人教版新课改选修3第三章第一节晶体的常识.ppt

1、第三章 晶体结构与性质,第一节 晶体常识,金刚石,冰糖,石墨,水晶石,紫水 晶,观察图片,下列固体在外形上有什么区别?,祖 母 绿,钻 石,猫 眼 石,胆矾,明 矾,冰糖,泡沫塑料,玛瑙,观察思考,请同学们判断下列物质是晶体还是非晶体：,一、晶体与非晶体区别,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,从外观上看,这是为什么呢？,Think,？,Cu晶体结构示意图,CO2晶体结构示意图,观察图片: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,金刚石晶体结构示意图,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称为晶体。,原子

2、呈周期性有序排列,原子排列相对无序,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 又称玻璃体,一、晶体和非晶体,思考 为什么晶体呈现规则的几何外形，而非晶体没有规则的几何外形呢？你认为可能和什么因素有关？,2、分类,3、特点和性质： （1）自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的性质是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表现,（2）物理性质表现各向异性（强度、导热性、 光学性质）同样反映了晶体内部粒子排列 的有序性,（3）晶体具有固定的熔点,4.晶体与非晶体区别,晶体自范性的本质：是晶体中的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。 晶体自范性的条件之一：生长

3、速率适当。,玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成没有规则外形 水晶则是熔融态SiO2缓慢冷却形成有规则外形,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,问题与思考,粉末状的固体是否都为非晶体呢？,那么怎样判断固体是晶体还是非晶体呢？,一些晶体的显微照片：（见教材P61图33）,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？,非晶体,观察对称性、刻划玻璃、

4、加热、X射线衍射,（1）物理性质差异 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,晶体和非晶体的差异,具有规则的几何外形,有,粒子在三维空间周期性有序排列,各向异性,固定,不具有规则的几何外形,没有,粒子排列相对无序,各向同性,不固定,微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列,1、怎样描述粒子在微观空间的排列？晶体和晶胞有什么关系？ 2、观察、分析教科书中的图3-8，处于晶胞中不同位置的粒子，对整个晶胞的贡献是多少？ 3、上述铜晶体、金刚石、CO2晶体、NaCl晶体的晶胞的空间构型呈什么形状？ 4、在上述晶体中，晶胞是如

5、何排列的？晶胞之间是否有空隙？,二晶胞,1. 晶胞：描述晶体结构的基本单元,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。,铜晶体,铜晶胞,金刚石的多面体外形,晶体结构,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、CO2晶体、NaCl晶体的晶胞的空间构形呈什么形状？ 2.在上述晶体中，晶胞是如何排列的？晶胞之间是否存在空隙？,CO2晶胞,平行六面体,无隙并置,2、特点：晶胞都是平行六面体.晶胞在晶体中是“无隙并置”而成.,3、三种典型立方晶体结构,体心立方,简单立方,面心立方,思考 铜晶体的一个晶

6、胞中含有多少个铜原子? A: 14 B: 4 C: 8 D: 6,体心：1,面心：1/2,顶点：1/8,棱边：1/4,4.晶胞中原子个数的计算,体心：1,面心：1/2,顶点：1/8,棱边：1/4,分摊法：晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/x,小结：立方晶胞中对质点的占有率,顶点：8 1/8 = 1 面上：6 1/2= 3 总共：1+3=4,A= 4 1/8=1/2,练习: 下面晶胞中含有原子个数及其化学式,B= 4 1/8=1/2,A与B原子的个数比等于 该物质化学式可表示为:,1:1,A B,晶体化学式确定：晶胞内不同微粒的个数最简整数

7、比,1、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞,可推知：甲晶体中A与B的离子个数比为 ；乙晶体的化学式为 ；丙晶体的化学式为_；丁晶体的化学式为_。,1：1,C2D,EF,XY3Z,绿色：81/861/2 4 灰色：121/414,练习: 1: 下面的晶胞中分别含有几个原子?,2、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，它们分别平均含有几个原子?,Na,Zn,I2,金刚石,学与问（教材64页）,学与问答案: 2 2 8 8,课 堂 练 习 题,1.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。其晶体 的结构示意图如右图 所示。则

8、它的化学式 为（ ） A.BaTi8O12 B. BaTi4O6 C. BaTi2O4 D. BaTiO3,D,2、钙-钛矿晶胞结构如图所示。观察钙-钛矿晶胞结构，求该晶体中，钙、钛、氧的微粒个数比为多少？,3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_。,2：3,2,3,(8 + 6 )3 =12,、下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图，其中有多少个原子？,5、下列是NaCl晶胞示意图，晶胞中Na+和Cl的个数比是多少？,思考,1.NaCl晶体中，每个Na+周 围

9、最近距离的Cl-有 个？ 每个Cl-周围最近距离的 Na+有 个？ 2.在NaCl晶体中，每个Na+周 围最近距离的Na+有 个 3.氯化钠的化学式用“NaCl”来表示，原因何在？能否 把“NaCl”称为分子式？ 4.每个晶胞中平均有 个Na+？ 个Cl-（位于顶 点、棱边、面心、体心上的粒子对该晶胞的贡献）,6,6,12,4,4,、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

10、的数目就可以了。答案为：Ti14C13,十、板书 设计,一、晶体和非晶体 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 又称玻璃体 2、分类,3、特点和性质： （1）自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的性质是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表现,（2）物理性质表现各向异性（强度、导热性、 光学性质）同样反映了晶体内部粒子排列 的有序性,（3）晶体具有固定的熔点,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,（1）物理性质差异 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