晶体的常识(优质课)教学文稿.ppt

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1、晶体的常晶体的常识识(优质课优质课)雪雪花花金刚石金刚石冰糖冰糖石墨石墨水晶石水晶石紫水晶 观察图片观察图片,下列固体在外形上有什么区别下列固体在外形上有什么区别?明矾明矾水水晶晶石石思考什么是晶体？什么是非晶体？晶体有什么特点和性质？晶体和非晶体的本质区别是什么？晶体晶体:具有规则几何外形的固体具有规则几何外形的固体 非晶体非晶体:没有规则几何外形的固体又称玻璃体没有规则几何外形的固体又称玻璃体一、晶体和非晶体一、晶体和非晶体为什么晶体呈现规则为什么晶体呈现规则的几何外形，而非晶的几何外形，而非晶体没有规则的几何外体没有规则的几何外形呢？你认为可能和形呢？你认为可能和什么因素有关？什么因素有

2、关？晶体晶体离子晶体离子晶体 原子晶体原子晶体 分子晶体分子晶体 金属晶体金属晶体 2 2、分类、分类1 1、定义：、定义：思考思考Cu晶晶体结构体结构示意图示意图观察图片观察图片:构成晶体与非晶体的构成晶体与非晶体的微粒在空间的排列有何不同微粒在空间的排列有何不同?NaCl晶晶体结构体结构示意图示意图（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地呈现多面体外形的性质形的性质是晶体中粒子在微观空间里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呈现周期性有序排列的宏观表现（2 2）物理性质表现）物理性质表现各向异性各向异性（强度、导热（强度、导热性、光学性质）性、光学性质

3、）同样反映了晶体内部粒同样反映了晶体内部粒子排列的有序性子排列的有序性 在同一晶格构造中，在不在同一晶格构造中，在不同方向上质点排列一般也不一样同方向上质点排列一般也不一样（3 3）晶体具有）晶体具有固定的熔点固定的熔点3 3、晶体的特点和性质：、晶体的特点和性质：天然水晶球里的玛瑙和水晶天然水晶球里的玛瑙和水晶（见教材见教材见教材见教材P P6060图图图图3 31 1）玛瑙和水晶都是玛瑙和水晶都是SiOSiO2 2，不同的是玛瑙是熔融态，不同的是玛瑙是熔融态SiOSiO2 2快速冷却形成的，而水晶则是熔融态快速冷却形成的，而水晶则是熔融态SiOSiO2 2缓缓慢冷却形成的。慢冷却形成的。玛

4、瑙玛瑙水晶水晶晶体自范性的条件之一是晶体自范性的条件之一是生长的速率适当生长的速率适当石英玻璃石英玻璃思考：得到晶体的途径，除了冷却的方法，思考：得到晶体的途径，除了冷却的方法，还有没有其它途径？你能列举哪些？还有没有其它途径？你能列举哪些？经不同途径得到的晶体（见教材见教材见教材见教材P P6161图图图图3 32 2）4 4、晶体形成的途径、晶体形成的途径(1)(1)熔融态物质凝固熔融态物质凝固(2)(2)气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）(3)(3)溶质从溶液中析出溶质从溶液中析出问题与思考问题与思考粉末状的固体是否都为非晶体呢？粉末状的固体是否都为

5、非晶体呢？那么怎样判断固体是晶体还是非晶体呢？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一些晶体的显微照片一些晶体的显微照片一些晶体的显微照片：（：（：（：（见教材见教材见教材见教材P P6161图图图图3 33 3）许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形,但但在光学显微镜下可观察到规则的晶体外形在光学显微镜下可观察到规则的晶体外形学与问学与问玻璃的结构示意图玻璃的结构示意图2 2、根据晶体的物理性质的各向异性的特点，、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

6、别假宝石吗？举一些可能有效的方法鉴别假宝石吗？1 1、某同学在网站上找到一张、某同学在网站上找到一张玻璃的结构示意图，如右图，玻璃的结构示意图，如右图，这张图说明玻璃是不是晶体这张图说明玻璃是不是晶体？为什么？为什么？非晶体非晶体观察对称性、刻划玻璃、折光率、观察对称性、刻划玻璃、折光率、X X射线衍射射线衍射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XX射线衍射实验。（射线衍射实验。（P P6262科学视野）科学视野）物理性质差异物理性质差异如：外形、硬度、熔点、折光率如：外形、硬度、熔点、折光率晶体有规则的几何外形（晶体内部质点和外形质点排

7、列的高度有序性）晶体有固定的熔沸点晶体有各向异性（强度、导热性、光学性质等）5 5、鉴别晶体和非晶体、鉴别晶体和非晶体当一波长的射线通过晶体时，会在记录仪上当一波长的射线通过晶体时，会在记录仪上看到分立的斑点或者普线（看到分立的斑点或者普线（P P6363页图页图）小结：晶体和非晶体的差异小结：晶体和非晶体的差异固体固体外观外观微观结微观结构构自范性自范性各向各向异性异性熔点熔点晶体晶体非晶非晶体体本质本质区别区别鉴别鉴别具有规具有规则的几则的几何外形何外形有有粒子在三粒子在三维空间周维空间周期性有序期性有序排列排列各向各向异性异性固定固定不具有规不具有规则的几何则的几何外形外形没有没有粒子排

8、列粒子排列相对无序相对无序各向各向同性同性不不固定固定微观粒子在三维空间是否呈现微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序周期性有序排列排列最科学的方法是用最科学的方法是用最科学的方法是用最科学的方法是用XXXX射线衍射实验射线衍射实验射线衍射实验射线衍射实验二二晶胞晶胞1.1.晶胞：描述晶体结构的基本单元晶胞：描述晶体结构的基本单元（晶体中的最小重复单元）（晶体中的最小重复单元）蜂巢与蜂室蜂巢与蜂室铜晶体铜晶体铜晶胞铜晶胞晶体可以看作是数量巨大的晶胞晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置无隙并置”而成而成.晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰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

9、胞是的关系比喻，然而蜂巢是有形的，晶胞是无无形形的，是人为划定的。的，是人为划定的。铜晶体铜晶体铜晶胞铜晶胞金刚石晶体结构金刚石晶体结构金刚石晶体结构金刚石晶体结构晶胞示意图晶胞示意图晶胞示意图晶胞示意图NaCl晶体结构和晶胞晶体结构和晶胞思考与交流思考与交流:1.上述铜晶体、金刚石、上述铜晶体、金刚石、CO2晶体、晶体、NaCl晶晶体的晶胞的空间构形呈什么形状？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？晶胞在上述晶体中，晶胞是如何排列的？晶胞之间是否存在空隙？之间是否存在空隙？CO2晶胞晶胞平行六平行六面体面体无隙并置无隙并置2 2、特点：晶胞一般都、特点：晶胞一般都

10、是平行六面体是平行六面体.晶胞在晶胞在晶体中晶体中“无隙并置无隙并置”.通过上、下、左、右、前、后的平移能通过上、下、左、右、前、后的平移能与下一个最小单元（即晶胞）完全重合与下一个最小单元（即晶胞）完全重合3、三种典型立方晶体结构、三种典型立方晶体结构体心立方体心立方简单立方简单立方面心立方面心立方体心：体心：1面心：面心：1/2顶点：顶点：1/8棱边：棱边：1/44.4.晶胞中原子个数的计算晶胞中原子个数的计算分摊法分摊法:晶胞任意位置上的一个原子如晶胞任意位置上的一个原子如果是被果是被x x个晶胞所共有，那么，每个晶个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是胞对这个原子分得的份

11、额就是1/x1/x2121341体心：1面上：1/2顶点：1/8棱上：1/4立方晶胞中原子个数立方晶胞中原子个数243761851.现有甲、乙、丙、丁四种晶胞现有甲、乙、丙、丁四种晶胞,可推知：可推知：甲晶体中甲晶体中A与与B的离子个数比为的离子个数比为 ；乙；乙晶体的化学式为晶体的化学式为 ；丙晶体的化学式；丙晶体的化学式为为_；丁晶体的化学式为；丁晶体的化学式为_。1：1C2DEFXY3Z2、下下图图依依次次是是金金属属钠钠(Na)、金金属属锌锌(Zn)、碘碘(12)、金金刚刚石石(C)晶晶胞胞的的示示意意图图，数数一一数数，它它们分别平均含有几个原子们分别平均含有几个原子?NaZnI2金

12、刚石金刚石3、钙、钙-钛矿晶胞结构如图所示。观察钛矿晶胞结构如图所示。观察钙钙-钛矿晶胞结构，求该晶体中，钙、钛矿晶胞结构，求该晶体中，钙、钛、氧的微粒个数比为多少？钛、氧的微粒个数比为多少？4 4、在碳单质的成员中还有一种混合型晶体、在碳单质的成员中还有一种混合型晶体石墨，如图所示。它是层状结构，层与层石墨，如图所示。它是层状结构，层与层之间依靠作用力相结合。每层内部碳原子与碳之间依靠作用力相结合。每层内部碳原子与碳原子之间靠作用力相结合，其键角为原子之间靠作用力相结合，其键角为1212。分析。分析图中每个六边形含有图中每个六边形含有 个碳原子。个碳原子。27 7、最近发现一种由钛原子和碳原

13、子构成的气、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，是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是它的化学式是 。解析：由于本题团簇分子指的是解析：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，所以只需数能采用均摊法分析，所以只需数出该结构内两种原子的数目就可出该结构内两种原子的数目就可以了。答案为：以了。答案为：Ti14C135、下列是、下列是NaCl晶胞示意图，晶胞

14、中晶胞示意图，晶胞中Na+和和Cl的个数比是多少？的个数比是多少？(8 +6 )3=126、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？小结：晶体和非晶体的差异小结：晶体和非晶体的差异固体固体外观外观微观结构微观结构自范自范性性各向异各向异性性熔点熔点晶体晶体非晶非晶体体本质本质区别区别鉴别鉴别最科学的方法是用最科学的方法是用X射线衍射实验射线衍射实验具有规则具有规则的几何外的几何外形形有有粒子在三维粒子在三维空间周期性空间周期性有序排列有序排列各向各向异性异性固定固定不具有规不具有规则的几何则的几何外形外形没有没有粒子排列相粒子排列相对无序对无序各向各向同性同性不固不固定定微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列立方晶胞立方晶胞体心：体心：1 1面心：面心：1/21/2棱边：棱边：1/41/4顶点：顶点：1/81/8二二晶胞晶胞1 1、概念：描述晶体结构的基本单元、概念：描述晶体结构的基本单元2 2、晶胞中原子个数的计算、晶胞中原子个数的计算分摊法分摊法此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢