2023学年完整公开课版晶体的常识

第三章晶体结构与性质第一节晶体常识

水晶石钻石祖母绿猫眼石紫水晶黄水晶胆矾晶体明矾晶体冰糖晶体Cu晶体结构示意图CO2晶体结构示意图金刚石晶体结构示意图NaCl晶体结构示意图：Cl¯Na+思考?1、从外形看,晶体与非晶体有何不同?2、构成晶体的微粒在空间的排列有何特点?2、特点和性质：（1）结构特性——晶体有自范性（2）晶体具有各向异性（强度、导热性、光学性质）（3）晶体具有固定的熔点3、晶体和非晶体的本质区别：构成固体的粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列1、定义：晶体——具有规则几何外形的固体

非晶体——没有规则几何外形的固体一、晶体和非晶体天然水晶球里的玛瑙和水晶4、晶体自范性的条件之一是生长的速率适当5、晶体形成的途径(1)熔融态物质凝固(2)气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）(3)溶质从溶液中析出许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形,但在光学显微镜下可观察到规则的晶体外形学与问玻璃的结构示意图2、根据晶体的物理性质的各向异性的特点，人们很容易识别用玻璃仿造的假宝石。你能列举一些可能有效的方法鉴别假宝石吗？1、某同学在网站上找到一张玻璃的结构示意图，如右图，这张图说明玻璃是不是晶体？为什么？1、玻璃是非晶体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。学与问（1）性质差异如：外形、硬度、熔点、折光率（2）区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X-射线衍射实验。6、鉴别晶体和非晶体二﹑晶胞1.晶胞：晶体中最小的重复单元蜂巢与蜂室铜晶体铜晶胞

晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻然而蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图NaCl晶体结构和晶胞思考与交流:1.上述铜晶体、金刚石、NaCl晶体的晶胞空间构形是怎样的？

2.在NaCl晶体中，晶胞是如何排列的？晶胞之间是否存在空隙？2、三种典型立方晶体结构体心立方简单立方面心立方平行六面体无隙并置3、特点：晶胞都是平行六面体.晶胞在晶体中是“无隙并置”而成.体心：1面心：1/2顶点：1/8棱边：1/44.晶胞中原子个数的计算探究:

下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(12)、金刚石(C)晶胞的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子?

石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构（如图），试回答下列问题：（1）图中平均每个正六边形占有C原子数为____个、占有的碳碳键数为____个。碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_______。练习：2:323

某晶胞结构如图所示，晶胞中各微粒个数分别为：铜________个钡________个钇________个练习：231【例2】最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如下图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是

。解析：由于本题团簇分子指的是一个分子的具体结构，并不是晶体中的最小的一个重复单位，不能采用均摊法分析，所以只需数出该结构内两种原子的数目就可以了。答案为：Ti14C13【例3】钛酸钡的热稳定性好，介电常数高，在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。钛酸钡晶体的结构示意图为下图，它的化学式是（）A.BaTi8O12

B.BaTi4O6C.BaTi2O4

D.BaTiO3D解题关键：

Ba在立方体的中心，完全属于该晶胞； Ti处于立方体的8个顶点，每个Ti为与之相连的8个立方体所共用，即只有1/8属于该晶胞; O处于立方体的12条棱的中点，每条棱为四个立方体共用，故每个O只有1/4属于该晶胞;即晶体中： Ba:Ti:O=1:(8×1/8):(12×1/4)=1:1:3易错剖析：如果以为钛酸钡晶体就是一个个孤立的如题图所示的结构，就会错选C3.常见晶胞中微粒数的计算

(1)六方晶胞：在六方体顶点的微粒为6个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有，在体内的微粒全属于该晶胞。微粒数为：12×1/6+2×1/2+3=6长方体晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献：顶----1/8棱----1/4面----1/2心----1（2）面心立方：在立方体顶点的微粒为8个晶胞共有，在面心的为2个晶胞共有。微粒数为：8×1/8+6×1/2=4

(3)体心立方：在立方体顶点的微粒为8个晶胞共享，处于体心的金属原子全部属于该晶胞。微粒数为：8×1/8+1=21.晶体与非晶体的严格判别可采用()A.有否自范性 B.有否各向异性

C.有否固定熔点 D.有否周期性结构2.某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其排列方式如图所示(其中前后两面心上的B原子未能画出)，晶体中A、B、C的中原子个数之比依次为()A.1:3:1B.2:3:1C.2:2:1D.1:3:3【课后巩固练习】DA3．某离子化合物的晶胞如右图所示立体结构，晶胞是整个晶体中最基本的重复单位。阳离子位于此晶胞的中心，阴离子位于8个顶点，该离子化合物中，阴、阳离子个数比是（）

A、1∶8 B、1∶4C、1∶2 D、1∶1D4.现有甲、乙、丙(如下图》三种晶体的晶胞：(甲中x处于晶胞的中心，乙中a处于晶胞的中心)，可推知：甲晶体中x与y的个数比是__________，乙中a与b的个数比是__________，丙晶胞中有_______个c离子，有____________个d离子。4:31:1444.解析：x:y＝4:3a：b＝1：14个c4个d处于晶胞中心的x或a为该晶胞单独占有，位于立方体顶点的微粒为8个立方体共有，位于立方体棱边的微粒为四个立方体共有，位于立方体面的微粒为两个立方体共有，所以x:y＝l:6×1／8＝4:3；a:b=1:8×1／8＝1:1；丙晶胞中c离子为12×1／4+1＝4(个)；d离子为8×1／8+6×1／2＝4(个)

5.2001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、MgBB、MgB2C、Mg2B

D、Mg3B2Mg原子的数目：12×1/6+2×1/2=3B原子的数目：6故化学式可表示为

MgB2

石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构（如图），试回答下列问题：（1）图中平均每个正六边形占有C原子数为____个、占有的碳碳键数为____个。碳原子数目与碳碳化学键数目之比为_