2019-2020学年高中化学第3章物质的聚集状态与物质性质3.1认识晶体第3课时教案鲁科版选修3.doc
3.1物质的聚集状态与晶体的常识(教学课件)——高中化学人教版(2019)选择性必修二
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第三章 晶体结构与性质
29
2.石墨晶体是层状结构，在每一层内，每个碳原子都跟其
他 3 个碳原子相结合。据图分析，石墨晶体中碳原子数与
共价键数之比为( )
√A．2∶3
C．1∶3
B．2∶1 D．3∶2
解析：每个碳原子被 3 个六边形共用，每个共价键被 2 个六边形共用，则
石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为6×13∶6×12＝2∶3。
(1)立方晶胞的面对角线等于 2a，体对角线等于 3a。 (2)晶体的密度
根据 m＝ρ·a3，m＝NNAM，则有 ρ·a3＝NNAM，ρ＝NNAa3M。
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第三章 晶体结构与性质
27
1.已知由 X、Y、Z 三种元素组成的化合物的晶胞如图所示，
则下面表示该化合物的化学式正确的是( )
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第三章 晶体结构与性质
16
(3) 一 种 晶 体 所 有 晶 胞 的 ___形__状____ 及 其 内 部 的 原 子 ____种__类___ 、 ___个__数____及___几__何__排__列__(包__括__取__向__)__是完全相同的。
2．晶胞中微粒数目的计算
(1)平行六面体(立方体)晶胞中微粒数目的计算 ①晶胞的顶角原子是_____8____个晶胞共用的； ②晶胞棱上的原子是______4___个晶胞共用的；
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第三章 晶体结构与性质
12
1．下列不属于晶体的特点的是( )
A．一定有规则的几何外形
B．一定有各向异性
C．一定有固定的熔点
√D．一定是无色透明的固体
2019_2020学年高中化学第三章物质的聚集状态与物质性质第1节认识晶体课件鲁科版选修3
3．晶体的类型
晶体类型 微粒种类 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 金属原子
金属键
铜
原子晶体 分子晶体
原子 分子
共价键 分子间作用力
金刚石 冰
[自我诊断] 晶体的自范性、各向异性及对称性是由哪些因素引起的？
提示：晶体内部微粒在空间按照一定规律做周期性重复排列，使晶体具有规则几何外 形和对称性；内部微粒在各个方向上的不同排列是晶体具有各向异性的本质原因。
解析：晶体的各向异性取决于微观粒子在各个方向上的不同排列，而对称性是微观粒 子按一定规律做周期性重复排列的必然结果。 答案：B
5．下列现象表现为晶体的自范性的是( ) A．NaCl 溶于水 B．KMnO4 受热分解 C．不规则的晶体能生长成规则的 D．碘升华 解析：晶体的自范性指的是晶体能自发地呈现多面体外形的性质。
1．晶体的概念 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．晶体的特性 (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)晶体的对称 性：晶体具有规则的几何外形。 (4)晶体有固定 的熔、沸点。
答案：B
[随堂训练] 1．下列叙述中正确的是( ) A．具有规则几何外形的固体一定是晶体 B．晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形 C．晶体中一定含化学键 D．依据构成晶体的微粒及微粒间的相互作用可将晶体分为金属晶体、离子晶体、分 子晶体、原子晶体
解析：晶体与非晶体的根本区别在于其内部微粒在空间是否按一定规律做周期性重复 排列。晶体所具有的规则几何外形、各向异性和特定的对称性是其内部微粒规律性排 列的外部反映，B 错误。有些人工加工而成的固体也具有规则几何外形和高度对称性， 但不属于晶体，A 错误。稀有气体分子形成的晶体中只有范德华力，C 错误。晶体划 分为金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体是依据构成晶体的微粒及微粒间的相 互作用来进行分类的，D 正确。 答案：D
高中化学 第3章 物质的聚集状态与物质性质 3.1 认识晶体教案 鲁科版选修3
物质结构与性质第三章第一节认识晶体在必修2中，学生已初步了解了物质结构和元素周期律、离子键、共价键、分子间作用力等微粒间作用力的知识，又初步了解了离子晶体、分子晶体和原子晶体等结构知识。
本专题内容是在学生学习必修2和从原子、分子水平上认识物质构成的基础上，以微粒之间不同的作用力为线索，侧重研究不同类型物质的有关性质，使学生能更深层次上认识物质的结构与性质之间的关系。
在金属键的基础上，简单介绍了金属晶体中晶胞的几种常见的堆积模型。
让学生对晶体结构有一个较为全面的认识，通过本专题的学习，使学生进一步认识晶体的结构与性质之间的关系，也可使学生进一步深化“结构决定性质”的认识。
【教学设计】【知识与技能】1、了解晶体与非晶体的本质差异2、掌握晶体的基本性质3、理解金属晶体的概念、构成；了解金属晶体中晶胞的堆积方式。
【过程与方法】通过对晶体结构示意图和晶体模型的观察认识，教会学生研究方法，培养学生的观察能力、空间想象力，提高思维的全面性、严密性。
【情感态度与价值观】1、通过对晶体内部微观结构的分析，培养学生实事求是、务实严谨的学习作风和学习化学的兴趣2、通过“内部有序造就了外部有序”的事实，培养学生体验科学探究的乐趣，激发学生对科学的热爱。
【教学重点】：对晶体结构示意图和晶体模型的观察认识【教学难点】：晶体的空间堆积方式。
【教学过程设计】【引入】展示：雪花、石英、食盐、铝的晶体结构图，大多数的金属及其合金也是晶体，具有规则的几何外形。
【阅读】课本P70-71晶体的特征。
问题：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？【板书】一、晶体的特性1、有规则的几何外形2、各向异性(强度、导热性、光学性质等）3对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。
4、有固定的熔沸点二、晶体与非晶体晶体:具有规则几何外形的固体非晶体:没有规则几何外形的固体三、晶体的分类(依据：构成晶体的粒子种类及粒子之间的作用)分为：金属晶体、离子晶体、原子晶体、分子晶体。
2019_2020学年高中化学第三章物质的聚集状态与物质性质第3节原子晶体与分子晶体课件鲁科版选修3
[解析] (1)原子晶体熔、沸点高低取决于共价键的强弱，因为原子半径 C＜Si，所以 熔点①＞③＞②。 (2)C60 为分子晶体，金刚石为原子晶体，它们熔化时分别破坏分子间作用力和化学键。 因为分子间作用力＜化学键，所以 C60 的熔点小于金刚石的熔点。
[答案] (1)①＞③＞② (2)金刚石 C60 为分子晶体，熔化时破坏范德华力，金刚石 为原子晶体，熔化时破坏共价键，所以 C60 的熔点小于金刚石的熔点
解析：氮化硼超硬耐磨、耐高温，是一种原子晶体，熔化时破坏共价键。A 选项中的 硫酸钠是离子晶体，熔化时破坏离子键，错误；C 选项中的两种物质均为原子晶体， 熔化时均破坏共价键，正确；B、D 两选项中的四种物质都是分子晶体，熔化时都破坏 范德华力，错误。
2．下列化学式既能表示物质的组成O3
B．SiO2
C．C6H5NO2
D．Cu
解析：在四种类型的晶体中，除分子晶体中含有分子外，其余的晶体中都不存在单个
的分子，化学式仅代表物质中原子的最简组成而不能表示其真正的分子。
答案：C
3．SiCl4 的分子结构与 CCl4 类似，对其作出如下推测，其中不正确的是( ) A．SiCl4 晶体是分子晶体 B．常温常压下 SiCl4 是气体 C．SiCl4 的分子是由极性键形成的非极性分子 D．SiCl4 熔点高于 CCl4 解析：CCl4 是分子晶体，则 SiCl4 也是分子晶体。结构相似的分子晶体，其熔、沸点 随相对分子质量的增大而升高，由于 SiCl4 的相对分子质量大于 CCl4，所以 SiCl4 的熔、 沸点应比 CCl4 的高，而 CCl4 在常温常压下是液体，所以 SiCl4 在常温常压下不可能是 气体。 答案：B
答案：B
5.石墨晶体为层状结构，每一层均为碳原子与周围其他 3 个碳原子相 结合而成平面片层，同层相邻碳原子间距 142 pm、相邻片层间距为 335 pm。如图是其晶体结构片层俯视图。下列说法不正确的是( ) A．碳以 sp2 杂化 B．每个碳形成 3 个 σ 键 C．石墨碳原子数与 σ 键数之比为 2∶3 D．片层之间碳形成共价键
高中化学第3章物质的聚集状态与物质性质3.1认识晶体第2课时课件鲁科版选修3
2. 常见三种密堆积的晶胞 六方晶胞----A3型Leabharlann 面心立方堆积C B A
体心立方晶胞----A2型
3．确定晶体组成的方法——均摊法
均摊法：指每个图形平均拥有的粒子数目。
①长方体形(正方体)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献。
a．处于顶点的离子1 ，同时为8个晶胞共有，每个离子对
晶胞的贡献为 8
C
化学式： ABC3
练习5：下图为高温超导领域的一种化合物 ——钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性 的最小重复单元。
1）在该物质的晶体中，每个钛离子周围与 它最接近且距离相等的钛离子共有 6 个
2）该晶体结构单元中，氧、钛、钙离子的
个数比是 3∶1∶1 。
O：12×1/4＝3
Ca
Ti: 8 ×1/8＝1
顶点：
棱边：
面心：
体心：
3.晶胞中微粒数的计算
(1)六方晶胞：在六方体顶点的微粒为6个晶 胞共有，在面心的为2个晶胞共有，在体内的微 粒全属于该晶胞。
微粒数为：12×1/6 + 2×1/2 + 3 = 6
（2）面心立方：在立方体顶点的微粒为8 个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有。
微粒数为：8×1/8 + 6×1/2 = 4
第一，复述。 课本上和老师讲的内容，有些往往非常专业和生硬，不好理解和记忆，我们听课时要试着用自己的话把这些知识说一说。有时用自己的话可能要啰嗦
一些，那不要紧，只要明白即可。 第二，朗读。 老师要求大家朗读课文、单词时一定要出声地读出来。 第三，提问。 听课时，对经过自己思考过但未听懂的问题可以及时举手请教，对老师的讲解，同学的回答，有不同看法的，也可以提出疑问。这种方法也可以保证
高中化学物质的聚集状态与物质性质 第1节 认识晶体 3
煌敦市安放阳光实验学校第3章物质的聚集状态与物质性质第1节认识晶体【学习目标】知识与技能1、从认识一般固体出发，了解晶体的基本特征、类型以及不同类型晶体的一般物理性质。
2、晶体形成的途径及特性。
3、晶体与非晶体的区别。
4、晶胞的概念。
5、知道晶胞是晶体的最小结构重复单元，能用切割法计算一个晶胞种实际拥有的微粒数。
过程与方法1、通过让学生查阅相关资料，培养学生自主学习的意识和能力2、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。
情感态度与价值观通过学习本节与生活、生产、科技相联系的知识，培养学生热爱、积极探索的精神第1课时【自主预习提纲】一、晶体的特性1、晶体与非晶体概念晶体：_________________________________________________________非晶体:________________________________________________________2、晶体的特性⑴规则的几何外形。
⑵自范性：在适的条件下，晶体能够自发地呈现_______________、____________多面体外形，这称为晶体的自范性。
⑶各向异性：晶体在不同方向上表现出____________的物理性质。
⑷对称性。
如规则的食盐晶体具有_________________外形，它既有___对称性，出有_______对称性。
3、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。
4、晶体与非晶体的对比5、常见晶体的种类(1) 的晶体称为离子晶体；(2) 的晶体称为金属晶体；(3)的晶体称为原子晶体；(4) 的晶体称为分子晶体。
二、晶体的堆积模型1．紧密堆积原理：因为金属键、离子键、分子间的相互作用没有 ，所以组成金属晶体、离子晶体、分子晶体的微粒服从 原理。
2．径圆球的密堆积金属晶体的结构形式可归结为径圆球的密堆积。
高中化学 物质结构 第3章 3.1.1认识晶体
，
这两种紧密堆积空间占有率最高， A 从而使体系能量降低，比较稳定。
B A B A B
A
C B A C B
A
A
A3型密堆积的前视图
A1型密堆积的前视图
其他堆积
体心立方密堆积（A2型密堆积）（钠、钾、铁）
立方体 8 个顶点上的球互不相切，但均与体心位
置上的球相切。 配位数 8
体对角线=4r
2.下列物质中属于晶体的是（ C D） A.橡胶 B.玻璃 C.食盐 D.水晶 3. 关于晶体的自范性，下列叙述正确的是（ B ） A.破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体 B.缺角的氯化钠晶体在饱和的NaCl溶液中慢慢变为完美 的立方块 C.圆形容器中结出的冰是圆形的 D.由玻璃制成的圆形的玻璃球 4.下列物质具有固定熔点的是（ D ） A.橡胶 B.玻璃 C.水玻璃 D.CuSO4•5H2O
5.下列关于晶体的性质叙述中，不正确的是（ B ） A．晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发 地呈现封闭规则的多面体几何外形 B．晶体的各向异性和对称性是矛盾的 C．晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性重 复排列的必然结果 D．晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有 特定的方向性
联想· 质疑
适用于：通过没有方向性的金属键、离子 键和分子间作用力相互作用分别形成的 、 和 。
1.等径圆球的密堆积
在一列上紧密堆积： 只有一种型式
在一层上紧密堆积：
. . . . .
哪种堆积方式更紧密呢？为什么？
密置层也只有一种型式。
在密堆积中， 一个原子或离 子周围所邻接 的原子或离子 的数目 堆积方式 空隙形状 配位数 体系能量
2 钡________ 个 1 钇________ 个
高中化学第3章物质的聚集状态与物质性质3.1认识晶体第1课时课件鲁科版选修3
12
6
3
54
12
6
3
54
，
AB
关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有
两种最紧密的堆积方式。 第一种是排列方式:将球对准第
下图是A3型六方 紧密堆积的前视图
一层的球。
A
12
B
6
3
54
A
B
于是每两层形成一个周期， 即 AB AB 堆积方式，形成
A
六方紧密堆积--- A3型
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。
食糖晶体
明 矾
观察图片，这些固体在外形上有什么区别？
Cu晶 体结 构示 意图
NaCl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?
一、晶体的特性
（1）具有规则的几何外形。
（2）自范性：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。
（3）各向异性：晶体在不同方向上表现 出不同的物理性质。 （4）对称性：晶体的外形和内部结构都 具有特有的对称性。
4. 原子晶体堆积方式－不服从紧密 堆积方式
原因：共价键具 有饱和性和方向性， 因此就决定了一个 原子周围的其他原 子的数目不仅是有 限的，而且堆积方 向是一定的，所以 不是密堆积。
在一列上的密堆积排列：
所有的圆球都在一条直线上排列
编后语
• 同学们在听课的过程中，还要善于抓住各种课程的特点，运用相应的方法去听，这样才能达到最佳的学习效果。 • 一、听理科课重在理解基本概念和规律 • 数、理、化是逻辑性很强的学科，前面的知识没学懂，后面的学习就很难继续进行。因此，掌握基本概念是学习的关键。上课时要抓好概念的理解，
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2019-2020学年高中化学第3章物质的聚集状态与物质性质3.1认识
晶体第3课时教案鲁科版选修3
【教学目标】
1.知道晶胞是晶体的最小结构重复单元。
2.能用切割法计算一个晶胞中实际拥有的微粒数
【教学重难点】
能用切割法计算一个晶胞中实际拥有的微粒数
【教学方法】探究法
【教学过程】
【新课引入】
【联想质疑】
通过前面的学习你已经知道，晶体可以看成是微粒按照一定的规律无限堆积而得到的，整个晶体里排列着无数个微粒。
那么，如何研究晶体内部微粒的排列规律呢？
【板书】
三.晶体结构的基本单元
1.晶胞定义：晶胞是晶体中最小的结构重复单元。
晶胞都是从晶体结构中截取下来的
大小、形状完全相同的平行六面体。
【多媒体展示】各种类型的晶胞
【问题讨论】晶胞必须符合两个条件？我们又如何去划分晶胞呢？
【总结】
晶胞必须符合两个条件：一是代表晶体的化学组成二是代表晶体的对称性。
划分晶胞要遵循2个原则：一是尽可能反映晶体内结构的对称性；二是尽可能小
【陈述】由A3密堆积中可以划分出六方晶胞，从A1密堆积中可以划分出立方面心晶胞。
整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞无隙并置而成，所谓无隙是指相邻晶胞之间没有
任何间隙，所谓并置是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。
晶胞是具有代表性的体积
最小的平行六面体。
【交流研讨】既然晶体是由无数个晶胞堆积形成的，晶胞内威力的组成就能反映整个晶体
的组成。
那么？应如何来分析一个晶胞中的微粒数呢？
【板书】2.晶胞中原子个数的计算方法：（分割法）
分割法是一种计算一个晶胞中实际拥有微粒数目的一种方法。
分割法的根本原则是：晶胞任意位置上的一个原子如被X个晶胞所共有，那么每个晶胞对这个原子分享1/X。
如对于立方晶胞
（1）每个顶点上的原子被8个晶胞共有，所以晶胞对顶点的每个原子占有1/8。
（2）每条棱上的原子被4个晶胞共有，所以晶胞对棱上的每个原子只占有1/4。
（3）每个面上的原子被2个晶胞共有，所以晶胞对面上的每个原子只占有1/2。
（4）晶胞内部的原子属于晶胞自己，不与其它晶胞分享。
【思考】你能用这种方法分析一下NaCl、CsCL晶体吗？(多媒体展示)
【计算】NaCl晶胞、CsCl晶胞中含有的阴、阳离子数目分别是多少？
NaCl晶胞：钠离子：1＋12×1/4 ＝ 4 氯离子：8 ×1/8＋6×1/2 ＝ 4
CsCl晶胞：铯离子：1 氯离子：8 ×1/8＝ 1
【迁移应用】计算物质的化学式
【例题】如图所示的晶体结构是一种具有优良的压电、铁电、光电等功能的晶体材料的晶胞。
晶体内与每个“Tｉ”紧邻的氧原子数和这种晶体材料的化学式分别是（各元素所带的电荷均已略去）
【解析】Ba：1x1 Ti：8x(1/8) O：12x(1/4)
化学式为：BaTiO3
【板书设计】
三.晶体结构的基本单元
1.晶胞定义
2.晶胞中原子个数的计算方法：。