高中化学----总结:四大晶体(10篇)
1.高中化学----总结:四大晶体 篇一
●备课资料
一、晶体的基本性质
晶体的基本性质是由晶体的周期性结构决定的。
1.自范性:指晶体在适当条件下可以自发地形成几何多面体的性质。2.均一性:指晶体的化学组成、密度等性质在晶体中各部分都是相同的。
3.各向异性:同一格子构造中,在不同方向上质点排列一般是不一样的,因此,晶体的性质也随方向的不同而有所差异。
4.对称性:晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。在外形上,常有相等的晶面、晶棱和角顶重复出现。
这种相同的性质在不同的方向或位置上作有规律地重复,就是对称性。晶体的格子构造本身就是质点重复规律的体现。
5.最小内能:在相同的热力学条件下晶体与同种物质的非晶质体、液体、气体相比较,其内能最小。
6.稳定性:晶体由于有最小内能,因而结晶状态是一个相对稳定的状态。7.有确定的熔点:给晶体加热,当温度升高到某一温度便立即熔化。8.能使X射线产生衍射:当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时,能产生光的衍射现象。X射线的波长与晶体结构的周期大小相近,所以晶体是个理想的光栅,它能使X射线产生衍射。利用这种性质人们建立了测定晶体结构的重要实验方法。非晶态物质没有周期性结构,不能使X射线产生衍射,只有散射效应。
二、梦幻般的晶体世界 1.什么是晶体
什么是晶体?晶体就是晶莹闪亮的物体吗?如果说下列物质中,只有一种是晶体,那么在“玻璃、珍珠和冰雪”中,你选择哪一个?如果答案是“冰雪”,你会奇怪吗?说到晶体,还得从结晶谈起。大家知道,所有物质都是由原子或分子构成的。众所周知,物质有三种聚集状态:气体、液体和固体。但是,你知道根据其内部结构特点,固体又可分为几类吗?研究表明,固体可分为晶体、非晶体和准晶体三大类。晶体通常呈现规则的几何形状,就像有人特意加工出来一样。其内部原子的排列十分规整严格,比士兵的方阵还要整齐得多。如果把晶体中任意一个原子沿某一方向平移一定距离,必能找到一个同样的原子。而玻璃、珍珠、沥青、塑料等非晶体,内部原子的排列是杂乱无章的。准晶体是最近发现的一类新物质,其内部排列既不同于晶体,也不同于非晶体。究竟什么样的物质才能算作晶体呢?首先,除液晶外,晶体一般是固体形态。其次,组成物质的原子、分子或离子具有规律、周期性的排列,这样的物质就是晶体。但仅从外观上,用肉眼很难区分晶体、非晶体与准晶体。那么,如何才能快速鉴定出它们呢?一种最常用的技术是X光技术。用X光对固体进行结构分析,你很快就会发现,晶体和非晶体、准晶体是截然不同的三类固体。为了描述晶体的结构,我们把构成晶体的粒子当成一个点,再用假想的线段将这些代表粒子的各点连接起来,就绘成了像图中所示的格架式空间结构:
图1—7
这种用来描述粒子在晶体中排列的几何空间格架,称为晶格。由于晶体中粒子的排列是有规律的,可以从晶格中拿出一个完全能够表达晶格结构的最小单元,这个最小单元称作晶胞。许多取向相同的晶胞组成晶粒,由取向不同的晶粒组成的物体,叫做多晶体,而单晶体内所有的晶胞取向完全一致,常见的单晶如单晶硅、单晶石英。大家最常见的一般是多晶体。
由于物质内部粒子排列的明显差异,导致了晶体与非晶体物理化学性质的巨大差异。例如,晶体有固定的熔点,当温度高到某一温度便立即熔化,而玻璃及其他非晶体则无固定的熔点,从软化到熔化是一个较大的温度范围。我们吃的盐是氯化钠的结晶,味精是谷氨酸钠的结晶,冬天窗户玻璃上的冰花和天上飘下的雪花,是水的结晶。我们可以这样说:“熠熠闪光的不一定是晶体,朴实无华、不能闪光的未必就不是晶体”。不是吗?每家厨房中常见的砂糖、碱是晶体,每个人身上的牙齿、骨骼是晶体,工业中的矿物岩石是晶体,日常见到的各种金属及合金制品也属晶体,就连地上的泥土砂石都是晶体。我们身边的固体物质中,除了常被我们误以为是晶体的玻璃、松香、琥珀、珍珠等之外,几乎都是晶体。晶体离我们并不遥远,它就在我们的日常生活中。
2.晶体的诞生 站在光彩夺目、色彩艳丽的宝石晶体面前很少有人能够漠视这种纯洁、自然和美的魅力,人们常常禁不住俯下身来,从内心中发出惊叹:“世上居然有这么神奇的东西,它怎么长出来的呢?”
这个问题现在的人们已经能够精确地作出回答。有时,自然界中晶体的形成就同盐的结晶过程一样,从溶液中诞生。如,岩石的裂缝处充满了溶解的液态物质,结晶体逐渐沉积在岩石表面。当岩石表面饱和的溶液蒸发之后,晶体也就随之形成了。有时,许多晶体是在令人难以置信的压力和温度下形成的。如,在岩浆中熔化、流动,尔后随火山喷发的矿石冷却后,晶体就诞生了。大自然用地球内部的超高温火炉来冶炼晶体,这不由得让人想起神话中孙悟空在太上老君丹炉的三味真火中炼成火眼金睛。但是,自然界蕴藏的晶体不论在质量、数量和品种方面都满足不了人们的需要,因此,科学家就师法自然,模拟自然界的成矿条件来培育晶体,这就是人工晶体。
你知道最开始研制人工晶体是在什么时候吗?杨德忠院士告诉我们说:“这个早啦。比如说在中国古代,就有炼丹的这些术士,他们实际上就是在弄人工晶体。还有最简单的,从海水里提炼食盐,把海水拿到池子里去,让它晒干,它里面就可以形成很小的氯化钠晶体,那就是人工晶体。”炼丹术士为寻找长生不老之药,把一些化学物质配方后,拿到高温火炉中去烧,没想到它的丹丸虽无回天之力,却开创了化学科学的源头。同时,创造出了原始的人工晶体。炼丹术士炼出的这些晶体大多是硫化物,因为硫化物在高温下很容易结晶。人造红宝石可以说是人工晶体大家族中的开山鼻祖。它最早是由法国科学家维尔纳叶于1890年采用焰熔法制成的。人工晶体距今已有一百多年的历史,这期间人们发明和设计出了包括提拉法、下降法、水溶液法以及冷坩埚法在内的四十多种生长方法。晶体的生成有的可以在几天内完成,比如盘子中盐水的结晶,而有的晶体需要几百万年的时间才能生成,比如在岩浆内形成的矿物晶体。有时同样的元素可形成多种晶体,比如最软的石墨和最硬的钻石就具有相同的化学成分——纯碳。
寻找十全十美的晶体一直是科学家难以实现的理想。因为无论是在大自然中诞生还是在实验室里合成,晶体都会由于不可逃脱的地球引力难以完美成形。于是科学家们希望换一种环境去生长晶体,建立永久空间站实现了这一切。在高空微重力环境中,即使比重不同的物质也可以均匀混合、和平共处,因此长出的晶体晶格缺陷少,组分均匀,结构完整,性能优良。目前,各国科学家的造物本领已巧夺天工,不仅能用人工方法合成出自然界已有的晶体,如水晶、金刚石、人工合成胰岛素等,也能用人工方法合成出自然界没有的晶体,无机晶体如最常见的半导体单晶硅,有机晶体如青霉素等。
五光十色、丰富多彩的人工晶体已悄悄地进入了我们的生活,并在各个高新技术领域大显神通。
3.神奇的人工晶体
当我们使用电脑上网时,当我们烹饪美味佳肴时,当我们用手机通话时,当新郎给新娘戴上钻戒时,你可曾想到,发生在身边的这些大事小事都与人工晶体有关。它们已成为当代日常生活和高科技领域不可缺少的材料。比如,纯净的人工石英晶体即人工水晶,就具有优良的压电性能,它既能把机械能转变成电能;也能把电能转化成机械能,甚至发出唱歌似的声音。遥控器、电子表、手机、声纳等都是利用压电晶体或其他压电材料来实现能量转换的。压电晶体主要用来制作滤波器、谐振器、光偏转器等,被广泛应用在钟表及无线电工业上。
我们知道,X光的穿透本领很强,无论人体组织还是几厘米厚的钢板,它都能畅通无阻,因此可用来进行医疗诊断、工业探伤和物质分析。但X光人眼是看不见的,而通过一种晶体就能看得见。在X光或其他高能射线的照射下,这种晶体能够激发出荧光,射线越强,荧光越强。这种晶体就是闪烁晶体。光电探测器记录下这些光子数,就可以计算出入射粒子的能量,科学家利用这一原理进行高能物理实验和宇宙射线的探测。人们用闪烁晶体做成的探测器或荧光屏比喻为看得见X光和高能射线的眼睛。我们对激光并不陌生,利用激光晶体设计的激光器,激励后能够产生各种激光,如果再加上变频晶体,就能使激光的频率增加一倍或数倍,甚至可以把不可见的红外激光变为可见光,把绿色激光化为蓝色光。现在,常用作激光工作物质的晶体有红宝石晶体、石榴石晶体、掺钛蓝宝石晶体等。激光具有极强的方向性和单色性,能量高度集中,并能产生极高的亮度和极远的射程。红宝石激光器发出的激光,亮度比太阳光要高出几亿倍,照到月亮上也仅是一个变化不大,清晰可辨的明亮光斑。工业生产用激光可以在坚硬的宝石上打出头发针尖粗细的小孔;激光还可用于通信,几根细如发丝的光纤代替了笨重昂贵的电缆,但却可以传递更多的信息。
如果给各种信息技术材料记功授奖,首功当属半导体晶体。自动化技术的日新月异,电子计算机的更新换代,广播电视的普及与提高,通信事业的迅猛发展等都离不开半导体晶体。最常见的半导体晶体是硅和锗,其电阻率介于金属和绝缘体之间。自从1958年第一块集成电路诞生以来,集成电路技术迅猛发展,现在科学家已经能够在米粒大小的硅片上集成数十万乃至数百万个晶体管等电子元件,这就是我们的计算机从“386”迅速发展更新到“奔Ⅳ”的原因。
追溯人类最近百年的历史,我们会发现,人工晶体为现代科技的发展立下了赫赫战功。在两次世界大战的时候,石英晶体作为无线电通讯中的一个关键元件,开创了无线电通信时代。在上世纪五十年代,发现了硅单晶,直接导致了电视、手表、计算机、电话、无线电通讯的诞生,硅单晶的发现,表明了电子时代的来临。上世纪六十年代,红宝石晶体问世,产生了人工激光,为人类迎来了光电子时代。从某种意义上说,人工晶体不仅是划分时代的标志,它还是人类进步与繁荣的阶梯,随着更为神奇的晶体的诞生,人类文明必将走向一个更加美好的高科技时代。
三、晶体缺陷
所谓理想晶体是指晶体中的原子、分子或离子等完全按照严格的周期性重复排列得到的晶体,晶体中所有的晶胞是等同的。而在实际晶体中或多或少总会存在空位、错位、杂质粒子等缺陷,这些因素促使实际晶体偏离理想的周期性重复排列,人们称之为晶体缺陷。即使少量缺陷对晶体的性质却有很大的影响。如半导体材料单晶硅和单晶锗,杂质含量要求小于-109。因此人们千方百计设法克服晶体缺陷来满足要求。这样看来,晶体缺陷是件坏事,是需要克服消除的。其实不然,有的晶体材料需要克服晶体缺陷,更多的晶体材料需要人们有计划、有目的地制造晶体缺陷。因为晶体缺陷能影响晶体的性质,在晶体中有计划地制造种种缺陷,就可使晶体的性质产生各种各样的变化,以此造就各种性能的晶体材料来满足五彩
缤纷的物质世界的需要。比如,ZnS晶体的晶体缺陷可以作为蓝色荧光粉。蓝色荧光粉的主要原料是硫化锌(ZnS)晶体,它是白色的。如果往ZnS晶体中掺入大约0.0001%的氯化银+-+-(AgCl)时,Ag和Cl分别占据ZnS晶体中对应Zn2和S2的位置,造成晶体缺陷,破坏
+-了ZnS晶体周期性结构,使得杂质原子周围的电子能级与Zn2和S2周围的不同。这种掺杂的ZnS晶体,在阴极射线激发下,放出波长为450 nm的荧光,可做彩色电视荧光屏中的蓝色荧光粉。
四、球烯——碳家族的新成员
提到晶态的碳单质,人们自然会想到光泽夺目、坚硬无比的金刚石和深灰色、质软滑腻的石墨,因人类对它们的认识和应用已源远流长。但在1985年,科学家们用激光照射石墨时,通过质谱法首次检测出C60、C70等纯碳分子,此后,又用它法制出了它们的晶体。除此,还发现了一些结构与C60类似的分子,如C28、C32、C50、C70、C84、C90、C94„、C240、„、C540等,它们组成了一个尚不完整的系列(如下图)。至此,在金刚石和石墨之后,人们发现了碳的第三类晶态同素异形体——球烯。
其中比较重要的是C60,经研究发现C60分子具有封闭球形笼式结构,即C60是由12个五边形和20个六边形所围成的球形凸多面体,具有高度美学对称性的足球状分子,人们称之为“碳足球”。如此结构中共有60个顶点和90条棱边,它们分别代表60个碳原子的位置和90条碳碳键,结构中每个C原子与相邻的3个C原子成键,因每个C原子共可形成4条键,故其中两条为单键,一条为双键、整个分子共60条C—C和30条C==C。C60的球形结构使其内部形成了一个球形空腔。
结构决定性质,C60和C70分子都是非极性分子,通过分子间作用力形成分子晶体。因此,熔、沸点较低、密度较小,易溶于苯、甲苯等有机溶剂。由于球烯类分子中存在着交替的单双键,因而表现出很强的芳香性和热稳定性,如可与F2、H2等非金属发生分步加成反应,生成C60F6、C60F36、C60H36、C60H60等多种加成产物。化学家们尝试往C60的空心球中加入各式各样的金属原子,已成功地研制出了金属掺杂C60的超导体(如K3C60、Rb3C60)。还进一步试验,向球心里放入多种离子,使它们成为一个个带电的球体;化学家还试图通过各式各样的方法为球面上的碳原子“接种”上各种取代基使之成为球烯的各种衍生物。
可以说,球烯的发现,对于碳化学甚至整个化学领域、新型无机非金属材料的研究都具有非常重要的意义。更因为球烯同时具有“内藏”和“外接”的两种可能性,因此今后的化学研究必定会更加丰富多彩。
“Cn”的结构:
1.Cn中有五边形和六边形,每个五边形占有的碳原子数应为5/3个(5×边形占有的碳原子数为2个(6×
1313),而每个六)。
2.关于棱数,由于每个孤立的碳原子周围有三个键(一个双键,两个单键),而每个键
却又是两个碳原子所共有,因此棱数为n×3×3.单、双键数的求法: 单键数+双键数=总棱边数 单键数=2×双键数
4.五边形及六边形数目的求法:
设五边形为a个,六边形为b个,则有:
5a2bn(顶点数)33n(ab)n22欧拉定理:顶点数面数棱边数12。
2a、b由两式联立方程组求解可得。
五、可燃“冰”——未来高效新能源
可燃“冰”是一种沉于海底的独特新能源。是天然气(甲烷类)被包进水分子中,在海底低温与高压下形成的透明晶体。
由于海水水温低,压力大,海洋生物和微生物死亡,尸体沉入海底,在无氧环境下,经过厌氧菌分解,生成甲烷等可燃性气体,然后钻入海底疏松的沉积岩,与水结合成可燃冰。年复一年,在海底就形成了绵延数万里的可燃“冰”的矿藏。可燃“冰”的储量大,含能量高,科学家断言,天然气水合物作为未来的一种潜在能源将独具魅力,伴随于我们的生活。
天然气类水合物是一种晶体,晶体中平均每46个水分子构建成8个笼,每个笼可容纳1个客体分子(如CH4),因此可燃“冰”的极限化学式是8X·46H2O,式中X为客体分子,可以是CH4、C2H6等等(如8CH4·46H2O)。X与H2O之间并非化学键而是被宿主以分子间作用力包藏在笼中,因而把它们叫做包合物(或曰笼形化合物)。
现已探明,我国南海海底有巨大的可燃“冰”带。其总量已超过已知蕴藏在我国内陆地下天然气总量的一半,是外观像冰的甲烷水合物。
想一想:
若把它从海底取出,拿到地面上,它将有什么变化?为什么?它属何类晶体?你做出判断的根据是什么?
从海底取出的甲烷混合物将熔化并放出甲烷气体。因为该晶体属分子晶体,甲烷分子与水分子都是由有限数目的原子通过共价键结合成的小分子。而分子之间是较弱的分子间作用力。所以可燃冰的熔、沸点较低。易发生熔化,汽化现象。
已知1 m3可燃冰释放出164 m3的甲烷气,试估算晶体中水与甲烷的分子数之比: 假设甲烷气体体积已折算成标准状况下的数据,则n(CH4)=164 m3÷22.4 m3/kmol=7.32 kmol。设甲烷水合物的密度与冰的密度相同,即1 g/cm3,则n(H2O)∶n(CH4)=110007.321618∶7.32=6.7∶1,由于可燃冰沉入海底,密度会大增,另外甲烷的密度肯定比水小,合理答案应是n(H2O)∶n(CH4)>6.7∶1(理论组成为8CH4·46H2O)。所以参考答案为n(H2O)∶n(CH4)=7~9∶1。
甲烷类水合物的可燃冰,其储量之大,含能之高,必将决定其成为未来人类的高效新能源。
六、第三周期元素氯化物及氧化物键型与晶型变化情况
*PCl5固态为离子晶体:[PCl4][PCl6]
七、课题研究 C60的制作 制作要求:
给你一张白纸,请把C60的图形折叠出来。参考答案:
(1)剪下巴基球模型的附图(见下图)。
(2)沿着黑线的边缘剪成三条长形的连续六角形长条(注意:虚线的地方不可剪断)。(3)将三个长条的所有虚线部分都折一下。
+
-
(4)将两个标记“AA”的边线并齐后,用胶带粘住。
(5)将两个标记“BB”的边线并齐后,用胶带粘住。此时三个长条变成一个扭曲的Y字。
(6)将两个标记数字“1”的边线并齐后,用胶带粘住,然后依序将2、3„„至11,依上述步骤一一完成。
(完成的模型如右图)
2.高中化学离子晶体教案 篇二
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-
3.高中化学离子晶体教案设计 篇三
晶体结构与性质在本章中的作用:物质结构与性质理论依据依次为:原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质。其中晶体安排在第三章第一是因为晶体结构的相关知识是物质结构理论知识框架的金字塔的塔顶,学习晶体的知识,必须先知道原子结构与分子结构的知识;第二是学习晶体知识的同时,也恰恰能对原子结构与分子结构知识加以梳理。
本节内容位于第三章晶体结构与性质的第四节离子晶体。从知识与技能的角度来看:正好起到对本章前面三节大量的晶体结构知识小结和系统化的作用,同时,前面原子晶体、分子晶体和金属晶体是晶体结构的理论依据,学生正是在学习了原子晶体与分子晶体的知识后,才能够推理出正确的晶体结构知识;从过程与方法的角度来看,本专题的知识需要严密的科学思维方法;从情感态度价值观的角度来看,本专题的知识有助于学生体会微观世界的奥秘,体会内因决定外因,物质变化的规律性和多样性。
学生分析 1.学生思维能力分析:本节离子结构理论知识的教学,对学生的逻辑思维能力具有一定的要求。需要学生能归纳、分析、对比、综合、演绎。而对于中学生而言,其归纳能力较好而演绎能力较差。
2.学生已有知识和技能分析:学生已经通过晶体的常识、分子晶体、原子晶体和金属晶体的学习积累了丰富的晶体结构的感性知识,以上知识对学习离子晶体知识打好了一定的基础。 教学目标 知识与技能:
1.掌握离子晶体的概念,能识别氯化钠、氯化铯、氟化钙的晶胞结构。
2.学会离子晶体的性质与晶胞结构的关系。
3.通过探究知道离子晶体的配位数与离子半径比的关系。
4、掌握立方晶系的晶胞中,原子个数比的计算
5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。 方法和过程:
分析、归纳、讨论、探究、多媒体演示 情感态度和价值观:
理解结构决定性质,体会研究晶体的社会意义,同时感受晶体的结观美和结构美 教学重点 离子晶体的结构模型,晶体类型与性质的关系;离子晶体配位数及其影响因素,离子晶体的物理性质的特点;晶格能的定义和应用。 教学难点 离子晶体的结构模型 离子晶体中阴、阳离子个数比的计算;离子晶体配位数的影响因素;晶格能的定义和应用。 教学媒体 多媒体 教学策略 分析、归纳、应用 §3.4【晶体结构与性质----离子晶体】教学设计
离子晶体教学设计流程图
教学过程 学习任务或教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
板块1:离子晶体
任务1.1?: 定义
任务1.2:常见的离子晶体
任务1.3:离子晶体中的化学键
板块2:离子晶体中离子键的配位数
任务2.1:定义
任务2.2 :影响阴、阳离子的配位数的因素
任务2.3:立方晶系的晶胞中, 原子个数比的计算:
任务2.4:离子晶体的某些物理性质
【展示】晶体图片和实物。
引导观察:这几种物质具有 一定的几何形状,它们是晶体。引出晶体的定义。
【讲述】:在晶体里,构成晶体的粒子(如分子、原子、离子等)是有规则排布的,根据构成晶体的粒子种类和粒子之间的相互作用不同,可将晶体分为若干类型。今天我们先来学习离子晶体。
【展示】:硫酸铜晶体
提问1:硫酸铜属于哪一类化合物?
提问2:离子化合物中存在何种化学键?
【讲述】:离子化合物在固态时,均为离子晶体。
板书:一、离子晶体
1.离子晶体定义:离子间通过离子键结合而成的晶体叫做离子晶体。
提问:构成离子晶体的粒子是什么?粒子间的相互作用是什么?
提问:组成离子晶体的物质有哪些?
【教师总结】:2、常见的离子晶体有:
从组成上看:活泼金属与活泼非金属元素组成的晶体。
从类别看:
强碱:KOH、Ca(OH)2 、NaOH、Ba(OH)2等。
大部分盐类:NaCl、CaF2、Na2SO4、CH3COONa、NH4Cl等。
某些金属氧化物:CaO、K2O等
【提问】:离子晶体中是否只含有离子键?离子晶体中是否一定含有活泼金属的离子
3.离子晶体中的化学键。
学生分析:NaOH、Na2O2、NH4Cl、CaF2中的化学键类型
教师小节:离子晶体中一定含有离子键,还可能含有极性键(如NaOH、Ca(ClO)2等)、非极性键(如Na2O2、CaC2等)。离子晶体中不一定含有活泼金属的离子,如NH4Cl、CH3COONH4晶体都是仅含非金属元素。
【讲述】:在离子晶体中,阴、阳离子是按一定规律在空间排列的,下面就以NaCl和CsCl晶体为例来讨论在离子晶体中阴,阳离子是怎样排列的?
【投影】:NaCl晶体结构模型
【讲述】在NaCl晶体中,存在可重复的最小单元,我们称之为晶胞。
引导观察:钠离子和氯离子的位置:
教师总结
(a)钠离子和氯离子位于立方体的顶角上,并交错排列。
(b)钠离子:体心和棱中点;氯离子:面心和顶点,或者反之。
引导观察:NaCl晶体中,每个Na+周围同时吸引着几个Cl-,每个Cl-周围同时吸引着几个Na+?
板书:1.定义:是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。
【探究】NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子的配位数
阅读教材78页【科学探究】并完成表格3-4
【思考】为什么同是AB型离子晶体, CsCl与NaCl的晶体结构和配位数不一样?请从两者的组成中试寻找形成差异的原因。
【板书】2. 影响阴、阳离子的配位数的因素:
(1)正、负离子半径比的大小
【投影】
离子
Na+
Cs+
Cl-
离子半径/pm
169
181
【自主探究】CaF2晶体中阴、阳离子的配位数
前面两例中每种晶体的阴、阳离子所带的电荷数相同,阴、阳离子个数相同,配位数不相同。如果离子晶体中阴、阳离子的电荷数不相同,阴、阳离子个数不相同,各离子的配位数是否也不相同?下面请看CaF2晶体结构回答问题:
请根据图中晶胞结构计算:每个Ca2 +周围最邻近的F-有____个,表明Ca2 +的配位数为____。每个F-周围最邻近的Ca2 +有____个,表明F-的配位数是_____。由此可见,在CaF2晶体中,Ca 2 +和F-个数比为______,刚好与Ca2 +和F-的电荷数之比______。整个晶体的结构与前面两例的结构完全不相同。因此可以得出晶体中阴、阳离子电荷比也是决定离子晶体结构的重要因素,称为电荷因素。
(2)电荷因素:晶体中阴、阳离子电荷比
此外,决定离子晶体结构的因素还有离 子键的纯粹程度,称为键性因素。对此高中不作详细学习。
(3)键性因素:离子键的纯粹程度
【引导观察】:一个氯化钠基本结构单元中含几个Na+和 Cl-?
【分析】:在氯化钠基本结构单元中Na+位于体心和棱中点,因棱上每个Na+又为周围4个基本单元所共有,所以该基本结构单元独占Na+的是12×1/4+1=4个.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个基本结构单元(本层4个,上层4个)所共有,一个基本结构单元有6个面,每面有一个面心氯离子,又为两个基本结构单元共有,所以该基本结构单元中独占的Cl-数为8×1/8+6×1/2=4。n(Na+):n(Cl-)=4:4=1:1。化学式为NaCl.
【教师小结】:根据离子晶体的基本结构单元,求阴、阳离子个数比的方法。①处于顶点上的离子:同时为8个基本单元共有,每个离子有1/8属于基本单元。 ②处于棱上的离子:同时为4个基本单元共有,每个离子有1/4属于基本单元。③处于面上的离子;同时为2个基本单元共有,每个离子有1/2属于基本单元。 ④处于体心的离子:则完全属于该基本单元。
【投影】:CsCl晶体结构模型
【引导观察】:(1)铯离子和氯离子的位置(2)与铯离子等距离且最近的氯离子各有几个?(3)每个CsCl基本单元含铯离子、氯离子的个数?
教师小结:在NaCl,CsCl等离子晶体中不存在单个分子,NaCl、CsCl是表示离子晶体中离子个数比的化学式,而不是表示分子组成的分子式。
【提问】:离子晶体的结构对其物理性质有何影响?
在离子晶体中,由于离子间存在着较强的离子键,因此使离子晶体一般具有较大的硬度、较高的熔点和沸点。离子晶体一般不导电,但在熔融状态或水溶液中却能导电,离子晶体中,有些易溶于水,如钾盐,钠盐,铵盐和硝酸盐均易溶于水;而有些却难溶于水,如BaSO4等。
投影:离子晶体小结
观看图片
学生回答1:属于离子化合物。
学生回答2:存在离子键
学生回答:构成离子晶体的粒子是阴、阳离子,粒子间的相互作用是离子键。
学生回答,
学生讨论
学生分析
学生回答:在NaCl晶体中,每个Na+周围同时吸引着6个Cl-,每个Cl-周围也同时吸引着6个Na+, Na+和Cl-以离子键相结合,在NaCl晶体中Na+和 Cl-的个数比为1:1
学生分析并讨论
学生观察分析并讨论
学生回答:铯离子:体心;氯离子:顶点,或者反之。
在CsCl晶体中,每个Cs+周围同时吸引着8个Cl-,每个Cl-周围也同时吸引着8个Cs+。每个CsCl基本单元含铯离子1个、氯离子1个。
学生阅读自学:教材中有关离子晶体内容,整理、归纳离子晶体的物理性质,并用相关的离子键理论解释离子晶体的物理性质。
先从常见的晶体图片入手,逐步深入到微观粒子、空间构型,从而展开问题的讨论,用图片能激起学生的学习欲望。
让学生在NaCl晶体结构上选择立方体的面中心或立方体的顶角的 为中心去展开想象,在此基础让学生学会替换法,及逻辑推理法,为了更深层次拓展学生的空间想象能力。
培养学生分析解决问题的能力
培养学生合作能力和解决问题的能力
培养学生解决问题的能力
培养学生自学能力
教学过程 学习任务 教师活动 学生活动 设计意图
板块3:晶格能
任务3.1:晶格能的定义:
任务3.2:晶格能的大小的影响因素
任务3.3:晶格能对离子晶体性质的影响:
任务3.4:典型的晶体类别 提问1:离子晶体的定义、种类、决定离子晶体结构的因素
提问2:离子晶体的特点
引导学生讨论和总结,给学生的回答进行补充。
提问3:晶体熔沸点高低的判断
引导学生讨论和总结,给学生的回答进行补充。
影响离子键大小的因素是什么?化学 上用什么来衡量?
【板书小结】:离子键的强度---晶格能
【讲述】:晶格能是指气态离子形成1摩离子晶体释放的能量。
例如:拆开 1 mol 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?
【讲述】: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。 回忆,一位同学回答,其他同学补充。
4.高考化学-晶体的常识 篇四
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)
有
无
是否均一
均一
不均一
固定熔、沸点
有
无
各向异性
有
无
能否发生X射线衍射(最科学的区分方法)
能
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)
5.高中化学----总结:四大晶体 篇五
【解题技巧】
(1)一般情况下,不同类型晶体的熔沸点高低规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体,如:金刚石>NaCl>Cl2;金属晶体>分子晶体,如:Na>Cl2(金属晶体熔沸点有的很高,如钨、铂等,有的则很低,如汞等)。
(2)形成原子晶体的原子半径越小、键长越短,则键能越大,其熔沸点就越高,如:金刚石>石英>碳化硅>晶体硅。
(3)形成离子晶体的阴阳离子的电荷数越多,离子半径越小,则离子键越强,熔沸点就越高,如:MgO>MgCl2,NaCl>CsCl。
(4)金属晶体中金属离子半径越小,离子所带电荷数越多,其形成的金属键越强,金属单质的熔沸点就越高,如Al>Mg>Na。
(5)分子晶体的熔沸点比较规律
①组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,其熔沸点就越高,如:HI>HBr>HCl。
②组成和结构不相似的分子,分子极性越大,其熔沸点就越高,如:CO>N2。
③同分异构体分子中,支链越少,其熔沸点就越高,如:正戊烷>异戊烷>新戊烷。
④同分异构体中的芳香烃及其衍生物,邻位取代物>间位取代物>对位取代物,如:邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯。
2.晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法
熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目。
A.NaCl(含4个Na+,4个Cl-)
B.干冰(含4个CO2)
C.CaF2(含4个Ca2+,8个F-)
D.金刚石(含8个C)
E.体心立方(含2个原子)
F.面心立方(含4个原子)
3.晶胞求算
(1)晶体密度的计算
(2)晶体微粒与M、ρ之间的关系
若1个晶胞中含有x个微粒,则1
mol晶胞中含有x mol微粒,其质量为xM g(M为微粒的相对原子质量);又1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积,a为晶胞边长或微粒间距离),则1
mol晶胞的质量为ρa3NA g,因此有xM=ρa3NA。
【训练】
1.(1)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)晶体局部结构如图所示。回答下列问题:
R的晶体密度为d g·cm-3,其立方晶胞参数为a nm,晶胞中含有y个[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]单元,该单元的相对质量为M,则y的计算表达式为________________。
(2)MgO具有NaCl型结构(如图),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420
nm,则r(O2-)为________
nm。MnO也属于NaCl型结构,晶胞参数为a′=0.448
nm,则r(Mn2+)为________
nm。
(3)①GaF3的熔点高于1
000
℃,GaCl3的熔点为77.9
℃,其原因是______________________________________。
②GaAs的熔点为1
238
℃,密度为ρ g·cm-3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为________,Ga与As以________键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa g·mol-1和MAs g·mol-1,原子半径分别为rGa pm和rAs pm,阿伏加德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________________。
(4)单质O有两种同素异形体,其中沸点高的是________(填分子式),原因是__________________________________;O和Na的氢化物所属的晶体类型分别为________和________。
(5)①
Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有________个铜原子。
②Al单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405
6.高二化学四大考点 篇六
选择题主要考查内容包括:
离子能否大量共存、元素化合物(碱金属、Al、Zn、Mg、Fe、Cl、S、P、N的单质及其化合物的化学式、性质、用途、离子鉴别等)、阿伏加德罗常数、阿伏加德罗定律及其推论、物质的量的计算、元素的“位-构-性”关系、同位素的原子结构;
常见分子的空间结构、晶体的类型与性质、外界条件对化学反应速率及平衡移动的影响、原电池原理、电解原理、官能团的结构及性质、同分异构体、同系物;
氧化还原反应、热化学方程式的书写及正误判断、盐类水解、pH的简单计算及与溶液酸碱性的关系、弱电解质的电离平衡及移动、多步反应关系式的确定、实验方案设计及评价。
高频考点二:推断题
推断题包括无机推断和有机推断。
无机部分包括框图题:突破口(特征反应、特殊现象、特殊颜色、重复出现的物质、特殊反应条件、特殊量的关系);
推断题:物质结构(核外电子排布、晶体性质)、典型物质的化学性质等;方程式的书写:审题(离子方程式或化学方程式)、充分利用信息写出并配平(先氧化还原,再电荷守恒,后质量守恒)。
有机部分包括反应类型:加成,取代(硝化、酯化、磺化、水解),氧化(加氧、去氢),还原(加氢、去氧),消去(醇、卤代烃)、加聚,缩聚等(从结构改变判断);
化学式书写:注意题目要求(结构式、结构简式,化学式);化学方程式书写:生成有机物时别漏无机物,注意配平;有机合成:信息的使用;框图分析、官能团的改变特别要注意等。
高频考点三:实验题
实验考查在试题中的比重越来越大,搞好实验复习对提高分数有着至关重要的作用。
实验部分包括试剂存放:广口瓶、细口瓶、棕色瓶、密封等;药品的取用;温度计的使用:液面下、支管口处、水浴中、溶液中等;
实验操作的注意事项:醛的2个典型反应(反应环境问题)、酯化反应(饱和Na2CO3溶液的作用)、苯酚与浓溴水(沉淀存在)、实验室制乙烯的温度、Fe(OH)2的生成操作(滴管在液面下)、几种仪器的读数(天平、量筒、滴定管等)、气密性检查:①常用方法、②特殊方法;喷泉实验原理;
尾气吸收的方法(导管、倒置漏斗、球形干燥管、燃烧);气体制备;装置连接顺序:(制备-除杂-干燥-验纯-检验-收集-性质实验-尾气处理);接口处理(强氧化剂存在时橡胶管的处理);
定量实验:原理、计算依据、称量(往往仪器与药品一起称)、气体收集(排液体法)、误差分析(根据表达式);
实验步骤:排序(气密性检查在装药品前)、操作书写(定量实验注意平行实验二次以上);
失败原因分析:漏气、条件控制不好、气体通入速度过快、冷却时吸水、干扰等;物质的检验、分离和提纯:物理方法、化学方法分离和提纯物质,物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,它们的共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理;
化学实验方案设计与评价:
(1)制备实验方案的设计思路
(2)性质实验方案的设计思路
(3)物质检验实验方案的设计思路:
①对试样进行外观观察,确定其颜色、气味、状态等;
②准备试样进行检验,当试样是固体时应先取少量配成溶液,同时观察试样是否溶解,在溶解时有无气体产生等,以初步判断试样可能含有哪类物质;
③根据实验现象得出结论。实验设计方案的评价从, 1.科学性(即实验原理、操作程序和方法必须正确);2.安全性(即用药及操作要注意安全、防暴沸、防倒吸、防污染等问题);3.可行性(要满足中学现有的实验条件);4.简约性(装置简单、步骤少、药品用量少、时间短)这几方面考虑。
高频考点四:计算题
化学计算部分包括混合物计算:设出己知物的物质的量(根据题目要求最后应算出质量或体积等)一般方法是运用守恒;
关系式法:题目给出多个有关的反应找出其关系列出比例式;
讨论法:题目要求某些范围;极限法,注意判断是关键;
化学平衡:等效平衡原理的应用;计算技巧:质量守恒、电荷守恒、电子守恒、“差量法”、“极端假设法”、“数形结合法”等。
★ 高二化学大题答题四大技巧
★ 四大作文
★ 英语口语作文范文
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★ 成人英语口语怎么学
★ 房地产英语口语
★ 职场英语口语
★ 少儿英语口语
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7.美国高中留学 四大课程详解 篇七
美国高中课程一:必修课
必修课是美国高中最主要的课程组成部分。必修课通常包括英语、数学、社会研究、科学(包括物理、化学和生物)、健康教育和体育课。每个高中生还被要求学习一门外语,大多数学校开设西班牙语课,有条件的学校开设德语、法语课。美国美国高中在学生必修课程的安排上有所差别,但是基本上学生都要完成四年的英文、三年的数学、三年的第二外语,两年的科学、两年的自然科学的`学习。并且获得总共22个基础课程的学分。
美国高中课程二:选修课
选修课是美国高中课程的特色之一。美国高中为学生提供了很多非常有特色的选修课程。比如视觉艺术、职业课程、计算机/商科课程、新闻/出版、家庭和消费者科学、健康等。一般来讲必修课一个科目一个学分,大部分学校的毕业要求是学生至少修读22-24个学分才能毕业。这些课程对于学生将来的成长和发展有很大的帮助。学生每学年要完成一到两门选修课程,通过选修课程,获得一定学分,才可以毕业。美国高中的选修课为学生提供了广阔的选择空间,强调学以致用,注重对学生生活技能的培养。
美国高中课程三:荣誉课程
荣誉课程是美国高中基础课程的延伸,与基础课程授课内容相似,但是荣誉课程对于每个知识点讲得更加深入, 因此学习难度较大,同时可以获得更高的GPA(100分折合GPA: 4.5)。由于荣誉课程学习难度较大,因此对于报考的学生成绩与能力有较高的要求。被同意选修荣誉课程的学生必须达到一定的分数标准才能选修同一学科相应的荣誉课程,如果希望选修的学科没有非荣誉课程可以选择的情况例外。
美国高中课程四:AP课程
AP课程即美国大学预修课程,即学生在高中提前学习大学课程,获得大学学分。因此AP课程是美国高中课程中难度最大,对学生能力要求最高的课程。在美国高中只有60%的高校可以开设AP课程。只有高三和高四年级(美国高中读4年)学生可上AP课程。AP课程是以以美国大学一二年级的教材为基础, 对于学生的阅读分析能力要求较大。(100分折合GPA:5.0)。共有22个国家3000多所大学承认AP课程,其中包括美国名校哈佛大学、耶鲁大学等。
8.化学水平考试备考四大方法 篇八
学业水平测试是过关性测试,考查的内容绝大部分是基础知识和基本技能,试题大部分源自课本习题的演变或适度延伸。从题型来看,考查的热点和命题的风格都相对稳定,知识点的考查恪守了考试说明界定的范围。尤其是选择题,侧重的仍是必修1和必修2中的主干知识,相对难度小,是一部分基础薄弱考生的过关通行证,比如试卷上出现的化学实验装置图,几乎全部来自于课本上的演示实验。因此,备考的关键首先是回归课本,吃透每一个概念,厘清每一处知识点,弄懂每一道习题,将知识点按其内在的联系由点到线、由线到面,将散乱的知识点串成线、结成网,从化学特征和化学思想等角度去梳理知识网络,最终形成属于自已的“知识树”。
整合资源,专题突破
通过前一阶段的模拟考试,了解化学学测试卷的结构和题型特点。复习时,要及时整合各类试卷和学案,用好摘抄本,整理易错知识点,总结易错题型,并对错误原因及时作出详细分析,找出错误根源,最大程度地杜绝非知识性因素造成的低级失误。而对区分度较高的化学综合计算(如23题、26题),可以从计算方法如关系式法、守恒法、差量法等角度对题型进行分类,揣摩各种题型的命制特点和应对策略,再精选试题,专题突破。当然,由于今年学测评价要求的变化,不同层次的同学应选择不同的复习侧重点。
精简知识,落实考点
梳理对比近几年的学测真题,精简知识范围,不回避重复出现的重点知识,加强重点知识的记忆,降低信息容量的同时也减少边缘知识的干扰。对于考试说明表述变更的考点,可结合对该考点题型的研究,界定复习范围,准确把握备考深度,增强复习的针对性,减负增效。比如物质的结构、性质以及用途出现的次数较多,分值较大,可以通过题组集中强化训练,来熟悉这些考点的测试角度,加强熟练程度。而原电池的工作原理虽是学测必考的题型之一,但电池总反应近几年均未出现,在复习的过程中就没有必要再额外增加难度了。
认真审题,规范答题
审清题意是正确解题的前提,切实理解题意是解题的第一要素。对于综合性强的问题如实验题、无机推断题、综合计算题等可以充分利用草稿纸,将题目信息内容直观化,易看出其隐藏关系。而所有对题目要求的理解,都必须通过规范的化学用语结合科学的文字表述予以表达。表达结果时要注意科学性、准确性,规范使用化学用语,如元素符号、化学式、电子式、原子(或离子)结构示意图、结构简式、结构式、离子方程式、化学方程式等。描述实验现象要全面,避免“简单化”,要涉及原理,有因有果,答到“根本”上。检验物质要采用常用试剂,现象明显,操作简便。专有名词不可写错,如脂与酯、氨与铵、熔化与溶解、钙、苯、研钵、坩埚钳、漏斗、过滤、戊烷、褪色、炭化、钝化等。计算时带单位进行计算,物理量的单位要规范化书写,注意对有效数字的隐性要求。配平任何方程式,最后都要进行“系数化简”,同时写上正确的反应条件。
总之,我们要对即将到来的学业水平测试的考试成绩保持恰当的心理期待,既不好高骛远,也不妄自菲薄。考试追求的目标是发挥出真实水平,把会做的都做对就是最大的成功。细心审题,冷静思考,精确运算,规范表达,着眼于基础题、中档题的把握到位,就一定能取得理想的成绩!
9.五四大合唱总结 篇九
为迎接“五四”,院团委下达关于“五四大合唱”大赛的文件。作为团委直属的生活部,成为了这次的主办方,由于这次是文艺活动,当然少不了文艺部的参与。本次工作总结如下:
一、活动概况
1.本次活动同学们的热情很高,积极参加:不怕苦,不怕累,每天晚上坚持从7:00到9:00在土木楼练习唱歌。本次活动除了必唱歌曲“共情团员之歌”,我们还选了“光荣啊,中国共青团”,最终在教练和同学们的共同们的共同努力,不负众望,获得了三等奖的头名,为我院争得了荣誉。
2.本次活动,每天由我部成员负责音响设备,一直坚持到最后一天。同时,我部成员也积极参加本次活动。
3.活动中我们的工作存在一些问题,记录散漫,为此我们需要检讨,及时改正。
二、活动成果
本次活动激发了同学们的爱国热情,促进了同学们之间的交流,丰富了同学们之间的大学生活,陶冶了情操,提高了艺术修养。同时推动了我院的文明建设,增进了我院的凝聚力和同学们的集体荣誉感。
三、活动时间:2011年5月4日
四、活动地点: 皖西学院操场
五、活动流程
1、活动前的准备工作
(1)生活部成员通知同学们活动的时间和地点(2)从学生会主席那拿来了音响设备
(3)下载备选歌的歌曲,打印歌词,并保证人手一份(4)购买纯净水
2、活动内容
(1)通知我院同学到土木楼集合练习
(2)邀请了大三专业音乐的教练进行指导,由生活部部长王强负责排列阵型
(3)商量探讨要参加比赛的歌曲,并进行试唱,同学们热情高涨(4)鼓励各位参加大合唱的同学回到宿舍后进行练习,以争取在院即将到来的比赛中取得好成绩(5)接下来的几天同学们不懈的练习
六、经验收获
(1)通过这次活动丰富了自己的大学生活
10.高中化学----总结:四大晶体 篇十
1.下列可能属于金属晶体的是()
A.由分子间作用力结合而成,熔点低
B.固态时或熔融后易导电,熔点在1
000
℃左右
C.由共价键结合成网状结构,熔点高
D.固态时不导电,但溶于水或熔融后能导电
2.如图是金属晶体内部的电子气理论示意图。电子气理论可以用来解释金属的性质,其中正确的是()
A.金属能导电是因为金属阳离子在外电场的作用下做定向运动
B.金属能导热是因为自由电子在热的作用下相互碰撞,从而发生热的传导
C.金属具有延展性是因为在外力的作用下,金属阳离子各层间会出现相对滑动,但由于自由电子的存在,可以起到润滑的作用,使金属不会断裂
D.合金与纯金属相比,由于增加了不同的金属或非金属,使电子数目增多,所以延展性增强,硬度减小
3.下列关于离子化合物的叙述正确的是()
A.离子化合物中都只含有离子键
B.离子化合物中的阳离子只能是金属离子
C.离子化合物如能溶于水,其所得溶液一定可以导电
D.溶于水可以导电的化合物一定是离子化合物
4.金属的下列性质与金属键无关的是()
A.金属材料形成合金后性能会发生改变
B.金属易导电、传热
C.金属具有较强的还原性
D.金属具有良好的延展性
5.下列性质适合于离子晶体的是()
①熔点1
070
℃,易溶于水,水溶液能导电
②熔点10.31
℃,液态不导电,水溶液能导电
③能溶于CS2,熔点112.8
℃,沸点444.6
℃
④熔点97.81
℃,质软,导电,密度0.97
g/cm3
⑤熔点-218
℃,难溶于水
⑥熔点3
900
℃,硬度很大,不导电
⑦难溶于水,固体时导电,升温时导电能力减弱
⑧难溶于水,熔点高,固体不导电,熔化时导电
A.①⑧
B.②③⑥
C.①④⑦
D.②⑤
6.AB、CD、EF均为1:1型离子化合物,根据下列数据判断它们熔点由高到低的顺序是()
物质
AB
CD
EF
离子电荷数
键长/10-10
m
2.31
3.18
2.10
A.CD>AB>EF
B.AB>EF>CD
C.AB>CD>EF
D.EF>AB>CD
7.金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构示意图分别如图所示,下列说法不正确的是()
A.金刚石和石墨烯中碳原子的杂化方式不同
B.金刚石、石墨、C60和石墨烯的关系:互为同素异形体
C.这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2
D.石墨与C60的晶体类型相同
8.如图是从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()
A.①和③
B.②和③
C.①和④
D.只有④
9.下列叙述不正确的是()
A.某晶体在固态与液态时均能导电,该晶体是离子晶体
B.萤石(MgF2)属于立方晶体,晶体中若每个F-被4个Mg2+包围,则晶体中Mg2+的配位数为8
C.Na2O固体上滴加少量水,有共价键和离子键的破坏及形成D.虽然离子键没有方向性,但是离子晶体没有延展性
10.已知金属钠与两种卤族元素形成的化合物Q、P,它们的离子键键能分别为923
kJ·mol-1、786
kJ·mol-1,下列有关说法中不正确的是()
A.Q的熔点比P的高
B.若P是NaCl,则Q一定是NaF
C.Q中成键离子核间距较小
D.若P是NaCl,则Q可能是NaBr
11.有关晶体的结构如图所示,则下列说法中不正确的是()
A.在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-形成正八面体
B.在CaF2晶体中,每个晶胞平均占有4个Ca2+
C.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键的个数比为12
D.该气态团簇分子的分子式为EF或FE
12.铁有δ、γ、α三种同素异形体,如图所示,三种晶体在不同温度下能发生转化。下列说法不正确的是()
δFeγFeαFe
A.δFe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有8个
B.αFe晶体中与每个铁原子等距离且最近的铁原子有6个
C.若δFe晶胞边长为a
cm,αFe晶胞边长为b
cm,则两种晶体密度比为2b3a3
D.三种同素异形体的性质完全相同
13.金晶体的最小重复单元(也称晶胞)是面心立方体,如图所示,即在立方体的8个顶点各有一个金原子,各个面的中心有一个金原子,每个金原子被相邻的晶胞所共有。金原子的直径为d,用NA表示阿伏加德罗常数,M表示金的摩尔质量。
(1)金晶体的每个晶胞中含有________个金原子。
(2)欲计算一个晶胞的体积,除假定金原子是刚性小球外,还应假定________。
(3)一个晶胞的体积是________。
(4)金晶体的密度是________。
14.已知下列7种物质:①白磷(P4)②水晶 ③氯化铵 ④氢氧化钙 ⑤氟化钠 ⑥过氧化钠 ⑦石墨,固态时都为晶体,回答下列问题(填写序号):
(1)不含金属离子的离子晶体是________,只含离子键的离子晶体是________,既有离子键又有非极性键的离子晶体是________,既有离子键又有极性键的离子晶体是________。
(2)既含范德华力又有非极性键的晶体是________,熔化时既要克服范德华力又要破坏化学键的是________,熔化时只需破坏共价键的是________。
15.已知物质熔、沸点数据回答问题:
物质
AlF3
AlCl3
AlBr3
Al2O3
MgCl2
MgO
熔点/℃
260
181(升华)
263
045
707
852
(1)下列各组物质中,熔化时所克服的粒子间作用力类型分别与氟化铝和溴化铝相同的是______(填字母)。
A.NaCl和CCl4
B.Na2O和SiO2
C.金刚石和金属铝
D.碘和干冰
(2)MgCl2的熔点远高于AlCl3熔点的原因是____________________________________________。
(3)工业上常用电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。为什么不用电解AlCl3的方法生产铝?
(4)MgO的熔点比BaO的熔点________(填“高”或“低”)。
(5)设计可靠的实验证明MgCl2、AlCl3所属的晶体类型,其实验方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
16.如图所示,直线交点的圆圈处为NaCl晶体中Na+或Cl-所处的位置。这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。
(1)请将其中代表Na+的圆圈涂黑(不必考虑体积大小),以完成NaCl晶体的结构示意图。
(2)在晶体中,每个Na+的周围与它最接近的且距离相等的Na+共有________个。
(3)在NaCl晶胞中正六面体的顶点上、面上、棱上的Na+或Cl-为该晶胞与其相邻的晶胞所共有,一个晶胞中Cl-的个数等于________,即________(填计算式);Na+的个数等于________,即________(填计算式)。
(4)设NaCl的摩尔质量为M
g·mol-1,食盐晶体的密度为ρ
g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,食盐晶体中两个距离最近的钠离子间的距离为________
cm。
(5)NaCl晶体中不存在分子,但温度达到1
413
℃时,NaCl晶体形成气体,并以分子形式存在。现有29.25
g
NaCl晶体,强热使温度达到1
450
℃,测得气体体积为5.6
L(已折算为标准状况),则此时氯化钠气体的化学式为________。
课时作业12
1.解析:A中为分子晶体;B中固体能导电,熔点在1
000
℃左右,可能为金属晶体;C中由共价键结合成的网状结构,是共价晶体的结构特点;D中固态时不导电、熔融后能导电是离子晶体的特征。
答案:B
2.解析:金属能导电是因为自由电子在外电场作用下做定向运动,A项错误;金属能导热是因为自由电子在热的作用下与金属阳离子碰撞,从而发生热的传导,B项错误;合金与纯金属相比,由于增加了不同的金属或非金属,相当于填补了金属阳离子之间的空隙,所以延展性减小,硬度增大,D项错误。
答案:C
3.解析:离子化合物中的阳离子不一定是金属离子,如NH4Cl,阳离子为NH而不是金属离子;共价化合物溶于水也可能导电,如NH3、SO2、HCl等。
答案:C
4.解析:金属离子与自由电子之间强烈的相互作用形成金属键,金属的导电热、导热性、延展性及其具有金属光泽等均与金属键有关。
答案:C
5.解析:离子晶体液态时能导电,难溶于非极性溶剂,熔点较高、质硬而脆,固体不导电,故②③④⑤⑦均不符合离子晶体的特点;⑥中熔点达3
900
℃,硬度很大,应是共价晶体。故只有①⑧符合题意。
答案:A
6.解析:离子化合物形成的离子晶体中,离子键的键长越短,阴、阳离子所带电荷数越多,则晶体的熔点越高,三种物质所带电荷:EF>AB=CD,键长:EF<AB<CD,所以熔点由高到低的顺序是EF>AB>CD。
答案:D
7.解析:金刚石中碳原子为sp3杂化,石墨烯中碳原子为sp2杂化,A项正确;金刚石、石墨、C60和石墨烯都是碳元素形成的不同单质,它们互为同素异形体,B项正确;碳元素的同素异形体完全燃烧的产物都是CO2,C项正确;C60是分子晶体,石墨是混合晶体,D项错误。
答案:D
8.解析:根据NaCl和CsCl晶体的空间结构特点分析图示。①中由黑球可知,其配位数为6,④图应为简单立方体结构,故①和④应为NaCl晶体;②中由白球知配位数为8,③为体心立方结构,故①和③为CsCl晶体,所以C项正确。
答案:C
9.解析:在固态与液态时均能导电,该晶体是金属晶体,离子晶体在固态时不能导电,故A错误;根据MgF2化学式可知,晶胞中F-与Mg2+配位数之比1:2,据此可知Mg2+的配位数为8,B正确;氧化钠与水反应生成氢氧化钠,有水分子中的共价键的破坏,氧化钠中离子键的破坏,形成了氢氧化钠中的离子键和共价键,故C正确;离子键没有方向性,但离子晶体在外力作用下,层与层之间发生滑动后,带同种电荷的离子相邻,离子键被破坏,所以没有延展性,D正确。
答案:A
10.解析:Q的离子键键能大于P的离子键键能,故Q的熔点比P的高,A项正确;因F-的半径比Cl-的小(其他卤素离子的半径比Cl-的大),故NaF的离子键键能强于NaCl的,故B项正确,D项错误。因Q、P中成键离子均为一价离子,电荷数相同,故离子键键能的差异是由成键离子核间距决定的,离子键键能越大,表明核间距越小,C项正确。
答案:D
11.解析:氯化钠晶体中,距Na+最近的Cl-是6个,即钠离子的配位数是6,6个氯离子形成正八面体结构,A项正确;Ca2+位于晶胞顶点和面心,数目为8×+6×=4,即每个晶胞平均占有4个Ca2+,B项正确;碳碳键被两个碳原子共有,每个碳原子形成4条共价键,即平均1
mol
C原子形成4×=2
mol碳碳键,碳原子与碳碳键的个数比为1:2,C项正确;该气态团簇分子不是晶胞,分子式为E4F4或F4E4,D项错误。
答案:D
12.解析:
δFe晶体、γFe晶体和αFe晶体中的配位数分别为8、12、6,A、B正确;δFe晶胞中含Fe原子1+8×=2个,αFe晶胞含Fe原子8×=1个,故αFe晶体和δFe晶体的密度比为2b3a3,C正确;三种同素异形体的化学性质相同,但物理性质比如密度就不相同,D错误。
答案:D
13.解析:(1)由题中对金晶体晶胞的叙述,可求出每个晶胞中所拥有的金原子个数,即8×+6×=4。
(2)金原子的排列是紧密堆积形式的,所以原子要相互接触。(3)如图是金晶体中原子之间相互位置关系的平面图,AC为金原子直径的2倍,AB为立方体的边长,由图可得,立方体的边长为d,所以一个晶胞的体积为(d)3=2d3。(4)一个晶胞的质量等于4个金原子的质量,所以ρ==。
答案:(1)4(2)金原子间相互接触(3)2d3(4)
14.解析:(1)属于离子晶体的有③④⑤⑥,其中③只含非金属元素,NaF中只含离子键,Na2O2中有离子键和非极性共价键,NH4Cl和Ca(OH)2中有离子键和极性共价键。(2)分子晶体中含范德华力,只有白磷、石墨晶体中既有范德华力又有共价键,水晶中只含共价键。
答案:(1)③ ⑤ ⑥ ③④(2)①⑦ ⑦ ②
15.解析:(1)由表中数据可知AlF3是离子化合物,熔化时需克服离子键,而AlBr3是分子晶体,熔化时需克服分子间作用力,故选A项。
(2)MgCl2是离子晶体,离子间通过离子键结合,AlCl3为共价化合物分子,分子间通过范德华力结合,离子键作用力远大于范德华力,所以MgCl2的熔点远高于AlCl3的熔点。
(3)AlCl3不属于离子晶体,熔融时不能导电,因而不能用电解AlCl3的方法生产铝。
(4)MgO和BaO都是离子化合物,Mg2+的半径比Ba2+小,所以MgO的熔点比BaO的熔点高。
(5)将两种晶体加热到熔化状态,MgCl2能导电,而AlCl3不能导电,即可证明MgCl2为离子晶体,AlCl3为分子晶体
答案:(1)A(2)MgCl2是离子晶体,AlCl3是分子晶体,离子键的强度远大于分子间作用力(3)AlCl3不属于离子晶体,熔融时不能导电,因而不能用电解AlCl3的方法生产铝(4)高(5)将两晶体加热到熔化状态,MgCl2能导电,AlCl3不能导电,证明AlCl3为分子晶体,MgCl2为离子晶体
16.解析:(2)从体心Na+看,与它最近的且距离相等的Na+共有12个。
(3)根据立方结构的特点,可求阴、阳离子的个数。NaCl晶胞中,含Cl-:8×+6×=4(个),含Na+:12×+1=4(个)。
(4)设Cl-和Na+的最近距离为a
cm,则两个最近的Na+间的距离为a
cm,有NA
mol-1=M
g·mol-1,a=
cm,所以两个Na+间的最近距离为·
cm。
(5)由题意可知:29.25
g氯化钠在1
450
℃时为0.25
mol,故其摩尔质量为117
g/mol,氯化钠气体的化学式为Na2Cl2。
答案:(1)见下图
(2)12(3)4 8×+6× 4 12×+1
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