晶體的常識(全套教案)

1、晶體的常識第一課時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識與技能1、了解晶體與非晶體的本質(zhì)差異2、掌握晶體的基本性質(zhì)過程與方法通過生活常識、情感經(jīng)驗(yàn)從宏觀特征逐步過渡到微觀特征，認(rèn)真把握內(nèi)部有序造就了外部有序情感、態(tài)度與價(jià)值觀1、通過對晶體內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的分析，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、務(wù)實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)作風(fēng)和學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣2、通過“內(nèi)部有序造就了外部有序”的事實(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神教學(xué)重點(diǎn) 晶體與非晶體的本質(zhì)差異教學(xué)難點(diǎn) 晶體與非晶體的本質(zhì)差異，晶體的物理性質(zhì)教學(xué)過程【引言】通過以前對原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵的學(xué)習(xí)，我們知道組成物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)可以是原子、分子或離子。根據(jù)物質(zhì)在不同溫度和壓力下，質(zhì)點(diǎn)間作用力大小的不同和質(zhì)點(diǎn)排列的有序或無

2、序，物質(zhì)主要可分為三種聚集狀態(tài)；固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。固態(tài)物質(zhì)又可分為晶體和非晶體（無定形體）。從這節(jié)課開始，我們來學(xué)習(xí)有關(guān)晶體的知識?！景鍟康谌?晶體和結(jié)構(gòu)與性質(zhì)【師】我們先來了解一下晶體的有關(guān)常識【板書】第一節(jié) 晶體的常識一、晶體與非晶體【師】我們先來看一下它們的定義?！景鍟?、晶體：具有規(guī)則幾何外形的固體?！編煛咳纾篘aCl、I2、金剛石等?！景鍟?、非晶體：不具規(guī)則幾何外形的固體。【師】如：松香、蠟燭、玻璃等等?！景鍟?、晶體與非晶體的本質(zhì)差異自范性微觀結(jié)構(gòu)晶 體有（能自發(fā)呈現(xiàn)多面體結(jié)構(gòu)）原子在三維空間內(nèi)呈周期性有序排列非晶體沒有（不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體結(jié)構(gòu)）原子排列相對無序4、晶體

3、具有自范性的條件晶體的生長速率適當(dāng)【師】熔融態(tài)物質(zhì)凝固，但如果凝固速率過快，常常只得到看不到規(guī)則多面體外形的粉末或沒有規(guī)則外形的擊塊狀物。如：熔融態(tài)SiO2 快速冷卻 瑪瑙 緩慢冷卻 水晶【過渡】下面，我們來看一下晶體的特點(diǎn)?！景鍟慷?、晶體的特點(diǎn)1、晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)和外形質(zhì)點(diǎn)排列的高度有序性。【師】晶體二氧化硅 非晶體二氧化硅晶體的外形具有一定的、整齊的、規(guī)則的幾何外形。如教材中所給出的幾種晶體的外觀。雖然由于生成晶體的條件不同，所得到的晶體在外形上可能有些外曲，但晶體表面的夾角（晶角）總是不變的?！景鍟?、有固定的熔點(diǎn)?！編煛考訜峋w，溫度達(dá)到晶體熔點(diǎn)時(shí)即開始熔化，在完全沒有熔化之前，繼續(xù)加

4、熱，溫度不現(xiàn)升高。這時(shí)所供給的熱都用來使晶體熔化，完全熔化后，溫度才開始升高。加熱非晶體，溫度升高到某一程度后開始軟化，流動性增強(qiáng)，最后變?yōu)橐后w。從軟化到完全熔化，中間經(jīng)一定的較長的溫度范圍。也就是說，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)?！景鍟?、有各向異性?！編煛坑捎诰Ц窀鱾€方向上的排列的質(zhì)點(diǎn)的距離不同，而導(dǎo)致晶體各個方向上的性質(zhì)也不一定相同，這就是晶體的各向異性。如：云母的離解性（晶體容易沿著某一平面剝離的現(xiàn)象）就不同。如沿兩層平面的平行方向剝離就容易，沿著垂直于平面的方向剝離就困難得多。石墨在與層垂直的方向上的導(dǎo)電率為與層平行方向上導(dǎo)電率的1/10000。這種各向異性還表現(xiàn)在晶體的光學(xué)性質(zhì)、熱學(xué)性質(zhì)

5、及其他電學(xué)性質(zhì)上?！景鍟?、當(dāng)單一波長的X射線通過晶體時(shí)，會在記錄儀上看到分立的斑點(diǎn)或譜線。【師】這就是X衍射。晶體能使X射線產(chǎn)生衍射，而非晶體卻X射線只能使產(chǎn)生散射。X射線衍射法是用來研究晶體的主要方法。一般是從衍射方向和衍射強(qiáng)度兩個方面去研究。前者主要研究點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的周期性，后者主要研究點(diǎn)陣中原子分布的情況。兩者結(jié)合就可確定晶胞的大小、形狀及晶胞中原子（或離子）的位置?！緦W(xué)與問】1、不是晶體。從玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖來看，玻璃中粒子質(zhì)點(diǎn)排列無序，沒有自范性。2、采用X衍射衍射實(shí)驗(yàn)。當(dāng)X衍射照射假寶石時(shí)，不能使X衍射產(chǎn)生衍射，只有散射效應(yīng)。觀察是否具有對稱性。在外形上，假寶石沒有相等的晶面、晶棱和

6、頂角重復(fù)出現(xiàn)。用來劃玻璃。真寶石硬度大，可劃刻玻璃；而假寶石硬度小，不能用來刻劃玻璃。加熱。真寶石熔、沸點(diǎn)很高；而假寶石無固定熔點(diǎn)，在一沔溫度范圍內(nèi)便開始熔化?！景鍟咳?、晶體的制備1、晶體制備的途徑熔融態(tài)物質(zhì)凝固氣態(tài)物質(zhì)凝華溶質(zhì)從溶液中析出【演示】實(shí)驗(yàn)31碘的升華與凝華【板書】2、晶體的制備見講義?！究偨Y(jié)】本節(jié)課主要給大家介紹了晶體的概念、性質(zhì)及晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別及晶體的制備方法?！倦S堂練習(xí)】1、下列物質(zhì)中，屬于晶體的是（ CD ）A橡膠 B玻璃 C食鹽 D水晶2、下列物質(zhì)屬于非晶體的是（ C ）A硫磺 B白磷 C松香 D膽礬3、水的狀態(tài)除了氣、液和固態(tài)外，還有玻璃態(tài)。它是由液態(tài)水急速冷

7、卻到165K時(shí)形成的，玻璃態(tài)的水無固定形狀，不存在晶體結(jié)構(gòu)，且與普通水的密度相同，有關(guān)玻璃態(tài)水的敘述正確的是（ C ）A水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積縮小 B水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積膨脹C玻璃態(tài)的水一種特殊狀態(tài) D玻璃態(tài)水是分子晶體4、下列關(guān)于晶體的說法中，不正確的是（ A ）A凡具有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體B晶胞是晶體結(jié)構(gòu)的基本單元C晶體內(nèi)部粒子按一定規(guī)律周期性重復(fù)排列D晶體盡量采用緊密堆積方式，以使其變得比較穩(wěn)定5、將60的硫酸銅飽和溶液100 g，冷卻到20，下列說法正確的是（ B ）A溶液質(zhì)量不變 B溶劑質(zhì)量發(fā)生變化C溶液為飽和溶液，濃度不變 D有晶體析出，溶劑質(zhì)量不變【作業(yè)】學(xué)習(xí)與評價(jià)

8、P031課時(shí)11【板書】第三章 晶體和結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié) 晶體的常識一、晶體與非晶體1、晶體：具有規(guī)則幾何外形的固體。2、非晶體：不具規(guī)則幾何外形的固體。3、晶體與非晶體的本質(zhì)差異自范性微觀結(jié)構(gòu)晶 體有（能自發(fā)呈現(xiàn)多面體結(jié)構(gòu)）原子在三維空間內(nèi)呈周期性有序排列非晶體沒有（不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體結(jié)構(gòu)）原子排列相對無序4、晶體具有自范性的條件晶體的生長速率適當(dāng)二、晶體的特點(diǎn)1、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、有固定的熔點(diǎn)。3、有各向異性。4、當(dāng)單一波長的X射線通過晶體時(shí)，會在記錄儀上看到分立的斑點(diǎn)或譜線。三、晶體的制備1、晶體制備的途徑熔融態(tài)物質(zhì)凝固氣態(tài)物質(zhì)凝華溶質(zhì)從溶液中析出晶體的常識第二課

9、時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識與技能1、了解晶胞的概念。2、了解幾種常見的晶胞類型。3、掌握晶體與晶胞的關(guān)系，會通過晶胞確定晶體人化學(xué)式過程與方法利用模型將化學(xué)知識具體化，掌握用“均攤法”數(shù)學(xué)方法來解決化學(xué)知識的方法情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過“均攤法”的學(xué)習(xí)與應(yīng)用，使學(xué)生加強(qiáng)學(xué)科間聯(lián)系教學(xué)重點(diǎn)晶胞的概念、結(jié)構(gòu)；均攤法的應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)晶胞與晶體的關(guān)系教學(xué)過程【引入】上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了晶體與非晶體的概念及其本質(zhì)區(qū)別，知道了其本質(zhì)區(qū)別的宏觀與微觀表象?！編煛客ㄟ^上節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道：不同晶體在熔、沸點(diǎn)、強(qiáng)度、導(dǎo)熱性等物理性質(zhì)上差異較大。如：W的熔點(diǎn)為3410，而Hg的熔點(diǎn)則為39.8。又如：雖然金剛石和石墨都是碳元素的同素

10、異形體，但金剛石是世界上最硬的物質(zhì)，石墨卻是世界上最軟的礦物之一。它們在性質(zhì)上有這么大的差異，主要是因?yàn)槠鋬?nèi)部結(jié)構(gòu)不同，漢我們知道了它們在結(jié)構(gòu)上的差異后，就能夠知道它們在結(jié)構(gòu)上為什么有這么大的差異的原因。從這一節(jié)課開始，我們就來學(xué)習(xí)晶體的結(jié)構(gòu)。本節(jié)課我們來學(xué)習(xí)晶體的最基本結(jié)構(gòu)晶胞?！景鍟克?、晶胞1、晶胞是描述晶體結(jié)構(gòu)的最基本單元。且都是平行六面體?！編煛繌拿Q上來看，晶胞就和生物體內(nèi)的細(xì)胞一樣。生物體是由無數(shù)個細(xì)胞構(gòu)成的；同樣，晶體也是由許許多多個晶胞所構(gòu)成。就象書上所提到的那樣有如蜂室與蜂巢的關(guān)系；又如有些書上所提到的磚與墻的關(guān)系。 這兩者都說明了晶胞與晶體之間是局部與整體的關(guān)系。其實(shí)嚴(yán)格

11、地講，這兩種說法都不守全正確。那晶胞與晶體之間到底是什么關(guān)系呢？【板書】2、晶體與晶胞的關(guān)系晶體是由數(shù)量巨大的晶胞無隙并置堆砌而成。無隙并置的條件：相鄰晶胞之間沒有任何空隙；晶胞都是平行排列，取向相同（相鄰晶胞能共頂點(diǎn)相連接）【師】現(xiàn)在大家來考慮一下，為什么說剛才那兩個有關(guān)晶胞和晶體的比喻是有問題的？因?yàn)椋悍涑膊皇瞧降攘骟w，而是六棱柱；而磚沒有采取并置堆砌，也就是說，相鄰的磚沒有共用頂點(diǎn)?！具^渡】晶胞都是平等六面體，而平行六面體中最典型的就是立方體。下面我們就來看幾種與立方體有關(guān)的晶胞。【板書】3、立方晶胞簡單立方體心立方面心立方【師】對三種立方進(jìn)行簡單介紹?！安⒅枚哑觥奔仁钦f各個晶胞要共頂

12、點(diǎn)相連接，也就是說：一個粒子，最多可供8個晶胞所共有。這樣的話，在晶胞中實(shí)際所占的粒子數(shù)就要打折，那該如何計(jì)算呢？下面，我們來學(xué)習(xí)有關(guān)晶胞的計(jì)算方法【板書】4、計(jì)算晶體化學(xué)式或晶胞中粒子數(shù)的一般方法均攤法【師】在立方晶胞中，粒子可能出現(xiàn)在到下這幾個位置： 頂點(diǎn) 棱 面 內(nèi)部 從上圖來看，可以很明顯地看出各個位置的粒子在一個晶胞中所占的比例?！景鍟宽旤c(diǎn)同時(shí)為8個晶胞甩共有×1/8棱同時(shí)為4個晶胞甩共有×1/4面同時(shí)為2個晶胞甩共有×1/2內(nèi)部同時(shí)為1個晶胞甩共有×1【學(xué)與問】金屬鈉：8×1/8 1 = 2 體心立方金屬鋅：8×1/8

13、1 = 2 六方晶體碘：(8×1/8 6×1/2)×2 = 8 面心立方金剛石：8×1/8 6×1/6 4 = 8 面心立方【總結(jié)】本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了晶胞與晶體的關(guān)系，以及晶胞中所含粒子數(shù)的計(jì)算方法?！倦S堂練習(xí)】1、晶胞是整個晶體中最小的結(jié)構(gòu)單位。NaCl是一仲無色面心立方晶體。NaCl晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，則每個NaCl晶胞中含個 4 Na， 4 個Cl子。2、某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，X位于立方體的頂點(diǎn)，Y位于立方體中心。試分析：（1）晶體中每個Y同時(shí)吸引著 4 個X，每個X同時(shí)吸引 8 著個Y，該晶體化學(xué)式為 XY2 ；（2）晶體中在

14、每個X周圍與它最接近且距離相等的X共有_12_個；（3）晶體中距離最近的2個X與1個Y形成的夾角XYX的度數(shù)為 109º28¹ （填角的度數(shù)）3、如右圖石墨晶體結(jié)構(gòu)的每一層里平均每個最小的正六邊形占有碳原子數(shù)目為（ A ）A2 B3C4 D64、某離子化合物的晶胞如右圖所示立體結(jié)構(gòu)，晶胞是整個晶體中最基本的重復(fù)單位。陽離子位于此晶胞的中心，陰離子位于8個頂點(diǎn)，該離子化合物中，陰、陽離子個數(shù)比是（ D ）A、18 B、14 C、12 D、115、最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦(Ti) 原子和碳原子形成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如右圖所示頂點(diǎn)和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心是碳原子。它的化學(xué)式是（ D ）ATiC BTi4C4 CTi13C14 DTi14C136、氫氣是重要而潔凈的能源，要利用氫氣作能源，必須安全有效地儲存氫氣。有報(bào)道稱某種合金材料有較大的儲氫容量，其晶體結(jié)構(gòu)的最小單元如右圖所示。則這種合金的化學(xué)式為（ D ）ALaNi6 B LaNi3 CLaNi4 D LaNi5【作業(yè)】學(xué)習(xí)與評價(jià)P032課時(shí)11【板書】第一節(jié) 晶體的常識四、