晶体常识【上课用】

1、橡胶、玻璃、琥珀、树脂、陶橡胶、玻璃、琥珀、树脂、陶瓷、水泥等瓷、水泥等液晶、类晶、拟晶液晶、类晶、拟晶 定义定义放大的雪花图片水晶石水晶石胆胆矾矾晶晶体体 明明矾矾晶晶体体冰糖晶体冰糖晶体橡胶一些非晶体表象定义表象定义思考与交流：相同的化学成分的固体可能是晶体，也可能是非晶体相同的化学成分的固体可能是晶体，也可能是非晶体 微观定义（本质差异）微观定义（本质差异）: :例：高锰酸钾、金刚石、干冰、石墨、宝石、水晶、例：高锰酸钾、金刚石、干冰、石墨、宝石、水晶、明矾、食盐、雪花、各种金属和大部分矿石等明矾、食盐、雪花、各种金属和大部分矿石等例：玻璃、橡胶、陶瓷、石蜡、松香、沥青、塑料、例：玻璃、

2、橡胶、陶瓷、石蜡、松香、沥青、塑料、电木等电木等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 混合型晶体混合型晶体2.分类分类如如NaCl、CsCl等等如金刚石、晶体硅等如金刚石、晶体硅等如冰、干冰等如冰、干冰等如铁、铝等如铁、铝等如石墨如石墨根据内部微粒的种类和微粒间的相互作用不同根据内部微粒的种类和微粒间的相互作用不同不是晶体，粒子排列无序，没有晶体的自范性。不是晶体，粒子排列无序，没有晶体的自范性。思考与交流：固体加热直接固体加热直接变成紫色蒸汽，变成紫色蒸汽，蒸汽遇冷又重蒸汽遇冷又重新凝聚成固体新凝聚成固体缺角的晶体缺角的晶体在饱和溶液在饱和溶液中慢慢

3、变为中慢慢变为完整的外形完整的外形特点和性质特点和性质固定的熔点固定的熔点自范性（自范性（各向异性各向异性各向异性是指在不同的方向上表现出不同的物各向异性是指在不同的方向上表现出不同的物理性质理性质表面涂蜡的玻璃表面涂蜡的玻璃柱面涂蜡的水晶柱面涂蜡的水晶分别用红热的针接触蜡面中央分别用红热的针接触蜡面中央特点和性质特点和性质固定的熔点固定的熔点自范性（自范性（各向异性各向异性晶体有晶体有分立的分立的斑点，斑点，明锐的明锐的谱线谱线2：宝石是晶体，利用晶体与非晶体的性质差异来鉴：宝石是晶体，利用晶体与非晶体的性质差异来鉴别玻璃和宝石别玻璃和宝石A、采用、采用X射线衍射实验，当射线衍射实验，当X射

4、线照射假宝石射线照射假宝石 时，时，不能使不能使X射线产生衍射，只有散射效应。射线产生衍射，只有散射效应。B、观看是否具有对称性，在外形上假宝石没有相、观看是否具有对称性，在外形上假宝石没有相等的晶面、晶棱和顶角重复出现。等的晶面、晶棱和顶角重复出现。C、用它来刻划玻璃，真宝石硬度大，可刻划玻璃、用它来刻划玻璃，真宝石硬度大，可刻划玻璃；而假宝石硬度小，不能用来刻划玻璃。；而假宝石硬度小，不能用来刻划玻璃。D、加热，真宝石沸点很高，而假宝石无固定的熔、加热，真宝石沸点很高，而假宝石无固定的熔沸点，在一定的范围内便开始熔化。沸点，在一定的范围内便开始熔化。E、可利用宝石的折光率鉴别、可利用宝石的

5、折光率鉴别你想知道人造钻石和天然钻石的区别吗？思考思考“学与问学与问”：教材教材62页页人造钻石和天然钻石的区别周期性有序周期性有序1 1、下列物质中，属于晶体的是、下列物质中，属于晶体的是（ ） A A橡胶橡胶 B B玻璃玻璃 C C食盐食盐 D D水晶水晶2 2、下列物质属于非晶体的是、下列物质属于非晶体的是 （ ） A A硫磺硫磺 B B白磷白磷 C C松香松香 D D胆矾胆矾CDC3 3关于晶体的说法正确的是（关于晶体的说法正确的是（ ）A A凡是有规则外形的固体一定是晶体凡是有规则外形的固体一定是晶体 B B有些晶体是纯净物，有些晶体是混合物有些晶体是纯净物，有些晶体是混合物C C晶

6、体从外观上看是有规则几何形状的固体晶体从外观上看是有规则几何形状的固体 D D不同的晶体可能有不同的几何形状不同的晶体可能有不同的几何形状CD 4 4、关于晶体的自范性，下列叙述正确的是、关于晶体的自范性，下列叙述正确的是( ( ) )A A破损的晶体能够在固态时自动变成规则破损的晶体能够在固态时自动变成规则 的多面体的多面体B B缺角的氯化钠晶体在饱和缺角的氯化钠晶体在饱和NaClNaCl溶液中慢溶液中慢 慢变为完美的立方体晶块慢变为完美的立方体晶块C C圆形容器中结出的冰是圆形的体现了晶圆形容器中结出的冰是圆形的体现了晶 体的自范性体的自范性D D由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的由玻璃制

7、成规则的玻璃球体现了晶体的 自范性自范性B5.5.下列有关获得晶体的途径，错误的是下列有关获得晶体的途径，错误的是( () )A A从熔融态结晶出来的硫从熔融态结晶出来的硫 B B熔融态物质急速冷却熔融态物质急速冷却C C凝华得到的碘凝华得到的碘 D D从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜B1.下列关于晶体与非晶体的说法正确下列关于晶体与非晶体的说法正确的是（的是（ ） A.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

8、2.区别晶体与非晶体最可靠的科学方区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是（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练习：练习： 为了描述晶体在微观空间里原子的排列，无须画为了描述晶体在微观空间里原子的排列，无须画出千千万万个原子，只需在晶体微观空间里取出一个出千千万万个原子，只需在晶体微观空间里取出一个基本单元即可。基本单元即可。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（晶体中的最小晶体中的最小重复重复单元）单元）2 .晶胞的特征：晶胞的特征：通过上、下、左、右、前、后的通过上、下、左、右、前、后的平移平移能与下一个最能与下

9、一个最小单元（即晶胞）小单元（即晶胞）完全重合完全重合3.3. 一般来说一般来说, ,晶胞都是平行六面体晶胞都是平行六面体 （一）一）:晶胞晶胞:4. 4. 晶体和晶胞的关系：晶体和晶胞的关系：晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置无隙并置”而成.( (蜂巢和蜂室的关系教材蜂巢和蜂室的关系教材6 63 3页图页图3-7)3-7)平行六平行六面体面体“无隙无隙”指相邻的晶胞之间没有任何间隙；指相邻的晶胞之间没有任何间隙；一个晶胞一个晶胞与相邻的晶胞完全共顶点、共与相邻的晶胞完全共顶点、共“并置并置”指所有晶胞都是平行排指所有晶胞都是平行排列列的，取向相同。的，取向相同。一一个晶胞到另一个晶胞只需

10、平移，不需转动个晶胞到另一个晶胞只需平移，不需转动“完全等同完全等同”指所有晶胞的形状、内部的原子种类、指所有晶胞的形状、内部的原子种类、个数及几何排列完全相同个数及几何排列完全相同知道了晶胞的大小和形状以及晶胞中粒子种类，数目和粒知道了晶胞的大小和形状以及晶胞中粒子种类，数目和粒子所处的空间位置，就可以了解整个晶体的结构子所处的空间位置，就可以了解整个晶体的结构1.晶胞：晶胞：晶体中的最小晶体中的最小重复重复单元单元2 .晶胞的特征：晶胞的特征：通过上、下、左、右、前、后的通过上、下、左、右、前、后的平移平移能与下一个最能与下一个最小单元（即晶胞）小单元（即晶胞）完全重合完全重合3. 一般来

11、说一般来说,晶胞都是平行六面体晶胞都是平行六面体 （一）一）:晶胞晶胞:4. 晶体和晶胞的关系：晶体和晶胞的关系：晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置无隙并置”而成.(蜂巢和蜂室的关系教材蜂巢和蜂室的关系教材63页图页图3-7)答案答案: B 为什么呢为什么呢?问题问题: 铜晶体的一个晶胞中含有多少个铜原子铜晶体的一个晶胞中含有多少个铜原子? A: 14 B: 4 C: 8 D: 6均摊法确定晶胞中的粒子数目和晶体的化学式均摊法确定晶胞中的粒子数目和晶体的化学式均摊是指每个结构单元（晶胞）平均摊是指每个结构单元（晶胞）平均拥有的粒子数目。在晶体中，一均拥有的粒子数目。在晶体中，一个粒子同时为

12、个粒子同时为n n个结构单元（晶胞）个结构单元（晶胞）所共有，那么对一个结构单元（晶所共有，那么对一个结构单元（晶胞）来讲，该粒子只能算作是胞）来讲，该粒子只能算作是1/n1/n(二二):平行六面体平行六面体体心：体心：1面心：面心：1/2顶点：顶点：1/8棱边：棱边：1/41 12 24 43 37 76 68 85 51 12 22 21 13 34 4请看请看:1 1体心：体心：1面心：面心：1/2顶点：顶点：1/8棱边：棱边：1/4(二二):平行六面体平行六面体学与问：探究学与问：探究:下图依次是金属钠下图依次是金属钠(Na)、金、金属锌属锌(Zn)、碘、碘(I2)、金刚石、金刚石(C

13、)晶胞的示意晶胞的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子图，数一数，它们分别平均含几个原子?81/8+1=281/8+1=22 81/8+61/2=881/8+61/2+4=8 各各4个个绿色：绿色：8 1/8+61/2 = 4灰色：灰色：12 +1=4各各1/2个个 试一试试一试 计算下面几种晶胞中分别含有几个原子计算下面几种晶胞中分别含有几个原子?课课 堂堂 练练 习习 题题1.钛酸钡的热稳定性好钛酸钡的热稳定性好, 介电常数高介电常数高,在小型变在小型变 压器、话筒和扩音器压器、话筒和扩音器 中都有应用。其晶体中都有应用。其晶体 的结构示意图如右图的结构示意图如右图 所示。则它的化学式所

14、示。则它的化学式 为（为（ ） 上海市上海市20012001年奥赛初赛试题年奥赛初赛试题 A.BaTiA.BaTi8 8O O1212 B. BaTi B. BaTi4 4O O6 6 C. BaTi C. BaTi2 2O O4 4 D. BaTiO D. BaTiO3 3BaTiOD1：1C2DEFXY3Z 石墨晶体的石墨晶体的层状层状结构，结构，层内为平面正六边形结构层内为平面正六边形结构（如图），试回答下列问题：（如图），试回答下列问题：（1 1）图中平均每个正六边）图中平均每个正六边形占有形占有C C原子数为原子数为_个、个、占有的碳碳键数为占有的碳碳键数为_个。个。碳原子数目与碳碳

15、化学键数碳原子数目与碳碳化学键数目之比为目之比为_。练习练习3 3：2 2：3 32 23 3Mg原子的数目：原子的数目：121/6+21/2=3B原子的数目：原子的数目：6故化学式可表示为故化学式可表示为 MgB24：探究：探究:下图是下图是MgxBy组成的示意图，试确定它的组成的示意图，试确定它的分子式分子式?六棱柱晶胞六棱柱晶胞：在在六棱柱六棱柱顶点的微粒为顶点的微粒为6 6个晶胞共有，在个晶胞共有，在面心的为面心的为2 2个晶胞共有，在体内的微粒全属于该晶胞。个晶胞共有，在体内的微粒全属于该晶胞。水平棱上的微粒被水平棱上的微粒被4 4个晶胞共有个晶胞共有竖直竖直棱上的微粒被棱上的微粒被

16、3个晶胞共有个晶胞共有注意：注意：在使用均摊法计算规律时：在使用均摊法计算规律时：一定先看清楚是否是晶胞构型；一定先看清楚是否是晶胞构型；是否是平行六面体，若非平行六面体，是否是平行六面体，若非平行六面体，晶胞中的微粒数视情况而定！晶胞中的微粒数视情况而定！顶点顶点面心面心体心体心棱上棱上平行六面体平行六面体 1/81/211/4六棱柱六棱柱三棱柱三棱柱1/61/21水平水平 1/4竖直竖直 1/31/121/21水平水平 1/4竖直竖直 1/6晶胞晶胞思考思考1.NaCl1.NaCl晶体中，每个晶体中，每个NaNa+ +周周 围最近距离的围最近距离的ClCl- -有有 个？个？ 每个每个Cl

17、Cl- -周围最近距离的周围最近距离的 NaNa+ +有有 个？个？2.2.在在NaClNaCl晶体中，每个晶体中，每个NaNa+ +周周 围最近距离的围最近距离的NaNa+ +有有 个？个？3.3.氯化钠的化学式用氯化钠的化学式用“NaClNaCl”来表示，原因何在？能来表示，原因何在？能否否 把把“NaClNaCl”称为分子式？称为分子式？ 4.4.每个晶胞中平均有每个晶胞中平均有 个个NaNa+ +？ 个个ClCl- -？（位于顶？（位于顶 点、棱边、面心、体心上的粒子对该晶胞的贡献）点、棱边、面心、体心上的粒子对该晶胞的贡献）5.5.该晶胞中，若该晶胞中，若NaNa+ +和和ClCl-

18、 -间的最近距离为间的最近距离为 0.5a 0.5ax1010-10-10m m， 则晶体的密度则晶体的密度= = 6 66 6121244390/a3 （g/cm3）2 21 13 34 4晶胞晶胞晶胞晶胞a a1010-8-8cmcm晶体中最小正方体中所含的晶体中最小正方体中所含的NaNa+ +和和ClCl的个数均为的个数均为: :（个）（个）84 4= =1216.0210232158.5g 即每个小正方体中平均含即每个小正方体中平均含 个个“NaClNaCl”，质量为，质量为: :21解解法法2 2： 而此小正方体体积为而此小正方体体积为(0.5a(0.5a1010-8-8) )3 33 36.0210232158.5g(0.5a(0.5a1010-8-8) )3 33 3390a3g. -3=故故NaClNaCl晶体的密度为：晶体的密度为：解解法法1 1： 每个晶胞中所含的每个晶胞中所含的NaNa+ +和和ClCl的个数均为的个数均为4 4个，即含个，即含4 4个个“NaClNaCl”。 每个晶胞的质量为：每个晶胞的质量为：6.02102358.54g 每个晶胞的体积为：每个晶胞的体积为：(a(a1010-8-8) )3 33 3故故NaClNaCl晶体的密度为：晶体的密度为：6.02102358.54(a(a1