晶体化学学习心得体会

2024-04-14

晶体化学学习心得体会(共10篇)

篇1:晶体化学学习心得体会

一、学习目标

1.使学生了解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点

2.使学生理解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系

3.使学生了解分子间作用力对物质物理性质的影响

4.常识性介绍氢键及其物质物理性质的影响

二、重点难点

重点:离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型;晶体类型与性质的关系

篇2:晶体化学学习心得体会

(一)引入新课

1.写出NaCl 、CO2 、H2O 的电子式。

2.NaCl晶体是由Na+和Cl—通过 形成的晶体。

一、离子晶体

1、概念:离子间通过离子键形成的晶体

2、空间结构

以NaCl 、CsCl为例来,以媒体为手段,攻克离子晶体空间结构这一难点

如图为NaCl晶体结构图,图中直线交点处为NaCl晶体中Na+与Cl-所处的位置(不考虑体积的大小)。

(1)请将其代表Na+的用笔涂黑圆点,以完成 NaCl晶体结构示意图。并确定晶体的晶胞,分析其构成。

(2)从晶胞中分Na+周围与它最近时且距离相等的 Na+共有多少个?

下图中心圆甲涂黑为Na+,与之相隔均要涂黑

(1)分析图为8个小立方体构成,为晶体的晶胞,

(2)计算在该晶胞中含有Na+的数目。在晶胞中心有1个Na+外,在棱上共有4个Na+,一个晶胞有6个面,与这6个面相接的其他晶胞还有6个面,共12个面。又因棱上每个Na+又为周围4个晶胞所共有,所以该晶胞独占的是12×1/4=3个.该晶胞共有的Na+为4个。

晶胞中含有的Cl-数:Cl-位于顶点及面心处,每.个平面上有4个顶点与1个面心,而每个顶点上的氯离于又为8个晶胞(本层4个,上层4个)所共有。该晶胞独占8×1/8=1个。一个晶胞有6个面,每面有一个面心氯离子,又为两个晶胞共有,所以该晶胞中独占的Cl-数为6×1/2=3。

不难推出,n(Na+):n(Cl-)=4:4:1:1。化学式为NaCl.

(3)以中心Na+为依据,画上或找出三个平面(主个平面互相垂直)。在每个平面上的Na+都与中心 Na+最近且为等距离。

每个平面上又都有4个Na+,所以与Na+最近相邻且等距的Na+为3×4=12个。

(1)含8个小立方体的NaCl晶体示意图为一个晶胞

(2)在晶胞中Na+与Cl-个数比为1:1.

(3)12个

3、离子晶体结构对其性质的影响

(1)离子晶体熔、沸点的高低取决于离子键的强弱,而离子晶体的稳定性又取决于什么?在离子晶体中,构成晶体的粒子和构成离子键的`粒子是相同的,即都是阴、阳离子。离子晶体发生三态变化,破坏的是离子键。也就是离子键强弱即决定了晶体熔、沸点的高低,又决定了晶体稳定性的强弱。

(2)离子晶体中为何不存在单个的小分子?

在离子晶体中,阴、阳离子既可以看作是带电的质点,又要以看作是带电的球体,其中,阳离子总是尽可能的多吸引阴离子、阴离子又总是尽可能多的吸引阴离子(只要空间条件允许的话)这种结构向空间延伸,即晶体多大,分子就有多大,晶体内根本不存在单个的小分子,整个晶体就是一个大分子。

4、离子晶体的判断及晶胞折算

(1)如何判断一种晶体是离子晶体

方法一:由组成晶体的晶格质点种类分:离子化合物一定为离子晶体。

方法二:由晶体的性质来分:①根据导电性:固态时不导电而熔化或溶解时能导电的一般为离子晶体。

②根据机械性能:具有较高硬度,且脆的为离子晶体。

(2)什么是晶胞?如何由晶胞来求算晶体的化学式?

构成晶体的结构粒子是按着一定的排列方式所形成的固态群体。在晶体结构中具有代表性的最小重复单位叫晶胞。

根据离子晶体的晶胞,求阴、阳离子个数比的方法?

①处于顶点上的离子:同时为8个晶胞共有,每个离子有1/8属于晶胞。

②处于棱上的离子:同时为4个晶胞共有,每个离子有1/4属于晶胞。

③处于面上的离子;同时为2个晶胞共有,每个离子有1/2属于晶胞。

④处于体心的离子:则完全属于该晶胞。

题目:在高温超导领域中,有一种化合物叫钙钛矿,其晶体结构中有代表性的最小单位结构如图所示试回答:

(1)在该晶体中每个钛离子周围与它最近且相等距离的钛离子有多少个?

(2)在该晶体中氧、钙、钛的粒子个数化是多少?

由图看出,在每个钛离于的同层左、右与前后、上下各层中都紧密排列着完全相同的钛离子,共有晶胞边长的6个钛离子。

至于同一晶胞中独占三元素粒子个数比,则从每种元素粒子是晶胞中的位置考虑。Ca2+位于立方体的中央为一个晶胞所独占;钛离子位于晶胞的顶点上,为相邻两层8个晶胞所共有(左右、前后、上中下、左右前后4个而上下中相同重复共8个),而每个晶胞独占有8×1/8=1个。氧离子位于棱上,在同一晶胞中,每个氧离子为同层的4个晶胞所共有,一个晶胞独占12×1/4=3个。故氧、钙、钛的粒子数之比为 3:1:1

5、总结

1.离子间通过离子键结合而成的晶体叫离子晶体。构成离子晶体的微粒是阳离子和阴离子。离子晶体中,阳离子和阴离子间存在着较强的离子键,因此,离子晶体一般硬度较高,密度较大,熔、沸点较高。

2.一般地讲,化学式与结构相似的离子晶体,阴、阳离子半径越小,离子键越强,熔、沸点越高。如:KCI

离子晶体针对性训练

一、选择题

1.下列性质中,可以证明某化合物内一定存在离子键的是 ( )

A.可溶于水 B.有较高的熔点

C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电

2.下列物质中,含有极性键的离子化合是。

A.CaCl2 B.Na202 C.NaOH D.K2S

3.Cs是IA族元素,F是VIIA族元素,估计Cs和F形成

的化合物可能是

A.离子化合物 B.化学式为CsF2

C. 室温为固体 D.室温为气体

4.某物质的晶体中含A、B、C三种元素,其排列方式如图所示(其中前后两面心上的B原子未能画

出),晶体中A、B、C的中原子个数之比依次为

A.1:3:1 B.2:3:1

C.2:2:1 D.1:3:3

5.NaF,Nal,MgO均为离子化合物,根据下列数据,这三种化合物的熔点高低顺序是 ( )

物质

①NaF

②NaI

③MgO

离子电荷数

1

1

3

m

2.31

3.18

2.10

A.①>②>③ B.③>①>②

C.③>②>① D.②>①>③

6.在NaCl晶体中与每个Na+距离等同且最近的几个Cl-所围成的空间几何构型为 ( )

A.正四面体 B.正六面体

C.正八面体 D.正十二面体

7.如图是氯化铯晶体的晶胞(晶体中最小的重复单元),已知晶体中2个最近的Cs+离子核间距为a cm,氯化铯的式量为M,NA为阿伏加德罗常数,则氯化铯晶体的密度为

B. C. D.

二、填空题

8.参考下列熔点数据回答:

物质

NaF

NaCl

NaBr

NaI

熔点℃

995

801

755

651

物质

NaCl

KCl

RbCl

CsCl

熔点℃

801

776

715

646

钠的卤化物从NaF到NaI及碱金属的氯化物从NaCl到CsCl的熔点逐渐____________这与__________有关。随__________增大__________减小,故熔点__________逐渐 。

9.某离子晶体晶胞结构如下图所示,x位于立方体的顶点,Y位于立方体中心。试分析:

(1)晶体中每个Y同时吸引着__________个X,每个x同时吸引着__________个Y,该晶体的化学式为__________ 。

(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有__________个。

(3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX的度数为__________。

(4)设该晶体的摩尔质量为M g·mol-1,晶体密度为ρ·cm-3,阿伏加德罗常数为NA则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为__________ 。

10.晶体具有规则的几何外型、晶体中最基本的重复单位称为晶胞。NaCl晶体结构如图所示。已知FexO晶体晶胞结构为NaCl型,由于晶体缺陷,x值小于1

测知FexO晶体密度为ρ=5.71 g·cm-3,晶胞边长为4.28×10-10 m。

(1)FexO中x值(精确至O.01)为

(2)晶体中的Fe分别为Fe2+、Fe3+,在Fe2+和Fe3+的总数中,Fe2+所占分数(用小数表示,精确至0.001)为 ______________。

(3)此晶体的化学式为 _____________。

(4)与某个Fe2+(或Fe3+)距离最近且等距离的O2-围成的空间几何形状是_____________。

(5)在晶体中,铁元素间最短距离为_____________cm

11.有一种蓝色晶体,它的结构特征是Fe2+和Fe3+分别占据立方体互不相邻的顶点,而CN-离子位于立方体的棱上。

(1)根据晶体结构特点,推出其化学式(用最简单整数表示)__________________________。

(2)此化学式带何种电荷?用什么样的离子(用Mn+表示)与其结合成中性的化学式?写出此电中性的化学式。

答:

(3)指出(2)中添加离子在晶体结构中的什么位置。

答:

12.1986年,瑞士两位科学家发现一种性能良好的金属氧化物超导体,使超导工作取得突破性进展,为此两位科学家获得了1987年的Nobel物理学奖。其晶胞结构如图。

(1)根据图示晶胞结构,推算晶体中Y,Cu,Ba和O原子个数比,确定其化学式

(2)根据(1)所推出的化合物的组成,计算其中Cu原子的平均化合价(该化合物中各元素的化合价为Y+3,Ba+2,Cu+2和Cu+3)试计算化合物中这两种价态Cu原子个数比

离子晶体针对性练习答案

一、选择题

1.D 2.C 3.AC 4.A 5.B 6.C 7.C

二、填空题

8.降低 阴离子半径由F-到I-逐渐增大离半径 阴、阳离子相互吸引 降低

9.(1)4 8 XY2(或Y2X)

(2)12 (3)109°28

10.(1)0.92 (2)0.826

(4)正八面体 (5)3.03×10-10

11.(1)FeFe(CN)6-(2)带一个单位负电荷,可用Na+,K+,Rb+ (用M+表示)与之结合MFeFe(CN)6

(3)M+在每隔一个立方体的体心上。

12.(1)YBa2Cu3O7

篇3:晶体化学学习心得体会

1 资料与方法

1.1 临床资料

随机选取我院2012年1月至2013年5月收治的36例高度近视患者, 共68眼, 其中, 男20例, 女16例, 最小年龄16岁, 最大年龄62岁, 平均年龄 (34.6±2.5) 岁, 治疗前视力为0.1~0.3。所有患者均经检查准确为高度近视患者, 均采用有晶体眼人工晶体植入术进行治疗。

1.2 护理方法

(1) 术前护理:进行手术前, 护理人员应指导患者进行眼球训练, 转动眼球, 并对患者的头部进行固定处理, 嘱咐患者尽量避免打喷嚏或咳嗽, 以免对眼球造成刺激。严密观察患者的眼部变化, 给予抗生素眼药水预防眼部感染。另外, 还应做好术前准备工作, 备好手术所需医疗器械, 并向患者说明手术流程, 强调手术治疗效果及其安全性, 以免患者出现术前紧张、恐惧等不良情绪。

(2) 心理护理:术前, 由于患者对高度近视及手术认识不足, 容易出现不安、焦虑、紧张以及恐惧等心理, 对手术治疗造成不利影响[1]。因此, 医护人员应仔细观察患者的心理变化, 主动与患者交流, 向患者讲解手术治疗的目的, 说明手术治疗的优点, 减少患者的心理负担, 使患者积极面对治疗。

(3) 术中护理:清洗患者的泪道, 使患者保持眼周清洁, 并采用乙醇 (75%) 消除眼周, 也可以将乙醇换为碘伏 (0.5%) 。在进行手术操作时, 应严格按照手术要求, 执行无菌操作, 留意患者的手术反应, 积极配合医生完成手术。

(4) 术后护理:手术结束后, 给予抗生素眼药水预防眼部感染, 将药水滴于眼部, 每天4次, 并给予人工泪液清洁眼周。嘱咐患者保持眼周清洁, 多卧床休息, 尽量减少用眼, 避免头部大幅度活动, 以免导致头部碰撞, 刺激眼部神经。采用静脉滴注方式, 给予止血敏或地塞米松治疗, 并采用点必舒滴眼液进行滴眼, 给予扩瞳剂托呲卡护眼。

(5) 出院指导:患者手术结束出院后, 应嘱咐患者保持眼部清洁, 避免过度用眼, 并按时滴眼, 若出现眼周充血、呕吐、视力降低、恶心等症状, 应及时就医[2]。

2 结果

经手术治疗和护理干预后, 所有患者的近视症状均得到不同程度的改善, 其中, 20例38眼视力恢复至0.9~1.0, 12例24眼视力恢复至0.6~0.8, 其余4例6眼视力恢复至0.4~0.5。无患者出现人工晶体露出现象, 5例患者出现角膜内皮质水肿现象, 4例出现前房溢出, 后囊混浊、晶体夹持、瞳孔领积血各1例。

3 讨论

高度近视是临床常见眼科疾病, 发病率随着人们生活节奏的加速逐渐升高, 有晶体眼人工晶体植入术是治疗高度近视的有效方法, 是一种近视矫正手术, 现被广泛应用于高度近视治疗中。少数高度近视患者对自身疾病不重视, 以为佩戴眼镜可改善近视症状, 已有研究表明, 佩戴近视眼镜可矫正患者视力, 但并不具备改善视力的作用, 近视患者应采取治疗措施, 以免近视程度加重, 转变为高度近视或超高度近视。对于高度近视患者, 除了采取手术治疗措施外, 还应在手术前后, 给予护理干预, 有效提高治疗效果。进行眼科护理时, 应按要求执行无菌操作, 保持动作轻柔, 并密切留意患者的治疗反应, 在各个治疗阶段给予全面护理, 促进患者视力恢复[3]。在本研究中, 经手术治疗和护理干预后, 20例38眼视力恢复至0.9~1.0, 12例24眼视力恢复至0.6~0.8, 其余4例6眼视力恢复至0.4~0.5。无患者出现严重不良反应, 可见护理干预对高度近视手术治疗患者具有重要意义。

综上所述, 对于高度近视患者, 不仅要采取有晶体植入治疗措施, 还应在手术前后给予护理干预, 促进患者的视力恢复, 改善患者的近视症状。

参考文献

[1]赵春玲.有晶体眼人工晶体植入术治疗高度近视的护理[J].中外医学研究, 2011, 10 (21) :132-133.

[2]李翠荣, 贾沁.有晶状体眼后房型人工晶体植入术的护理[J].宁夏医学杂志, 2011, 12 (06) :104-105.

篇4:化学键与晶体结构

例1 下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是( )

A. SO2和SiO2 B. CO2和H2

C. NaCl和HCl D. CCl4和KCl

解析 根据化学键、晶体结构等判断出晶体的各自类型。A项,都是极性共价键,但晶体类型不同,SO2为分子晶体,SiO2为原子晶体;B项,均是含共价键的分子晶体,符合题意;C项,NaCl为离子晶体,HCl为分子晶体;D项,CCl4是极性共价键,KCl是离子键,两者的晶体类型也不同。

答案 B

点拨 (1)含离子键的化合物可形成离子晶体,但离子晶体不一定不含共价健,如NH4Cl。(2)含共价键的单质、化合物多数形成分子晶体,少数形成原子晶体。如金刚石、晶体硅、二氧化硅等。(3)金属一般形成金属晶体。

考点2 成键原子最外层8电子结构判断,离子化合物、共价化合物电子式书写判断

例2 下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是( )

A. 光气(COCl2)B. 六氟化硫

C. 二氟化氙D. 三氟化硼

解析 光气从结构式可看出各原子最外层都是8电子结构,硫最外层6个电子,形成元氟化物超过8个电子;氙最外层已有8个电子形成二氟化物、六氟化物最外层电子数必超过8;硼最外层3个电子,分别与氟形成3个共价单键后,最外层只有6个电子。

答案 A

例3 下列电子式书写正确的是( )

解析 A项,氯离子的电子式书写错误;D项,氯离子应该用方括号括起来,钙离子不括。

答案 BC

点拨 (1)分子中各元素均满足8电子稳定结构的判断方法:每种元素的化合价的绝对值与其原子最外层电子数之和均等于8的分子的各原子都满足8电子稳定结构。例如CO2分子中,C元素:|+4|+4=8,O元素: |-2|+6=8,故CO2分子中各原子都满足8电子稳定结构;XeF6分子中Xe元素|+6|+8=14,不满足8电子结构。

(2)书写电子式时要注意分清键型,对称排列,阴离子和复杂阳离子(如NH4+)要加“[ ]”括起来,并在右上角注明该离子所带的电荷数,相同的离子不能合并。

考点3 各类晶体的物理性质(如熔沸点、硬度)比较

例4 下列排序不正确的是( )

A. 晶体熔点:CF4<CCl4<CBr4<CI4

B. 硬度:金刚石>碳化硅>晶体硅

C. 熔点:Na>Mg>Al

D. 晶格能:NaF>NaCl>NaBr>NaI

解析 晶体熔点与分子间作用力有关,相对分子质量越大,分子间作用力越大,A项正确;硬度与共价键的键能有关,键长越长,键能越小,而Si—Si键的键长>C—Si键的键长>C—C键的键长,B项正确;熔点与金属键的强弱有关,金属性越强,金属键越弱,正确的顺序应为Al>Mg>Na,C项错误;晶格能的大小与离子半径和离子所带电荷有关,D项正确。

答案 C

点拨 物质熔、沸点的高低:(1)由晶体结构来确定。首先分析物质所属的晶体类型,其次抓住决定同一类晶体熔、沸点高低的决定因素。(2)根据物质在同条件下的状态不同。一般熔、沸点:固>液>气。如果常温下即为气态或液态的物质,其晶体应属分子晶体(Hg除外)。如惰性气体,虽然构成物质的微粒为原子,但应看作为单原子分子。因为相互间的作用力范德华力,而并非共价键。

考点4 根据粒子、晶体的空间结构推断化学式

例5 如图所示的晶体结构是一种具有优良的压电、电光等功能的晶体材料的最小结构单元(晶胞)。晶体内与每个“Ti”紧邻的氧原子数和这种晶体材料的化学式分别是(各元素所带电荷均已略去)( )

O]

A.8 BaTi8O12 B.8 BaTi4O9

C.6 BaTiO3 D.3 BaTi2O3

解析 由图可知,晶体中钛原子位于立方体的顶点,被8个晶胞共用,每个晶胞中与钛原子紧邻的氧原子数为6,且每个氧原子位于晶胞的棱上,被4个晶胞共用,故晶体内与每个“Ti”紧邻的氧原子数为:3×8×[14]=6;再据均摊法可计算出每个晶胞中各元素原子的数目:“Ba”为1,“Ti”为8×[18]=1,“O”为12×[14]=3。故此晶体材料的化学式为BaTiO3。

答案 C

点拨 晶胞是描述晶体微观结构的基本单元,一般都呈平行六面体形,无数晶胞通过无隙并置的方式“堆积”构成晶体。晶胞中粒子数的计算方法如下:位于晶胞顶点的微粒,实际提供给晶胞的只有[18];位于晶胞棱边的微粒,实际提供给晶胞的只有[14];位于晶胞面心的微粒,实际提供给晶胞的只有[12];位于晶胞中心的微粒,实际提供给晶胞的为1。

【练习】

1. 下列性质递变规律正确的是( )

A. O、S、Na原子半径依次增大

B. LiOH、NaOH、KOH碱性依次减弱

C. HF、NH3、SH4热稳定性依次增强

D. 还原性S2-、I-、Na依次增强

2. 在通常条件下,下列各组物质的性质排列不正确的是( )

A. 熔点:CO2<KCl<SiO2

B. 沸点:乙烷>戊烷>2-甲基丁烷

C. 密度:苯<水<1,1,2,2-四溴乙烷

D. 硬度:镁<铝<镁铝合金

3. 根据物质的溶解性“相似相溶”的一般规律,能说明溴、碘单质在四氯化碳中比在水中溶解度大的是( )

A. 溴、碘单质和四氯化碳中都含有卤素

B. 溴、碘单质和四氯化碳都是化合物

C. Br2、I2是非极性分子,CCl4也是非极性分子

D. 以上都不对

4. 下列结构式从成键情况来看,不合理的是( )

A. [H—C=N—H][—][H] B. [H—C—O—H][—][—][Se]

C. [H—C—S—H][—][H][—][H] D. [H—C—Si—H][—][H][—][H]

5.某晶体中含有A、B、C三种元素,其排列方式如图所示,晶体中A、B、C的原子个数之比依次为( )

表示

表示B

表示C]

A.1∶3∶1 B.2∶3∶1 C.8∶6∶1 D.4∶3∶1

6. 有下列八种晶体:A.水晶,B.冰醋酸, C.氧化镁, D.白磷, E.晶体氩, F.氯化铵, G.铝, H.金刚石。用序号回答下列问题:

(1)属于原子晶体的化合物是 ;直接由原子构成的晶体是 ;直接由原子构成的分子晶体是 ;

(2)由极性分子构成的晶体是 ,含有共价键的离子晶体是 ,属于分子晶体的单质是 ;

(3)在一定条件下能导电而不发生化学变化的是 ;受热熔化后化学键不发生化学变化的是 ;需克服共价键的是 。

【参考答案】

1. A 2. B 3. C 4. D 5. A

6. (1)A A、E、H E

(2)B F D、E

篇5:高考化学-晶体的常识

1.概念

(1)晶体:内部粒子(原子、离子或分子)在三维空间里按一定规律呈周期性有序排列。如NaCl晶体、I2晶体等。

(2)非晶体:内部粒子(原子、离子或分子)在三维空间里的排列呈现相对无序的分布状态。如橡胶、玻璃等。

2.获得晶体的途径

3.晶体的特点

(1)自范性

(2)各向异性:某些物理性质常常会表现出各向异性。

(3)晶体有固定的熔点。

(4)外形和内部质点排列的高度有序性。

4.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法

对固体进行X射线衍射实验。

晶体与非晶体的区别和判断方法

(1)区别

晶体

非晶体

自范性(本质区别)

是否均一

均一

不均一

固定熔、沸点

各向异性

能否发生X射线衍射(最科学的区分方法)

不能(能发生散射)

举例

NaCl晶体、I2晶体、SiO2晶体、Na晶体等

玻璃、橡胶等

(2)判定方法

①测熔点:晶体具有固定的熔、沸点,而非晶体则没有固定的熔、沸点。

②可靠方法:对固体进行X射线衍射实验。

二、晶胞

1.概念

晶胞是描述晶体结构的基本单元。

2.结构

习惯采用的晶胞都是平行六面体,晶体是由无数晶胞“无隙并置”而成。

(1)“无隙”:相邻晶胞之间没有任何间隙。

(2)“并置”:所有晶胞都是平行排列的,取向相同。

(3)所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。

3.晶胞中原子个数的计算——均摊法

晶胞中粒子数的计算

(1)平行六面体晶胞中不同位置的粒子数的计算(均摊法)

篇6:高中化学离子晶体教案

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 CCl4 N2 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 Na2SO4 HNO3 NH4Cl O2 Na2O2

【过渡】大多数离子化合物在常温下以晶体的形式存在。

【板书】

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-

篇7:高中化学金属晶体教案

本节是人教版化学选修3《物质结构与性质》第三章第三节的教学内容,是在第三章第一节《晶体的常识》和第二节《分子晶体与原子晶体》基础上认识金属晶体。学生已经具备了晶体和晶胞的初步知识,对微观粒子的排列也有了一定的认识。能够较好的完成老师布置的课前预习。

本节教学内容包含知识点主要有金属的内部结构、、共性、电子气理论、金属晶体的结构与金属性质的关系、金属晶体的四种原子堆积模型等,需要三个课时才能完成。本节课是第二课时,主要探究金属晶体4种基本堆积模型及与分子晶体、原子晶体比较。

二、教学目标

1、知识技能目标:

1)了解金属晶体内原子在二维空间的两种排列方式,

2) 掌握简单立方堆积和体心立方堆积以及二者的特点和区别

2 、过程方法目标:

1)通过对金属晶体结构的学习与研究,培养学生观察能力,空间想像能力等

2)通过两个学与问制作模型训练学生的动手能力和空间想 象能力。

3、情感态度价值观:

以小组讨论交流、实践活动制作模型的方式培养学生的合作意识和严谨的科学态度

三、教学的重点和难点

1、教学重点:金属晶体的4种基本堆积模型

2、教学难点:金属晶体的4种基本堆积模型

根据微观晶胞图片和动画的相关教学材料,制作成PPT,使微观的粒子直观化,形象化,增强学生的空间想象能力。本节是第三节课,学生已经具备了晶体和晶胞的初步知识,对微观粒子的排列也有了一定的认识,在二维平面排列和非密置层堆积的问题上,学生能够独立完成。本节中的难点在于密置层堆积形成的镁型和铜型的堆积方式,他正是本课的难点和重点,学生可以根据自己预习和模型的制作,再结合教师的多媒体展示,共同完成学习的目标。

四、教学方法:

科学探究:质疑----实验----分析----解决---归纳---比较

多媒体课件与自制教具相结合的互动探究式课堂教学模式

师生探究模式:教师主动参与到学习小组的探究活动中,适时调控学生的探究进展和探究方向,在交流展示时适时恰当评价,调动学生的积极性,并形成集体性正确的观点和解题思路。

生生探究模式:课堂上教师将学生分成多个学习小组,对某个问题或者多个问题进行探究,通过小组成员的合作,发挥集体的智慧,把自己的疑问探究透彻,并在交流互动中让所有人共享探究过程和探究结论

五、学生分析课前准备:

教师:多媒体课件的制作、视频资料的下载、教学案设计、基本堆积模型的制作

学生:用生活中的材料(乒乓球、玻璃球等)按照书上图准备一些模型的素材。学生自己动手做模型,感受晶体结构的奥秘(可以网上搜索)

六、教学过程

教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 环节一:

复习提问

情境引入

【提问】:1、金属晶体组成微粒、微粒间作用力

2、金属晶体的物理性质

3、什么是电子气理论

【质疑】:为什么原子晶体没有延展性呢?

PPT展示原子晶体(金刚石)

【小结】正是由于金属键无方向性的特点,我们可以把金属原子看成直径相同的小球紧密的堆积在一起,当然这种堆积是有规则的,呈周期性的。

学生回答:

学生思考,回答:原子晶体中原子间的作用力是共价键,具有饱和性和方向性,受外力作用时,原子间的位移必然导致共价键的断裂,无延展性。

1、复习巩固

1、促进学生思考2、铺垫、引入新课

环节二:

金属晶体

微观粒子

堆积

(二维) 【指导活动1】

1、金属原子在平面里的紧密排列有哪些方式?

2、除了书本上的两种以外还有其他形式吗?

3、这些不同的放置方式有什么特点?

【总结】:PPT展示

非密置层:行列对齐,四球一空,配位数为4。密置层: 行列交错,三球一空, 配位数为6。

分组活动1:在一个自己准备的小方盒里排放小玻璃球。

学生总结回答:只有两种方式:行列对齐和行列相错。配位数一个是4,一个是6.

在二维平面中初步感受微粒堆积的规律,自己动手增加感性认识和兴趣。

2、认识密置层与非密置层的不同。

环节三:

金属晶体

微观粒子

堆积

(三维1) 【指导活动2】

将非密置层一层一层地在三维空间堆积起来,使相邻层的球紧密接触。除了书上的两种堆积方式外,是否可能有第三种方式?

PPT展示:

【小结】 PPT展示:非密置层三维金属晶体原子堆积模型——简单立方和体心立方 分组活动2:用自己准备好的三个非密置层,按照要求先试做课本上的两种,再尝试其他的方式。

总结发言:

篇8:晶体化学学习心得体会

关键词:磁性球棒模型,晶体结构,金属晶体,二元离子晶体

在应用化学的专业教学中, 《材料化学》是重要的专业课之一,材料的晶体结构的知识是该课程的重点和难点。同时晶体结构的教学质量直接影响到晶体缺陷、材料的性能与结构之间的关系等后续章节的学习[1]。尽管一些三维晶体软件对学生的理解有一定的帮助,但未进行实验实践过的多数学生觉得这一部分内容理论性太强,很难取得较好的教学效果。为了克服这一难题,可以让学生自己动手搭建晶体结构模型,更好的掌握对称元素、晶向指数、晶面指数、配位数、配位多面体等知识,掌握金属晶体和典型的二元离子晶体的空间结构,加深对分子构型和分子性质的了解。同时,可以促进学生更好的理解结构与性能之间的关系[2]。

目前,已经有用球棒模型进行演示的例子: 即用有小孔的木球、塑料球或橡胶球代表原子或离子,用金属或塑料短棒代表原子或离子间的键合或作用力,但该模型一般是一次性成型,存在很多不足之处。如:

( 1) 一种模型只能展示一种晶体结构,不能很好的利用资源;

( 2) 已经固定好孔的球棒模型,只需插入相应的短棒,因此学生组装时不会很好的掌握配位数、配位多面体等知识;

( 3) 多次拆装后,球和短棒的贴合度变差,利用率低[3]。

基于此,本文提出了一种不易损坏,容易拆装和保存的磁性球棒模型: 以钢球代表晶体结构中的原子、分子或离子,通过磁棒组装成各式晶体结构模型。这种磁性球棒晶体结构模型的优点如下:

( 1) 钢球和磁棒通过强磁力贴合在一起,无需打孔。钢球和磁棒可以多次重复使用,节约资源;

( 2) 原子间的键合和晶胞边界可以采用不同颜色的磁棒进行展示,晶体学的理论知识形象化;

( 3) 磁性球棒模型的趣味性很强,因此能使学生更好的掌握晶体结构的理论知识,达到良好的教学效果。

1金属晶体结构模型的组装和相应晶体结构理论知识的加深

表1中给出了三种金属晶体结构模型的钢球和磁棒尺寸。 为了很好的利用资源,三种晶体结构模型中钢球的尺寸一样。 不同结构模型中磁棒的长度不同,其作用有键合和作为晶胞边界。

( 1) 对称元素。对称性和周期性是晶体最基本的性质。通过学生亲自组装金属晶体结构模型,不断摸索,从中找到相应的对称要素,如对称中心、对称面和对称轴等。

( 2) 晶向指数和晶面指数。晶向指数相对简单,用不同颜色的棒代表某些晶向,指出其晶向指数。晶面指数相对有点难度,可以在掌握晶向指数的基础上,采用同样方法,使用特殊颜色的磁棒标出某一晶面,进而很好的掌握晶面及晶面指数。

( 3) 配位数、配位多面体和多面体空隙。配位数和配位多面体可以通过模型直观的观察到; 多面体空隙可以用钢球和磁棒进行构筑,一目了然。

( 4) 最密堆积结构( 面心立方结构和六方最密堆积结构) 的堆垛。面心立方结构的堆垛方式是: ( 111) 晶面沿着体对角线方向按照…ABCABC…的方式重复排列,而六方最密堆积结构的( 001) 晶面沿c轴方向按照…ABAB…的方式重复排列。 这部分内容较抽象,可以充分发挥磁棒颜色的作用,先用模型拼出几个具有不同颜色磁棒的密堆面,然后进行组装。照相记录其形状、观察其结构特点。

必须很好的掌握金属晶体结构的知识,为进一步组装二元离子晶体结构模型奠定基础。

2二元离子晶体结构模型的组装相应晶体结构理论知识的加深

表2中已经根据典型二元离子晶体结构的正负离子半径比范围给出了常见二元离子晶体结构的模型尺寸。为了对比,在每个类型的晶体结构中,统一了正离子的半径,均是12. 5 mm。 为了资源的更好利用,统一了磁棒的直径,均为10 mm,而磁棒的长度在尽可能一棒多用。磁棒的作用有键合和作为晶胞边界,表中不再列出。在已完成金属离子晶体组装的基础上,可以参考表2中模型尺寸组装模型。

首先,能够对不同结构的离子半径比有更直观形象的认识; 其次,能更好的掌握二元离子晶体结构的理论知识,包括负离子的堆积方式,正负离子半径比和数量,正离子所占什么空隙,正负离子的配位数,晶胞内正负离子数。结构基元、点阵型式、特征对称元素、正当晶胞中结构基元数等[4]。

同时,典型的二元离子离子晶体结构的正负离子半径比在一定的范围之间,因此,也可以让学生自己选取钢球和磁棒, 动手组装典型的二元离子晶体结构模型,照相记录其形状,然后将组装时所需要的钢球和磁棒数量及大小填写在空的表2中。

因为二元离子晶体结构的内容较金属晶体结构难度大,因此,必须深深的理解和掌握金属晶体结构,进而才能很好的组装二元离子晶体结构模型。

3结论

在软件辅助和空间想象的基础上,学生亲自动手用钢球和磁棒连接金属晶体结构的晶胞模型和典型的二元离子晶体结构晶胞模型,可使学生很好的掌握晶体结构中对称元素、晶向指数和晶面指数、配位数、配位多面体和多面体空隙、结构基元和点阵型式等晶体学理论知识,同时更好的掌握了金属晶体结构模型和典型的二元例子晶体结构的模型。为以后学习晶体的缺陷、材料的性能与结构之间的关系、材料的应用等章节奠定坚实的基础。

参考文献

[1]冯娟萍.“结晶学与矿物学”教学实践及探索[M].陕西教育(高教),2013(9):58-59.

[2]周瑞.晶体结构和孪生变形教学方法探索[J].中国科技创新导刊,2013(11):62.

[3]王晓娜,杨晓丽,张惠友,等.金属晶体结构模型的制作及球体钻模的设计[J].农业科技与装备,2009(4):74-75.

篇9:专题7 化学键 晶体结构

例1 下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是( )

A.SiCl4 B.H2O C.BF3 D.PCl5

解析 第一步,看物质中有没有氢元素或稀有气体元素。若有,则肯定不会满足8电子结构,B项不满足;第二步,想一下是否在学习过程中书写过这些物质的电子式,根据电子式判断;第三步,标出物质中各元素的化合价,按“原子的最外层电子+化合价绝对值”计算,若结果等于8,则满足8电子稳定结构,C、D项不满足。答案:A。

点评 对于简单、熟悉的分子,可由电子式来判断原子的最外层是否是8电子结构;对于陌生、复杂的分子,可由原子的最外层电子数及成键原子的个数进行定性或定量判断。

考点2 分子极性、化学键判断

例2 下列叙述正确的是( )

A.离子化合物中不可能存在非极性键

B.非极性分子中不可能既含极性键又含非极性键

C.非极性分子中一定含有非极性键

D.两个不同非金属元素原子之间形成的化学键都是极性键

解析 离子化合物中可能存在非极性键,如Na2O2,A项错误;非极性分子中,既含极性键又含非极性键是可能的,如乙炔(HC≡CH)分子,B项错误;由极性键组成的多原子分子,只要分子结构对称就是非极性分子,如二氧化碳(O=C=O)分子,C项错误;不同非金属原子吸引电子的能力不同,共用电子对必偏向其中一方而形成极性键,D项正确。答案:D。

点评 熟练掌握一些常见重要化合物的化学键构成情况,如:Na2O2、NaOH、C2H2、CO2、H2O2、NH4Cl等。分子的极性一般与物质的空间结构有关,对于ABn型分子,其规则是中心原子A的化合价的绝对值若等于最外层电子数,则属于非极性分子,反之属于极性分子。掌握一些常见的多原子非极性分子,如:CH4、CX4、SiH4、SiX4、CO2、CS2、C2H2、BF3、BeCl2、P4等。

考点3 晶体类型及性质判断

例3 下列各组物质的熔点变化规律,与化学键无关的是( )

A.F2、Cl2、Br2、I2的熔点依次升高

B.Li、Na、K、Rb的熔点依次降低

C.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低

D.晶体硅、碳化硅、金刚石的熔点依次升高

解析 F2、Cl2、Br2、I2的分子间作用力逐渐增大,熔点依次升高,与化学键无关,A项正确;Li、Na、K、Rb的金属键依次减弱,熔点依次降低,B项错误;NaF、NaCl、NaBr、NaI的离子键逐渐减弱,熔点依次降低,C项错误;晶体硅、碳化硅、金刚石的共价键逐渐增强,熔点依次升高,D项错误。答案:A。

考点4 晶体结构及其计算

例4 有下列离子晶体的空间结构示意图。图中和化学式中M分别代表阳离子,○和化学式中N分别代表阴离子,则化学式为MN2的晶体结构为( )

[A][B][C][D]

解析 由均摊法知:立方体的顶点对离子晶体的晶胞所作的贡献为[18];棱上的点所作贡献为[14];面上的点所作贡献为[12];体心所作贡献为1。B选项正确。

点评 识记常见的晶体结构,加深对晶体结构的认识,弄清楚[18]、[14]、[12]等“折扣”的含义和适用情况。

【专题训练】

1.下列各组物质气化或熔化时,所克服的微粒间的作用(力),属同种类型的是( )

①碘和干冰的升华 ②氯化钠和铁的熔化 ③二氧化硅和生石灰的熔化 ④苯和己烷的蒸发

A.①②③④ B.③④ C.①②④ D.①④

2.下列物质的熔沸点高低顺序正确的是( )

A.金刚石>晶体硅>碳化硅

B.CI4>CBr4>CCl4>CH4

C.MgO>O2>H2O>N2>H2

D.金刚石>生铁>纯铁>钠

3.观察下列模型并结合有关信息进行判断,下列说法错误的是( )

[&HCN&S8&BF3&B12结构单元&结构模型

示意图&&&&&备注&/&易溶于CS2&平面三角形&熔点1873 K&]

A.HCN的结构式为H-C≡N

B.固态S8属于原子晶体

C.BF3是由极性键构成的非极性分子

D.单质硼属于原子晶体,其结构单元中含有30个B-B键

4.固体A的化学式为NH5,它的所有原子最外层都符合稀有气体原子的最外层结构。则下列有关说法不正确的是( )

A.NH5中既有离子键又有共价键

B.NH5的熔沸点高于NH3

C.1 mol NH5中含有5 mol N-H键

D.NH5固体投入少量水中,可产生两种气体

5.已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度,且构成该晶体的微粒只以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法错误的是( )

A.该晶体属于原子晶体,其化学键比金刚石更牢固

B.该晶体中每个碳原子连接4个氮原子,每个氮原子连接3个碳原子

C.该晶体中每个碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构

D.该晶体与金刚石相似,都是原子间以非极性键形成空间网状结构

6.已知甲、乙是元素周期表中前20号元素,它们的原子序数相差3,且能形成化合物丙。下列说法中正确的是( )

A.若丙属于离子晶体,则其中可能含有非极性键

B.若甲的单质在常温下为气体,则乙的单质在常温下也是气体

C.若甲、乙两种元素周期数相差1,则属于离子化合物的丙的水溶液一定呈碱性

D.若甲、乙兩种元素处于同一周期,则丙不可能是非极性分子

7.六氟化硫(SF6)分子呈正八面体,难以水解,在高压下仍有良好的绝缘性,在电器工业中有着广泛应用,但逸散到空气中会引起强温室效应。下列有关SF6的推测错误的是( )

A.SF6易燃烧生成SO2和HF

B.如果F元素有2种稳定的同位素,则SF6的不同分子种数为10

C.高温下,SF6微弱水解生成H2SO4和HF

D.SF6是非极性分子

8.用6.02×1023表示阿伏加德罗常数(NA)的值,下列说法错误的是( )

A.在SiO2晶体中,若含有1 mol Si原子 ,则含有Si―O键数为4NA

B.23.4 g NaCl晶体中含有0.1NA个右图所示的结构单元

C.12.4 g白磷中含有磷原子为0.4NA

D.18 g冰中含有氢键的数目最多为NA

9.现有A、B、C、D、E、F六种原子序数依次增大的前四周期主族元素,且分属四个周期。已知A、E同主族;B、C、D为同周期相邻的三种元素;B元素形成的化合物种数是所有元素中最多的;D、E的简单离子具有相同的电子层结构;F和B可形成FB2型离子化合物。请填写下列空白:

篇10:高中化学----总结:四大晶体

晶体类型

离子晶体

原子晶体

分子晶体

金属晶体

概念

离子间离子键

原子间共价键

分子间分子力

金属离子和e金属键 晶体质点

阴、阳离子

原子

分子

金属离子原子和e

作用力

离子键

共价键

分子间力

金属键 物理性质

熔沸点

较高

很高

很低

一般高少数低

硬度

较硬

很硬

硬度小

多数硬少数软

溶解性

易溶于水

难溶任何溶剂

相似相溶

难溶 导电性

溶、熔可

硅、石墨可

部分水溶液可

固、熔可 实例

盐MOH MO

C Si SiO

2SiC HX XOn

HXOn

金属或合金

1.各种晶体中的化学键

⑴ 离子晶体: 一定有离子键,可能有共价键(极性键、非极性键、配位键)

⑵ 分子晶体:

一定没有离子键,可能有极性键、非极性键、配位键;也可能根本没有化学键。

⑶ 原子晶体:一定没有离子键,可能有极性键、非极性键.⑷ 金属晶体: 只有金属键

2、物质熔沸点高低比较规律

(1)晶体内微粒间作用力越大,熔沸点越高,只有分子晶体熔化时不破坏化学键。(2)不同晶体(一般情况下):

原子晶体>离子晶体>分子晶体

熔点 : 上千度~几千度 >近千度~几百度 > 多数零下最多几百度

(3)相同条件下 一般地说熔沸点:

固态>液态>气态

2、物质熔沸点高低比较规律

(4)同种晶体

离子晶体:比较离子键强弱,离子半径越小,电荷越多,熔

沸点越高

MgO>MgCl2>NaCl>KCl>KBr

原子晶体:比较共价键强弱(看键能和键长)

金刚石(C)> 水晶(SiO2)> SiC > Si

分子晶体:比较分子间力(和分子内的共价键的强弱无关)

1)组成和结构相似时,分子量越大熔沸点越高

F2

CF4< CCl4 < CBr4 < CI4;

N2

2)同分异构体:支链越多熔沸点越低

正戊烷>异戊烷>新戊烷

金属晶体:比较金属键,金属原子半径越小,价电子数越多,熔沸点越高。熔沸点同族从上到下减小,同周期从左到右增大。

Li>Na>K>Rb>Cs;

Na3、晶体类型的判断

◆从物质的分类上判断:

●离子晶体:强碱、大多数盐类、活泼金属氧化物;

●分子晶体:大多数非金属单质(金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼除外)及氧化物(SiO2除外),所有的酸及非金属氢化物,大多数有机物等。

●原子晶体:金刚石、晶体硅、晶体硼、SiO2、SiC、BN等 ●金属晶体:金属单质(液态Hg除外)及合金 ◆从性质上判断:

●熔沸点和硬度 高:原子晶体;中:离子晶体;低:分子晶体 ●物质的导电性 固态时不导电熔融状态时能导电:离子晶体; 固态时导电熔融状态时也导电:金属晶体及石墨;

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