第一节晶体常识.ppt

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1、第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质第一节第一节 晶体的常识晶体的常识第二节第二节 分子晶体与原子晶体分子晶体与原子晶体第三节第三节 金属晶体金属晶体第四节第四节 离子晶体离子晶体固体可分为晶体和非晶体两大类。固体可分为晶体和非晶体两大类。 你知道固体有晶体和非晶体之分吗？你知道固体有晶体和非晶体之分吗？能否举例说明？能否举例说明？ 一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体固体可分为晶体和非晶体两大类。固体可分为晶体和非晶体两大类。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金刚石金刚石祖祖 母母 绿绿猫猫 眼眼 石石 紫水晶紫水晶 黄黄 水水 晶晶 雪雪花花凡草木花多凡草木

2、花多五五出，出，雪花独雪花独六六出出 韩诗外传韩诗外传光明盐，大者如升光明盐，大者如升, ,皆皆正方正方光彻。光彻。 新修唐本草新修唐本草熔融态物质凝固熔融态物质凝固. .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).).溶质从溶液中析出溶质从溶液中析出. .晶体形成的途径：晶体形成的途径：一、晶体的性质一、晶体的性质1 1、自范性：自范性：晶体能晶体能自发自发地呈现多面体外形的地呈现多面体外形的 性质性质金刚石晶体金刚石晶体结构示意图结构示意图干冰晶体结构干冰晶体结构玻璃结构玻璃结构示意图示意图BOSiM构成固体的粒子在三维空间里是构成固体的粒子在三维空间里是否呈

3、现周期性的有序排列否呈现周期性的有序排列思考：晶体和非晶体的本质区别是思考：晶体和非晶体的本质区别是什么？什么？一、晶体的性质一、晶体的性质2 2、各向异性（强度、导热性、光学性质）各向异性（强度、导热性、光学性质） 水晶和玻璃水晶和玻璃片上分别涂一片上分别涂一薄层石蜡，用薄层石蜡，用红热的钢针刺红热的钢针刺中石蜡。中石蜡。玻璃片玻璃片方解石方解石 光束入射到方解石，分解为光束入射到方解石，分解为两束光而沿不同方向折射两束光而沿不同方向折射自范性：自范性：自发自发各向异性各向异性固定的熔点。固定的熔点。一、晶体的性质一、晶体的性质非晶态和晶态石英的非晶态和晶态石英的X-射线粉末衍射图谱射线粉末

4、衍射图谱晶态石英的谱图晶态石英的谱图非晶态石英的谱图非晶态石英的谱图区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是：对固体进行对固体进行X射线衍射实验。（见课本射线衍射实验。（见课本P62科学视野）科学视野）方解石无限敲击下去会怎样呢？方解石无限敲击下去会怎样呢？ 17811781年阿雨闯了一个幸运的年阿雨闯了一个幸运的祸。他把一块方解石掉在地上，祸。他把一块方解石掉在地上，摔成了几小块，他感到很遗憾。摔成了几小块，他感到很遗憾。使他的窘境稍稍得到宽慰的是，使他的窘境稍稍得到宽慰的是，他发现那些碎块总是以一定的角他发现那些碎块总是以一定的角度顺着一个整齐的平面碎裂。阿度

5、顺着一个整齐的平面碎裂。阿雨又敲碎了几块方解石，发现无雨又敲碎了几块方解石，发现无论方解石原来是什么形状，那些论方解石原来是什么形状，那些敲下的碎的块都是成六面体（即敲下的碎的块都是成六面体（即歪斜的歪斜的“立方体立方体”）。他提出了）。他提出了这样一个假说：晶体是由无数个这样一个假说：晶体是由无数个 “单元晶单元晶”聚合而成的。聚合而成的。科学史话科学史话二二晶胞晶胞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体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻然而，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，

6、是人为划定的。蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。2 2. .晶胞的特征：通过上、下、左、右、前、晶胞的特征：通过上、下、左、右、前、后的后的平移平移能与下一个最小单元（即晶胞）能与下一个最小单元（即晶胞）完全重合完全重合3.3.一般来说一般来说, ,晶胞都是平行六面体晶胞都是平行六面体 ( (二二) )晶胞晶胞: :4.4.晶体和晶胞的关系：晶体可以看作是数晶体和晶胞的关系：晶体可以看作是数量巨大的晶胞量巨大的晶胞“无隙并置无隙并置”而成而成. . ( (蜂巢和蜂室的关系教材蜂巢和蜂室的关系教材6666页图页图3-7)3-7)平行六平行六面体面体无隙并置体心：体心：1面心：面心：1/2

7、顶点：顶点：1/8棱边：棱边：1/4（二）晶胞中原子个数的计算（二）晶胞中原子个数的计算 各各4个个绿色：绿色：8 = 4或或8 1/8+61/2 = 4灰色：灰色：12 +1=4各各1/2个个 练习练习: : 下面几种晶胞中分别含有几个原子下面几种晶胞中分别含有几个原子? ?1：1C2DEFXY3Z(8 + 6 )3 =1281212、下图是、下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图，分子晶体的晶胞结构示意图，其中有多少个原子？其中有多少个原子？3 3.2001.2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金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棱柱，且棱柱的上下底面还各有1 1个镁原子，个镁原子，6 6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为表示为( )( ) A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg3B2Mg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：MgB2