高中化学课件《认识晶体》新授课课件

第一节认识晶体食糖晶体1观察图片，这些固体在外形上有什么区别？2Cu晶体结构示意图构成晶体与非晶体的微粒在空间的排列有何不同?NaCl晶体结构示意图3一、晶体的特性

（1）具有规则的几何外形。（3）各向异性：晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。

（4）对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。

（5）有固定的熔点而非晶态没有。（2）自范性：在适宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。42.晶体与非晶体

(1)晶体：内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质。(2)非晶体：内部微粒的排列呈现杂乱无章的分布状态。53.晶体的种类晶体类型金属晶体离子晶体分子晶体原子晶体微粒种类微粒间相互作用根据晶体构成微粒和相互作用不同分为四种类型：金属原子金属键

原子离子键共价键分子分子间作用力阴阳离子6二、晶体结构的堆积模型晶体为什么大都服从紧密堆积？金属晶体、离子晶体、分子晶体的结构中，金属键、离子键、分子间作用力均没有方向性，都趋向于使原子、离子或分子吸引尽可能多的微粒分布于周围，并以密堆积的方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定7最紧密堆积非紧密堆积密置层非密置层采用密置层排列能够降低体系的能量请你比较1.金属晶体属等径圆球的密堆积方式：8-----等径圆球的密堆积

由于金属键没有方向性，每个金属原子中的电子分布基本是球对称的，所以可以把金属晶体看成是由直径相等的圆球的三维空间堆积而成的。等径圆球的排列在一列上进行紧密堆积的方式只有一种,即

;等径圆球在平面上的堆积方式很多,请同学们通过实验进行探究。

1.金属晶体的密堆积结构所有的圆球都在一条直线上排列9在一列上的密堆积排列：所有的圆球都在一条直线上排列10在一个平面上的密堆积排列：

在一个层中，最紧密的堆积方式是:一个球与周围6个球相切，在中心的周围形成6个凹位，将其算为第一层----密置层一种常见的非密置层密置层11123456

第二层对第二层来讲最紧密的堆积方式是将球对准1，3，5位。(或对准2，4，6位，其情形是一样的)----密置双层123456AB，12

下图是A3型六方紧密堆积的前视图ABABA

第一种排列方式:将球对准第一层的球。123456

于是每两层形成一个周期，即ABAB堆积方式，形成六方紧密堆积---

A3型

关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式。13AB21141C15

第二种排列方式:将球对准第一层的

2，4，6位，不同于AB两层的位置，这是C层。12345612345612345616123456面心立方紧密堆积的前视图ABCAABC第四层再排A，于是形成ABCABC三层一个周期。得到面心立方堆积—A1型

17AB21182C19配位数:在密堆积中，一个原子或离子周围所邻接的原子或离子数目.A3型密堆积A1型密堆积

配位数12

(同层6，上下层各3

)

配位数12

(同层6，上下层各3

)

202.离子晶体的密堆积结构---非等径圆球的密堆积

由于阴阳离子的半径不相同，故离子晶体可以视为不等径圆球的密堆积，即：将不同半径的圆球的堆积看成是大球先按一定方式做等径圆球的密堆积，小球再填充在大球所形成的空隙中。

212.离子晶体属非等径圆球的密堆积方式：大球先按一定的方式做等径圆球密堆积小球再填充到大球所形成的空隙中22NaCl：

离子先以A1型紧密堆积，

离子再填充到空隙中。ZnS：

离子先以A1型紧密堆积，

离子再填充到空隙中。Cl－Na＋S2－Zn2＋23

由于范德华力没有方向性和饱和性，因此分子间尽可能采取紧密排列方式，但分子的排列方式与分子的形状有关。如：CO2作为直线型分子的二氧化碳在空间是以A1型密堆积方式形成晶体的。3.分子晶体的堆积方式－紧密堆积方式

24分子晶体属非等径圆球密堆积方式：分子晶体尽可能采取紧密堆积的方式，但受到分子形状的影响。例如：干冰采用A1型紧密堆积方式而冰中水分子的堆积受到

的影响氢键254.原子晶体堆积方式－不服从紧密堆积方式原因：共价键具有饱和性和方向性，因此就决定了一个原子周围的其他原子的数目不仅是有限的，而且堆积方向是一定的，所以不是密堆积。26三、晶体结构的基本单元——晶胞简单立方晶胞认识几种晶胞：面心立方晶胞27体心立方晶胞简单单斜晶胞28

1.晶胞是晶体中最小结构重复单元。

2.晶胞必须符合两个条件：一是代表晶体的化学组成二是代表晶体的对称性，即与晶体具有相同的对称元素——对称轴，对称面和对称中心)。晶胞是从晶体结构中截取出来的大小、形状完全相同的平行六面体。3.晶胞按其周期性在三维空间重复排列（无隙并置堆砌）成晶体。划分晶胞要遵循2个原则：一是尽可能反映晶体内结构的对称性；二是尽可能小。29并置堆砌整个晶体就是由晶胞周期性的在三维空间并置堆砌而成的。所谓并置堆砌是指平行六面体之间没有任何空隙，同时相邻的八个平行六面体均能公用顶点。30A3型最密堆积及其六方晶胞：六方最密堆积（含三个晶胞）31A1型最密堆积及其面心立方晶胞立方最密堆积32晶胞中微粒数目的计算晶胞中的不同位置的微粒是被一个或几个相邻晶胞分享的，因此一个晶胞所包含的实际内容是“切割”以后的部分计算方法：切割法331、顶点：一个立方体的顶点由八个相同的立方体在共用，则平均每个立方体只分到其1/8.晶胞中金属原子数目的计算方法(平均值)341、顶点：一个立方体的顶点由八个相同的立方体在共用，则平均每个立方体只分到其1/8.2、面：1/2晶胞中金属原子数目的计算方法(平均值)351、顶点：一个立方体的顶点由八个相同的立方体在共用，则平均每个立方体只分到其1/8.2、面：1/23、棱：1/4晶胞中金属原子数目的计算方法(平均值)361、顶点：一个立方体的顶点由八个相同的立方体在共用，则平均每个立方体只分到其1/8.2、面：1/23、棱：1/44、体心：1晶胞中金属原子数目的计算方法(平均值)37方法小结(对于立方体结构)位于顶点的微粒，晶胞完全拥有其1/8。位于面心的微粒，晶胞完全拥有其1/2。位于棱上的微粒，晶胞完全拥有其1/4。位于体心上的微粒，微粒完全属于该晶胞。结束38晶胞中金属原子数目的计算方法(平均值)顶点算1/8棱算1/4面心算1/2体心算139氯化铯晶体氯化铯的小晶胞铯离子：氯离子：思考：氯化铯晶体中氯离子和铯离子分别处于晶胞的什么位置？40NaCl晶胞CsCl晶胞计算：NaCl晶胞、CsCl晶胞中含有的阴、阳离子数目分别是多少？钠离子：1＋12×1/4＝4氯离子：8×1/8＋6×1/2＝4铯离子：1氯离子：8×1/8＝141例题分析：如图所示的晶体结构是一种具有优良的压电、铁电、光电等功能的晶体材料的晶胞。晶体内与每个“Tｉ”紧邻的氧原子数和这种晶体材料的化学式分别是（各元素所带的电荷均已略去）O原子Ti原子Ba原子42例题解析：化学式为：BaTiO3Ba：1x1Ti：8x(1/8)O：12x(1/4)O原子Ti原子Ba原子43已知铜晶胞是面心立方晶胞，该晶胞的边长为3.6210-10m，每一个铜原子的质量为1.05510-25kg

，试回答下列问题：（1）一个晶胞中“实际”拥有的铜原