晶体的常识课件

1、第三章晶体结构与性质 第一节晶体的常识,探究1 晶体与非晶体 研读教材自主认知 1.晶体与非晶体的本质差异: 固体,晶体有_性，原子在三维空间呈_ 非晶体无_性，原子排列_,自范,周期性有序排列,自范,相对无序,2.获得晶体的三条途径: (1)_物质凝固。 (2)气态物质冷却不经液态直接_(凝华)。 (3)溶质从溶液中_。,熔融态,凝固,析出,3.晶体的特点:,多面体外形,生长速率,周期性的有序,强度,导热性,光学性质,质点,有,4.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法: 对固体进行_实验。,X射线衍射,合作探究核心归纳 (1)固体一定是晶体吗?晶体一定是固体吗? 提示:晶体与非晶体都是固体,因此

2、晶体一定是固体,但是固体不一定是晶体。 (2)水晶和玻璃外观上差别不大,但二者受热时,水晶到一定温度熔化,而玻璃却是在一定温度范围内熔化,为什么? 提示:因为水晶是晶体,有固定熔点;而玻璃是非晶体,无固定熔点。,(3)试讨论晶体是否都有规则的几何外形,没有规则几何外形的固体粉末一定不是晶体吗? 提示:晶体的内部原子的排列决定了晶体有规则的几何外形;许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形,但在光学显微镜或电子显微镜下可观察到规则的晶体外形,因此许多固体粉末是晶体。,(4)对比下列两组图片并思考晶体与非晶体在结构或者性质上有何不同? 提示:甲图说明石墨晶体各向异性;乙图说明晶体内部微粒排列规范有序,而非

3、晶体内部微粒排列无序。,【归纳总结】 1.晶体与非晶体的区别:,2.从外观上区别晶体与非晶体时的注意事项: (1)有规则几何外形或对称外形的固体不一定是晶体。 (2)具有固定组成的物质也不一定是晶体。 (3)晶体不一定都有规则的几何外形,如玛瑙。,【拓展延伸】晶体的其他两个特性 (1)均一性:同一晶体的化学组成、密度等性质在晶体的各个部分都是相同的,这是晶体的均一性。 (2)稳定性:由同一成分组成的物质,晶体处于最稳定的状态,这是晶体的稳定性。,过关小练即时应用 1.下列关于晶体的叙述不正确的是() A.熔融态物质冷却能得到晶体 B.晶体内部原子的排列周期有序是晶体与非晶体的本质区别 C.晶体

4、的某些物理性质常会表现出各向异性 D.粉末状固体因为没有规则的几何外形,所以是非晶体,【解题指南】解答本题需注意以下3点: (1)熔融态物质冷却的速度不同可能影响晶体的外观; (2)晶体的性质区别于非晶体的根本原因在于内部原子排列周期有序; (3)鉴别晶体与非晶体最可靠的方法是X射线衍射实验,而不是靠几何外形。,【解析】选D。晶体的内部原子排列的周期有序性,决定了晶体的自范性和各向异性、固定的熔点等特点;熔融态物质冷却时能得到晶体;当晶体的晶粒较小时,即为粉末状,故D不正确。,2.(2015青岛高二检测)下列物质中前者为晶体,后者为非晶体的 是() A.白磷、蓝矾 B.陶瓷、塑料 C.碘、橡胶

5、 D.食盐、蔗糖 【解析】选C。A中白磷和蓝矾都是晶体;B中二者均为非晶体,C中碘为晶体,橡胶为非晶体;D中二者均为晶体。,【方法规律】判断晶体与非晶体的方法 要判断是晶体还是非晶体,不是看它是不是固体,也不在于它有没有规则的几何外形,而是要看它有没有固定的熔点,有固定熔点的才是晶体。,【补偿训练】1.如图是a、b两种不同物质的熔化曲线,下列说法中正确的是() A.a有固定的熔点 B.a是非晶体 C.b有自范性 D.b一定有规则的几何外形,【解析】选A。晶体有固定的熔点,由图a分析知,中间有一段温度不变但一直在吸收能量,这条线段所对应的温度就是此晶体的熔点;b曲线温度一直在升高,没有一段温度是

6、不变的,所以其表示的物质没有固定的熔点,为非晶体。,2.下列说法错误的是() A.同一物质有时可以是晶体,有时可以是非晶体 B.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是确定有没有固定熔点 C.雪花是水蒸气凝华得到的晶体 D.溶质从溶液中析出可以得到晶体,【解析】选B。本题考查晶体获得的途径及区别晶体和非晶体的方法。A项正确,如晶态SiO2和非晶态SiO2;B项错误,最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验。,探究2 晶胞及其计算 研读教材自主认知 1.晶胞:,基本单元,无隙,没有任何,平行,相同,并置,2.晶胞中粒子数目的计算(以金属铜为例):,1,合作探究核心归纳 1.晶胞与晶体 (1)晶胞是晶

7、体中的最小单元吗? 提示:不一定。晶胞是晶体中的基本单元,是最小重复单元,不一定是最小单元。例如,在氯化钠晶胞中,晶胞中的小的小立方体是最小结构单元,但是大的立方体才是晶体中的最小重复单元。,(2)晶胞都是平行六面体,这种说法对吗? 提示:不对。习惯上采用的晶胞是平行六面体,但并非所有的晶胞都是平行六面体,有的晶胞呈六棱柱形。,2.晶胞的有关计算 (1)仔细分析下列各图,并讨论图象中的微粒为几个晶胞共同拥有。,提示:顶点上的微粒为8个晶胞共同拥有; 棱上的微粒为4个晶胞共同拥有; 面上的微粒为2个晶胞共同拥有; 体心位置的微粒为该晶胞独自拥有。,(2)位于顶角上的粒子一定为8个晶胞所共有吗?

8、提示:晶胞中粒子数目的计算,应根据晶胞的结构特点具体分析。长方体和正方体按上述方法分析,若不是长方体或者正方体,则应分析每个位置上的粒子被几个晶胞共用,如六棱柱的顶点上的粒子被6个晶胞共用。,(3)仔细观察Na、Zn、I2、金刚石的晶胞示意图,回答下列问题: 上述晶胞中拥有的粒子数目分别是多少?,提示:,晶胞拥有的微粒数与晶体的化学式中所含微粒个数相同吗? 提示:由上题可知对于金属单质来说,化学式就是该金属的元素符号,与晶胞中粒子个数无关,对于类似于碘单质这样的非金属来说,晶胞中出现的质子为分子,因此化学式也与晶胞中的粒子数无关,对于离子化合物来说,其化学式等于晶胞中的阴阳离子个数之比。,【归

9、纳总结】 晶胞中粒子数目的计算均摊法 (1)平行六面体晶胞中不同位置的微粒数的计算,(2)非长方体(非正方体)晶胞中粒子视具体情况而定,如石墨晶胞每一 层内碳原子排成六边形,其顶点(1个碳原子)被3个六边形共有,每个六 边形占该粒子的 。,【拓展延伸】晶胞所拥有微粒数目的计算:,过关小练即时应用 1.(2015南充高二检测)现有甲、乙、丙三种晶体的晶胞(甲中X处于晶胞的中心,乙中A处于晶胞的中心),可推知:,(1)甲晶胞中拥有X个,X与Y的个数比是; (2)乙晶胞中拥有B个,A与B的个数比是; (3)丙晶胞中有个C离子,有个D离子,该晶体的化学式为。,【解题指南】解答本题需注意以下两点: (1

10、)根据均摊法确定一个晶胞中所含的微粒数。 (2)晶胞是晶体中的最小重复单元,它向三维空间内延伸。,【解析】根据平摊规律:甲中体心X为1,顶点Y为 6,所以XY= 1 =43;同理可计算出乙、丙中微粒个数及其比值及化学式。 答案:(1)143(2)111(3)44C、D,【互动探究】(1)甲晶体的化学式是什么? 提示:由于该晶体中两种微粒的个数之比为43,因此该晶体的化学式为X4Y3。 (2)丙晶胞中与C离子等距离且最近的D离子有多少个? 提示:以体心位置的C离子为例,与它等距离且最近的D离子应该在晶胞中六个面的面心位置,共六个。,2.(2015赣州高二检测)下列有关晶胞的叙述,不正确的是() A.晶胞是晶体的最小的结构重复单元 B.不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同 C.晶胞中的粒子不一定属于该晶胞 D.已知晶胞的组成就可推知晶体的组成,【解析】选B。由晶胞的定义可知A选项正确;相同晶体中晶胞的大小和形状完全相同,不同晶体中晶胞的大小和形状不一定相同,B选项错误;晶胞中的粒子一般被若干个晶胞所共有,不专属于某个晶胞,C选项正确;知道晶胞的组成,利用“均摊法”即可推知晶体的组成,D选项正确。,【方法规律】晶胞与晶胞划分的原则 (1)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。