3.1 晶体的常识-人教版高中化学选修三课件(共32张PPT).pptx

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1、金刚石,冰糖,石墨,【新课导入】自然界中常见的固体有一些有漂亮的外观。是由什么导致的呢？,高二化学（选修3）第三章,第一节晶体的常识,【学习目标】,1、了解晶体的特点、知道晶体与非晶体的本质差异。2、了解晶胞的概念，学会用均摊法确定晶胞和晶体的组成。,【学习重难点】,均摊法确定晶胞组成,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。,原子呈周期性有序排列,原子排列相对无序,玻璃结构示意图,B,O,Si,M,一、晶体与非晶体,1.概念晶体：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）:玻璃、石蜡、沥青等。,2.分类,3.晶体的特点和性

2、质,一、晶体与非晶体,（1）具有规则的几何外形。,（2）自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。,（3）各向异性：某些物理性质常常会表现出各向异性。,（4）有序性：晶体的外形和内部质点排列的高度有序性。,（5）有固定的熔点（而非晶态没有）。,4.晶体与非晶体的本质区别,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,【观察与思考】请同学们判断下列物质是晶体还是非晶体：,对于不能直接通过外观来判断是否为晶体的物质，有什么更好更专业的方法吗？,【拓展】,X射线衍射,当一束单色X射线入射到晶体时，由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成，这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有X射线衍射分析相同

3、数量级，故由不同原子散射的X射线相互干涉，在某些特殊方向上产生强X射线衍射，衍射线在空间分布的方位和强度，与晶体结构密切相关，每种晶体所产生的衍射花样都反映出该晶体内部的原子分配规律。这就是X射线衍射的基本原理。,【学以致用】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）观察宝石的外形，具有多面体的外形。（2）实验它的硬度，刻划玻璃.（3）加热，测熔点（4）X射线衍射,5.获得晶体的三个途径:,（1）使熔融物质凝固,（2）使气态物质冷却不经过液态直接凝固（凝华）,（3）使溶质从溶液中析出,要求：晶体生长的速率适当。,【练1

4、】,蜂巢与蜂室,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。,二、晶胞,1.晶胞：描述晶体结构的基本单元,铜晶体,铜晶胞,晶体结构,晶胞示意图,金刚石晶胞,NaCl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,平行六面体,无隙并置,1.定义：晶体中的基本单元,2.特征：,(-)晶胞,3.晶体和晶胞的关系：晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。,二、晶胞,一般来说,晶胞都是平行六面体(其边长不一定相等也不

5、一定垂直)-通过上、下、左、右、前、后的平移能与下一个晶胞完全重合.,“并置”指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。一个晶胞到另一个晶胞只需平移，不可旋转。,“无隙”指相邻的晶胞之间没有任何间隙；一个晶胞与相邻的晶胞完全共顶点、共棱边、共面,“无隙并置”的含义,“完全等同”指所有晶胞的形状、内部的原子种类、个数及几何排列完全相同。,答案:B,【例1】铜晶体的一个晶胞中含有多少个铜原子?A.14B.4C.8D.6,铜晶胞,体心,面心,顶点,棱边,均摊法：如某个粒子为x个晶胞所共有，则该粒子有1/x属于一个晶胞。,(二)晶胞中原子个数的计算,二、晶胞,请看:,体心：1,面心：1/2,顶点,棱边：1/

6、4,：1/8,均摊法：如某个粒子为x个晶胞所共有，则该粒子有1/x属于一个晶胞。,(二)晶胞中原子个数的计算,二、晶胞,立方晶胞中粒子个数的计算规律,立方晶胞,体心：,1,面心：,1/2,棱边：,1/4,顶点：,1/8,图3-8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?,学与问,钠所含原子数：81/8+1=2,锌所含原子数：81/8+1=2,碘所含原子数：（81/8+61/2）2=8,金刚石所含原子数：81/8+61/2+4=8,习题,【例3】下图的晶胞中各有几个原子?,所含原子数：81/8+61/2=4,所含原子数：81/8+

7、61/2+4=8,所含原子数：3（81/8+61/2）=12,三棱柱：,体心：,1,面心：,1/2,棱边：,水平1/4竖1/6,顶点：,1/12,六棱柱：,体心：,1,面心：,1/2,棱边：,水平1/4竖1/3,顶点：,1/6,常见晶胞中微粒数的计算:,(1)立方体：,(2)三棱柱：,(3)六棱柱：,体心：,1,面心：,1/2,棱边：,1/4,顶点：,1/8,体心：,1,面心：,1/2,棱边：,水平1/4竖1/6,顶点：,1/12,体心：,1,面心：,1/2,棱边：,水平1/4竖1/3,顶点：,1/6,【例2】某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是()A394B142C2

8、94D384,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2】,2：3,2,3,【练3】最近，科学家发现了一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子。如图所示，其结构与NaCl的结构相同，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，则它的化学式是,A.TiCB.Ti6C7C.Ti13C14D.Ti13C14,C,注意：团簇分子或纳米颗粒，是独立存在的粒子，所含微粒是其自身所有，不与其他分子或颗粒共用。不能用均摊法。均摊法只适用于晶胞。,【拓展】晶体微粒数与M、的计算,与晶体有关的计算类型主要有：根据晶胞的结构计算和判断晶体的质量（m）、密度（）、相对分子质量或摩尔质量（M）、阿伏伽德罗常数（NA）与一个晶胞的关系。,常用公式有：=m/VM1=M1NA（m1为一个与晶体组成相同的微粒的质量）,【例】A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2和B具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：,A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如下图所示，晶胞参数a0.566nm，F的化学式为_；晶胞中A原子的配位数为_；列式计算晶体F的密度(gcm3)_。,