《晶体的常识》3.ppt

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1、水晶石水晶石胆胆矾矾 明明矾矾晶晶体体冰冰糖糖晶晶体体 水水晶晶绿宝石猫 眼 石 紫水晶 黄黄 水水 晶晶 自然界中美丽的雪花自然界中美丽的雪花 观察图片观察图片,下列固体在外形上有什么区别下列固体在外形上有什么区别?明明矾矾玛瑙玛瑙玛瑙玛瑙 1.1.定义定义：晶体：晶体具有规则几何外形的固体具有规则几何外形的固体 非晶体非晶体没有规则几何外形的固体没有规则几何外形的固体 又称玻璃体又称玻璃体一、晶体和非晶体一、晶体和非晶体思考思考:为什么晶体呈现规则的为什么晶体呈现规则的几何外形，而非晶体没几何外形，而非晶体没有规则的几何外形呢？有规则的几何外形呢？你认为可能和什么因素你认为可能和什么因素有

2、关？有关？晶体晶体离子晶体离子晶体 原子晶体原子晶体 分子晶体分子晶体 金属晶体金属晶体 2.2.分类分类CuCu晶晶晶晶体结体结体结体结构示构示构示构示意图意图意图意图构成晶体与非晶体的微粒在空间的排列有何不同构成晶体与非晶体的微粒在空间的排列有何不同?NaClNaCl晶晶晶晶体结构体结构体结构体结构示意图示意图示意图示意图3.3.特点和性质：特点和性质：（1 1）自范性：自范性：晶体能晶体能自发自发地呈现多面体外形的地呈现多面体外形的性质性质是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表现有序排列的宏观表现（2 2）物理性质表现）物理性质表现各向异性各

3、向异性（强度、导热性、（强度、导热性、光学性质）光学性质）同样反映了晶体内部粒子排列同样反映了晶体内部粒子排列的有序性的有序性（3 3）晶体具有）晶体具有固定的熔点固定的熔点4.晶体自范性的条件之一是晶体自范性的条件之一是生长的速率适当生长的速率适当天然水晶球里的玛瑙和水晶天然水晶球里的玛瑙和水晶天然水晶球里的玛瑙和水晶天然水晶球里的玛瑙和水晶思考：得到晶体的途思考：得到晶体的途径，除了冷却的方法，径，除了冷却的方法，还有没有其它途径？还有没有其它途径？你能列举哪些？你能列举哪些？5.5.晶体形成的途径晶体形成的途径(1)(1)熔融态物质凝固熔融态物质凝固(2)(2)气态物质冷却不经液态直接凝

4、固（凝华）气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）(3)(3)溶质从溶液中析出溶质从溶液中析出许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形,但在光但在光学显微镜下可观察到规则的晶体外形学显微镜下可观察到规则的晶体外形学与问学与问玻璃的结构示意图玻璃的结构示意图2.2.根据晶体的物理性质的各向异性的特点，人根据晶体的物理性质的各向异性的特点，人们很容易识别用玻璃仿造的假宝石。你能列举们很容易识别用玻璃仿造的假宝石。你能列举一些可能有效的方法鉴别假宝石吗？一些可能有效的方法鉴别假宝石吗？1.1.某同学在网站上找到一张某同学在网站上找到一张玻璃的结构示意图，如右图，玻璃的结构示意图，

5、如右图，这张图说明玻璃是不是晶体这张图说明玻璃是不是晶体？为什么？为什么？非晶体非晶体观察对称性、刻划玻璃、加热、观察对称性、刻划玻璃、加热、XX射线衍射射线衍射（1 1）物理性质差异）物理性质差异 如：外形、硬度、熔点、折光率如：外形、硬度、熔点、折光率（2 2）区分晶体和非晶体最科学的方法是对固）区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行体进行X-X-射线衍射射线衍射实验实验。6.6.鉴别晶体和非晶体鉴别晶体和非晶体固体固体外观外观微观结构微观结构自范性自范性各向各向异性异性熔点熔点晶体晶体非晶非晶体体本质本质区别区别具有规具有规具有规具有规则的几则的几则的几则的几何外形何外形何外形何外形有

6、有有有粒子在三粒子在三粒子在三粒子在三维空间周维空间周维空间周维空间周期性有序期性有序期性有序期性有序排列排列排列排列各向各向各向各向异性异性异性异性固定固定固定固定不具有规不具有规不具有规不具有规则的几何则的几何则的几何则的几何外形外形外形外形没有没有没有没有粒子排列粒子排列粒子排列粒子排列相对无序相对无序相对无序相对无序各向各向各向各向同性同性同性同性不固不固不固不固定定定定微观粒子在三维空间是否呈现微观粒子在三维空间是否呈现微观粒子在三维空间是否呈现微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序周期性有序排列排列排列排列1.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是下列关于晶体与非晶体的说法正确的是 A.

7、晶体一定比非晶体的熔点高晶体一定比非晶体的熔点高 B.晶体有自范性但排列无序晶体有自范性但排列无序 C.非晶体无自范性而且排列无序非晶体无自范性而且排列无序 D.固体固体SiO2一定是晶体一定是晶体2.区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是 A.熔沸点熔沸点 B.硬度硬度 C.颜色颜色 D.x-射线衍射实验射线衍射实验CD课堂练习课堂练习二二晶胞晶胞1.1.晶胞：描述晶体结构的基本单元晶胞：描述晶体结构的基本单元蜂巢与蜂室蜂巢与蜂室铜晶体铜晶体铜晶胞铜晶胞 晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻喻,然而蜂巢是有形的，晶胞是然

8、而蜂巢是有形的，晶胞是无形无形的，是人为的，是人为划定的。划定的。铜晶体铜晶体铜晶胞铜晶胞晶体结构晶体结构晶体结构晶体结构晶胞示意图晶胞示意图晶胞示意图晶胞示意图NaClNaCl晶体结构和晶胞晶体结构和晶胞晶体结构和晶胞晶体结构和晶胞思考与交流思考与交流:1.上述铜晶体、金刚石、上述铜晶体、金刚石、CO2晶体、晶体、NaCl晶晶体的晶胞的空间构形呈什么形状？体的晶胞的空间构形呈什么形状？2.在上述晶体中，晶胞是如何排列的？晶胞在上述晶体中，晶胞是如何排列的？晶胞之间是否存在空隙？之间是否存在空隙？COCO2 2晶胞晶胞晶胞晶胞平行六平行六面体面体无隙并置无隙并置2 2、特点：晶胞都是、特点：晶

9、胞都是平行六面体平行六面体.晶胞在晶胞在晶体中晶体中“无隙并置无隙并置”.3.三种典型立方晶体结构三种典型立方晶体结构体心立方体心立方简单立方简单立方面心立方面心立方体心：体心：1面心：面心：1/2顶点：顶点：1/8棱边：棱边：1/44.4.晶胞中原子个数的计算晶胞中原子个数的计算分摊法分摊法：晶胞任意位置上的一个原子如果是：晶胞任意位置上的一个原子如果是被被x x个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是原子分得的份额就是1/x1/x探究探究:下下图图依依次次是是金金属属钠钠(Na)(Na)、金金属属锌锌(Zn)(Zn)、碘碘(1(12 2)、金金

10、刚刚石石(C)(C)晶胞的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子晶胞的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子?钠、锌晶胞都是：钠、锌晶胞都是：8 81/8+1=21/8+1=2；碘：（碘：（8 81/8+61/8+61/21/2）2=82=8；金刚石：金刚石：8 81/8+61/8+61/2+4=81/2+4=8。NaZnI2金刚石金刚石1、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞,可推可推知：甲晶体中知：甲晶体中A与与B的离子个数比为的离子个数比为 ；乙晶体的化学式为；乙晶体的化学式为 ；丙晶体的；丙晶体的化学式为化学式为_；丁晶体的化学式为；丁晶体的化学式为_。1：1C2DE

11、FXY3Z2.钙钙-钛矿晶胞结构如图所示。观察钙钛矿晶胞结构如图所示。观察钙-钛矿晶胞结构，求该晶体中，钙、钛、钛矿晶胞结构，求该晶体中，钙、钛、氧的微粒个数比为多少？氧的微粒个数比为多少？3.3.在碳单质的成员中还有一种混合型晶体在碳单质的成员中还有一种混合型晶体石墨，如图所示。它是层状结构，层与层石墨，如图所示。它是层状结构，层与层之间依靠作用力相结合。每层内部碳原子与碳之间依靠作用力相结合。每层内部碳原子与碳原子之间靠作用力相结合，其键角为原子之间靠作用力相结合，其键角为1212。分析。分析图中每个六边形含有图中每个六边形含有 个碳原子。个碳原子。28 +6 =44.下图是下图是CO2分

12、子晶体的晶胞结构示意图，分子晶体的晶胞结构示意图，其中有多少个分子？其中有多少个分子？5.下列是下列是NaCl晶胞示意图，晶胞中晶胞示意图，晶胞中Na+和和Cl的个数比是多少？的个数比是多少？6.6.最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如下图所示，顶角和面心的原子态团簇分子，如下图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是它的化学式是 。解析：由于本题团簇分子指的是解析：由于本题团簇分子指的是解析：由于本题团簇分子指的是解析：由于本题团簇分子指的是一个分子的具体结构，并不是晶

13、一个分子的具体结构，并不是晶一个分子的具体结构，并不是晶一个分子的具体结构，并不是晶体中的最小的一个重复单位，不体中的最小的一个重复单位，不体中的最小的一个重复单位，不体中的最小的一个重复单位，不能采用均摊法分析，所以只需数能采用均摊法分析，所以只需数能采用均摊法分析，所以只需数能采用均摊法分析，所以只需数出该结构内两种原子的数目就可出该结构内两种原子的数目就可出该结构内两种原子的数目就可出该结构内两种原子的数目就可以了。答案为：以了。答案为：以了。答案为：以了。答案为：TiTi1414C C1313立方晶胞立方晶胞立方晶胞立方晶胞体心：体心：体心：体心：1 1 1 1面心：面心：面心：面心：

14、1/21/21/21/2棱边：棱边：棱边：棱边：1/41/41/41/4顶点：顶点：顶点：顶点：1/81/81/81/8二二晶胞晶胞1.1.1.1.概念：描述晶体结构的基本单元概念：描述晶体结构的基本单元概念：描述晶体结构的基本单元概念：描述晶体结构的基本单元2.2.晶胞中原子个数的计算晶胞中原子个数的计算分摊法分摊法1.如如图图所所示示晶晶体体中中每每个个阳阳离离子子A或或阴阴离离子子B，均均可可被被另另一一种种离离子子以以四四面面体体形形式式包包围围着着，则则该该晶晶体体对对应应的的化化学式为学式为AAB BA2B CAB3 DA2B32.右面图形是石墨晶体的层面结构图，试分析右面图形是石

15、墨晶体的层面结构图，试分析图形推测层面上每个正六边型拥有的共价键数图形推测层面上每个正六边型拥有的共价键数和碳原子数是分别：和碳原子数是分别：A、6，6 B、2，4 C、2，3 D、3，2 3.某离子晶体晶胞结构如右图所示，某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立位于立方体的顶点，方体的顶点，Y位于立方体的中心，晶体中距位于立方体的中心，晶体中距离最近的两个离最近的两个X与一个与一个Y形成的夹角形成的夹角XYX的的角度为：角度为：A.90 B.60 C.120 D.109284.NiO晶体结构如图，晶体结构如图，Ni2与邻近的与邻近的O2-核间距核间距为为a10-8，计算计算NiO晶体密度（已知晶体密度（已知NiO摩摩尔质量为尔质量为74.7gmol-1)