化學(xué)選擇性必修2第1節(jié) 認識晶體教案配套課件ppt

這是一份化學(xué)選擇性必修2第1節(jié) 認識晶體教案配套課件ppt，共49頁。PPT課件主要包含了內(nèi)容索引，自主梳理，基本的重復(fù)單元，自我檢測，問題探究，觀圖助學(xué)，圖1食鹽晶體，歸納拓展，應(yīng)用體驗，答案C等內(nèi)容，歡迎下載使用。
基礎(chǔ)落實?必備知識全過關(guān)
重難探究?能力素養(yǎng)全提升
學(xué)以致用?隨堂檢測全達標
1.通過了解晶體的重要特征,能說出晶體與非晶體的區(qū)別,形成宏觀辨識與微觀探析的化學(xué)核心素養(yǎng)。2.通過了解晶胞的概念,以及晶胞與晶體的關(guān)系,會用“切割法”確定晶胞中的微粒數(shù)目(或微粒數(shù)目比)和晶體的化學(xué)式。培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認知的化學(xué)核心素養(yǎng)。
一、晶體的特性1.定義人們把內(nèi)部微粒(原子、離子或分子)在空間按一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列構(gòu)成的固體物質(zhì)稱為晶體。
2.晶體的特性(1)在適宜條件下,晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)封閉的、規(guī)則的多面體外形。(2)晶體的外形往往還表現(xiàn)出一定的對稱性。例如,規(guī)則的食鹽晶體具有立方體外形,它既有對稱軸也有對稱面。(3)晶體在不同的方向上表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì),這稱為晶體的各向異性。(4)能使X射線產(chǎn)生衍射。利用這種性質(zhì),人們建立了測定晶體的重要實驗方法。
3.晶體的分類(1)分類標準:根據(jù)晶體內(nèi)部微粒的種類和微粒間相互作用的不同,將它們分為離子晶體、金屬晶體、共價晶體和分子晶體。(2)分類
4.非晶體人們把內(nèi)部微粒無周期性重復(fù)排列的固體物質(zhì)稱為非晶體。如橡膠、玻璃、石蠟等。
【微思考1】晶體的各向異性及對稱性是由哪些因素引起的?提示 晶體內(nèi)部的微粒在空間按照一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列,且微粒的空間排布具有特定的對稱性,只有這樣才能使晶體在生長過程中依據(jù)內(nèi)部微粒的規(guī)則排列,形成規(guī)則的多面體幾何外形;內(nèi)部微粒在不同方向上排列的規(guī)律不同,從而使晶體具有各向異性。
二、晶體結(jié)構(gòu)的基本重復(fù)單元——晶胞
銅晶胞中的原子及其切割示意圖
【微思考2】晶體的化學(xué)式表達的意義是什么?提示 晶體的化學(xué)式表示的是晶體(或晶胞)中各類原子或離子的最簡整數(shù)比,由晶胞構(gòu)成的晶體,其化學(xué)式并不是表示一個分子中含有多少個原子。
1.正誤判斷:(1)熔融態(tài)的晶體冷卻凝固,得到的固體不一定呈規(guī)則的幾何外形。(　　)(2)晶胞都是平行六面體。(　　)(3)不同的晶體中晶胞的大小和形狀都相同。(　　)(4)已知晶胞的組成也無法推知晶體的組成。(　　)
2.(2021山東德州高二期中)下列物質(zhì)屬于晶體的是(　　)A.塑料B.石英C.玻璃D.石蠟答案 B
圖2　X射線衍射測定晶體結(jié)構(gòu)的實驗原理示意圖
1.有固定組成的物質(zhì)一定是晶體嗎?提示 具有固定組成的物質(zhì)不一定是晶體,如某些無定形體也有固定的組成,如無定形SiO2。2.圖2實驗有什么作用?提示 晶體能使X射線產(chǎn)生衍射,利用這種性質(zhì),人們建立了區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法。
1.晶體與非晶體的區(qū)別
2.晶體與非晶體的區(qū)別方法
【微點撥】晶體有固定的熔點。加熱晶體,溫度達到熔點時即開始熔化,在沒有全部熔化之前,繼續(xù)加熱,溫度不再升高,完全熔化后,溫度才繼續(xù)升高。
【典例1】下列敘述中正確的是(　　)A.具有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體B.具有特定對稱性的固體一定是晶體C.具有各向異性的固體一定是晶體D.依據(jù)構(gòu)成粒子的堆積方式可將晶體分為金屬晶體、離子晶體、分子晶體、共價晶體
答案 C解析 有些人工加工而成的非晶體也具有規(guī)則幾何外形和對稱性,故A、B兩項錯誤;具有各向異性的固體一定是晶體,C項正確;晶體可分為金屬晶體、離子晶體、分子晶體、共價晶體,依據(jù)的是構(gòu)成晶體的微粒的種類和微粒間相互作用的不同,故D項錯誤。
易錯警示晶體具有規(guī)則的幾何外形,但具有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體。非晶體也可以打磨成規(guī)則的幾何外形,但仍不是晶體。
變式訓(xùn)練1-1(2021安徽合肥第一中學(xué)高二檢測)下列有關(guān)晶體和非晶體的說法正確的是(　　)A.無色透明的固體一定是晶體B.晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)規(guī)則的多面體外形,非晶體不能C.晶體研碎后即變?yōu)榉蔷wD.將玻璃加工成規(guī)則的固體即變成晶體
答案 B解析 無色透明的玻璃屬于非晶體,將其加工成有規(guī)則幾何外形的玻璃制品,仍為非晶體,A、D選項錯誤。組成晶體的粒子在空間呈現(xiàn)周期性重復(fù)排列,因此,晶體研碎成小的顆粒仍然是晶體,所以C項錯誤。
變式訓(xùn)練1-2如圖是a、b兩種不同物質(zhì)的熔化曲線,下列說法正確的是(　　)A.a是晶體B.a是非晶體C.b是晶體D.a、b都是非晶體
答案 A解析 晶體有固定的熔點,由圖a分析知,中間有一段溫度不變,但一直在吸收能量,此時所對應(yīng)的溫度即為此晶體的熔點;b曲線溫度一直在升高,沒有一段溫度是不變的,表示b物質(zhì)沒有固定的熔點,為非晶體。
1.晶胞的常見類型有哪些?提示 晶胞的結(jié)構(gòu)有很多種,常見的有如下幾類:(1)簡單立方:僅在平行六面體的8個頂點上有粒子。(2)體心立方:除8個頂點上有粒子外,平行六面體的體心還有一個粒子。(3)面心立方:除8個頂點和體心有粒子外,平行六面體的6個面的面心上都各有一個粒子。
2.計算晶胞中的微粒數(shù)目為什么采用切割法?提示 整塊晶體可以看做是數(shù)量巨大的晶胞堆積而成。位于晶胞頂點、棱上、面上的微粒并不為一個晶胞所獨占,因此,需采用切割法。3.晶體與晶胞的關(guān)系是怎么樣的呢?提示 將一個個晶胞及其包含的微粒上、下、前、后、左、右并置,就構(gòu)成了整個晶體結(jié)構(gòu)。因此,知道了晶胞的大小和形狀以及晶胞中包含的微粒的種類、數(shù)目和空間位置,就可以了解整個晶體的結(jié)構(gòu)。晶體與晶胞的關(guān)系好比蜂巢與蜂室的關(guān)系。
1.切割法的知識要點晶胞任意位置上的一個原子若被X個晶胞共用,那么每個晶胞對這個原子分得的份額就是
2.長方體形(正方體形)晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計算
3.六棱柱晶胞中不同位置的粒子數(shù)的計算
【微點撥】進行非長方體形晶胞中粒子數(shù)目計算時,視具體情況而定,如石墨晶胞每一層內(nèi)碳原子排成一個個六邊形,每個碳原子被三個六邊形共用,每個碳原子對一個六邊形的貢獻為
【典例2】(1)元素銅的一種氯化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示,
該氯化物的化學(xué)式是　　　　　　。?(2)Cu2O為半導(dǎo)體材料,在其立方晶胞內(nèi)部有4個氧原子,其余氧原子位于6個面心和8個頂點,則該晶胞中有　　　　個銅原子。?
(3)利用“鹵化硼法”可合成含B和N兩種元素的功能陶瓷,下圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,則每個晶胞中含有B原子的個數(shù)為　　　　,該功能陶瓷的化學(xué)式為　　　　　。?
(4)某晶體結(jié)構(gòu)模型如下圖所示。在晶體中1個Ti原子、1個C原子周圍距離最近的O原子數(shù)目分別為　　　　、　　　　。?
答案 (1)CuCl　(2)16　(3)2　BN (4)6　12
(4)Ti原子位于晶胞的中心,其周圍距離最近的O原子分別位于6個面的面心,所以周圍距離最近的O原子數(shù)目為6;C原子位于晶胞的頂點,O原子位于晶胞的面心,所以C原子周圍距離最近的O原子數(shù)目為12。
規(guī)律方法1.晶胞中原子個數(shù)的計算關(guān)鍵是正確分析晶胞中任意位置上的一個原子被幾個晶胞所共用。不同形狀的晶胞情況不同。如六棱柱晶胞中,頂點、側(cè)棱、底面、側(cè)面的原子,依次被6、3、2、2個晶胞共用。2.確定晶體化學(xué)式的方法觀察微粒種類→確定微粒在晶胞中的位置→用切割法求各微粒的數(shù)目→求各微粒的最簡個數(shù)比→確定化學(xué)式。
變式訓(xùn)練2-1已知某晶體晶胞如圖所示,則該晶體的化學(xué)式為(　　)
解析 該晶體的晶胞是正方體形晶胞。該晶胞擁有的X粒子數(shù)為8× =1;Y位于該晶胞內(nèi),共有4個,因此該晶胞中擁有的Y粒子數(shù)為4;Z位于晶胞的體心,故該晶體的化學(xué)式為XY4Z。
變式訓(xùn)練2-2某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,X位于立方體的頂點,Y位于立方體中心,試分析:晶體中每個Y同時吸引著　　　　個X,每個X同時吸引著　　　個Y,該晶體的化學(xué)式為　　　　　　　。?
答案 4　8　XY2(或Y2X)
1.下列關(guān)于晶體性質(zhì)的敘述中,不正確的是(　　)A.在適宜條件下,晶體能夠自發(fā)地呈現(xiàn)封閉、規(guī)則的多面體幾何外形B.晶體的各向異性和對稱性是矛盾的C.晶體的對稱性是微觀粒子按一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列的必然結(jié)果D.晶體的各向異性直接取決于微觀粒子的排列具有特定的方向性答案 B解析 晶體的各向異性取決于微觀粒子的排列具有特定的方向性,而對稱性是微觀粒子按一定規(guī)律做周期性重復(fù)排列的必然結(jié)果,B項的說法錯誤。
2.下列說法錯誤的是(　　)A.同一物質(zhì)有時可以是晶體,有時可以是非晶體B.區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是確定有沒有固定熔點C.雪花是水蒸氣凝華得到的晶體D.溶質(zhì)從溶液中析出可以得到晶體答案 B解析 A項正確,如晶態(tài)SiO2和非晶態(tài)SiO2;B項錯誤,最可靠的科學(xué)方法是對固體進行X射線衍射實驗。
3.下列敘述不屬于晶體特性的是(　　)A.有規(guī)則的幾何外形B.具有各向異性C.有對稱性D.沒有固定熔點
答案 D　解析 晶體具有規(guī)則的幾何外形、各向異性、對稱性三大特性,而且晶體有固定的熔點。
4.已知X、Y、Z三種元素組成的化合物是離子晶體,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則下列表示該化合物的化學(xué)式正確的是(　　)
5.現(xiàn)有甲、乙、丙(如下圖)三種晶體的晶胞(甲中x處于晶胞的中心,乙中a處于晶胞的中心),可推知:甲晶胞中x與y的個數(shù)比是　　　　,乙晶胞中a與b的個數(shù)比是　　　　,丙晶胞中有　　　　個c離子,有　　個d離子。?