理学简明无机化学

1、1 自然界中绝大多数物自然界中绝大多数物质是固体。固体分晶体和质是固体。固体分晶体和非晶体两大类。非晶体两大类。23晶体什么样？4晶体什么样（2）5晶体什么样（3）6晶体什么样（4）7雪花晶体雪花晶体食糖晶体食糖晶体明矾晶体明矾晶体食盐晶体食盐晶体89观察观察思考思考 请同学们判断下列物质是晶体还是非晶体请同学们判断下列物质是晶体还是非晶体：10思考思考 什么是晶体？什么是非晶体？什么是晶体？什么是非晶体？ 晶体有什么特点和性质？晶体有什么特点和性质？ 晶体和非晶体的本质区别是什么？晶体和非晶体的本质区别是什么？11一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体 1.1.概念概念 晶体晶体: :具有规则几何

2、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 2.2.分类分类 根据构成晶体粒子的种类及粒子之间的相根据构成晶体粒子的种类及粒子之间的相互作用不同，可将晶体分为若干类型。互作用不同，可将晶体分为若干类型。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 混合晶体混合晶体12晶体晶体SiOSiO2 2和非晶体和非晶体SiOSiO2 2的投影示意图的投影示意图133.3.晶体与晶体与非晶体的本质差异非晶体的本质差异 说明说明: : (1) (1)晶体的自范性即晶体能自发地呈现多面体外晶体的自范性即晶体能自发地呈现多面

3、体外形的性质。形的性质。自范性自范性微观结构微观结构晶体晶体非晶体非晶体有有(能能自发自发呈现多面体外形呈现多面体外形)没有没有(不能自发呈现多面体外不能自发呈现多面体外形形)原子在三维空间里原子在三维空间里呈周期性有序排列呈周期性有序排列原子排列相对无序原子排列相对无序14 说明说明: (2)晶体自范性的本质晶体自范性的本质:是晶体中粒子微观空是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象间里呈现周期性的有序排列的宏观表象. 晶体：内部微粒（原子、离子或分子）在三晶体：内部微粒（原子、离子或分子）在三维空间里按一定规律做周期性有序排列构成维空间里按一定规律做周期性有序排列构成的固体物质

4、称为晶体。的固体物质称为晶体。 非晶体：橡胶、玻璃等固体，其内部原子或非晶体：橡胶、玻璃等固体，其内部原子或分子的排列呈无序的分布状态，称为非晶体分子的排列呈无序的分布状态，称为非晶体（非晶体又称玻璃体）。（非晶体又称玻璃体）。 (3)晶体呈现自范性的条件之一晶体呈现自范性的条件之一:生长生长速率速率适适当当. （看教材（看教材P60)15探究实验探究实验【实验实验1 1】 硫晶体的结晶硫晶体的结晶 取少量硫粉置于蒸发皿中，加热至熔融取少量硫粉置于蒸发皿中，加热至熔融态，停止加热，观察硫晶体的析出态，停止加热，观察硫晶体的析出【实验实验2 2】 碘的凝华碘的凝华 在一小烧杯中加入少量碘，用一个

5、表面皿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，观察实验现象小烧杯放在石棉网上加热，观察实验现象【实验实验3 3】 硫酸铜晶体的析出硫酸铜晶体的析出 取硫酸铜粉末配置高温饱和溶液，冷却取硫酸铜粉末配置高温饱和溶液，冷却析晶析晶164.4.获得晶体的三条途径获得晶体的三条途径 熔融态物质凝固熔融态物质凝固. . 气态物质冷却不经液态直接凝固气态物质冷却不经液态直接凝固( (凝华凝华). ). 溶质从溶液中析出溶质从溶液中析出. .17问题与思考问题与思考 许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形，它许多固体

6、粉末用肉眼看不到晶体外形，它们都不是晶体吗？们都不是晶体吗？某些晶体的显微照片某些晶体的显微照片 185.5.晶体的特点晶体的特点 有规则的几何外形（晶体的自范性）有规则的几何外形（晶体的自范性） 有固定的熔沸点有固定的熔沸点 各向异性各向异性( (强度、导热性、光学性质等）强度、导热性、光学性质等）（看教材（看教材P61P61） 能使能使X-X-射线产生衍射射线产生衍射 19非晶态二氧化硅和晶态二氧化硅非晶态二氧化硅和晶态二氧化硅X-X-衍射粉末图谱的对比衍射粉末图谱的对比20 图为玻璃的结构示意图，玻璃是不是晶体？为什么？问题与思考问题与思考玻璃的结构示意图玻璃的结构示意图还可用什么方法鉴

7、别？还可用什么方法鉴别？216.晶体和非晶体的判断方法晶体和非晶体的判断方法（1）测定固体有无固定的熔、沸点。）测定固体有无固定的熔、沸点。（2）观察固体的物理性质是否表现出各向）观察固体的物理性质是否表现出各向异性。异性。（3）对固体进行）对固体进行X射线衍射实验，是区分射线衍射实验，是区分晶体与非晶体最可靠的方法。晶体与非晶体最可靠的方法。22二二.晶胞晶胞1.1.定义定义: :晶体中重复出现的最基本的结构单元。晶体中重复出现的最基本的结构单元。 好比蜂巢里的蜂室好比蜂巢里的蜂室 。23晶体与晶胞的关系正好比蜂巢与蜂晶体与晶胞的关系正好比蜂巢与蜂室的关系室的关系 24平行六面体平行六面体无

8、隙并无隙并置置铜晶体铜晶体铜铜晶晶胞胞25平行六平行六面体面体无隙并置无隙并置262、晶胞的结构、晶胞的结构 一般来说，晶胞都是平行六面体，晶胞一般来说，晶胞都是平行六面体，晶胞只是晶体微观空间里的一个基本单元，在它只是晶体微观空间里的一个基本单元，在它的上下左右前后无隙并置地排列着无数晶胞，的上下左右前后无隙并置地排列着无数晶胞，而且所有晶胞的形状及其内部的微粒种类、而且所有晶胞的形状及其内部的微粒种类、个数及几何排列是完全相同的。个数及几何排列是完全相同的。27三种典型立方晶体结构三种典型立方晶体结构3、晶胞的类型、晶胞的类型284.晶胞中原子个数的计算晶胞中原子个数的计算体心：体心：1面

9、心面心:1/2顶点顶点:1/8棱边棱边:1/429属于4个小立方体属于8个小立方体30立方晶胞立方晶胞体心：体心：1面心：面心： 1/2棱边：棱边： 1/4顶点：顶点： 1/8小结小结: :晶胞对质点的占有率晶胞对质点的占有率31学与问学与问1 图依次为Na、Zn晶胞的示意图，数一数，它们平均分别含几个原子？32学与问学与问2 图依次为I2、金刚石晶胞的示意图，数一数，它们平均分别含几个原子？3334AB练习练习1：根据离子晶体的晶胞结构，判断下根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）表示阳离子）化学式：化学式： AB35练习练习2：根据离子晶体

10、的晶根据离子晶体的晶胞胞结构，判断下结构，判断下列列离子晶体离子晶体的化学式：（的化学式：（A表示阳离子）表示阳离子）AB化学式：化学式：A2B36AB化学式：化学式：练习练习3：根据离子晶体的晶胞结构，判断下：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）表示阳离子）AB37B化学式：化学式：A练习练习4：根据离子晶体的晶胞结构，判断下：根据离子晶体的晶胞结构，判断下列离子晶体的化学式：（列离子晶体的化学式：（A表示阳离子）表示阳离子）CABC338练习练习5 5：下：下图为高温超导领域的一种化合物钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单元。1

11、）在该物质的晶体中，每个钛离子周围与它最接近且距离相等的钛离子共有 个2）该晶体结构单元中，氧、钛、钙离子的个数比是 。6O：121/43Ti: 8 1/81Ca：1 39水晶石水晶石404142晶体什么样（2）43晶体什么样（4）44一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体 1.1.概念概念 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 2.2.分类分类 根据构成晶体粒子的种类及粒子之间的相根据构成晶体粒子的种类及粒子之间的相互作用不同，可将晶体分为若干类型。互作用不同，可将晶体分为若干类型。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 混合晶体混合晶体454.4.获得晶体的三条途径获得晶体的三条途径 熔融态物质凝固熔融态物质凝固. . 气态物质冷却不经液态直接凝固气态物质冷却不经液态直接凝固(