高中化學人教版 (2019)選擇性必修2第一節(jié) 物質的聚集狀態(tài)與晶體的常識精品第二課時教案設計-教案下載-教習網

宏觀辨識與微觀探析：認識簡單的晶胞，通過典型晶胞的學習，類推其他晶胞的分析方法。學會晶胞中微粒數(shù)的計算方法(均攤法)，能根據晶胞的結構確定晶體的化學式。證據推理與模型認知：能運用多種晶體模型來描述和解釋有關晶體性質的現(xiàn)象，形成分析晶胞結構的思維模型?？茖W探究與創(chuàng)新意識：知道物質的聚集狀態(tài)會影響物質的性質，通過改變物質的聚集狀態(tài)能獲得特殊的材料。
1.認識簡單的晶胞。2.通過典型晶胞的學習，類推其他晶胞的分析方法。3.學會晶胞中微粒數(shù)的計算方法(均攤法)，能根據晶胞的結構確定晶體的化學式。重點：認識簡單的晶胞，通過典型晶胞的學習，類推其他晶胞的分析方法。難點：學會晶胞中微粒數(shù)的計算方法(均攤法)，能根據晶胞的結構確定晶體的化學式。
描述晶體結構的基本單元叫晶胞。
晶胞是晶體中最小的結構重復單元。
2、晶體和晶胞的關系
一般來說，常規(guī)的晶胞都是平行六面體，整塊晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成。(1)“無隙”是相鄰晶胞之間沒有任何間隙。(2)“并置”是所有晶胞都是平行排列的，取向相同。(3)所有晶胞的形狀及其內部的原子種類、個數(shù)及幾何排列是完全相同的。
將任意晶胞沿著晶胞的周期性排列方向移動到相鄰或其他晶胞時，能夠完全重合，過程中無須轉動或改變方向。
各個晶胞完全等同（組成和幾何空間），且晶胞間共頂角、共棱、共面
3套各2個平行面分別相同
3套各4根平行棱分別相同
思考：分析以下幾種晶胞，總結平行六面體晶胞滿足的條件。
練習1、判斷下列4個圖中結構，屬于晶胞的是：
3套各4根平行棱不相同
3套各2個平行面不相同
判斷是否是晶胞的方法一：頂點/平行面/平行棱是否完全相同
練習2、下面是從NaCl晶體最小平行六面體，是否可以作為晶胞？
判斷是否是晶胞的方法二：能否平移復原
練習3、下列晶胞中分子的取向有幾種？
3套各2個平行面的取向相同
8個頂點和左右面心分子取向相同,上下，前后面面心分子取向相同。共有2種不同的取向。
3、晶胞中粒子個數(shù)的計算——均攤法
討論：我們能計算出這個銅晶胞平均含有的銅原子數(shù)目嗎？
金屬銅一個晶胞的銅原子數(shù)：8×1/8+6×1/2=4
銅晶胞中含有8個頂點、6個面心
練習4、請計算出NaCl晶胞Na+和Cl-的個數(shù)。
Na+數(shù): Cl-數(shù)=1:1
氯化鈉的化學式為NaCl
一個晶胞含4個NaCl
應用：根據晶胞確定化學式。
(1)晶胞有幾套平行棱？有幾套平行面？
(2)數(shù)一數(shù)，它們分別平均含有幾個原子？
晶胞有三套各4根平行棱，有3套各兩個平行面
金屬鈉（Na）金屬鋅（Zn）碘（I2）金剛石（C）
體內四個球位于交錯的小正方體中心
長度為體對角線的1/4
晶胞頂角原子為8個晶胞共用，每個晶胞占 1/8
晶胞棱上原子為4個晶胞共用，每個晶胞占 1/4
晶胞面上原子為2個晶胞共用，每個晶胞占 1/2
晶胞內部的原子為1個晶胞獨自占有，即為 1
晶胞都是平行六面體嗎？
（1）長方體（或正方體）晶胞
（2）六棱柱（六方）晶胞
練習5、科學家發(fā)現(xiàn)了一種由鈦原子和碳原子構成的氣態(tài)團簇分子。如圖所示，頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，則它的化學式是（）
A.Ti14C13 B.Ti4C4? C.TiC D.Ti13C14
特別注意：氣態(tài)團簇分子和納米小顆粒不采用無隙并置方式排列，故不能采用均攤法來確定化學式！
練習6、根據離子晶體的晶胞結構，判斷下列離子晶體的化學式：(A表示陽離子)
X：6/12=1/2Y：6/4+3/6=2Z：1
Mg：12/6+2/2=3B:（在體內） 6
練習7、計算下列晶胞中原子數(shù)目，確定化學式。
準晶是一種介于晶體和非晶體之間的固體。是一種特殊的聚集狀態(tài)。準晶具有完全有序的結構,然而又不具有晶體所應有的平移對稱性,因而可以具有晶體所不允許的宏觀對稱性。
準晶具有獨特的屬性,堅硬又有彈性、非常平滑,而且與大多數(shù)金屬不同的是其導電性、導熱性很差,因此在日常生活中大有用武之地。
晶體的平面點陣只能有二、三、四、六重軸（重軸n=360/α，α為旋轉角度）而準晶可以有五、八、十、十二重軸。
二、晶體結構的測定——X射線衍射實驗
當單一波長的X射線通過晶體時，X射線和晶體中的電子相互作用，在記錄儀上形成衍射圖譜。人們對衍射圖的數(shù)據進行處理，即可獲得晶體結構的有關信息。
d為晶面間距；n為反射級數(shù)θ為掠射角；λ為X射線的波長
了解：X射線-測定晶胞
不同晶體對應不同的d，計算出晶胞參數(shù)，進而得到晶胞的形狀、大小與取向
晶胞的3組棱長：a b c3種夾角:α、β、γ
了解：X射線-測定乙酸分子結構
1、晶體密度計算公式：
m: 晶胞質量（g），V：晶胞體積（cm3）
注意：單位換算: 1m=102cm=109nm=1010?=1012pm
【課堂練習6】該晶胞中，若兩個距離最近的Na＋核間距為a cm，則晶體的密度ρ = _______ g·cm-3。
4、晶體密度計算公式：
結構的測定—X射線衍射實驗
整塊晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成。
8個頂角相同、3套各4根平行棱分別相同、3套各2個平行面分別相同的最小平行六面體