晶体特征及分类.ppt

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1、晶体特征及分类晶体特征及分类学习目标学习目标 1 1、了解晶体区别非晶体特征、了解晶体区别非晶体特征 2 2、掌握晶体分类及其判断、掌握晶体分类及其判断问题探究问题探究1 1：固体分类及固体分类及晶体特征晶体特征1 1、具有规则的几何外形、具有规则的几何外形对称性对称性自范性自范性 内部微粒（原子、离子或分子）在空间内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做按一定规律做周期性重复排列周期性重复排列涂有石蜡涂有石蜡的的水晶水晶片片热的铁针热的铁针涂有石蜡涂有石蜡的的玻璃片玻璃片热的铁针热的铁针各向异性各向异性另外另外：有固定的熔点：有固定的熔点问题探究问题探究2 2：晶体分类及判断晶体分类及

2、判断宏观固体构成直接微粒微粒间作用力晶体类型表观性质金属单质食盐金刚石冰干冰金属阳离子金属阳离子自由电子自由电子阴、阳离子阴、阳离子原原 子子分分 子子金属金属离子离子原子原子分子分子金属键金属键离子键离子键共价键共价键范德华力范德华力氢氢 键键导电、导热导电、导热延展性延展性熔熔 沸沸 点高点高熔融态导电熔融态导电硬硬 度度 大大熔熔 点点 高高熔沸点低熔沸点低常温气、液常温气、液构成直接微粒微粒间作用力晶体类型一般性质4 4大晶体类型判断思路：大晶体类型判断思路：分子类物质的具体范围有：分子类物质的具体范围有：除除B B、C C、SiSi、SiOSiO2 2、SiCSiC、铵盐等、铵盐等以

3、外的非金属单质及其化合物。以外的非金属单质及其化合物。一、固态物质分类一、固态物质分类 1 1、晶体、晶体 2 2、非晶体、非晶体二、晶体的特征二、晶体的特征三、晶体的分类、判断、简单性质三、晶体的分类、判断、简单性质课堂小课堂小 结结晶体特征及分类晶体特征及分类学习目标学习目标 理解各类晶体的堆积模型理解各类晶体的堆积模型在一个平面上的密堆积排列：在一个平面上的密堆积排列：一种常见的非密置层一种常见的非密置层密置层密置层1 1、金属晶体等径圆球的密堆积、金属晶体等径圆球的密堆积 在一个层在一个层中，最紧密的堆积方式是中，最紧密的堆积方式是:一个球与周围一个球与周围 6 6个球相切，在个球相切

4、，在中心球的周围形成中心球的周围形成6 6个凹位个凹位，将其算，将其算为第一层为第一层-密置层密置层123456 第二层第二层 对第二层来讲最紧密的堆积方式是将对第二层来讲最紧密的堆积方式是将球对准球对准1 1，3 3，5 5 位。位。-密置双层密置双层123456若若 对准对准 2，4，6 位，其情形是一样的吗位，其情形是一样的吗?密置密置双层只有一种双层只有一种 每个球都与周围每个球都与周围9 9个球相切个球相切AB21观察两层球形成的空隙种类？观察两层球形成的空隙种类？1C2CABABA 第一方式第一方式:将球对准第一层的球将球对准第一层的球123456每两层形成一个周期每两层形成一个周

5、期即即AB AB AB AB 堆积方式堆积方式第三层对第一、二层来说可以有两种最紧密的堆积方式第三层对第一、二层来说可以有两种最紧密的堆积方式A3型型 第二种排列方式第二种排列方式:是是将球对准第一层的将球对准第一层的 2 2，4 4，6 6 位位，不同不同于于 AB AB 两层的位置两层的位置，这是这是C C层。层。123456123456123456123456ABCAABC第四层再排第四层再排 A A，于是于是形成形成 ABC ABC ABC ABC 三三层一个周期层一个周期A A1 1型型思考：思考：两种密堆积模型任一小球周边紧邻小球数？两种密堆积模型任一小球周边紧邻小球数？A3型密堆

6、积型密堆积A1型密堆积型密堆积12微粒微粒等径密堆等径密堆积时，中心微粒周边配位数为积时，中心微粒周边配位数为1212配位数配位数2 2、离子晶体的密堆积结构、离子晶体的密堆积结构非等径非等径圆球的密堆积圆球的密堆积NaCl离子晶体形成小结离子晶体形成小结：大半径离子先按密堆积，大半径离子先按密堆积，小半径离子尽可能多向大半径离子小半径离子尽可能多向大半径离子密堆积空隙间填充。密堆积空隙间填充。由于由于范德华力没有方范德华力没有方向性和饱和性向性和饱和性，因此，因此分分子间尽可能采取紧密排子间尽可能采取紧密排列方式列方式，但分子的排列，但分子的排列方式与分子的形状有关。方式与分子的形状有关。如

7、：如：COCO2 2作为直线型分子作为直线型分子的二氧化碳在空间是以的二氧化碳在空间是以A A1 1型密堆积方式形成晶型密堆积方式形成晶体的。体的。3 3、分子晶体的堆积方式、分子晶体的堆积方式紧密堆积方式紧密堆积方式 4、原子晶体堆积方式原子晶体堆积方式 原因原因：共价键具有：共价键具有饱和性饱和性和和方向性方向性，因，因此就决定了一个原子此就决定了一个原子周围的其他原子的周围的其他原子的数数目目不仅是有限的，而不仅是有限的，而且且堆积方向堆积方向是一是一定的。定的。不服从不服从密堆积方式密堆积方式宏观固体构成直接微粒微粒间作用力晶体类型表观性质金属单质食盐金刚石冰干冰金属阳离子金属阳离子自

8、由电子自由电子阴、阳离子阴、阳离子原原 子子分分 子子金属金属离子离子原子原子分子分子金属键金属键离子键离子键共价键共价键范德华力范德华力紧密堆积紧密堆积构成直接微粒微粒间作用力晶体类型微粒堆积方式课堂小课堂小 结结无方向性饱和性无方向性饱和性无方向性饱和性无方向性饱和性有方向性饱和性有方向性饱和性无方向性饱和性无方向性饱和性紧密堆积紧密堆积不服从不服从紧密堆积紧密堆积紧密堆积紧密堆积晶体特征及分类晶体特征及分类学习目标学习目标 晶胞的理解及计算晶胞的理解及计算晶体结构中最小重复单元晶体结构中最小重复单元-晶胞晶胞ABAA A3 3型最密堆积型最密堆积六方晶胞六方晶胞A AA AB BC Cx

9、yzA A1 1型最密堆积型最密堆积立方面心晶胞立方面心晶胞 ABC ABC 形式的堆积，形式的堆积，为什么是面心立方堆积？为什么是面心立方堆积？简单立方晶胞简单立方晶胞面心立方晶胞面心立方晶胞几种常见的晶胞几种常见的晶胞体心立方晶胞体心立方晶胞简单单斜晶胞简单单斜晶胞“晶胞晶胞”小结：小结：1.1.晶胞是晶胞是晶体中晶体中最小结构重复单元最小结构重复单元（晶胞是从晶体结构中截取出来的大小、晶胞是从晶体结构中截取出来的大小、形状完全相同的形状完全相同的平行六面体平行六面体）。2.2.划分晶胞要遵循划分晶胞要遵循2 2个原则：个原则：一是尽可能反映晶体内结构的对称性；一是尽可能反映晶体内结构的对

10、称性；二是二是尽可能小且能代表物质组成尽可能小且能代表物质组成。3.3.晶胞按其周期性在三维空间重复排列晶胞按其周期性在三维空间重复排列 （无隙并置堆砌无隙并置堆砌）成晶体。）成晶体。并置堆砌并置堆砌整整个个晶晶体体就就是是由由晶晶胞胞周周期期性性的的在在三三维维空空间间并置堆砌而成的。并置堆砌而成的。并置堆砌是指并置堆砌是指平行六面体平行六面体之间没有任何空隙，同之间没有任何空隙，同时相邻的八个时相邻的八个平行六面体平行六面体均能公用顶点。均能公用顶点。晶胞中微粒数目的计算晶胞中微粒数目的计算 晶胞中的不同位置的微粒是被一个或几晶胞中的不同位置的微粒是被一个或几个个相邻晶胞分享相邻晶胞分享的

11、，因此一个晶胞所包含的，因此一个晶胞所包含的实际内容是的实际内容是“切割切割”以后的部分以后的部分小结小结(对于立方体或长方体结构对于立方体或长方体结构):):位于位于顶点顶点的微粒，晶胞完全拥有其的微粒，晶胞完全拥有其1/8。位于位于面心面心的微粒，晶胞完全拥有其的微粒，晶胞完全拥有其1/2。位于位于棱上棱上的微粒，晶胞完全拥有其的微粒，晶胞完全拥有其1/4。位于位于体心体心上的微粒，微粒上的微粒，微粒完全属于完全属于该晶胞。该晶胞。NaCl晶胞晶胞CsCl晶胞晶胞例例1 1：NaClNaCl晶胞、晶胞、CsClCsCl晶胞中含有的阴、晶胞中含有的阴、阳离子数目分别是多少？阳离子数目分别是多

12、少？例例2:2:如图所示的晶体结构是一种具有优如图所示的晶体结构是一种具有优良的压电、铁电、光电等功能的晶体材良的压电、铁电、光电等功能的晶体材料的晶胞。这种晶体材料的化学式分别料的晶胞。这种晶体材料的化学式分别是（各元素所带的电荷均已略去）是（各元素所带的电荷均已略去）O O原子原子TiTi原子原子BaBa原子原子例例3:3:某离子晶体晶胞结构如图所示，某离子晶体晶胞结构如图所示，X X位于立位于立方体的顶点，方体的顶点，Y Y位于立方体的中心。试分析：位于立方体的中心。试分析：（1 1）在一个晶胞中有个）在一个晶胞中有个 X,X,个个 Y Y，所以该晶体的化学式为，所以该晶体的化学式为 （2 2）晶体中距离最近的）晶体中距离最近的2 2个个X X与与1 1个个Y Y所形成的夹角所形成的夹角XYXXYX角度为角度为 （填角的度数）（填角的度数）例例3 3.如右如右图图石墨晶体石墨晶体结结构的每一构的每一层层里平均每里平均每个最小的正六个最小的正六边边形占有碳原子数目形占有碳原子数目为为（）A A、2 B2 B、3 C3 C、4 D4 D、6 61 1、晶胞特征、晶胞特征2 2、晶胞相关计算、晶胞相关计算课堂小课堂小 结结