化学：3.1.2《晶体结构的堆积模型》学案（鲁科版选修4)

第一节 认识晶体第2课时 晶体结构的堆积模型【学习目标】1.了解最基本的两种类型（A1 A3）的等径圆球的密堆积型式2.知道离子晶体的可视为不等径圆球的密堆积【学习过程】二、晶体结构的堆积模型1. 等径圆球的密堆积1）等径圆球在一列上进行最紧密堆积的方式只有一种，即 。2）等径圆球在平面上的堆积方式很多，但是最紧密堆积方式只有一种，即 ，这称为 ，试画出该排列方式 。3）两个密置层A与B的最紧密堆积形式只有一种，为 。在此基础上再堆积第三层C时，最紧密堆积的方式有 种，最终可以得到 型的最密堆积和 型的最密堆积。金属镁为 ，金属铜为 。2. 非等径圆球的密堆积1）配位数是指 。2）在离子晶体中，阴、阳离子半径是不相同的，可以看成将半径 的离子按一定方式做等径圆球的密堆积，然后将半径 的填充在空隙中，例如，氯化钠晶体中 按 型方式进行最密堆积， 填在空隙中；硫化锌晶体中的 按 型方式进行最密堆积， 填在空隙中。3）分子晶体中，原子先 ，分子间再 形成晶体。分子的排列与 有关。例如，干冰的密堆积方式为 。【典题解悟】例1. 下列叙述，不正确的是（ ）A.氯化钠的晶体结构为非等径圆球密堆积B.晶体尽量采取紧密堆积方式，以使其变得比较稳定C.因为共价键有饱和性和方向性，所以原子晶体不遵循“紧密堆积”原则D.金属铜和镁均以ABAB方式堆积解析：在NaCl晶体中，半径较大的Cl按A1型方式进行最密堆积，Na+填在Cl所构成的空隙中，因此NaCl晶体结构为非等径圆球密堆积，A选项正确。密堆积原理适合于没有方向性的金属键、离子键和分子间作用力相互作用形成的金属晶体、离子晶体和分子晶体，而不适合于具有方向性和饱和性的共价键所形成的原子晶体以及氢键所形成的分子晶体，采用密堆积的方式可以降低体系的能量，使晶体变得比较稳定，B和C两选项都正确。金属铜采用“ABCABC”方式堆积，金属镁采用“ABAB”方式堆积，所以D选项错误。答案:D例2. 晶体结构型式和晶胞匹配的是（ ）AA3型最密堆积六方晶胞 BA2型密堆积面心立方晶胞CA1型最密堆积体心立方晶胞 DNaCl型离子晶体简单立方晶胞解析：对应关系为：A1型最密堆积面心立方晶胞，A2型密堆积体心立方晶胞，NaCl型离子晶体六方晶胞。答案：A【当堂检测】1等径圆球紧密堆积形成的密置层中，与每个球处于相切关系的球的个数为（ ） A3 B4 C6 D82下列叙述与晶体的各向异性有关的是（ ） A石墨的导电性与方向无关 B晶体中微观粒子的排列具有一定的方向要求 C晶体是均匀的 D等径圆球堆积时无方向性要求3下列叙述中不正确的是（ ） A干冰、氯化钠的晶体结构均为非等径圆球密堆积 B晶体尽量采取紧密堆积方式以使其变得比较稳定 C因为共价键有饱和性和方向性，所以原子晶体不遵循“紧密堆积”原则 D金属铜和镁均以ABAB方式密堆积4金属晶体、离子晶体、分子晶体采取密堆积方式的原因是（ ） A构成晶体的微粒均可视为圆球 B金属键、离子键、分子间作用力均无饱和性和方向性 C三种晶体的构成微粒相同 D三种晶体的构成微粒多少及相互作用都相同5关于离子晶体的堆积情况叙述正确的是（ ） A离子键无方向性和饱和性，所以每个离子的配位数都是12 B阴、阳离子的半径大小不同，所以两种离子的配位数也不同 C先由大离子紧密堆积，小离子填充其空隙 D两种离子的配位数比值与其所带电荷成反比6与分子晶体中分子的堆积情况无关的是（ ） A范德华力无方向性和饱和性 B存在氢键的方向性和饱和性 C分子的具体形状 D分子内共价键的饱和性和方向性7.等径圆球形成 的A1型最密堆积和A3型最密堆积中，每个球的配位数分别是（ ）A、3,3 B、12,12 C、3,6 D、6,68有关A1型密堆积与A3型密堆积的说法中正确的是 （ ）AA1型密堆积是最密堆积，A3型密堆积不是最密堆积。B两者都是最密堆积，其中A1型密堆积是一、三、五各层球心重合，二、四、六各层球心重合；A3型密堆积是四、五、六层分别和一、二、三层球心重合。C原子晶体一般都采用A1型密堆积或A3型密堆积。D只有金属晶体才可能采用A1型密堆积或A3型密堆积。参考答案1 C 2 B 3 D 4 B 5 C 6 D 7.B 8. B