二氧化硅晶体两个问题的探讨

一、二氧化硅的晶体结构该问题是中学化学教学中的一个难点。现行高中化学教材中描绘的二氧化硅晶体结构图 1　二氧化硅晶体平面示意图如图 1。该示意图准确地表示了二氧化硅晶体结构中 ,每个硅原子周围结合4个氧原子 ,同时每个氧原子跟 2个硅原子结合。值得注意的是该简化的平面示意图易使学生误认为构成二氧化硅晶体结构的最小环是由 8个原子所构成。实际上 ,在二氧化硅晶图 2　二氧化硅晶体空间网状示意图体中每个硅原子进行 sp 3杂化后 ,以 4个单键分别连接着 4个氧原子组成正四面体结构 ,而每个氧原子为两个硅氧四面体共用 ,从而以硅氧…     

晶体结构与计算的解题策略

有关晶体结构的推断和计算是高中化学中的一个难点,这些题目能很好地考察学生的观察能力和三维想象能力,而且又很容易与数学、物理特别是立体几何知识相结合,自然也就成为近年高考的热点之g ．此类题目的解答,要求学生在熟练掌握NaCl、CsCl、CO2、SiO2、金刚石、石墨等晶体结构的基础上,进一步理解和掌握一些重要的分析方法与原则．     

晶体结构与计算的解题策略

有关晶体结构的推断和计算是高中化学中的一个难点，这些题目能很好地考察学生的观察能力和三维想象能力，而且又很容易与数学、物理特别是立体几何知识相结合，自然也就成为近年高考的热点之一。此类题目的解答，要求学生在熟练掌握NaCl、CsCl、CO2、SiO2、金刚石、石墨等晶体结构的基础上，进一步理解和掌握一些重要的分析方法与原则。     

NaCl型和CsCl型晶胞化学式单位数目的确定和应用

NaCl型晶体（如Li、Na、K、Rb的卤化物,Mg、Ca、Sr、Ba的氧化物和硫化物及除AgI外AgX等）和CsCl型晶体（如CsCl、CsBr、CsI、TlCl、TlBr、NH4Cl等）[1]中晶胞边长（即晶胞参数a0）及阴、阳离子核间距离d等微观属性的测定,在通常实验条件下难以完成。然而NaCl型和CsCl型晶体中晶胞均呈立方体,根据晶胞的结构特点,确定其中的＂分子＂数目（即化学式单位数目）Z,     

中学化学中晶体结构的简单计算

由于晶体结构试题很容易与数学、物理等学科知识结合,它将成为“3 x”综合命题的素材,所以现将中学教材中介绍的几种晶体的有关计算总结如下. 中学教材中只介绍了NaCl、CsCl、CO2、SiO2、金刚石、石墨等几种有规则的简单晶体. 一、根据粒子空间排列推断化学式:     

竞赛试题中以字母表示堆积方式问题的系统剖析

高中化学对典型晶体的晶胞、金属晶体的原子堆积模型、离子晶体中离子的配位数及决定因素进行了介绍,这些内容是化学竞赛选手深入理解晶体堆积方式的重要铺垫.以字母表示晶体堆积方式是竞赛培训的难点之一,其涉及阴阳离子堆积、空隙、空隙占有率、空层等诸多知识,要求竞赛选手对晶胞有深入的认识.我们在竞赛教学中发现,国内常见的无机化学、...     

晶体学中的简单立体几何知识

晶体学是高中化学选修教材《物质结构与性质》重要内容,是高考“物质结构与性质”试题的重要组成部分,熟练掌握晶胞中重要的特殊点的立体几何关系,可大大降低有关计算难度,加快解题速度,提高解题准确性,也有助于学生对晶胞中特殊点位置关系的理解。     

氯化钠晶胞结构的运用与拓展

中学化学教材中已经图示了氯化钠晶胞，习题中以氯化钠晶胞为载体的运用相当普遍，它可以考察学生对晶胞的认识理解，空间想象能力，运用数学解决化学问题的能力，实验分析能力，由此拓展还可以考察学生对纳米材料、团簇分子的认识及相关知识的综合运用能力，本文拟对氯化钠晶胞结构的运用与拓展作例题分析．     

氯化钠型晶体中离子(原子)相对位置的判断

NaCl型晶体是高中结构化学中最常见的晶体类型之一,也是高考常考的考点之一。但高中教材提供的NaCl晶胞模型只能展示Na⁺与Cl^-的相对位置,不能准确反映Na⁺与Cl^-的相切方式。通过准确的数据计算,分析不同NaCl型晶体中各离子(原子)的相对位置和相切方式,从而确定原子半径与晶胞参数的关系。     

晶体的直观教具

对于晶体微观结构的教学 ,我们常采用直观教具———模型来帮助学生观察和理解。而常用的二元离子化合物的晶体结构模型是球棒模型 ,它对认识离子间的配位数情况很方便。但实际上联系圆球 (离子 )间的短棒是不存在的 ,这对学生理解离子在晶胞中堆积的情况及晶胞中所含离子的个数帮助不大 ,我们有必要制作另一种新的模型———纸板模型。目前 ,纸板模型应用不广 ,在高中更是稀少。有些书籍介绍了纸板模型的制作方法 ,但不全面 ,有些粒子及其位置关系未能充分显示出来 ,增加了学生理解的难度。这需要从不同侧面、不同角度对纸板模型进行解剖 ,…     

例谈晶胞计算

由于晶体结构知识能全面考查学生的观察能力、思维能力和空间想象能力,在分析这类题目时,可让学生通过对晶体结构的观察,利用分摊法来解决晶体中所含的微粒数、晶体的化学式等问题.1晶胞中粒子数目的计算——均摊法原则:晶胞任意位置上的1个原子如果是被n个晶胞所共有,那么每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/n.     

借助Diamond 3.2和立体几何驱动晶体教学——以“金属晶体”为例

《物质结构与性质》中的晶体结构章节内容抽象,要求学生有较强的空间想象能力,是全书的难点。以晶体结构的本原问题——原子的堆积与填隙为主线,从二维原子的堆积和空隙到三维晶体中的正四面体和正八面体两种空隙体验面心立方晶体的形成过程,借助软件Diamond3.2加强学生对三维晶胞模型的立体感知,同时借助笛卡尔坐标系、正多面体等知识,确定常见晶体中空隙中心或原子的具体坐标,达到理解从二维密置层到三维晶体的形成过程。建构原子堆积与填隙模型并迁移应用的目的。     

在化学美的课堂中享受学习

法国雕塑家罗丹曾经说过:“美是到处都有的,对于我们的眼睛,不是缺少美,而是缺少发现。”生活中处处有美,教学中也不缺少美,关键在于能否从中敏锐地捕捉到。化学美包括物质结构的对称美和不对称美、化学实验中的变化美、化学家故事带来的情景美等内容。笔者在化学教学中尝试让学生发现美、理解美、享受美,激发他们的学习兴趣、培养他们的科学探究精神,实现化学课堂教学的优质化。一、物质结构的对称美。晶体的结构是让学生体验物质结构对称美的好素材。教材中的许多晶体,如NaCl晶体、金刚石晶体、石墨晶体、干冰晶体、金属晶体等,不仅它们…     

有关化学空间结构的五种教学手段

在新课标化学选修3《物质结构与性质》(人教版)中,大量涉及到物质的空间立体结构。以前的的化学学习中,空间想像基本上是一维或二维的,学生比较习惯。现在增加到三维,由于许多学生空间想像能力不强,常常不能正确地建立起空间位置关系。因此,如何培养学生的空间想像能力,让学生从平面图想像出三维实物的结构形态,成为解决有关问题的关键。下面简单介绍我对该书中有关立体结构教学中采取的一些辅助手段。1.模型演示模型可使学生认清学习对象,理解它的内部结构。教材中出现的球形、纺锤形、杂化后的电子云,可通过电子云示意模型演示。价层电子对互斥模型(VSEPR models)中提到中心原子上的孤对电子与成键电子对互相排斥的构型,可用分子的球棍模型展示,让学生明确H2O分子呈V形,NH3分子呈三角形锥形的原因。在介绍晶体结构时,则可选出代表物:离子晶体——NaCl、分子晶体——CO2、原子晶体——金刚石,分别展示晶体结构模型。2.多媒体辅助化学中有许多知识需要从微观角度进一步分析,但是如果仅仅靠口头解释,往往收效甚微。而多媒体技术恰恰能弥补这一缺陷,它可以将微观世界活灵活现展现在学生的面前。(1)上网查找课件在第三章《晶体结构与性质》中,涉...     

MaterialsStudio（MS）结构模拟重构在品体结构教学中的应用

采用MaterialsStudio（MS）软件对材料的结构进行模拟和重构,把抽象的晶体结构（晶胞或者原子构型）以简单的可视三维原子球棍模型表示出来,促进学生更直观地理解复杂晶体结构,提高晶体结构教学的效果。通过建立晶胞和原子构型,形象描述晶体结构几何对称理论体系,并通过一些结构实例,如金刚石、石墨、碳纳米管和其他碳的同素异构体来阐述MS在材料化学和材料科学教程中的应用过程。根据这些原子模拟构型,可以使得晶体结构特征更清晰更简单地表示出来,通过这种方式,大大促进了学生对晶体结构相关参数和对称特征等抽象概念的理解和掌握,同时也引发学生对晶体结构学习的兴趣和积极性。     

晶体教学中观察和想象能力的培养

观察是获得知识的最基本途径 ,也是认识客观事物的最基本环节 ,更是思维的基础。想象则是在细致观察的基础上 ,运用三维的、运动的、联系的观点 ,对物质进行模拟、剖析、综合进行加工的思维过程。晶体结构这部分教学内容给了学生观察和想象的空间 ,是培养学生观察和想象能力的好素材。一、晶体结构中观察能力的培养在离子晶体中 ,不仅要观察到距离最近的带相反电荷的离子之间的关系 ,还要观察出距离最近的带相同电荷的离子之间的关系。例如教材中氯化钠晶体的晶胞 (晶体中微观结构的最小重复单位 ) ,首先可以看出 1个Ｎａ+ 周围距离最近的Ｃ…     

例谈解析晶体结构的几个问题

晶体结构是高考化学的重要考点之一.针对晶体结构中的晶胞计算和晶胞粒子坐标等难点,分别通过典型题例对晶胞中粒子的个数、晶体的密度、粒子所占晶胞体积的百分率、粒子坐标等进行了分析,并提出了相关的教学建议.     

晶体三维可视化软件在结晶学教学与实验中的应用

晶体结构分析是固体物理、结晶化学、地质学等多个学科的基础,而晶体的宏观对称性和晶体内部结构特征是结晶学教学与实验的重点和难点。在详细分析结晶学教学和实验内容中专业名词多、基本概念难理解、理想晶形种类多、晶体内部结构复杂等自身特点的基础上,阐述了晶体结构三维可视化软件主要类别,基本功能和教学优势,并运用主流晶体结构三维可视化软件Shape、JCrystal、Diamond、Crystal Maker构建点群、国际符号、Si O2同质多像等典型教学实例的动态三维模型。这些三维可视化软件不仅实现晶体结构动态教学和实验,而且可透视深奥抽象的晶体结构,将其形象化具体化,从而使学生充分理解和掌握晶体形态和结构的本质,提升教学和实验质量。     

晶体结构与性质,为学生空间想象力插上翅膀

<正>高中化学知识的体系中,有一部分属于晶体的结构与性质,在这部分的教育教学中,对于教师的要求很高,因为这不仅是传授基本的化学知识,而且与学生的空间想象能力密切相关。对于空间想象力,是指学生对于抽象的立体空间的认识、分析、理解、应用、掌握的过程,在此过程中,学生是从基本的图形和结构的视觉认识开始,然后通过教师的讲解和分析建立基本的某些分子的晶体结构空间概念,再以这些简单的模型为基础,建立起一个基本的概念系统,如晶体、非晶体、晶     

晶体中微粒配位数判断的策略探究

问题提出:在教学"物质结构与性质"离子晶体一节时,关于配位数确定,教材中给出的方法是数一数,但学生在解决具体问题时,常常力不从心,困惑多多,一不小心就易出错.如RCI的晶胞中(结构如图1所示),C1~-离子的配位数