《晶体常识》PPT课件.ppt

第一节第一节 晶体的常识晶体的常识第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质胆胆矾矾 明明矾矾晶晶体体冰冰糖糖晶晶体体 水水晶晶水晶石水晶石祖祖 母母 绿绿绿宝石猫 眼 石 紫水晶 黄黄 水水 晶晶 NaCl晶体结构示意图：晶体结构示意图：Na+Cl-金刚石晶体金刚石晶体结构示意图结构示意图干干冰冰晶晶体体结结构构玻璃结构示意图玻璃结构示意图BOSiM晶体晶体SiO2和非晶体和非晶体SiO2的投影示意图的投影示意图 晶体：晶体：质点（分子、离子、原子）在空间有规则质点（分子、离子、原子）在空间有规则地排列成的具有整齐外形，以多面体出现的固体物地排列成的具有整齐外形，以多面体出现的固体物质。【微观有序，宏观有型】质。【微观有序，宏观有型】1、结构特点、结构特点一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体微观结构：微观结构：原子在三维空间里呈周期性有序原子在三维空间里呈周期性有序 排列（本质）排列（本质）宏观表现：宏观表现：有自范性有自范性晶体能自发地呈现多晶体能自发地呈现多 面体外形的性质（表现）面体外形的性质（表现）（1）晶体的某些物理性质如强度、导热性、光学性）晶体的某些物理性质如强度、导热性、光学性质等常常表现出各向异性（质等常常表现出各向异性（非晶体不具有各向异性非晶体不具有各向异性）（2）晶体具有固定的熔点（）晶体具有固定的熔点（非晶体不具有固定的熔非晶体不具有固定的熔点点）2、性质特点、性质特点思考：思考：1.如何鉴别晶体和非晶体如何鉴别晶体和非晶体?（1）性质差异）性质差异如外形、硬度、熔点、折光率如外形、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）区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X-射线衍射实验射线衍射实验。2、晶体的形成有那些途径？、晶体的形成有那些途径？（1）熔融态物质凝固）熔融态物质凝固.（2）气态物质冷却不经液态直接凝固）气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华凝华).（3）溶质从溶液中析出）溶质从溶液中析出.二二晶晶 胞胞1.描述晶体结构的基本单元叫做晶胞描述晶体结构的基本单元叫做晶胞蜂巢与蜂室蜂巢与蜂室铜晶体铜晶体铜晶胞铜晶胞晶胞一般是平行六面体，整块晶体可看作数量巨大晶胞一般是平行六面体，整块晶体可看作数量巨大的晶胞的晶胞“无隙并置无隙并置”而成。而成。（1 1）无隙）无隙晶胞间无间隙：晶胞间无间隙：晶胞间通过共用面连接晶胞间通过共用面连接（2 2）并置）并置晶胞平行排列，取向相同：晶胞平行排列，取向相同：平移一个晶胞单位能和相邻晶胞完全重叠平移一个晶胞单位能和相邻晶胞完全重叠晶胞晶胞非晶胞非晶胞NaClNaCl晶体晶体晶体晶体结构结构结构结构示意示意示意示意图：图：图：图：Na+Cl-NaCl晶体结构和晶胞晶体结构和晶胞金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图思考：思考：铜晶胞含有铜晶胞含有4个铜原子，为什么不是个铜原子，为什么不是14个？个？2、晶胞中原子个数的计算晶胞中原子个数的计算小结小结:晶胞对质点的占有率晶胞对质点的占有率立方晶胞立方晶胞体心：体心：1面心：面心：1/2棱边：棱边：1/4顶点：顶点：1/8例例:2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了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柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，个镁原子，6个硼个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为A、MgB B、MgB2 C、Mg2B D、Mg3B2典例分析典例分析Mg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 Mg2B典例分析典例分析本节小结：本节小结：一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体 晶体：质点（分子、离子、原子）在空间有规则地排列成的具有整齐外形，晶体：质点（分子、离子、原子）在空间有规则地排列成的具有整齐外形，以多面体出现的固体物质。【微观有序，宏观有型】以多面体出现的固体物质。【微观有序，宏观有型】1、结构特点、结构特点 微观结构：原子在三维空间里呈周期性有序排列（本质）微观结构：原子在三维空间里呈周期性有序排列（本质）宏观表现：有自范性宏观表现：有自范性晶体能自发地呈现多面体外形的性质（表现）晶体能自发地呈现多面体外形的性质（表现）2、性质特点、性质特点 （1）晶体的某些物理性质如强度、导热性、光学性质等常常表现出各向异）晶体的某些物理性质如强度、导热性、光学性质等常常表现出各向异 性（非晶体不具有各向异性）性（非晶体不具有各向异性）（2）晶体具有固定的熔点（非晶体不具有固定的熔点）晶体具有固定的熔点（非晶体不具有固定的熔点）思考：思考：1.如何鉴别晶体和非晶体如何鉴别晶体和非晶体?（1）性质差异）性质差异如外形、硬度、熔点、折光率如外形、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）区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X-射线衍射实验射线衍射实验。2、晶体的形成有那些途径？、晶体的形成有那些途径？（1）熔融态物质凝固）熔融态物质凝固.（2）气态物质冷却不经液态直接凝固）气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华凝华).（3）溶质从溶液中析出）溶质从溶液中析出.立方晶胞立方晶胞体心：体心：1面心：面心：1/2棱边：棱边：1/4顶点：顶点：1/8二二晶胞晶胞 1 1、描述晶体结构、描述晶体结构的基本单元叫做晶胞的基本单元叫做晶胞 晶胞一般是平行六面体，整块晶体可看作数量巨大的晶胞晶胞一般是平行六面体，整块晶体可看作数量巨大的晶胞“无隙并置无隙并置”而而成。成。（1）晶胞间无间隙：晶胞间通过共用面连接）晶胞间无间隙：晶胞间通过共用面连接 （2）晶胞平行排列，取向相同：平移一个晶胞单位能和相邻晶胞完全重叠）晶胞平行排列，取向相同：平移一个晶胞单位能和相邻晶胞完全重叠 2、晶胞中原子个数的计算晶胞中原子个数的计算1、如如图图所所示示晶晶体体中中每每个个阳阳离离子子A或或阴阴离离子子B，均均可可被被另另一一种种离离子子以以四四面面体体形形式式包包围围着着，则则该该晶晶体体对对应应的的化化学式为学式为AAB BA2B CAB3 DA2B3课堂练习课堂练习2、右面图形是石墨晶体的层面结构图，、右面图形是石墨晶体的层面结构图，试分析图形推测层面上每个正六边型拥有的试分析图形推测层面上每个正六边型拥有的共价键数和碳原子数是分别：共价键数和碳原子数是分别：A、6，6 B、2，4 C、2，3 D、3，2 3、某离子晶体晶胞结构如右图所示，、某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体位于立方体的顶点，的顶点，Y位于立方体的中心，晶体中距离最近的位于立方体的中心，晶体中距离最近的两个两个X与一个与一个Y形成的夹角形成的夹角XYX的角度为：的角度为：A.90 B.60 C.120 D.109284、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶晶胞胞)的结构的结构.请回答：请回答：(1)该化合物的化学式为该化合物的化学式为_.(2)在该化合物晶体中，与某个钛离在该化合物晶体中，与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共子距离最近且相等的其他钛离子共有有_个个.(3)设该化合物的相对分子质量为设该化合物的相对分子质量为M，密度为密度为 阿伏加德罗常数为阿伏加德罗常数为NA，则晶体中钙离子与钛离子之间，则晶体中钙离子与钛离子之间的最短距离为的最短距离为_.CaTiO365、如如图图是是CsCl晶晶体体的的晶晶胞胞（晶晶体体中中最最小小的的重重复复单单元元）已已知知晶晶体体中中2个个最最近近的的Cs+核核间间距距离离为为acm，氯氯化化铯铯的的相相对对分分子子质质量量为为M，NA为为阿阿佛佛加加德德罗罗常常数数，则则CsCl晶体的密度为晶体的密度为（单位：克（单位：克/cm3）A、8M/a3NA B、a3M/8NAC、M/a3NA D、a3M/NA