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1、第三章晶体结构与性质,第一节 晶体的常识,干冰,K2Cr2O7,雪花晶体,食糖晶体,美丽的晶体,明矾晶体,单质硫,食盐晶体,自然界中美丽的雪花,观察图片,下列固体在外形上有什么区别?,明矾,玛瑙,一、晶体与非晶体,1.概念 晶体:内部微粒在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质 非晶体:内部原子或分子的排列为杂乱无章分布的固体物质。,一、晶体与非晶体,2.分类,如NaCl、CsCl等,如金刚石、晶体硅等,如冰、干冰等,如铁、铝等,如石墨,NaCl晶体结构示意图：,金刚石晶体结构示意图,干冰晶体结构,宏观晶体的形貌,立方,4.晶体与非晶体的本质差异,说明:(1)晶体自范性的本质:是晶体中粒
2、子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象.(2)晶体自范性的条件之一:生长速率适当.,有(能自发呈现多面体外形),没有(不能自发呈现多面体外形),原子在三维空间里呈周期性有序排列,原子排列相对无序,天然水晶球里的玛瑙和水晶,探究实验,【实验1】硫晶体的结晶 取少量硫粉置于蒸发皿中，加热至熔融态，停止加热，观察硫晶体的析出,【实验2】碘的凝华 在一小烧杯中加入少量碘，用一个表面皿盖在小烧杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小烧杯放在石棉网上加热，观察实验现象,【实验3】硫酸铜晶体的析出 取硫酸铜粉末配制高温饱和溶液，冷却析晶,5.晶体形成的途径,熔融态物质凝固.气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华
3、).溶质从溶液中析出.,各向异性(强度、导热性、光学性质等）,非晶体没有！,6 晶体的特性,自范性（规则的几何外形）,有固定的熔点,能使X-射线产生衍射,（最科学的区别晶体和非晶体的方法）,问题与思考,粉末状的固体由于没有规则的形状，所以不是晶体，对吗？,玻璃结构示意图,B,O,Si,M,1.晶体与非晶体的根本区别在于构成固体中的粒子在微观空间里是否呈现周期性的有序排列。观察教科书中的图3-5玻璃的结构示意图，构成玻璃的粒子无周期性的排列，是无序的，所以玻璃是非晶体。,学与问:,2.利用晶体与非晶体的性质差异来鉴别玻璃和宝石。宝石是晶体，具有固定的熔点和各向异性，可用硬度、熔点、折光率等性质来
4、鉴别宝石。（1）可观察宝石的形状，具有多面体的外形；实验它的硬度，可在玻璃上划出痕迹，初步确定它是晶体。（2）可利用宝石的折光率鉴别；（3）可利用X-射线衍射仪鉴别。,1.下列关于晶体与非晶体的说法正确的是()A.晶体一定比非晶体的熔点高B.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D.固体SiO2一定是晶体2.区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是()A.熔沸点 B.硬度 C.颜色 D.x-射线衍射实验,C,D,3.下列不属于晶体的特点是（）A.有固定的几何外形B.有各向异性C.有固定的熔点D.一定是无色透明的固体,D,4.晶体具有各向异性。如蓝晶石（Al2O3SiO2）在不同方向上的
5、硬度不同；又如石墨在与层垂直的方向上的导电率与层平行的方向上的导电率1104。晶体的各向异性主要表现在是：（）硬度 导热性 导电性 光学性质 A.B.C.D.,D,（二）区分方法：1、测定物质的熔沸点2、X-射线衍射实验3、测定物质的折射率4、测定晶体是否具有各向异性5、观察晶体的质点排列是否有序,二、晶胞（一）概念：描述晶体结构的基本单元（晶体中无限重复的部分）,（一）、由晶胞计算物质化学式的方法,体心：1,面心：1/2,棱边：1/4,顶点：1/8,晶胞体心.avi,晶胞棱.avi,晶胞顶点.avi,晶胞面.avi,平行六面体 晶胞,内部：,1,面上：,1/2,棱上：,1/4,顶点：,1/8
6、,小结:晶胞对质点（粒子）的占有率,1、体心全部2、面心1/23、棱上的点1/44、顶点（具体问题具体分析）立方体1/8 三棱柱1/12注：上述贡献的计算仅适用于离子晶体和原子晶体而不适用于分子晶体,A,B,练习1：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）,化学式：,AB,练习2：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）,A,B,化学式：,A2B,BA2,A,B,化学式：,练习3：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）,AB,B,化学式：,A,练习4：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（A表示阳离子
7、）,C,ABC3,探究（即自学检测即课本P64学与问）:下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)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：81/8+1=2；碘：（81/8+61/2）2=8；金刚石：81/8+61/2+4=8。,例:2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为,A、MgB B、MgB2 C、Mg2B D、Mg3B2,典例分析,Mg原子的数目：121/6+21/2=3B
8、原子的数目：6故化学式可表示为 MgB2,典例分析,1、下列关于晶体与非晶体的说法正确的是 A、晶体一定比非晶体的熔点高 B、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 D、固体SiO2一定是晶体2、区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是 A、熔沸点 B、硬度 C、颜色 D、x-射线衍射实验,C,D,当堂训练,3、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞)的结构.请回答：该化合物的化学式为_.,CaTiO3,课后作业：1、课本P64 1、2、3、4、（做在书上）2、（选做）登陆中国科普博览网站，输入关键词“什么是矿物”并阅读，生动有趣、受益匪浅哦。,3、如图所示晶体中每个阳离子A
9、或阴离子B，均可被另一种离子以四面体形式包围着，则该晶体对应的化学式为AAB BA2B CAB3 DA2B3,4、右面图形是石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和碳原子数是分别：A、6，6 B、2，4 C、2，3 D、3，2,5、某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心，晶体中距离最近的两个X与一个Y形成的夹角XYX的角度为：A.90 B.60 C.120 D.10928,7、如图是CsCl晶体的晶胞（晶体中最小的重复单元）已知晶体中2个最近的Cs+核间距离为acm，氯化铯的相对分子质量为M，NA为阿佛加德罗常数，则CsCl晶体的密度为（单位：克/cm3）A、8M/a3NA B、a3M/8NAC、M/a3NA D、a3M/NA,6、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞)的结构.请回答：(1)该化合物的化学式为_.(2)在该化合物晶体中，与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共有_个.(3)设该化合物的相对分子质量为M，密度为 阿伏加德罗常数为NA，则晶体中钙离子与钛离子之间的最短距离为_.,CaTiO3,6,
