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高中化学人教版 (2019)选择性必修2第二章 分子结构与性质第一节 共价键教学课件ppt
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这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第二章 分子结构与性质第一节 共价键教学课件ppt，共30页。PPT课件主要包含了内容索引，自主预习·新知导学，合作探究·释疑解惑，课堂小结，问题引领，归纳提升，典型例题，答案A等内容，欢迎下载使用。
课标定位 素养阐释1.了解晶胞的概念以及晶胞与晶体的关系;知道用X射线衍射实验测定晶体结构的基本方法和实验手段。2.掌握晶胞中原子个数的计算方法——均摊法。3.能够通过用X射线衍射实验测定晶体结构,知道探究微观世界的一些科学的基本方法和实验手段。4.结合晶胞的结构模型,通过分析推理、计算等方法认识晶胞的结构、组成及其相互关系,建立模型并应用于揭示晶胞的结构和晶体的构成规律。
一、晶胞1.定义晶胞是描述晶体结构的基本单元。2.晶胞的结构
3.晶胞中粒子数的计算方法——均摊法
二、晶体结构的测定1.X射线衍射仪测定是不是晶体的原理当用单一波长的X射线照射固体时,若是晶体,X射线和晶体中的电子相互作用,会在记录仪上产生分立的斑点(或明锐的衍射峰);若是非晶体,在同一条件下摄取的非晶体时图谱中却看不到分立的斑点(或明锐的衍射峰)。
2.X射线衍射仪的重要应用(1)用来区分晶体和非晶体最可靠的科学方法。(2)获得晶体结构的相关信息:如晶胞的形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等。(3)结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系。(4)通过测定晶胞中各个原子的位置(坐标),根据原子坐标可计算出原子间的距离,从而判断出哪些原子之间存在化学键,并确定键长和键角,从而,得出分子的空间结构。
【自主思考1】 晶体结构中的最小重复单元是什么?提示:晶胞。【自主思考2】 晶胞与晶体之间有什么关系?提示:晶胞是晶体微观结构里的一个基本单元,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、个数及几何排列(包括取向)是完全相同的。
【效果自测】 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)晶体有规则的几何外形,有规则几何外形的固体都是晶体。( )(2)熔融态冷却一定能得到晶体。( )(3)用单一波长的X射线照射非晶体时,记录仪的图谱中会产生分立的斑点。( )(4)使用X射线衍射仪,是用来区分晶体和非晶体的唯一方法。( )(5)通过X射线衍射仪得到的图谱能确定晶胞中各个原子的位置。( )(6)通过X射线衍射仪得到的图谱能获得晶胞的形状和大小。( )
2.下图为一块密度、厚度均匀的矩形样品,长为宽的两倍,若用多用电表沿两对称轴测其电阻均为R,则这块样品一定是( )。A.金属B.半导体C.非晶体D.晶体答案:D解析:由于AB段的长度为CD段长度的两倍,而AB、CD间的电阻却相等,说明样品横向(AB)与纵向(CD)的导电性不同,即说明样品的导电性具有各向异性,而晶体的特征之一是某些物理性质各向异性,非晶体则某些物理性质具有各向同性,故该样品为晶体。
3.通过X射线衍射仪得到的图谱能获得如图甲、乙两种晶体的晶胞: 试回答下列问题:(1)甲晶体的化学式(X为阳离子)为 。 (2)乙晶体中A、B、C三种粒子的个数比是 。 答案:(1)X2Y (2)1∶3∶1
1.观察下图,讨论什么是“无隙”?什么是“并置”?
提示:所谓“无隙”,是指相邻晶胞之间没有任何间隙;所谓“并置”,是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。
2.下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图,数一数,它们分别平均含有几个原子?
提示:金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)的一个晶胞中的原子数分别是2、2、8、8。
3.晶体的化学式表达的意义是什么?提示:晶体的化学式表示的是晶体(或晶胞)中各类原子或离子的最简整数比,由晶胞构成的晶体,其化学式并不是表示一个分子中含有多少个原子。
1.晶胞的特点(1)晶胞一般是平行六面体,其三条边的长度不一定相等,也不一定互相垂直。晶胞的形状和大小由具体晶体的结构所决定。(2)整个晶体就是晶胞按其周期性在三维空间重复排列而成。每个晶胞上下左右前后无隙并置地排列着与其一样的无数晶胞,决定了晶胞的8个顶角、三套各两个平行面以及三套各4根平行棱分别相同。
立方晶胞中粒子数的计算方法如下:
【例题】 通过X射线衍射仪得到的图谱能获得下列物质晶胞的形状。(1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式是 。 (2)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。
(3)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,如图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为 ,该功能陶瓷的化学式为 。
(4)某晶体结构模型如图所示。该晶体的化学式是 ,在晶体中1个Ti原子、1个C原子周围距离最近的O原子数目分别为 个、 个。
答案:(1)CuCl(2)16(3)2 BN(4)CTiO3 6 12
方法技巧晶体化学式的确定流程:观察确认粒子种类→确定各粒子在晶体中的位置→用均摊法求各粒子数目→求各粒子数目的最简比→确定化学式。
【变式训练】 根据晶体中晶胞的结构,判断下列晶体的化学式不正确的是( )。
课标定位 素养阐释1.了解晶胞的概念以及晶胞与晶体的关系;知道用X射线衍射实验测定晶体结构的基本方法和实验手段。2.掌握晶胞中原子个数的计算方法——均摊法。3.能够通过用X射线衍射实验测定晶体结构,知道探究微观世界的一些科学的基本方法和实验手段。4.结合晶胞的结构模型,通过分析推理、计算等方法认识晶胞的结构、组成及其相互关系,建立模型并应用于揭示晶胞的结构和晶体的构成规律。
一、晶胞1.定义晶胞是描述晶体结构的基本单元。2.晶胞的结构
3.晶胞中粒子数的计算方法——均摊法
二、晶体结构的测定1.X射线衍射仪测定是不是晶体的原理当用单一波长的X射线照射固体时,若是晶体,X射线和晶体中的电子相互作用,会在记录仪上产生分立的斑点(或明锐的衍射峰);若是非晶体,在同一条件下摄取的非晶体时图谱中却看不到分立的斑点(或明锐的衍射峰)。
2.X射线衍射仪的重要应用(1)用来区分晶体和非晶体最可靠的科学方法。(2)获得晶体结构的相关信息:如晶胞的形状和大小、分子或原子在微观空间有序排列呈现的对称类型、原子在晶胞里的数目和位置等。(3)结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系。(4)通过测定晶胞中各个原子的位置(坐标),根据原子坐标可计算出原子间的距离,从而判断出哪些原子之间存在化学键,并确定键长和键角,从而,得出分子的空间结构。
【自主思考1】 晶体结构中的最小重复单元是什么?提示:晶胞。【自主思考2】 晶胞与晶体之间有什么关系?提示:晶胞是晶体微观结构里的一个基本单元,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、个数及几何排列(包括取向)是完全相同的。
【效果自测】 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)晶体有规则的几何外形,有规则几何外形的固体都是晶体。( )(2)熔融态冷却一定能得到晶体。( )(3)用单一波长的X射线照射非晶体时,记录仪的图谱中会产生分立的斑点。( )(4)使用X射线衍射仪,是用来区分晶体和非晶体的唯一方法。( )(5)通过X射线衍射仪得到的图谱能确定晶胞中各个原子的位置。( )(6)通过X射线衍射仪得到的图谱能获得晶胞的形状和大小。( )
2.下图为一块密度、厚度均匀的矩形样品,长为宽的两倍,若用多用电表沿两对称轴测其电阻均为R,则这块样品一定是( )。A.金属B.半导体C.非晶体D.晶体答案:D解析:由于AB段的长度为CD段长度的两倍,而AB、CD间的电阻却相等,说明样品横向(AB)与纵向(CD)的导电性不同,即说明样品的导电性具有各向异性,而晶体的特征之一是某些物理性质各向异性,非晶体则某些物理性质具有各向同性,故该样品为晶体。
3.通过X射线衍射仪得到的图谱能获得如图甲、乙两种晶体的晶胞: 试回答下列问题:(1)甲晶体的化学式(X为阳离子)为 。 (2)乙晶体中A、B、C三种粒子的个数比是 。 答案:(1)X2Y (2)1∶3∶1
1.观察下图,讨论什么是“无隙”?什么是“并置”?
提示:所谓“无隙”,是指相邻晶胞之间没有任何间隙;所谓“并置”,是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。
2.下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图,数一数,它们分别平均含有几个原子?
提示:金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)的一个晶胞中的原子数分别是2、2、8、8。
3.晶体的化学式表达的意义是什么?提示:晶体的化学式表示的是晶体(或晶胞)中各类原子或离子的最简整数比,由晶胞构成的晶体,其化学式并不是表示一个分子中含有多少个原子。
1.晶胞的特点(1)晶胞一般是平行六面体,其三条边的长度不一定相等,也不一定互相垂直。晶胞的形状和大小由具体晶体的结构所决定。(2)整个晶体就是晶胞按其周期性在三维空间重复排列而成。每个晶胞上下左右前后无隙并置地排列着与其一样的无数晶胞,决定了晶胞的8个顶角、三套各两个平行面以及三套各4根平行棱分别相同。
立方晶胞中粒子数的计算方法如下:
【例题】 通过X射线衍射仪得到的图谱能获得下列物质晶胞的形状。(1)元素铜的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式是 。 (2)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。
(3)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,如图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为 ,该功能陶瓷的化学式为 。
(4)某晶体结构模型如图所示。该晶体的化学式是 ,在晶体中1个Ti原子、1个C原子周围距离最近的O原子数目分别为 个、 个。
答案:(1)CuCl(2)16(3)2 BN(4)CTiO3 6 12
方法技巧晶体化学式的确定流程:观察确认粒子种类→确定各粒子在晶体中的位置→用均摊法求各粒子数目→求各粒子数目的最简比→确定化学式。
【变式训练】 根据晶体中晶胞的结构,判断下列晶体的化学式不正确的是( )。
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