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系列丛书进入导航第三章晶体结构与性质第三章晶体结构与性质系列丛书进入导航第三章晶体结构与性质话说1939年，由于经济不景气，戴比尔斯不得不削减自己90%的钻石生产量，为了推动世界钻石需求，打出了“Adiamondisforever”的经典口号，成功地把钻石推销给了大众，使钻石的价格一路走高，并最终形成了今天的高度垄断的钻石市场。系列丛书进入导航第三章晶体结构与性质“Adiamondisforever”这句20世纪堪称经典的广告语是纽约著名广告公司——爱尔广告公司(NWAyer)于1948年为国际钻石推广中心(DTC)创作的。它跨越了一个世纪，打动了无数沉溺在爱河中的情侣，并让他们更加期待爱情的永恒，同时被钻石这一稀有、珍贵的“宝石之王”所吸引。系列丛书进入导航第三章晶体结构与性质1993年是中国钻石发展史上不平凡的一年，这一年DTC通过香港的奥美广告公司征集“Adiamondisforever”的中文翻译，经过半年的评比，一名大学教师的一句话被选上，于是“钻石恒久远，一颗永流传”这句经典的广告语成功地进入中国，并历经超过十年的时间使中国消费者开始广泛接受钻石文化。而在这之前中国对钻石可谓知之甚少，钻石行业的发展并不成熟，钻石文化理念更是无从谈起。而打开这个历史性局面大门的钥匙就是这句20世纪最著名的广告语：“钻石恒久远，一颗永流传”。这句经典的广告语也从此改变了中国人婚庆佩戴黄金、翡翠首饰的传统习俗，进而形成了中国新婚人们“无钻不婚”的全新理念。系列丛书进入导航第三章晶体结构与性质“钻石恒久远，一颗永流传”作为20世纪最为经典的广告语，如同一次爱情核爆炸，响彻全球。闪亮的钻石是晶体中的一种，这种晶体具有怎样的结构和性质呢？学习完这一章我们就能对这种晶体及其性质有更进一步的了解。系列丛书进入导航第三章晶体结构与性质要学好本章，需注意以下问题：1．理解概念，形成研究物质结构与性质的思维方法。重视新旧知识之间的内在联系，学会运用离子键、共价键、金属键、范德华力和氢键的有关知识来分析解释四种晶体的结构和性质。运用对比的方法掌握四种晶体的概念、相互作用及重要的物理性质，运用晶体的性质来判断晶体的类型，根据晶体类型来判断晶体的熔沸点等。系列丛书进入导航第三章晶体结构与性质2．重视结构，培养空间思维能力。通过本章的学习，要能够进一步掌握利用物质结构去理解物质性质的思维方法。要充分利用各种结构模型，理解分子的三维构型并培养自己的空间想象能力。3．纵横对比，掌握知识之间的联系，本章的内容前后联系紧密，逐渐递进，学习时要注意前后联系。系列丛书进入导航第三章晶体结构与性质4．联系实际，体现知识的社会价值。知识的价值不仅体现在获得知识的途径上，更重要的是体现在知识的应用上。在本章的学习过程中，应注意与生产生活相联系，发现生产生活中的问题，探索解决实际问题的方法，完善自己的知识结构，增强科研意识，激发学习兴趣。RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节课堂互动探究课前自主学习课时作业随堂基础巩固第一节晶体的常识RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节课程标准·了解晶体与非晶体的本质差异与性质上的区别·了解晶胞的概念、能够计算晶胞中的粒子个数RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节考点排行榜·根据晶胞结构求算化学式★★★·晶体的特点及其制备★★RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节易错点排行榜·根据晶胞结构求算化学式★★★·晶体的特点及对性质的影响★★RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节课前自主学习01课前预习·打基础RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节一、晶体与非晶体1．晶体与非晶体的本质差异自范性微观结构晶体______原子在三维空间呈________排列非晶体______原子排列相对________RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节2.获得晶体的三条途径(1)________物质凝固。(2)________物质冷却不经液态直接凝固(________)。(3)________从溶液中析出。RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节3．晶体的特点(1)自范性①定义：晶体能________呈现________外形的性质。②形成条件：晶体________适当。③本质原因：晶体中粒子在________里呈现__________的________排列。(2)某些物理性质________。(3)晶体有固定的________。(4)外形和内部质点的高度________。RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节4．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法对固体进行________实验。RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节二、晶胞1．概念：描述晶体结构的________。2．结构晶胞一般都是________，晶体是由无数晶胞“无隙并置”而成。(1)无隙：相邻晶胞之间________；(2)并置：所有晶胞都是________排列的，取向________。(3)所有晶胞的________及内部的原子________及几何排列是完全相同的。RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节答案一、1.有周期性有序没有无序2．熔融态气态凝华溶质3．自发地多面体生长速率微观空间周期性有序各向异性熔沸点有序性4．X射线衍射二、1.基本单元2．平行六面体没有间隙平行相同形状种类、个数RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节课堂互动探究02课堂互动·提能力RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节晶体和非晶体在结构上的差异，导致它们在性质上有所不同。通过固体的某些性质，可以判断某一固体是晶体还是非晶体。二者的差异见下表：晶体与非晶体RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节2.晶体和非晶体的鉴别当不易从外形上判断一种固体是不是晶体时，可利用晶体具有固定的熔点这一特性来进行判断。当然，最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验加以区分。例如，将单一波长的X射线分别通过晶体SiO2和非晶体SiO2时，晶体SiO2能使X射线产生衍射，而非晶体SiO2没有周期性结构，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。非晶态二氧化硅与晶态二氧化硅X衍射图谱对比如下图所示。RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节1晶体有规则的几何外形，但有规则几何外形的不一定是晶体。如玻璃、塑料等相关制品。2同一物质有时是晶体，有时也是非晶体。如晶体SiO2和非晶体SiO2。RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节1.(1)晶体为什么有自范性？(2)晶体一定是固体，固体一定是晶体吗？【点拨】(1)晶体具有自范性的本质原因是：晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列。(2)固体不一定是晶体，如玻璃、橡胶等都是非晶体(又称玻璃体)，不属于晶体。RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节2．晶体有固定的熔点，而玻璃不具有固定的熔点，其属于非晶体，所以晶体与非晶体的本质区别是有没有固定的熔点。这句话正确吗？【点拨】不正确，晶体与非晶体的本质区别在于构成固体的粒子在微观空间里是否呈现周期性的有序排列，有无固定熔点只是其结构的外在性质表现。观察教科书中玻璃的结构示意图可知，构成玻璃的粒子无周期性的排列，即排列是无序的，所以玻璃是非晶体。RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节【例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RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节【提示】依据晶体的特性判断固体是不是晶体，存在一定的不确定，应从本质特征上进行把握。RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节【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、各向异性是其内部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。故选C。【答案】CRJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节下列物质中，属于晶体的是________，具有固定的熔点的是________。A．橡胶B．玻璃C．食盐D．水晶E．塑料F．胆矾G．陶瓷RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节解析：固体有晶体和非晶体之分，晶体是内部粒子(原子、离子或分子)在空间按一定规律作周期性重复排列构成的固体物质，如食盐、冰、金属、水晶等都是晶体；非晶体是内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体物质，如玻璃、橡胶等都是非晶体。晶体有固定的熔沸点，非晶体无固定的熔沸点，据此可作出选择。答案：CDFCDFRJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节1．晶胞晶胞是构成宏观晶体的基石，也是连接宏观晶体与微观原子之间的桥梁。晶胞是晶体微观结构的基本单元，要研究晶体，必须先了解晶胞。均摊法计算晶胞中粒子的个数RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节在观察晶胞图时，切记晶胞只是晶体微观空间里的一个基本单元，在它的上、下、左、右、前、后“无隙并置”地排列着无数晶胞，而且所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数以及几何排列都是完全相同的。RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节2．均摊法(1)均摊法：指每个晶胞平均拥有的粒子数目。如某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1n属于这个晶胞。(2)中学中常见的晶胞为立方晶胞，原子在立方晶胞的顶角、棱、面上以及晶胞内时，一个晶胞平均占有的原子如下图所示。RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节立方晶胞中粒子数的计算方法如下：RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节如图所示的NaCl晶胞中，Na＋占据立方体的体心和12条棱的中心，Cl－占据立方体的顶点和面心，则Na＋在晶胞中的数目为：12×14＋1×1＝4(个)，Cl－在晶胞中的数目为：8×18＋6×12＝4(个)。RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节因此，在NaCl晶胞中Na＋个数与Cl－个数比为1:1，故NaCl晶体的化学式为NaCl。(3)非长方体(正方体)晶胞中粒子视具体情况而定，如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占13。RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节(4)六棱柱晶胞①处于顶点的微粒，同时为6个晶胞所共有，每个晶胞占有该微粒的1/6；②处于侧棱上的微粒，同时为3个晶胞所共有，每个晶胞占有该微粒的1/3；③处于底棱上的微粒，同时为4个晶胞所共有，每个晶胞占有该微粒的1/4；④处于面上的微粒，同时为2个晶胞所共有，每个晶胞占有该微粒的1/2；⑤处于晶胞内部的微粒，则完全属于该晶胞。RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节(1)晶体的晶胞不一定只是一个小立方体。例如食盐晶体的晶胞是由8个小立方体构成的大立方体。(2)晶胞中粒子个数的计算，要正确分析晶胞中任意位置上的一个粒子被几个晶胞所共用。RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节(3)对于独立原子构成的分子则不能用均摊法。如由金属原子M和非金属原子N构成的气态团簇分子，如图所示，顶角和面上的原子是M原子，棱中心和体心的原子是N原子，由于M、N原子并不存在共用关系，所以由气态团簇分子结构图可知，其分子式可由示意图查原子个数来确定，M原子共14个，N原子13个，即分子式为M14N13。RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节1.由晶胞构成的晶体，其化学式是否表示一个分子中原子的数目？【点拨】不表示，只表示每个晶胞中各类微粒的最简整数比。RJ版·化学·选修3系列丛书进入导航第三章第一节2