算。
3.引导学生从微观角度理解化学物质的存在状态,在原有基础上提升对化学物质的认识,同时为后续内容的学习打好必要的基础。
二、教学重点及难点理解气体摩尔体积等概念并进行简单的计算三、设计思路本课时设计先从学生熟悉的“三态”这一宏观特征引入,探究影响物质体积的微观原因,让学生体验从宏观到微观的研究方法,从而引出“气体摩尔体积”的概念,通过一定的讨论、辨析,初步理解“气体摩尔体积”这一重要概念。
四、教学过程[导入]日常生活中接触到的物质丰富多彩,例如自由流动的空气、香气扑鼻的咖啡、晶莹剔透的水晶等等。
这些物质都是由大量原子、分子、离子等微观粒子聚集在一起构成的。
物质有哪些常见的聚集状态呢气态、液态和固态。
不同状态的物质物理性质上有哪些差异固体有固定的形状,液体没有固定的形状,但有固定的体积,气体没有固定的形状和体积;气体容易被压缩,而固体、液体不易被压缩。
为什么固态、液态和气态物质之间存在这些差异如何解释这种差异呢结构决定性质。
指导学生阅读、分析教材表1-3,形成认识:由于微观结构上的差异,三种不同聚集状态的物质各有独特的性质。
[过渡] 通过上一节课的学习,我们知道,1 mol任何物质的粒子数目都相等,约为×1023个,1 mol物质的质量若以克为单位,在数值上等于构成该物质的粒子的相对原子(分子)质量。
那么,1 mol物质的体积有多大呢若已知物质摩尔质量,即1 mol物质的质量,要知道其体积,还需要什么条件密度。
由于气体的体积受温度和压强的影响较大,要比较1mol不同物质的体积,我们需要规定为同一温度和同一压强,化学上将0℃,×105Pa规定为标准状况。
高一化学教学案教学课题:第一单元丰富多彩的化学物质§1-1-3物质的聚集状态知识与技能:1.使学生初步了解气、液、固的体积决定因素2、气体摩尔体积的理解和应用过程与方法:1、通过气体摩尔体积有关计算,培养分析、推理、归纳、总结的能力。
2、通过有关气体摩尔体积计算,培养计算能力,并了解学科间相关知识的联系。
情感态度与价值观:1、通过教学过程中的设问,引导学生科学的思维方法。
2、通过本节的教学,激发学生的学习兴趣,培养学生的主动参与意识教学重点:气体摩尔体积及相关计算。
教学难点:气体摩尔体积。
教学过程自学质疑:一.物质的聚集状态1 .阅读P10教材不同聚集状态物质的结构性质2.计算P10表1-4,填入空格内。
思考:为什么1mol不同固体或液体的体积不同?3.在相同条件下,物质的体积的大小取决于构成这种物质的、、三个因素。
1mol不同的固体、液体虽具有相同的,但是是不同的,又由于固体、液体微粒之间的距离又是非常小的,所以固体的体积主要取决于,因此,1mol不同的固体或液体在相同的条件下的体积是的。
4.气体摩尔体积思考:为什么1mol不同气体在通常状况下的体积却相同呢?(1)一般来说,气体分子之间的平均距离比分子直径大得多,因此,当气体的分子数目(或物质的量)相同时,气体体积的大小主要取决于。
(2)影响气体分子间平均距离大小的因素是和。
当压强一定时,温度越高,分子间平均距离越大。
当温度一定时,压强越大,体积越。
当温度和压强一定时,气体分子间的平均距离大小几乎是一个定值,故粒子数一定时,其是一定的,因此,要比较一定质量的气体体积,必须要在相同的和下。
我们通常研究的是标准状况下气体的体积,标准状况下是指5.定义:叫气体摩尔体积,常用符号表示,单位是或。
气体摩尔体积的物质的量nVm与体积V、气体的物质的量n之间的关系为。
说明:气体摩尔体积数值不是定值,它取决于气体所处的和,在标准状况下,气体的摩尔体积约为,这个体积是在特定条件下的气体摩尔体积。
化学复习知识点深度剖析教案:专题十一第三章物质的聚集状态与物质性质(人教版)(一)※考纲解读:(二)基础巩固(一)晶体的常识1.晶体是内部粒子(原子、离子、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,晶体区别于非晶体的三个特征为:具有规则的几何外形,各向异性和具有特定的对称性。
2.根据晶体内部粒子的种类和粒子间相互作用的不同可以将晶体分为分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体.3.晶胞是晶体结构的基本单元,在晶体中排列呈无隙并置.(二)四类晶体的比较答案:金属离子分子间作用力共价键金属阳离子自由电子阳离子阴离子分子原子金属离子分子间作用力共价键K、Na 、Cu、Mg KCl、CaF2、CsCl CO2 金刚石(三)实验探究金属晶体的密堆积结构-等径圆球的密堆积【原理】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的三维空间堆积而成的。
【准备】足够的等径的红色和黑色圆球【操作】1. 将等径圆球在一列上的最紧密排列有几种?如何排列?等径圆球的排列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.等径圆球在同一平面上的堆积方式是唯一的吗?最紧密堆积有几种排列?在最紧密堆积方式中每个等径圆球与周围几个球相接触?在一个层中,最紧密的堆积方式是:一个球与周围 6 个球相切,在中心的周围形成6 个凹位,将其算为第一层----密置层。
3.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。
在最紧密堆积方式中每个等径圆球与周围几个球相接触?第二层对第二层来讲最紧密的堆积方式是将球对准1,3,5 位。
----密置双层.若对准 2,4,6 位,其情形是一样的。
即密置双层只有一种,每个球都与周围9个球相切。
认真观察两层球形成的空隙种类。
4.扩展到三层,有几种排列方式,并寻找重复性排列的规律。
在最紧密堆积方式中每个等径圆球与周围几个球相接触?第三层对第一、二层来说,第三层可以有两种最紧密的堆积方式。
第一种排列方式:将球对准第一层的球。
于是每两层形成一个周期,即 AB AB 堆积方式,形成六方紧密堆积--- A3型。
下图是A3型六方紧密堆积的前视图第二种排列方式: 是将球对准第一层的 2,4,6 位,不同于 AB 两层的位置,这是 C 层。
第四层再排 A,于是形成 ABC ABC 三层一个周期。
得到面心立方堆积—A1型。
练一练:下列晶体的结构不.遵循“紧密堆积”原则的是( )A.金属铜 B.氯化钠 C.金刚石 D.干冰解析:金刚石属于原子晶体,碳原子以共价键相结合,由于共价键有饱和性和方向性,决定了一个原子周围的其他原子数目不仅是有限的,而且堆积方向是一定的。
答案:C(四)重点突破1.直击考点:考点1 晶体的组成该考点经常以选择题、填空题的形式出现。
四种晶体都有相应的微粒组成,要进行分析、比较。
【例1】下列晶体中由原子直接构成的单质有()A.硫 B.氦气 C.金刚石 D.金属考点2 晶体与作用力该考点经常以选择题、填空题的形式出现。
形成四种晶体的作用力各不相同。
【例2】下列固体熔化时必须破坏极性共价键的是( )A.晶体硅B.二氧化硅C.冰 D.干冰考点3 晶体与性质该考点经常以选择题、填空题的形式出现。
由于构成晶体的微粒和作用力不同,所以其性质之间存在较大差异。
【例3】按下列四种有关性质的叙述,可能属于金属晶体的是( )A.由分子间作用力结合而成,熔点低B.固体或熔融后易导电,熔点在1 000 ℃左右C.由共价键结合成网状结构,熔点高D.固体不导电,但溶于水或熔融后能导电考点4 用均摊法确定晶胞中粒子的数目该考点经常以选择题、填空题的形式出现。
均摊法是指每个图形平均拥有的粒子数目.如某个粒子为n个图形(晶胞)所共有,则该粒子有属于这个图形(晶胞).【例4】已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体,其晶胞如图所示,则下面表示该化合物的化学式正确的是()A.ZXY3B.ZX2Y6C.ZX4Y8 D.ZX8Y12【解析】由晶胞结构知X占据正方体的8个顶点,属于该晶胞的X=8×1/8=1,Y占12条棱的中间,属于该晶胞的Y=12×1/4=3,Z占据体心为1,故化学式为ZXY3.【答案】A【点评】分别找出各原子的个数,然后弄清位置,搞好均摊计算。
考点5 晶体类型的判断及熔、沸点高低的比较方法该考点经常以选择题、填空题的形式出现。
1.晶体类型的判断(1)依据构成晶体的粒子和粒子间的作用判断(2)依据物质的分类判断(3)依据晶体的熔点判断(4)依据导电性判断(5)依据硬度和机械性能判断2.晶体熔、沸点高低的比较方法不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体.金属晶体的熔、沸点差别很大,如钨、铂等熔、沸点很高,汞、铯等熔、沸点很低.属于同种晶体的,比较其作用力的大小。
【例5】现有几组物质的熔点(℃)数据:据此回答下列问题:(1)A组属于________晶体,其熔化时克服的粒子间的作用力是________.(2)B组晶体共同的物理性质是________(填序号).①有金属光泽②导电性③导热性④延展性(3)C组中HF熔点反常是由于____________________.(4)D组晶体可能具有的性质是________(填序号).①硬度小②水溶液能导电③固体能导电④熔融状态能导电(5)D组晶体的熔点由高到低的顺序为:NaCl>KCl>RbCl>CsCl,其原因解释为:________________________________.可)(4)②④(5)D组晶体都为离子晶体,r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),在离子所带电荷相同的情况下,半径越小,晶格能越大,熔点就越高【点评】(1)(2)根据表格中数据可以判断出晶体类型.再推测晶体的性质;(3)从HF结构去分析熔点反常的原因;(4)(5)利用晶格能的知识分析离子晶体熔点高低的原因.考点6 有关晶胞的计算该考点经常以选择题、填空题的形式出现。
通过均摊法计算出晶胞的大小,然后结合物质的量及密度,将晶胞与宏观物质及质量联系起来,进行有关计算。
【例6】晶体具有规则的几何外形,晶体中最基本的重复单元称为晶胞。
NaCl晶体结构如右图所示。
已知Fe x O晶体晶胞结构为NaCl型,由于晶体缺陷,x值小于1。
测知Fe x O晶体密度为ρ=5.71 g·cm-3,晶胞边长为4.28×10-10 m。
(1)Fe x O中x值(精确至0.01)为。
(2)晶体中的Fen+分别为Fe2+、Fe3+,在Fe2+和Fe3+的总数中,Fe2+所占分数(用小数表示,精确至0.001)为________。
(3)此晶体化学式为_________。
(4)与某个Fe2+(或Fe3+)距离最近且等距离的O2-围成的空间几何形状是_________。
(5)在晶体中,铁元素的离子间最短距离为_________ m。
(4)2.走出误区:误区一晶体中只要有阳离子就一定有阴离子带负电荷的微粒除了阴离子外,还有自由电子。
【例1】下列关于晶体的说法正确的是( )A.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低误区二稀有气体中含有共价键稀有气体是单原子分子,原子最外层已达稳定结构,不再形成化学键。
【例2】下列叙述正确的是()①离子化合物可能含有共价键②构成晶体的粒子一定含有共价键③共价化合物中不可能含有离子键④非极性分子中一定含有非极性键A.①② B.①③ C.②④ D.③④错解:C原因:原子构成分子,分子中一定含共价键。
正解:B原因:NaOH中含有共价键;稀有气体中只有范德华力;含有离子键的一定是离子化合物;CH4是非极性分子,含有极性键。
误区三分子晶体结构当作离子晶体进行均摊计算分子晶体一个分子中含有多少个原子,分子式中就表现出几个来,而不用均摊计算。
【例3】右图为一种有钛原子和碳原子构成的气态团簇分子的结构,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,它的化学式为______.(五)巩固复习1.下列物质中,属于晶体的是 ( ) A.玻璃B.水晶C.琥珀 D.橡胶解析:玻璃、琥珀、橡胶没有固定的熔点,属于混合物,是非晶体.答案:B2.在单质形成的晶体中,一定不.存在的相互作用是 ( ) A.共价键 B.范德华力C.金属键 D.氢键解析:氢键一定存在于化合物中,即电负性较强的N、O、F与H形成的化合物中.答案:D3.下列叙述的有关性质,可能属于金属晶体的是 ( )解析:A项为分子晶体,C项为原子晶体,D项为离子晶体.答案:B4.下列说法正确的是 ( )A.原子晶体中只存在非极性共价键B.因为HCl的相对分子质量大于HF,所以HCl的熔点高于HFC.干冰升华时,分子内共价键不会发生断裂D.金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物解析:A项SiO2中存在极性键;B项HF分子间含有氢键,故HF沸点高;D项AlCl3 为共价化合物.答案:C5.碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的.在下列三种晶体①金刚石、②晶体硅、③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是( ) A.①③② B.②③①C.③①② D.②①③6.下列说法中正确的是 ( ) A.离子晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子B.金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子,电子定向运动C.分子晶体的熔沸点很低,常温下都呈液态或气态D.原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合7.AB、CD、EF均为1∶1型离子化合物,根据下列数据判断它们的熔点由高至低的顺序是( )A.CD>AB>EF B.AB>EF>CDC.AB>CD>EF D.EF>AB>CD解析:离子所带电荷数越多,键长越短,则离子键越强,晶体的熔点越高,EF化合物的键长短,电荷多,熔点最高.答案:D8.朱经武(Paul Chu)教授等发现钇钡铜氧化合物在90 K时即具有超导性,该化合物的部分结构如图所示:该化合物以Y2O3、BaCO3和CuO为原料,经研磨烧结而成,其原料配比(物质的量之比)为 ( ) A.1∶1∶1 B.1∶4∶6C.1∶2∶3 D.2∶2∶39.金属晶体具有延展性的原因是( )A.金属键很微弱B.金属键没有饱和性C.密堆积层的阳离子容易发生滑动,但不会破坏密堆积的排列方式,也不会破坏金属键D.金属阳离子之间存在斥力【解析】金属晶体具有延展性是由于密堆积层的阳离子受到外力作用时容易发生滑动,但不会破坏密堆积的排列方式,也不会破坏金属键。