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1、第一节 物质的聚集状态与晶体的常识,第三章 晶体结构与性质,一、物质的聚集状态,一、物质的聚集状态,气态,固态,液态,晶态,塑晶态,液晶态,非晶态,一、物质的聚集状态,气态物质在 或者在 激发下，分子发生分解，产生 等。这种由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈 的物质 称为等离子体。,高温,外加电场,电子和阳离子,电中性,聚集体,导电性,流动性,等离子体具有良好的 和。,(1)概念：,(2)特点,等离子体是一种特殊的气体,一、物质的聚集状态,等离子体可以制造等离子体显示器、化学合成、核裂变等等,一、物质的聚集状态,介于 和 之间的物质状态,晶态,液态,流动性、黏度、形变性等,导热性、光学性
2、质等,一、物质的聚集状态,液晶已有广泛的应用。例如，手机、电脑和电视的液晶显示器；合成高强度液晶纤维已广泛应用于飞机、火箭、坦克、防弹衣等。,二、晶体与非晶体,蜡状的白磷（P4）,黄色的硫黄（S8）,紫黑色的碘（I2）,蓝色的硫酸铜（CuSO45H2O）,二、晶体与非晶体,绝大多数常见的固体是晶体只有如玻璃、炭黑之类的物质属于非晶体,玻璃又称玻璃体,炭黑又称无定形体,二、晶体与非晶体,二、晶体与非晶体,一定条件下，晶体能自发地呈现多面体外形的性质。,晶体呈现自范性的条件之一：晶体生长速率适当,岩浆里熔融态的SiO2侵入地壳内的空洞冷却形成的,熔融态的SiO2快速冷却形成的，无晶体外形,熔融态的
3、SiO2缓慢冷却形成的，呈现晶体外形,二、晶体与非晶体,二、晶体与非晶体,二、晶体与非晶体,二、晶体与非晶体,本质上，晶体的自范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象。,非晶体粒子的排列则相对无序，无自范性。,二、晶体与非晶体,液熔融态物质凝固,气态物质冷却不经也太直接凝固（凝华）,溶质从溶液中析出,从饱和硫酸铜溶液中析出的硫酸铜晶体,从熔融态结晶出的硫晶体,升华得到的碘晶体,硫加热融化，自然冷却结晶后，得到黄色晶体。,固体直接变成紫色蒸气，蒸气遇冷又重新凝聚成紫黑色的固体。,有白色细小晶体析出。,实验3-1,二、晶体与非晶体,晶体有固定的熔点；非晶体没有固定的熔点。,晶体在不
4、同的方向上具有不同的物理性质。,包括晶体的强度、导电性、导热性、光学性质等。,非晶体则不具有物理性质各向异性的特点,间接确定某固体是否属于晶体：,区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：,对固体进行X射线衍射实验,二、晶体与非晶体,二、晶体与非晶体,晶体不一定都有规则的几何外形，如玛瑙。,同一物质可以是晶体，也可以是非晶体，如晶体SiO2和非晶体SiO2。,有着规则几何外形或者美观、对称外形的固体，不一定是晶体。例如，玻璃制品可以塑造出规则的几何外形，也可以具有美观对称的外观。,具有固定组成的物质也不一定是晶体，如某些无定形体也有固定的组成。,三、晶胞,描述晶体结构的基本单元,常规的晶胞都是平行六
5、面体，整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。,“无隙”：相邻晶胞之间没有任何。,“并置”：所有晶胞都是 排列的，取向。,间隙,平行,相同,所有晶胞的 及其内部的、及 是完全相同的。,形状,原子种类,个数,几何排列,三、晶胞,一个铜晶胞含有几个铜原子？,三、晶胞,体心：1,面心：1/2,顶点：1/8,棱边：1/4,三、晶胞,三、晶胞,金属钠（C）金属锌（Zn）碘（I2）金刚石（C）,(1)晶胞有几套平行棱？有几套平行面？,(2)数一数，它们分别平均含有几个原子？,晶胞有3套平行棱，有3套平行面？,四、晶体结构的测定,X射线衍射原理：单一波长的X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互
6、作用，会在记录仪上产生分立的斑点或明锐的衍射峰。,测定晶体结构最常用的仪器是X射线衍射仪,四、晶体结构的测定,晶体的X射线衍射实验图经过计算，可以获得包括晶胞形状和大小、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，以及结合晶体化学组成的信息推出原子之间的相互关系。,通过晶体X射线衍射实验，可以测定晶胞中各个原子的位置，根据原子坐标，可以计算原子间的距离，判断哪些原子之间存在化学键，确定键长和键角，得出分子的空间结构。,THANK YOU,Asadal has been running one of the biggest domain and web hosting sites in Korea since March 1998.More than 3,000,000 people have.visited our website,for domain registration and web hosting,
