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1、高二化學(xué)(選修3)第三章晶體結(jié)構(gòu)——幾種典型的晶體結(jié)構(gòu)寧夏固原二中黃占軍教學(xué)目標(biāo):知識(shí)與技能1.了解分子晶體和原子晶體的特征。2.通過NaCl、CsCl的晶體結(jié)構(gòu),學(xué)生知道晶體中粒子的排列規(guī)律。了解離子晶體的特征。3.通過對(duì)晶胞的分析,學(xué)生會(huì)計(jì)算晶胞中粒子的個(gè)數(shù)。過程與方法通過幾種典型的晶體(干冰、金剛石、石墨、NaCl、CsCl、金屬)結(jié)構(gòu)的分析,學(xué)生能從三維的角度考慮粒子在空間的分布。情感態(tài)度與價(jià)值觀通過晶體結(jié)構(gòu)課件的展示,學(xué)生能感受晶體的外在美和內(nèi)在美。課時(shí):二課時(shí)第一節(jié)讓我們一起先欣賞幾種美麗的晶體
2、晶體的常識(shí)雪花金剛石冰糖石墨水晶石觀察·思考請(qǐng)同學(xué)們判斷下列物質(zhì)是晶體還是非晶體:水晶石思考什么是晶體?什么是非晶體?晶體有什么特點(diǎn)和性質(zhì)?晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是什么?一、晶體與非晶體概念晶體:具有規(guī)則幾何外形的固體非晶體:沒有規(guī)則幾何外形的固體分類晶體離子型晶體原子型晶體分子型晶體金屬型晶體混合型晶體3、晶體與非晶體的本質(zhì)差異說明:晶體自范性的本質(zhì):是晶體中粒子微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象。晶體自范性的條件之一:生長(zhǎng)速率適當(dāng)。自范性微觀結(jié)構(gòu)晶體有(能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子在三維空間里呈周期
3、性有序排列非晶體沒有(不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形)原子排列相對(duì)無序石英玻璃天然水晶球里的瑪瑙和水晶(見教材P60圖3~1)瑪瑙和水晶都是SiO2的晶體,不同的是瑪瑙是熔融態(tài)SiO2快速冷卻形成的,而水晶則是熔融態(tài)SiO2緩慢冷卻形成的?,旇Ы?jīng)不同途徑得到的晶體(見教材P61圖3~2)4、晶體形成的途徑熔融態(tài)物質(zhì)凝固。氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華)。溶質(zhì)從溶液中析出。問題與思考粉末狀的固體是否都為非晶體呢?那么怎樣判斷固體是晶體還是非晶體呢?一些晶體的顯微照片:(見教材P61圖3~3)5、晶體的特性<1
4、>.有規(guī)則的幾何外形(晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)和外形質(zhì)點(diǎn)排列的高度有序性)<2>.有固定的熔沸點(diǎn)<3>.各向異性(強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等)<4>.當(dāng)一波長(zhǎng)的x-射線通過晶體時(shí),會(huì)在記錄儀上看到分立的斑點(diǎn)或者普線.(教材63頁圖3-6)區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是:對(duì)固體進(jìn)行X—射線衍射實(shí)驗(yàn)。(見課本P62科學(xué)視野)學(xué)與問教材62頁1:不是晶體,粒子排列無序,沒有晶體的自范性。2:A、采用X射線衍射實(shí)驗(yàn),當(dāng)X射線照射假寶石時(shí),不能使X射線產(chǎn)生衍射,只有散射效應(yīng)。B、觀看是否具有對(duì)稱性,在外形上假寶石沒有相等的晶面
5、、晶棱和頂角重復(fù)出現(xiàn)。C、用它來刻劃玻璃,真寶石硬度大,可刻劃玻璃;而假寶石硬度小,不能用來刻劃玻璃。D、加熱,真寶石沸點(diǎn)很高,而假寶石無固定的熔沸點(diǎn),在一定的范圍內(nèi)便開始熔化。E、可利用寶石的折光率鑒別你想知道人造鉆石和天然鉆石的區(qū)別嗎?思考“學(xué)與問”:教材62頁人造鉆石和天然鉆石的區(qū)別相同方面不同方面X-射線親油性親水性天然鉆石成分硬度密度發(fā)藍(lán)色熒光油會(huì)融在鉆石表面在鉆石表面水呈小珠狀人造鉆石發(fā)黃色熒光和磷光形成油珠在鉆石表面分散流走課堂練習(xí):P641、2本節(jié)課結(jié)束第二課時(shí)二:晶胞晶體為什么具有上述特征
6、呢?問題研究的方法:三種典型立方晶胞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單立方體心立方面心立方1.晶胞:晶體中的最小重復(fù)單元2.晶胞的特征:通過上、下、左、右、前、后的平移能與下一個(gè)最小單元(即晶胞)完全重合一般來說,晶胞都是平行六面體(-):晶胞:晶體和晶胞的關(guān)系:晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成.(蜂巢和蜂室的關(guān)系教材66頁圖3-7)答案:B為什么呢?問題:銅晶體的一個(gè)晶胞中含有多少個(gè)銅原子?A:14B:4C:8D:6平行六面體無隙并置(二):晶胞中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算體心:1面心:1/2頂點(diǎn):1/8棱邊:1/4為什么?124
7、37685122134請(qǐng)看:1體心:1面心:1/2頂點(diǎn):1/8棱邊:1/4(二):晶胞中粒子個(gè)數(shù)計(jì)算規(guī)律晶胞頂角棱上面上中心立方體1/81/41/21頂角棱上面上各4個(gè)綠色:8×?=4或8×1/8+6×1/2=4灰色:12×?+1=4各1/2個(gè)練習(xí):1:下面幾種晶胞中分別含有幾個(gè)原子?課堂練習(xí)題1.鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好,介電常數(shù)高,在小型變壓器、話筒和擴(kuò)音器中都有應(yīng)用。其晶體的結(jié)構(gòu)示意圖如右圖所示。則它的化學(xué)式為()[上海市2001年奧賽初賽試題]A.BaTi8O12B.BaTi4O6C.BaTi2O4D.B
8、aTiO3BaTiOD石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu),層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)(如圖),試回答下列問題:(1)圖中平均每個(gè)正六邊形占有C原子數(shù)為____個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為____個(gè)。碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_______。練習(xí)二:2:323學(xué)與問(教材64頁:)學(xué)與問答案:2288作業(yè):教材P643:列式計(jì)算下圖晶胞中各有多少個(gè)原子二氧化碳及其晶胞思考1.NaCl晶體中,每個(gè)Na+周圍最近距離的Cl-有個(gè)?每個(gè)Cl-