【选修三】3-4离子晶体(新人教版精品)
第四节离子晶体
第1课时
【知识与技能】
1、通过复习钠与氯形成氯化钠的过程,使学生理解离子键的概念、形成过程和特点。
2、理解离子晶体的概念、构成及物理性质特征，掌握常见的离子晶体的类型及有关晶胞的计算。【过程与方法】
1、复习离子的特征，氯化钠的形成过程，并在此基础上分析离子键的成键微粒和成键性质，培养
学生知识迁移的能力和归纳总结的能力。
2、在学习本节的过程中，可与物理学中静电力的计算相结合，晶体的计算与数学的立体几何、物
理学的密度计算相结合。
【情感态度与价值观】
通过本节的学习，进一步认识晶体，并深入了解晶体的内部特征。
[板书计划]
第四节离子晶体
一、离子晶体：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。
1、几何因素：晶体中正负离子的半径比(r
＋／r
－)。
2、电荷因素：正负离子的电荷比。
3、键性因素：离子键的纯粹程度。
4、离子晶体特点：硬度较大、难于压缩、较高的熔点和沸点。
二、晶格能
1、定义：气态离子形成l摩离子晶体释放的能量，通常取正值。
2、规律：晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，而且熔点越高，硬度越大。【教案设计】
1、钠原子与氯原子是如何结合成氯化钠的？你能用电子式表示氯化钠的形成过程吗？
2、根据元素的金属性和非金属性差异，你知道哪些原子之间能形成离子键？
【板书】第二单元离子键离子晶体
§3-2-1离子键的形成
一、离子键的形成
【学生活动】写出钠在氯气中燃烧的化学方程式；
思考：钠原子与氯原子是如何结合成氯化钠的？请你用电子式表示氯化钠的形成过程。【过渡】以阴、阳离子结合成离子化合物的化学键，就是离子键。
【板书】1、离子键的定义：使阴、阳离子结合成离子化合物的静电作用
2. 离子键的形成过程
【讲解】以NaCl 为例，讲解离子键的形成过程：
1）电子转移形成离子：一般达到稀有气体原子的结构
【学生活动】
分别达到Ne 和Ar 的稀有气体原子的结构，形成稳定离子。
2）判断依据：元素的电负性差要比较大
【讲解】元素的电负性差要比较大，成键的两元素的电负性差用△X表示，当△X > 1.7, 发生电子转移, 形成离子键;
当△X < 1.7, 不发生电子转移, 形成共价键.
【说明】：但离子键和共价键之间, 并非严格截然可以区分的. 可将离子键视为极性共价键的一个极端, 而另一极端为非极性共价键. 如图所示：
化合物中不存在百分之百的离子键, 即使是NaF 的化学键之中, 也有共价键的成分, 即除离子间靠静电相互吸引外, 尚有共用电子对的作用. X > 1.7, 实际上是指离子键的成分(百分数)大于50%. 【小结】：
1、活泼的金属元素（IA、IIA）和活泼的非金属元素（VIA、VIIA）形成的化合物。
2、活泼的金属元素和酸根离子（或氢氧根离子）形成的化合物
3、铵根和酸根离子（或活泼非金属元素离子）形成的盐。
【板书】二、用电子式表示离子化合物的形成
【练习】1、写出下列微粒的电子式：（1）Na+、Mg2+、Cl-、O2-、
（2）NaCl MgO MgCl
小结：离子化合物电子式的书写
1.简单阴离子的电子式不但要表达出最外层所有电子数（包括得到的电子），而且用方括号“[ ]”括起来，并在右上角注明负电荷数
2.简单阳离子的电子式就是离子符号
3.离子化合物的电子式由阴离子和阳离子电子式组成，相同的离子不能合并
【练习】2、用电子式表示NaCl、K2S的形成过程
小结：用电子式表示离子键的形成过程
1.左边是组成离子化合物的各原子的电子式, 右边是离子化合物的电子式
2.”
3.用表示电子转移的方向
【板书】三、离子键的实质
思考：从核外电子排布的理论思考离子键的形成过程
【板书】：实质是静电作用
靠静电吸引，形成化学键体系的势能与核间距之间的关系如图所示：
横坐标: 核间距r。纵坐标: 体系的势能V。纵坐标的零点: 当r 无穷大时, 即两核之间无限远时, 势能为零. 下面来考察Na+和Cl-彼此接近时, 势能V的变化。
从图中可见:
r >r0, 当r 减小时, 正负离子靠静电相互吸引, V减小, 体系稳定.
r = r0时, V有极小值, 此时体系最稳定. 表明形成了离子键.
r < r0时, V 急剧上升, 因为Na+和Cl-彼此再接近时, 相互之间电子斥力急剧增加, 导致
势能骤然上升.
因此, 离子相互吸引,保持一定距离时, 体系最稳定, 即当静电引力与静电斥力达到平衡时，形成稳定的离子键，整个体系达到能量最低状态。
【板书】四、离子键的特征
【讲解】通常情况下，阴、阳离子可以看成是球形对称的，其电荷分布也是球形对称的，只要空间条件允许，一个离子可以同时吸引多个带相反电荷的离子。因此离子键没有方向性和饱和性。
【讨论】就NaCl的晶体结构，交流你对离子键没有饱和性和方向性的认识
【板书】（1）离子键无方向性
（2）离子键无饱和性
【板书】五、离子键的强度——晶格能
（1）. 键能和晶格能
【讲解】以NaCl 为例:
键能:1mol 气态NaCl 分子, 离解成气体原子时, 所吸收的能量. 用Ei 表示:
【板书】（2）.晶格能（符号为U）:
拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子和阳离子所吸收的能量
【讲解】在离子晶体中，阴、阳离子间静电作用的大小用晶格能来衡量。晶格能（符号为U）是指拆开1mol离子晶体使之形成气态阴离子和阳离子所吸收的能量。
例如：拆开1mol NaCl 晶体使之形成气态钠离子和氯离子时, 吸收的能量. 用U 表示: NaCl（s）Na+（g）+ Cl-（g）U= 786 KJ.mol-1
晶格能U 越大,表明离子晶体中的离子键越牢固。一般而言，晶格能越大，离子晶体的离子键越强. 破坏离子键时吸收的能量就越多,离子晶体的熔沸点越高，硬度越大。键能和晶格能, 均能表示离子键的强度, 而且大小关系一致. 通常, 晶格能比较常用.
【板书】（3）. 影响离子键强度的因素——离子的电荷数和离子半径
【思考】由下列离子化合物熔点变化规律,分析离子键的强弱与离子半径、离子电荷有什么关系? （1）NaF NaCl NaBr NaI
988℃801℃747℃660℃
（2）NaF CaF2 CaO
988℃1360℃2614℃
（提示：Ca2+半径略大于Na+半径）
【讲解】从离子键的实质是静电引力出发, 影响F 大小的因素有: 离子的电荷数q 和离子之间的距离r (与离子半径的大小相关)
1) 离子电荷数的影响：电荷高，晶格能大，离子晶体的熔沸点高、硬度大。
NaCl MgO
晶格能（KJ.mol-1）786 3791
熔点（℃）801 2852
摩氏硬度 2.5 6.5
2) 离子半径的影响：半径大, 导致离子间距大, 晶格能小，离子晶体的熔沸点低、硬度小。
3) 离子半径概念及变化规律
将离子晶体中的离子看成是相切的球体, 正负离子的核间距d 是r+和r-之和:
离子半径的变化规律
a) 同主族, 从上到下, 电子层增加, 具有相同电荷数的离子半径增加.
b) 同周期: 主族元素, 从左至右离子电荷数升高, 最高价离子, 半径最小. 如:
过渡元素, 离子半径变化规律不明显.
c) 同一元素, 不同价态的离子, 电荷高的半径小. 如:
d) 一般负离子半径较大; 正离子半径较小.
e) 周期表对角线上, 左上元素和右下元素的离子半径相似. 如: Li+和Mg2+, Sc3+和Zr4+的半径相似.
【小结】离子电荷数越大，核间距越小，晶格能越大，离子键越牢，离子晶体的熔、沸点越高，硬度越大。
【课后练习】
1．下列各组数值表示有关元素的原子序数，其中所表示的各组原子能以离子键结合成稳定化合物的是（）
A．1与6 B．2与8 C．9与11 D．8与14
2．用电子式表示下列物质的结构：NaOH、Ca(ClO)2。
3．离子化合物LiCl、NaCl、KCl、RbCl和CsCl熔点由高到底的顺序是___________________________。5．某主族元素A的外围电子排布式为n s1，另一主族元素B的外围电子排布为n s2n p4，
两者形成的离子化合物的化学式可能为
A．AB B．A2B C．AB2D．A2B3
6．下列叙述正确的是( )
A．氯化钠晶体不能导电，所以氯化钠不是电解质
B．氯化钠溶液能导电，所以氯化钠溶液是电解质
C．熔融的氯化钠和氯化钠溶液都能产生自由移动的离子
D．氯化钠熔融时不破坏氯化钠晶体中的离子键。
7．）
A．①>②>③ B. ③>①>② C. ③>②>① D. ②>①>③
8．下列说法不正确的是（）
A．离子晶体的晶格能越大离子键越强
B．阳离子的半径越大则可同时吸引的阴离子越多
C．通常阴、阳离子的半径越小，电荷越大，该阴、阳离子组成的离子化合物的晶格能越大
D．拆开1mol离子键所需的能量叫该离子晶体的晶格能
9．离子化合物①NaCl、②CaO、③NaF、④MgO中，晶格能从小到大顺序正确的是（）
A．①②③④B．①③②④C．③①④②D．④②①③
10．（1）下列热化学方程中，能直接表示出氯化钠晶体晶格能的是_________。
A．Na+(g)+Cl－(g)=NaCl(s)；△H B．Na(s)+1/2 Cl2(g)=NaCl(s)；△H1
C．Na(s)=Na(g)；△H2D．Na(g)－e－=Na+(g)；△H3
11、已知元素的某种性质“X”和原子半径、金属性、非金属性等一样，也是元素的一种基本性质。
试结合元素周期律知识完成下列问题：
(1)经验规律告诉我们：当形成化学键的两原子相应元素的X差值大于1.7时，所形成的一般为离子键；当小于1.7时，一般为共价键。试推断AlCl3中的化学键类型是______。
(2)根据上表给出的数据，简述主族元素的X的数值大小与元素的金属性或非金属性强弱之间的关系______________________________；简述第二周期元素(除惰性气体外)的X的数值大小与原子半径之间的关系________________。
(3)请你预测Br与I元素的X数值的大小关系________。
第2课时
【复习巩固】
1、什么是离子键？作用力的实质是什么？
2、什么是晶格能？影响因素有哪些？
3、晶格能的大小与离子晶体的熔沸点、硬度的关系怎样？
[练习]
1.指出下列物质中的化学键类型。
KBr CCl4N2 CaO NaOH
2.下列物质中哪些是离子化合物？哪些是只含离子键的离子化合物？哪些是既含离子键又含共价键的离子化合物？
KCl HCl Na2SO4HNO3NH4Cl O2Na2O2
【过渡】大多数离子化合物在常温下以晶体的形式存在。
【板书】§3-2-2 离子晶体
一、离子晶体
1、定义：离子间通过离子键结合而成的晶体
【思考】离子晶体能否导电，主要的物理共性有哪些？
2、特点：（1）、晶体不导电，在熔融状态或水溶液中导电,不存在单个分子
（2）、硬度较高，密度较大，难压缩，难挥发，熔沸点较高
【思考】：判断下列每组物质的熔沸点的高低，影响离子晶体的熔沸点高低的因素有哪些？
(1)NaF NaCl NaBr NaI
(2) MgO Na2O
3、离子晶体熔沸点高低的影响因素：离子所带的电荷(Q)和离子半径(r)
Q越大、r越小，则晶格能(U)越大，离子键越强，熔沸点越高，硬度越大.
【思考】：哪些物质属于离子晶体？
4 、物质的类别：强碱、部分金属氧化物、绝大部分盐类属于离子晶体。
【过渡】离子晶体也有一定的空间结构
【板书】二、离子晶体的空间结构
【讲解】：离子晶体有多种晶体结构类型，其中氯化钠型和氯化铯型是两种最常见的离子晶体结构类型。首先看NaCl的晶胞:
组成具有代表性, 对称性(轴, 面, 中心)也与晶体相同, 所以乙为NaCl的晶胞
【思考】:
1、每个Na+同时吸引个Cl-，每个Cl-同时吸引个Na+，而Na+数目与Cl-数目之为化学式为
2、根据氯化钠的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有Na+，有个Cl-
3、在每个Na+周围与它最近的且距离相等的Na+有个
4、在每个Na+周围与它最近的且距离相等的Cl-所围成的空间结构为体
5、已知氯化钠的摩尔质量为58.5g.mol-1,阿伏加德罗常数取6.02×1023mol-1,则食盐晶体中两个距离最近的Na+的核间距离最接近下面四个数据中的哪一个.( )
A、3.0×10-8cm
B、3.5×10-8cm
C、4.0×10-8cm
D、5.0×10-8cm
组成和对称性均有代表性. 看空心圆点, 除了立方体的顶点的8个, 无其它, 称为简单立方晶胞. 配位数为8
【思考】：
1、每个Cs+同时吸引个Cl-，每个Cl-同时吸引个Cs+，而Cs+数目与Cl-数目之为化学式为
2、根据氯化的结构模型确定晶胞，并分析其构成。每个晶胞中有Cs+，有个Cl-
3、在每个Cs+周围与它最近的且距离相等的Cs+有个
组成和对称性均有代表性. 看空心圆点,除了立方体的顶点的8个, 面中心6个, 也为面心立方. 配位数为4
总之, 立方晶系有3 种类型晶胞, 面心立方, 简单立方, 体心立方.四方晶系, 2 种, 正交晶系, 4 种等, 共有14种类型的晶胞
【过渡】氯化钠与氯化铯均为AB型离子晶体，但两者的阴、阳离子周围带相反电荷离子的数目却不同，你认为造成这一差异的可能原因是什么？
【板书】三.离子晶体的配位数以及与r+/r-的关系
NaCl 六配体, CsCl八配体, ZnS 四配体, 均为AB型晶体, 为何配位数不同?
1) 离子晶体稳定存在的条件
离子形成晶体时，阴、阳离子总是尽可能紧密地排列，且一种离子周围所环绕的带相反电荷的离子越多，体系能量越低，所构成的离子晶体就越稳定。
2)离子晶体的配为数：离子晶体中一种离子周围紧邻的带相反电荷的离子数目
【设问】：NaCl 型离子配为数为（六配体）, CsCl型离子配为数为（八配体）
【讨论】NaCl和CsCl均为AB型离子晶体，但两者的阴、阳离子周围带相反电荷离子的数目却不同，你认为造成这一差异的可能原因是什么？
【讲解】离子晶体中的离子的电荷分布是球形对称的。它们之间的作用力的强弱只取决于它们相互之间的距离。晶体中每种离子能被多少个带相反电荷的离子所包围（离子的配位数），与它们的大小有关，与电荷数多少无关。
离子晶体中一种离子周围所环绕的带相反电荷的离子的数目的多少，与阴、阳离子半径比r+/r - 有关。
3）r+/r-与配位数
从六配位的介稳状态出发, 进行半径比与配位数之间关系的探讨.
此时, 为介稳状态. 如果r+再大些, 则出现上述b) 种情况, 即阴离子同号相离, 异号相切的稳定状态. 亦即:
当r+继续增加, 达到并超过: 时, 即阳离子离子周围可容纳
更多阴离子, 为8配位, CsCl型.
若r+变小, 即:, 则出现a)种情况, 阴离子相切, 阴离子阳离子相离的不稳定
状态. 配位数减少, 4配位, ZnS型.
总之, .
注意:讨论中将离子视为刚性球体, 这与实际情况有出入. 但仍不失为一组重要的参考数据. 因而,
我们可以用离子间的半径比值去判断配位数.
【问题解决】1、已知C d2+半径为97pm，S2-半径为184pm，按正负离子半径比，CdS应具有型晶格，正、负离子的配位数之比应是；但CdS却具有立方ZnS型晶格，正负离子的配位数之比是，这主要是由造成的。
2、某离子晶体的晶胞结构如下图所示：
则该离子晶体的化学式为（）
A．abc B、abc3
C．ab2c3D．ab3c
3、在NaCl晶体中，与每个Na+距离相等且距离最近的Cl—所围成
的空间构型为（）
A．正四面体B．正六面体
C．正八面体D．正十二面体
【课后练习】
1、下列物质属于离子化合物的是( )
A．NH3B．NaF C．HBr D．KOH
2、某主族元素A的外围电子排布式为n s1，另一主族元素B的外围电子排布为n s2n p4，则两者形成的离子化合物的化学式可能为
A．AB B．A2B C．AB2D．A2B3
3、下列叙述正确的是( )
A．氯化钠晶体不能导电，所以氯化钠不是电解质
B．氯化钠溶液能导电，所以氯化钠溶液是电解质
C．熔融的氯化钠和氯化钠溶液都能产生自由移动的离子
D．氯化钠熔融时不破坏氯化钠晶体中的离子键。
4、下列化合物中形成离子键的所有微粒，其基态电子层结构都与氩原子相同的是（）
A．MgCl2B．CaBr2C．K2S D．Na2O
5、下列微粒中，基态最外层电子排布满足ns2np6的一组是（）
A．Ba2+、Mg2+B．K+、Cu2+ C．Ca2+、Zn2+ D．Na+、Al3+
6、下列离子化合物中，两核间距离最大的是（）
A．LiCl B．NaF C．KCl D．NaCl
7、NaF、NaI
A．①>②>③ B. ③>①>② C. ③>②>① D. ②>①>③
8、为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物，进行下列实验。其中合理、可靠的是
A．观察常温下的状态，SbCl5是苍黄色液体，SnCl4为无色液体。
结论：SbCl5和SnCl4都是离子化合物
B．测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点依次为73.5℃、2.8 ℃、－33℃。
结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物
C．将SbCl3、SbCl5、SnCl4溶解于水中，滴入HNO3酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀。
结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
D．测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液，发现它们都可以导电。
结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物
高中化学选修三_晶体结构与性质
晶体结构与性质 一、晶体的常识 1.晶体与非晶体 得到晶体的途径：熔融态物质凝固；凝华；溶质从溶液中析出 特性：①自范性；②各向异性（强度、导热性、光学性质等） ③固定的熔点；④能使X-射线产生衍射（区分晶体和非晶体最可靠的科学方法） 2.晶胞--描述晶体结构的基本单元.即晶体中无限重复的部分 一个晶胞平均占有的原子数=1 8×晶胞顶角上的原子数+1 4×晶胞棱上的原子+1 2×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心内的原子数 思考：下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I 2)、金刚石(C)晶胞的示意图.它们分别平均含几个原子？ eg ：1.晶体具有各向异性。如蓝晶（Al 2O 3·SiO 2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1：1000。晶体的各向异性主要表现在（ ） ①硬度 ②导热性 ③导电性 ④光学性质 A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ 2.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是（ ） A.晶体一定比非晶体的熔点高 B.晶体一定是无色透明的固体 C.非晶体无自范性而且排列无序 D.固体SiO 2一定是晶体 3.下图是CO 2分子晶体的晶胞结构示意图.其中有多少个原子？
二、分子晶体与原子晶体 1.分子晶体--分子间以分子间作用力（范德华力、氢键）相结合的晶体 注意：a.构成分子晶体的粒子是分子 b.分子晶体中.分子内的原子间以共价键结合.相邻分子间以分子间作用力结合 ①物理性质 a.较低的熔、沸点 b.较小的硬度 c.一般都是绝缘体.熔融状态也不导电 d.“相似相溶原理”：非极性分子一般能溶于非极性溶剂.极性分子一般能溶于极性溶剂 ②典型的分子晶体 a.非金属氢化物：H 2O、H 2 S、NH 3 、CH 4 、HX等 b.酸：H 2SO 4 、HNO 3 、H 3 PO 4 等 c.部分非金属单质:：X 2、O 2 、H 2 、S 8 、P 4 、C 60 d.部分非金属氧化物：CO 2、SO 2 、NO 2 、N 2 O 4 、P 4 O 6 、P 4 O 10 等 f.大多数有机物：乙醇.冰醋酸.蔗糖等 ③结构特征 a.只有范德华力--分子密堆积（每个分子周围有12个紧邻的分子） CO 2 晶体结构图 b.有分子间氢键--分子的非密堆积以冰的结构为例.可说明氢键具有方向性 ④笼状化合物--天然气水合物
2017人教版高中化学选修三34《离子晶体》随堂练习
课时训练17离子晶体 1、离子晶体不可能具有的性质就是（） A、较高的熔沸点 B、良好的导电性 C、溶于极性溶剂 D、坚硬而易粉碎 解析:离子晶体就是阴、阳离子通过离子键结合而成的，在固态时，阴、阳离子受到彼此的束缚不能自由移动,因而不导电.只有在离子晶体溶于水或熔融后,电离成可以自由移动的阴、阳离子,才可以导电。 答案:B 2、仅由下列各组元素所组成的化合物，不可能形成离子晶体的就是( ) A、H、O、S B、Na、H、O C、K、Cl、O D、H、N、Cl 解析:强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐等就是离子晶体.B项如NaOH、C项如KClO、D 项如NH4Cl。 答案：A 3、自然界中的CaF2又称萤石,就是一种难溶于水的固体，属于典型的离子晶体.下列实验一定能说明CaF2就是离子晶体的就是( ) A、CaF2难溶于水，其水溶液的导电性极弱 B、CaF2的熔沸点较高,硬度较大 C、CaF2固体不导电，但在熔融状态下可以导电 D、CaF2在有机溶剂（如苯）中的溶解度极小 解析：难溶于水，其水溶液的导电性极弱,不能说明CaF2一定就是离子晶体；熔沸点较高，硬度较大,也可能就是原子晶体的性质,B不能说明CaF2一定就是离子晶体；熔融状态下可以导电,一定有自由移动的离子生成,C说明CaF2一定就是离子晶体；CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小,只能说明CaF2就是极性分子，不能说明CaF2一定就是离子晶体。 答案:C 4、有关晶格能的叙述正确的就是( ) A、晶格能就是气态原子形成1摩尔离子晶体释放的能量 B、晶格能通常取正值,但有时也取负值 C、晶格能越大，形成的离子晶体越稳定 D、晶格能越大,物质的硬度反而越小 解析：晶格能就是气态离子形成1摩尔离子晶体时所释放的能量，晶格能取正值，且晶格能越大，晶体越稳定，熔点越高,硬度越大. 答案：C
人教版化学选修三3.1《晶体的常识》授课教案设计
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。 [讨论]除以上水晶和玛瑙是熔融态冷却得到的，根据所学知识还有那些方法得到晶体？ [汇报并板书] 2、得到晶体一般有三条途径：(1)熔融态物质凝固；(2)气态物质冷却不经液态直接凝
高中化学选修三选修物质结构与性质第三章第章常见晶体结构晶胞分析归纳整理总结
个六元环共有。每个六元环实际拥有的碳原子数为 ______个。C-C键夹角：_______。C原子的杂化方式是______ SiO2晶体中，每个Si原子与个O原子以共价键相结合，每个O原子与个Si 原子以共价键相结合，晶体中Si原子与O原子个数比为。晶体中Si原子与Si—O键数目之比为。最小环由个原子构成，即有个O，个Si，含有个Si-O键，每个Si原子被个十二元环，每个O被个十二元环共有，每个Si-O键被__个十二元环共有；所以每个十二元环实际拥有的Si原子数为_____个，O原子数为____个，Si-O键为____个。硅原子的杂化方式是______,氧原子的杂化方式是_________. 知该晶胞中实际拥有的Na+数为____个 Cl-数为______个，则次晶胞中含有_______个NaCl结构单元。 3. CaF2型晶胞中，含:___个Ca2+和____个F- Ca2+的配位数： F-的配位数： Ca2+周围有______个距离最近且相等的Ca2+ F- 周围有_______个距离最近且相等的F——。 4．如图为干冰晶胞（面心立方堆积），CO2分子在晶胞中的位置为；每个晶胞含二氧化碳分子的个数为；与每个二氧化碳分子等距离且最近的二氧化
碳分子有个。 5．如图为石墨晶体结构示意图， 每层内C原子以键与周围的个C原子结合，层间作用力为；层内最小环有 _____个C原子组成；每个C原子被个最小环所共用；每个最小环含有个C原子，个C—C键；所以C原子数和C-C键数之比是_________。C原子的杂化方式是__________. 6.冰晶体结构示意如图，冰晶体中位于中心的一个水分子 周围有______个位于四面体顶角方向的水分子,每个水分子通过 ______条氢键与四面体顶点上的水分子相连。每个氢键被_____个 水分子共有，所以平均每个水分子有______条氢键。 7.金属的简单立方堆积是_________层通过_________对 _________堆积方式形成的，晶胞如图所示：每个金属阳离子的 配位数是_____，代表物质是________________________。 8.金属的体心立方堆积是__________层通过 ________对________堆积方式形成的，晶胞如图： 每个阳离子的配位数是__________.代表物质是 _____________________。
高中化学课下能力提升(九)离子晶体精练(含解析)新人教版选修3
高中化学课下能力提升（九）离子晶体精练（含解析）新人教版 选修3 一、选择题 1．(2016·上海闸北区高二检测)下列有关化学基本概念的判断依据正确的是( ) A．弱电解质：溶液的导电能力弱 B．共价化合物：含有共价键 C．离子化合物：含有离子键 D．金属晶体：能够导电 2．(2016·资阳高二检测)关于晶体的叙述中，正确的是( ) A．原子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高 B．分子晶体中，分子间的作用力越大，该分子越稳定 C．分子晶体中，共价键的键能越大，熔、沸点越高 D．某晶体溶于水后，可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体 3．(2016·襄阳高二检测)下列性质中，能充分说明某晶体是离子晶体的是( ) A．具有较高的熔点 B．固态不导电，水溶液能导电 C．可溶于水 D．固态不导电，熔融状态能导电 4．氧化钙在2 973 K时熔化，而氯化钠在1 074 K时熔化，两者的离子间距离和晶体结构类似，下列有关它们熔点差别较大的原因的叙述中不正确的是( ) A．氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多 B．氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大 C．氧化钙晶体的结构类型与氯化钠晶体的结构类型不同 D．在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下，晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定 5．表中给出了几种氯化物的熔点和沸点。 关于表中4 ①AlCl3在加热时可升华 ②CCl4属于分子晶体 ③1 500 ℃时NaCl的分子组成可用NaCl表示
④AlCl 3是典型的离子晶体 其中与表中数据一致的是( ) A ．只有①和② B ．只有③ C ．只有①②③ D ．全部一致 6．(2016·盐城高二检测)下列大小关系正确的是( ) A ．熔点：NaI>NaBr B ．硬度：MgO>CaO C ．晶格能：NaCl
高中化学选修三《晶体结构与性质》全套教案
第三章晶体结构与性质 第一节晶体常识 第一课时 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] [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。 [板书]：注意：自范性需要一定的条件，其中最重要的条件是晶体的生长速率适当。 [投影]：通过影片播放出，同样是熔融态的二氧化硅，快速的冷却得到玛瑙，而缓慢冷却得到水晶过程。 [设问]：那么得到晶体的途径，除了用上述的冷却的方法，还有没有其它途径呢你能列举哪些[板书]：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。 [投影图片]： 1、从熔融态结晶出来的硫晶体； 2、凝华得到的碘晶体； 3、从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体。
高中化学选修3第三章《晶体结构与性质》章教学设计
选修3第三章《晶体结构与性质》章教学设计 东莞市第一中学刘国强 一、本章教材体现的课标内容 1、主题：第一节晶体的常识 了解晶胞的概念，会计算晶胞中原子占有个数，并由此推导出晶体的化学式。 2、主题：第二节分子晶体与原子晶体 知道分子晶体与原子晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。 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。 3、主题：第三节金属晶体 知道金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。 能列举金属晶体的基本堆积模型。 知道金属晶体的结构微粒、微粒间作用力与分子晶体、原子晶体的区别。 4、主题：第四节离子晶体 能说明离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。 知道离子晶体的结构微粒、微粒间作用力与分子晶体。原子晶体、金属晶体的区别。 了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。 二、本章教材整体分析 （一）教材地位 本单元知识是在原子结构和元素周期律以及化学键等知识的基础上介绍的，是原子结构和化学键知识的延伸和提高；本单元知识围绕晶体作了详尽的介绍，晶体与玻璃体的不同，分子晶体、原子晶体、金属晶体、离子晶体，从构成晶体的微粒、晶胞、微粒间的作用力，熔沸点比较等物理性质做了比较，结合许多彩图及详尽的事例，对四大晶体做了阐述；同时，本单元结合数学立体几何知识，充分认识和挖掘典型晶胞的结构，去形象、直观地认识四种晶体，在学习本单元知识时，应多联系生活中的晶体化学，去感受生活中的晶体美，去感受环境生命科学、材料中的晶体知识。 “本章比较全面而系统地介绍了晶体结构和性质，作为本书的结尾章，与前两章一起构成“原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质”三位一体的“物质结构与性质”模块的基本内容。” “通过本章的学习，结合前两章已学过的有关物质结构知识，学生能够比较全面地认识物质的结构及结构对物质性质的影响，提高分析问题和解决问题的能力。” （二）内容体系 本单元知识内容分为两大部分，第一节简单介绍晶体的常识，区别晶体与非晶体，认识什么是晶胞：第二部分分为三节内容，第二节“分子晶体和原子晶体”分别介绍了分子晶体和原子晶体的结构特征及晶体特性，在陈述分子晶体的结构特征时，以干冰为例，介绍了如果分子晶体中分子问作用力只是范德华力时，分子晶体具有分子密堆积特征；同时，教科书以冰为例，介绍了冰晶体里由于存在氢键而使冰晶体的结构具有其特殊性。在第三节“金属晶体”中，首先从“电子气理论”介绍了金属键及金属晶体的特性，然后以图文并茂的方式描述了金属晶体的四种基本堆积模式。在第四节“离子晶体”中，由于学生已学过离子键的概念，教科书直接给出了NaCl和CsCl两种典型离子晶体的晶胞，然后通过“科学探究”讨论了NaCl和CsCl两种晶体的结构；教科书还通过例子重点讨论了影响离子晶体结构的几何因素和电荷因素，而对键性因素不作要求。晶格能是反映离子晶体中离子键强弱的重要数据，教科书通过表格形式列举了某些离子晶体的晶格能，以及晶格能的大小与离子晶体的性质的关系。
高二化学选修3第三章第四节离子晶体习题
课时跟踪检测（十二）离子晶体 1．下列有关晶体的叙述错误的是() A．离子晶体中，一定存在离子键 B．原子晶体中，只存在共价键 C．金属晶体的熔、沸点均很高 D．稀有气体的原子能形成分子晶体 解析：选C原子晶体中一定不存在离子键。只要晶体中存在离子键，就一定是离子晶体，但在离子晶体内部可能含有共价键。在常见的晶体类型中，只有金属晶体的熔、沸点差别最大，有熔、沸点很高的钨，也有常温下为液态的汞。 2．氧化钙在2 973 K时熔化，而氯化钠在1 074 K时熔化，两者的离子间距离和晶体结构类似，下列有关它们熔点差别较大的原因的叙述中不正确的是() A．氧化钙晶体中阴、阳离子所带的电荷数多 B．氧化钙的晶格能比氯化钠的晶格能大 C．氧化钙晶体的结构类型与氯化钠晶体的结构类型不同 D．在氧化钙与氯化钠的离子间距离类似的情况下，晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定 解析：选C CaO晶体和NaCl晶体都属于离子晶体，熔点的高低可根据晶格能的大小判断。晶格能的大小与离子所带电荷多少、离子间距离、晶体结构类型等因素有关。CaO 和NaCl的离子间距离和晶体结构都类似，故晶格能主要由阴、阳离子所带电荷的多少决定。 3．分析下列各物质的物理性质，判断其固态属于离子晶体的是() A．碳化铝，黄色晶体，熔点2 200 ℃，熔融态不导电 B．溴化铝，无色晶体，熔点98 ℃，熔融态不导电 C．五氧化二钒，无色晶体，熔点19.5 ℃，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中 D．溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电 解析：选D A项中熔点很高且熔融态不导电，为原子晶体；D项中熔融时或溶于水中都能导电，为离子晶体；B、C项为分子晶体。 4．下列图是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是()
高中化学选修三——晶体结构与性质.doc
晶体结构与性质 一、晶体的常识1.晶体与非晶体 晶体与非晶体的本质差异 晶体非晶体 自范性 有（能自发呈现多面体外形）无（不能自发呈现多面体外形） 微观结构 原子在三维空间里呈周期性有序排列 原子排列相对无序 晶体呈现自范性的条件：晶体生长的速率适当 得到晶体的途径：熔融态物质凝固；凝华；溶质从溶液中析出特性：①自范性；②各向异性（强度、导热性、光学性质等）③固定的熔点；④能使X-射线产生衍射（区分晶体和非晶体最可靠的科学方法）2.晶胞--描述晶体结构的基本单元，即晶体中无限重复的部分 一个晶胞平均占有的原子数=8×晶胞顶角上的原子数+4×晶胞棱上的原子+2×晶胞面上的粒子数+1×晶胞体心内的原子数 思考：下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图，它们分别平均含几个原子？ 1 1 1
eg：1.晶体具有各向异性。如蓝晶（Al2O3·SiO2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨与层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1：1000。晶体的各向异性主要表现在（） ①硬度②导热性③导电性④光学性质 A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ 2.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是（） A.晶体一定比非晶体的熔点高 B.晶体一定是无色透明的固体 C.非晶体无自范性而且排列无序 D.固体SiO2一定是晶体 3.下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图，其中有多少个原子？ 二、分子晶体与原子晶体 1.分子晶体--分子间以分子间作用力（范德华力、氢键）相结合的晶体注意：a.构成分子晶体的粒子是分子 b.分子晶体中，分子内的原子间以共价键结合，相邻分子间以分子间作用力结合 ①物理性质 a.较低的熔、沸点 b.较小的硬度 c.一般都是绝缘体，熔融状态也不导电 d.“相似相溶原理”：非极性分子一般能溶于非极性溶剂，极性分子一般能溶于极性溶剂 ②典型的分子晶体 a.非金属氢化物：H2O、H2S、NH3、CH4、HX等 b.酸：H2SO4 、HNO3、
高中化学选修三几种典型晶体晶胞结构模型总结
学生版：典型晶体模型 晶体晶体结构晶体详解 原子晶体金刚 石 (1)每个碳与相邻个碳以共价键结合， 形成体结构 (2)键角均为 (3)最小碳环由个C组成且六个原子不 在同一个平面内 (4)每个C参与条C—C键的形成，C原子 数与C—C键数之比为 SiO2 (1)每个Si与个O以共价键结合，形成正 四面体结构 (2)每个正四面体占有1个Si，4个“ 1 2O”，n(Si)∶ n(O)＝ (3)最小环上有个原子，即个O，个Si 分子晶体干冰 (1)8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各 占据1个CO2分子 (2)每个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子 有个 冰 每个水分子与相邻的个水分子，以相 连接，含1 mol H2O的冰中，最多可形成 mol“氢键”。 NaCl( 型)离子 晶体(1)每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有 个。每个Na＋周围等距且紧邻的 Na＋有个 (2)每个晶胞中含个Na＋和个Cl－ CsCl (型)(1)每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有个(2)如图为个晶胞，每个晶胞中含个Cs ＋、个Cl－
金属晶体简单 六方 堆积 典型代表Po，配位数为，空间利用率52% 面心 立方 最密 堆积 又称为A1型或铜型，典型代表，配位 数为，空间利用率74% 体心 立方 堆积 又称为A2型或钾型，典型代表，配位 数为，空间利用率68% 六方 最密 堆积 又称为A3型或镁型，典型代表，配位 数为，空间利用率74% 混合晶体石墨(1)石墨层状晶体中，层与层之间的作用是 (2)平均每个正六边形拥有的碳原子个数是，C原子采取的杂化方式是 (3)每层中存在σ键和π键，还有金属键 (4)C—C的键长比金刚石的C—C键长，熔点比金刚石的 (5)硬度不大、有滑腻感、能导电
高中化学选修三——晶体结构与性质
晶体结构与性质 一、晶体的常识 1.晶体与非晶体 得到晶体的途径：熔融态物质凝固；凝华；溶质从溶液中析出 特性：①自范性；②各向异性（强度、导热性、光学性质等） ③固定的熔点；④能使X-射线产生衍射（区分晶体和非晶体最可靠的科学方法） 2.晶胞--描述晶体结构的基本单元，即晶体中无限重复的部分 一个晶胞平均占有的原子数=×晶胞顶角上的原子数+×晶胞棱上的原子+×晶胞面上 的粒子数+1×晶胞体心内的原子数 思考：下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I 2 )、金刚石(C)晶胞的示意图，它们分别平均含几个原子？ eg：1.晶体具有各向异性。如蓝晶（Al 2O 3 ·SiO 2 ）在不同方向上的硬度不同；又如石墨与 层垂直方向上的电导率和与层平行方向上的电导率之比为1：1000。晶体的各向异性主要表现在（） ①硬度②导热性③导电性④光学性质 A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④ 2.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是（） A.晶体一定比非晶体的熔点高 B.晶体一定是无色透明的固体 C.非晶体无自范性而且排列无序 D.固体SiO 2 一定是晶体 3.下图是CO 2 分子晶体的晶胞结构示意图，其中有多少个原子？ 二、分子晶体与原子晶体 1.分子晶体--分子间以分子间作用力（范德华力、氢键）相结合的晶体 注意：a.构成分子晶体的粒子是分子 b.分子晶体中，分子内的原子间以共价键结合，相邻分子间以分子间作用力结合 ①物理性质 a.较低的熔、沸点 b.较小的硬度 c.一般都是绝缘体，熔融状态也不导电 d.“相似相溶原理”：非极性分子一般能溶于非极性溶剂，极性分子一般能溶于极性溶剂 ②典型的分子晶体 a.非金属氢化物：H 2O、H 2 S、NH 3 、CH 4 、HX等 b.酸：H 2SO 4 、HNO 3 、H 3 PO 4 等 c.部分非金属单质:：X 2、O 2 、H 2 、S 8 、P 4 、C 60 d.部分非金属氧化物：CO 2、SO 2 、NO 2 、N 2 O 4 、P 4 O 6 、P 4 O 10 等 f.大多数有机物：乙醇，冰醋酸，蔗糖等 ③结构特征 a.只有范德华力--分子密堆积（每个分子周围有12个紧邻的分子） CO 2 晶体结构图
高中化学选修三《晶体的常识》试题
高中化学选修三《晶体的常识》试卷 考查点一晶体与非晶体 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．具有各向异性的固体一定是晶体 D．晶体、非晶体均具有固定的熔点 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，B项错误；晶体所具有的规则几何外形、各向异性是其内微粒规律性排列的外部反映。有些人工加工而成的固体也具有规则的几何外形，但具有各向异性的固体一定是晶体，A项错误，C项正确；晶体具有固定的熔点而非晶体不具有固定的熔点，D项错误。 答案 C 2．下列说法正确的是()。 A．玻璃是由Na2SiO3、CaSiO3和SiO2熔合成的晶体 B．水玻璃在空气中不可能变浑浊 C．水泥在空气和水中硬化 D．制光导纤维的重要原料是玻璃 解析玻璃是由Na2SiO3、CaSiO3和SiO2熔合成的混合物，是玻璃体不是晶体，故A项错；水玻璃是Na2SiO3的水溶液，在空气中发生反应：Na2SiO3 ＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，故B项错；水泥的硬化是水泥的重要性质，是复杂的物理变化和化学变化过程，故C项正确；制光导纤维的重要原料是石英而不是玻璃，故D项错。 答案 C 3．关于晶体的自范性，下列叙述正确的是()。 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NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块 C．圆形容器中结出的冰是圆形的体现了晶体的自范性 D．由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性 解析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的规则的多面体外形的性质，这一适宜条件一般指的是自动结晶析出的条件，A 项所述过程不可能实现；C选项中的圆形并不是晶体冰本身自发形成的，而是受容器的限制形成的；D项中玻璃是非晶体。 答案 B 4．如图是a、b两种不同物质的熔化曲线，下列说法中正确的是()。 ①a是晶体②a是非晶体③b是晶体④b是非晶体 A．①④B．②④C．①③D．②③ 解析晶体有固定的熔点，由图a来分析，中间有一段温度不变但一直在吸收能量，这段就代表a晶体在熔化；由b曲线可知，温度一直在升高，没有一个温度是停留的，所以找不出固定的熔点，b为非晶体。 答案 A 5．下列物质中属于晶体的是()。 A．橡胶B．玻璃块C．水晶D．淀粉 解析水晶是二氧化硅晶体。 答案 C 考查点二晶胞
人教版高中化学选修三教案-3.1 晶体的常识
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。 [讨论]除以上水晶和玛瑙是熔融态冷却得到的，根据所学知识还有那些方法得到晶体？ [汇报并板书] 2、得到晶体一般有三条途径：(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。 [投影]硫晶体、碘晶体、硫酸铜晶体的获得 [分组实验1]在一个小烧杯里加入少量碘，用一个表面皿盖在小烧杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小烧杯放在石棉网上加热，观察实验现象。 [分组实验2]用显微镜观察几种晶体结构：（K2Cr2O7、KNO3、萘） [板书]3、晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。 [投影]晶体二氧化硅与非晶体二氧化硅微粒排列情况： [自学]晶体特点自然段。 [提问]什么是晶体的各向异性？ [板书]4、晶体的特点①外形和内部质点排列的高度有序性；②各向异性；③晶体的熔点较固定。 [讲述]各向异性：像人们在观察大幅图案画时的视觉感受，对不同的图案画的感受当然是不同的，而对于同一幅图案画来说，由不同的方向审视时，也会产生不同的感受。所以，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
高中化学选修三离子晶体 教案
第三章第四节离子晶体 内容分析： 学生具备了离子键、离子半径、离子化合物等基础知识，本节直接给出氯化钠、氯化铯晶胞，然后在科学探究的基础上介绍影响离子晶体结构的因素，通过制作典型的离子晶体模型来进一步理解离子晶体结构特点，为学习晶格能作好知识的铺垫。 课时划分： 一课时。 教学目标： 1.了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。 2.知道离子化合物的热稳定性与阴、阳离子的半径和电荷有关。 3.能说出分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构基元以及物理性质方面的主要区别。 教学重点、难点： 了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。 教学方法： 分析、归纳、讨论、探究、应用 探究建议： ①制作典型的离子晶体结构模型。②比较氯化钠、氯化铯等离子晶体的结构特征。③实验探究：熔融盐的导电性。④实验探究：明矾或铬钾矾晶体的生长条件。⑤设计探究碱土金属碳酸盐的热稳定性实验方案。⑥查阅资料：晶格能与岩浆晶出规则。 教学过程： [复习] 1、什么是离子键？什么是离子化合物？ 2、下列物质中哪些是离子化合物？哪些是只含离子键的离子化合物？ Na2O NH4Cl O2Na2SO4NaCl CsCl CaF2 3、我们已经学习过几种晶体？它们的结构微粒和微粒间的相互作用分别是什么？ [过渡] 在晶体中，若微粒为离子，通过离子键形成的晶体为离子晶体，今天我们来研究离子晶体。 [板书] 第三章第四节离子晶体 一、离子晶体定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体
[解析] （1）结构微粒：阴、阳离子 （2）相互作用：离子键 （3）种类繁多：含离子键的化合物晶体：强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐 （4）理论上，结构粒子可向空间无限扩展 [讨论] 下列物质的晶体，哪些属离子晶体？离子晶体与离子化合物之间的关系是什么？干冰、NaOH、H2SO4、K2SO4、NH4Cl、CsCl [板书] 二、离子晶体的物理性质及解释 [讲述] 在离子晶体中，离子间存在着较强的离子键，使离子晶体的硬度较大、难于压缩；而且，要使离子晶体由固态变成液态或气态，需要较多的能量破坏这些较强的离子键。因此，一般地说，离子晶体具有较高的熔点和沸点，如NaCl的熔点为801℃，沸点为l 413℃；CsCl的熔点为645℃，沸点为l290℃。离子晶体的溶解性有较大差异：如NaCl、KNO3、(NH4)2SO4易溶，BaSO4、CaCO3难溶。 [板书] 硬度较大、难于压缩、较高的熔点和沸点。 [讲述] 离子晶体种类繁多，结构多样，图3—27给出了两种典型的离子晶体的晶胞。我们来研究晶体中的配位数（在离子晶体中离子的配位数(缩写为C N)是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目）。 [板书] 三、离子晶体中离子键的配位数（C.N.） 1、定义：是指一个离子周围邻近的异电性离子的数目 [投影]NaCl和CsCl的晶胞： [板书] 2、决定离子晶体结构的主要因素：
人教版化学选修三第三章晶体结构与性质知识点
《晶体结构与性质》总结 一、分子晶体： 1．间以（，）相结合的晶体叫分子晶体 （1）构成分子晶体的粒子是。 （2）粒子间的相互作用是。 （3）分子间作用力（范德华力＜氢键）远化学键的作用； （4）分子晶体熔化破坏的是。 2．典型的分子晶体： （1）非金属氢化物：例 （2）酸：例 （3）部分非金属单质:：例 （4）部分非金属氧化物: 例 （5）大多数有机物：例 3．分子晶体结构： （1）只有范德华力，无分子间氢键的——分子密集堆积，如：C60、干冰、O2每个分子周围有个紧邻的分子，面心立方构型 （2）有分子间氢键的——不具有分子密集堆积特征，如：HF 、冰、NH3 冰中１个水分子周围有个水分子，1mol冰周围有mol氢键。 4．分子晶体熔沸点判断： 的物质，越大，分子间作用力越大；分子量相等或相近，性分子的范德华力大，物质熔化和汽化时需要的能量就越多，物质的熔、沸点就越。含有分子间氢键的，熔沸点较。在烷烃的同分异构体中，一般来说，支链数越多，熔沸点越。 二、原子晶体： 1．所有的相邻间都以相结合而形成空间立体网状结构的晶体。 （1）构成原子晶体的粒子是， （2）原子间以较强的相结合。
（3）整块晶体是一个三维的共价键网状结构， （4）原子晶体熔化破坏的是。 2．常见的原子晶体 （1）某些非金属单质：硼（B） （2）某些非金属化合物：碳化硅（SiC）氮化硼（BN） （3）某些氧化物：Al2O3晶体 3．原子晶体结构： 金刚石晶体中：每个碳原子以与周围个碳原子结合,成为正四面体结构,碳以杂化轨道形成键。向空间发展,彼此联结的立体网状结构,其中形成的最小环 中含个碳原子。每个碳原子被12个环共用。1mol金刚石中含有的C-C共价键数mol。 在SiO2晶体中：①每个Si原子以个共价键结合个O原子；同时，每个O原子结合个Si原子。SiO2晶体是由Si原子和O原子按的比例所组成的立体网状的 晶体。②最小的环是由个Si原子和个O原子组成的元环。③1mol SiO2中含mol Si—O键。 4．原子晶体熔沸点判断： 结构相似的原子晶体，越小，键长越，键能越，晶体熔点越 例：金刚石碳化硅晶体硅 三、金属晶体： 1．和通过键结合形成的晶体。 （1）组成粒子：和 金属键（电子气理论）：金属离子和自由电子之间的强烈的相互作用，没有方向性，也没有 饱和性，成键电子可以在金属中自由流动， （2）微粒间作用力：键 2．常见的金属晶体：单质和都属于金属晶体 3．金属晶体结构： 金属晶体的四种堆积模型对比 堆积方式晶胞类型：六面体空间利用率配位数实例
高中化学选修三晶体结构练习题
晶体结构练习题2 1．铜单质及其化合物在很多领域有重要用途，如五水硫酸铜可用作杀菌剂。 (1)Cu位于元素周期表第ⅠB族。Cu2＋的核外电子排布式为____________________。 (2)下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，可确定该晶胞中阴离子的个数为________。 (3)胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O)4]SO4·H2O，其结构示意图如下： 下列说法正确的是________(填字母)。 A．在上述结构示意图中，所有氧原子都采用sp3杂化 B．在上述结构示意图中，存在配位键、共价键和离子键 C．胆矾是分子晶体，分子间存在氢键D．胆矾中的水在不同温度下会分步失去 (4)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2＋配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因是__________________________。 (5)Cu2O的熔点比Cu2S的________(填“高”或“低”)，请解释原因_______________________ ______________________________________________________。 2．单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据回答： （1）晶体硼的晶体类型属于__________晶体，理由是_____ 。 （2）已知晶体的结构单元是由硼原子组成的正二十面体（如下图），其中有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。通过观察图形及推算，得出此基本结构单元是由_______个硼原子构成的，其中B—B键的键角为__________，共含有_________个B—B键。 3、金晶体是面心立方体,立方体的每个面5个金原子紧密堆砌(如图其余各面省略)，金原子半径为 1.44×10-10 m，Au的摩尔质量为197g/mol.求： (1)金晶体中最小的一个立方体含有__________个金属原子。 (2)金的密度为_________g·cm-3。 3题图4题图 4、一种离子晶体的晶胞如右图其中阳离子A以表示阴离子B以表示。 （1）每个晶胞种含A离子的数目为________，含B离子数目为________。 （2）若A的核外电子排布与Ar相同，B的电子排布与Ne相同，则该离子化合物的化学式是____；（3）阳离子周围距离最近的阴离子数为_____，阴离子周围距离最近的阳离子数_____。 （4）已知A的离子半径为r m，则该晶胞的体积是___________m3。
高二化学选修三晶体结构晶胞题型总结
高二化学晶体结构 晶胞特征 1、将TiOSO4的稀溶液加热水解后，经进一步反应，可得到钛的某种氧化物。该氧化物的晶胞结构残损图如图甲所示。请将该晶胞图在图乙中复原，并据晶胞结构推出该氧化物的化学式______。（图中钛原子用“●”表示。氧原子用“O”表示） （甲）（乙） 2、(2003第6题) 2003年3月日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为·，具有……－CoO2－H2O－Na－H2O－CoO2－H2O－Na－H2O －……层状结构；在以“CoO2”为最简式表示的二维结构中，钴原子和氧原子呈周期性排列，钴原子被4个氧原子包围，Co-O键等长。 （1）钴原子的平均氧化态为。 （2）CoO2的结构如右图（小球表示Co原子，大球表示O原子）。请画出的CoO2层状结构的晶胞（晶胞是在晶体中具有代表性的最小重复单元）示意图 （3）据报道，该晶体是以为起始物，先跟溴反应，然后用水洗涤而得到的。写出起始物和溴的反应方程式。晶胞的化学式 3、有一种多聚硼酸盐为无限网状结构，图为其结构单元示意图。其结构的基本单元可表示为(B5O n)m-，则m、n的值分别为( ) A．2、4 B．3、6 C．2、5 D．3、9 4、最近发现一种由钛（Ti）原子和碳原子构成的气态团簇分子，分子模 型如图所示，其中圆圈表示钛原子，黑点表示碳原子，则它的化学式为 （） A．TiC B．Ti13C14C．Ti4C7D．Ti14C13 5、分析化学中常用X射线研究晶体结构。有一种晶体K x Fe y(CN)z，其中Fe2+、Fe3+、CN- 的排布如右图所示，Fe2+和Fe3+位于每个立方体的角顶，自身互不相邻，CN-位于立方体的 棱上。每隔一个立方体，在立方体的中心含有一个K+（未画出）。 （1）晶体的化学式可表示为。 （2）1molK x Fe y(CN)z晶体中含π键mol。 6、石墨能与熔融金属钾作用，形成蓝色的C24K、灰色的C48K、C60K 等。有一种青铜色的C x K中K原子（用o表示）的分布如图所示，则 x=_____；另有一种石墨化合物C32K，其中K原子的分布也类似图的 正六边形，该正六边形的边长是碳碳键键长的________倍。 7、（2014·山东卷）石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可制 备一种低温超导材料，晶胞如图所示，M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为________，该材料的化学式为________。 8、(2013太原一模拟)已知某含铁矿石晶胞如图所示，其化学式为__________。 晶体的密度 9、(2011新课标)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石 相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为，立方氮化硼晶胞中含有______个氮原子、 ________个硼原子，立方氮化硼的密度是_______g·cm-3（只要求列算式，不必计算出数 值，阿伏伽德罗常数为N A，B：11，N：14）。 10、在离子晶体中，阴、阳离子按一定规律在空间排列，如图左图所示为NaCl的晶体 结构图。在离子晶体中，阴、阳离子具有或接近具有球对称的电子云，它们可以被看成 是不等径的刚性圆球，并彼此相切（如图所示）。离子键的键长是相邻阴、阳离子的半径之和，已知a为常数。 试回答下列问题。 (1)在NaCl晶体中，每个Na+同时吸引_____个Cl-，而Na+数目与Cl-数目之比为_____。 (2)NaCl晶体离子键的键长为_____。 (3)Na+半径与Cl-半径之比r(Na+)/r(Cl-)=_______。
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