大學(xué)結(jié)構(gòu)化學(xué)在高中教材的應(yīng)用和高考試題的出現(xiàn)狀況

大學(xué)結(jié)構(gòu)化學(xué)在高中教材的應(yīng)用和高考試題的出現(xiàn)狀況摘要大學(xué)結(jié)構(gòu)化學(xué)知識在高中教材（化學(xué)、選修3《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》人民教育出版社）的應(yīng)用，對高中教材有極其重要的指導(dǎo)作用。研究一種物質(zhì)，我們首先從結(jié)構(gòu)著手，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途。通過對物質(zhì)及其分子結(jié)構(gòu)層次的認(rèn)識與分析，有助于從本質(zhì)上對物質(zhì)的了解和運用。大學(xué)結(jié)構(gòu)化學(xué)知識對高中化學(xué)中有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識方面的重點、難點得以深入地了解?；瘜W(xué)教師懂得運用結(jié)構(gòu)化學(xué)給高中生系統(tǒng)的講課，有針對性的，并能很好的把握高考考題的方向，使教學(xué)輕松而有方向。將大學(xué)結(jié)構(gòu)化學(xué)知識與相應(yīng)的高中化學(xué)結(jié)合起來，從而培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力、抽象思維能力，培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)過程中，由結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途的串聯(lián)性，激發(fā)學(xué)生對事物追本溯源的研究熱情。關(guān)鍵詞結(jié)構(gòu)化學(xué)高中化學(xué)選修3《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》晶體高考試題結(jié)構(gòu)化學(xué)是在原子—分子上研究物質(zhì)分子構(gòu)型與組成的相互關(guān)系以及結(jié)構(gòu)和各種運動的相互影響的化學(xué)分支科學(xué)。L.Pauling曾說過：“當(dāng)任何一種物質(zhì)的性質(zhì)和物體的結(jié)構(gòu)（以原子、分子和組成它的更小的粒子來表示）聯(lián)系起來時，那么這種性質(zhì)是最容易、最清楚地被認(rèn)識和被理解的。結(jié)構(gòu)化學(xué)知識在高中化學(xué)中知識應(yīng)用于原子、分子、化學(xué)鍵及分子晶體、原子晶體、離子晶體、金屬晶體。本次則注重結(jié)構(gòu)化學(xué)部分知識在高中化學(xué)選修3《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》（人民教育出版社）的第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的應(yīng)用及此內(nèi)容在高考化學(xué)試題中出現(xiàn)的情況。人類對晶體的最初認(rèn)識也許是從采集石器時發(fā)現(xiàn)外形規(guī)則、光彩奪目的天然礦物開始的，進(jìn)而把它們當(dāng)做玩物和飾物。地球上的晶態(tài)物質(zhì)比比皆是，僅礦物中就有98%是晶體。晶體是內(nèi)部結(jié)構(gòu)有規(guī)律排列的固體，有均勻性和異向性（各向異性）。晶體的周期性結(jié)構(gòu)可以把它抽象成“點陣“來研究。首先確定晶體中重復(fù)出現(xiàn)的最小單元，作出結(jié)構(gòu)基元。整個晶體被抽象成了一組點，成為點陣。即晶體結(jié)構(gòu)=點陣結(jié)構(gòu)+結(jié)構(gòu)基元。晶胞是代表晶體結(jié)構(gòu)的最小單位。晶胞的形狀及其內(nèi)部的原子種類、個數(shù)及幾何排列，晶胞的頂角原子是8個晶胞公用的，晶胞棱上的原子是4個晶胞共用的，晶胞面上的原子是2個晶胞共用的。金屬銅的一個晶胞原子數(shù)=8*（1/8）+6*（1/2）=4。離子鍵是正、負(fù)離子間由于靜電庫侖作用而形成的穩(wěn)定結(jié)合，沒有方向性和飽和性。選修3第三章第4節(jié)的內(nèi)容是離子晶體。當(dāng)離子晶體向空間方向無限延伸、形成離子晶體后，由于正、負(fù)離子本身有大小，其比例半徑不同，采用不同的堆積方式，使體系能量竟可能低，形成盡可能高配位數(shù)的離子晶體。正負(fù)離子配位數(shù)之比CN+/CN-，正離子配位數(shù)CN+是一個正離子周圍最鄰近的負(fù)離子數(shù)目，而負(fù)離子配位數(shù)CN-則是一個負(fù)離子周圍是最鄰近的正離子數(shù)目。以NaCl型晶體為例：分?jǐn)?shù)坐標(biāo)“語言”的描述；A:000B：1/20001/21/201/201/201/2001/21/21/201/21/21/2離子堆積“語言”的描述?；瘜W(xué)組成n+/n-=1:1,立方最密堆積，六方最密堆積、立方體心堆積、金剛石型堆積。立方最密堆積：√2a=4r，空間用率74.05%，配位數(shù)12；六方最密堆積：r=1/2a，空間用率74.05%，配位數(shù)12；立方體心堆積：√3a=4r，配位數(shù)8，空間利用率68.02%；金剛型堆積：√3a=8r，配位數(shù)4，空間利用率34.01%。例：CaTiO3晶體是a=380pm的立方單位晶胞，結(jié)晶密度為4.10g/cm3，相對分子質(zhì)量為135.98，求單位晶胞中所含分子數(shù)。N=VρNA/M=（3.8*10-8）3*4.10*6.02*1023/135.98=1例：（2010年江蘇卷）參考文獻(xiàn)：人民教育出版社課程教材研究所化學(xué)課程教材研發(fā)中心化學(xué)選修3《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》2004年12月第1版普通高等教育“十五”國家級規(guī)劃教材《結(jié)構(gòu)化學(xué)》李炳瑞著高等教育出版社2004年6月第1版《結(jié)構(gòu)化學(xué)問題解析》苑星海、黃敏文編著天馬圖書有限公司出版2003年9月遼寧師范大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文《大學(xué)結(jié)構(gòu)化學(xué)在高中化學(xué)教學(xué)中的地位與應(yīng)用》楊麗明20058年5月《結(jié)構(gòu)化學(xué)》[專著]林夢海、林銀鐘執(zhí)筆；廈門大學(xué)化學(xué)系物構(gòu)組編20