第三章晶体的结构与性质PPT讲稿.ppt
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1、第三章 晶体的结构与性质第1页,共48页,编辑于2022年,星期二1.1.什么是晶体、什么是非晶体?什么是晶体、什么是非晶体?2.2.晶体有哪些特征?晶体有哪些特征?3.3.晶体与非晶体有哪些区别?晶体与非晶体有哪些区别?4.4.获得晶体有哪些方法?获得晶体有哪些方法?5.P5.P教材教材6262学与问。学与问。第一节第一节 晶体的常识晶体的常识第2页,共48页,编辑于2022年,星期二物物质质状状态态气态气态液态液态固态固态晶体晶体非晶体非晶体玻璃体玻璃体.橡胶橡胶具有规则几何外形具有规则几何外形和和固定固定熔点熔点的固体。的固体。无无固定熔点固定熔点粒子间的相互作用力粒子间的相互作用力构成
2、晶体的粒子种类构成晶体的粒子种类分子晶体分子晶体原子晶体原子晶体离子晶体离子晶体金属晶体金属晶体混合晶体混合晶体一、晶体和非晶体一、晶体和非晶体第3页,共48页,编辑于2022年,星期二二、二、晶体有哪些特征晶体有哪些特征(1)自范性(能自发呈现多面体外形或规则的几何外形)(2)各向异性(同一晶体在不同方向上表现出不同的物理性质)(4)能使x-射线产生衍射(3)固定的熔点(5)均一性(同一晶体的化学组成、密度等性质在晶体的各个部分是相同)(6)稳定性(由同一成分组成的物质,晶体处于相对稳定的状态)(7)对称性(相同部分之间的有规律的重复)第4页,共48页,编辑于2022年,星期二三、三、晶体与
3、非晶体有哪些区别晶体与非晶体有哪些区别(1)自范性(根本区别在于其内部粒子在空间是否呈周期性的有序排列)(2)各向异性(4)能使x-射线产生衍射(3)固定的熔点1.具有规则几何外形的固体一定是晶体第5页,共48页,编辑于2022年,星期二四四 晶体形成的途径晶体形成的途径 熔融态物质凝固 溶质从溶液中析出 气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)a.a.冷却速率适当,得到规则晶体冷却速率适当,得到规则晶体b.b.冷却速率过快,会得到不规则块状物或看不到多面体外形的粉末冷却速率过快,会得到不规则块状物或看不到多面体外形的粉末实验3-1现象:烧杯中有紫色蒸汽产生,表面皿底部有紫黑色晶体生成现象:烧杯中
4、有紫色蒸汽产生,表面皿底部有紫黑色晶体生成第6页,共48页,编辑于2022年,星期二四四 P教材教材62页学与问页学与问1.晶体与非晶体的根本区别在于构成固体中的粒子在微观空间里是否呈现周期性的有序排列。构成玻璃的粒子无周期性的排列,是无序的,所以玻璃是非晶体(1)宝石是晶体,具有固定的熔点和各向异性2.利用晶体与非晶体的性质差异来鉴别玻璃与宝石(2)宝石具有多面体外形(3)硬度,晶体可在玻璃上划出痕迹(4)可利用宝石的折光率鉴别(5)可利用x-射线衍射仪鉴别第7页,共48页,编辑于2022年,星期二二、晶二、晶 胞胞“无隙并置无隙并置”晶体结构的最小重复单元晶体结构的最小重复单元晶胞晶胞 晶
5、体和晶胞的关系晶体和晶胞的关系: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无隙并置并置而成。而成。第8页,共48页,编辑于2022年,星期二体心立方体心立方简单立方简单立方面心立方面心立方三种典型立方晶体结构三种典型立方晶体结构第9页,共48页,编辑于2022年,星期二蜂巢与蜂室蜂巢与蜂室铜晶体铜晶体铜晶胞铜晶胞问题问题:铜晶体的一个晶胞中含有多少个铜原子铜晶体的一个晶胞中含有多少个铜原子?第10页,共48页,编辑于2022年,星期二1 12 24 43 37 76 68 85 51 12 22 21 13 34 4请看请看:1 1体心:体心:1面心:面心:1/2顶点:顶点:
6、1/8棱边:棱边:1/4第11页,共48页,编辑于2022年,星期二晶胞中原子个数的晶胞中原子个数的计算算体心:体心:1面心面心:1/2顶点顶点:1/8棱边棱边:1/4第12页,共48页,编辑于2022年,星期二问题问题:铜晶体的一个晶胞中含有多少个铜原子铜晶体的一个晶胞中含有多少个铜原子?第13页,共48页,编辑于2022年,星期二灰色:灰色:12+1=4绿色绿色:8 1/8+61/2=4各各1/2个个 练习:下面几种晶胞中分别含有几个原子?第14页,共48页,编辑于2022年,星期二学与问学与问(教材教材64页页:)Na、Zn晶胞的示意图第15页,共48页,编辑于2022年,星期二I2、金
7、刚石晶胞的示意图第16页,共48页,编辑于2022年,星期二AB练习练习1:根据离子晶体的晶胞结构,判断下列:根据离子晶体的晶胞结构,判断下列离子晶体的化学式:(离子晶体的化学式:(A表示阳离子)表示阳离子)化学式:化学式:AB第17页,共48页,编辑于2022年,星期二练习练习2:根据离子晶体的晶胞结构,判断下列离:根据离子晶体的晶胞结构,判断下列离子晶体的化学式:(子晶体的化学式:(A表示阳离子)表示阳离子)AB化学式:化学式:A2BBA2第18页,共48页,编辑于2022年,星期二AB化学式:化学式:练习练习3:根据离子晶体的晶胞结构,判断下列离:根据离子晶体的晶胞结构,判断下列离子晶体
8、的化学式:(子晶体的化学式:(A表示阳离子)表示阳离子)AB第19页,共48页,编辑于2022年,星期二B化学式:化学式:A练习练习4:根据离子晶体的晶胞结构,判断下列离子:根据离子晶体的晶胞结构,判断下列离子晶体的化学式:(晶体的化学式:(A表示阳离子)表示阳离子)CABC3第20页,共48页,编辑于2022年,星期二观察与思考:观察与思考:下列两种晶体有什么共同点?下列两种晶体有什么共同点?碘晶体结构碘晶体结构干冰晶体结构干冰晶体结构第21页,共48页,编辑于2022年,星期二概念:概念:分子间以分子间作用力(范德华力,氢键)相结合的晶体叫分子晶体。构成粒子构成粒子:分子(构成分子的原子间
9、以共价键结合)构成粒子间的相互作用构成粒子间的相互作用:分子间作用力(可能存在氢键)(可能存在氢键)。气化或熔化气化或熔化时时破坏的作用力破坏的作用力:分子间作用力。(氢键)(氢键)稀有气体分子为单原子分子,无共价键。组成和结构相似时,相对分子质量越大分子间作用力越大,熔沸点越高。有氢键时,熔沸点升高。1.分子晶体分子晶体第22页,共48页,编辑于2022年,星期二分子晶体有哪些物理特性,为什么?分子晶体有哪些物理特性,为什么?第23页,共48页,编辑于2022年,星期二(1)熔点、沸点较低,易升华;熔点、沸点较低,易升华;(2)较小的硬度;较小的硬度;(3)一般都是绝缘体,熔融状态也不导电。
10、一般都是绝缘体,熔融状态也不导电。原因:分子间作用力较弱原因:分子间作用力较弱2.物理特性:物理特性:第24页,共48页,编辑于2022年,星期二 (1 1)所有非金属氢化物:)所有非金属氢化物:H H2 2O O,H H2 2S S,NHNH3 3,CH CH4 4,HXHX(2 2)部分非金属单质)部分非金属单质:X:X2 2,O O2 2,H H2 2,S S8 8,P P4 4,C C6060 (稀有气体稀有气体)(3 3)部分非金属氧化物)部分非金属氧化物:CO:CO2 2,SO SO2 2,NO NO2 2,P P4 4O O6 6,P P4 4O O1010(4 4)几乎所有的酸
11、:)几乎所有的酸:H H2 2SOSO4 4,HNOHNO3 3,H H3 3POPO4 4(5 5)绝大多数有机物的晶体:乙醇,冰醋酸,蔗糖)绝大多数有机物的晶体:乙醇,冰醋酸,蔗糖3.典型的分子晶体:典型的分子晶体:第25页,共48页,编辑于2022年,星期二 只有范德华力,无分子间氢键只有范德华力,无分子间氢键分子分子密堆积。密堆积。这类晶体每个分子周围一般有这类晶体每个分子周围一般有1212个紧邻的分子,如:个紧邻的分子,如:C C6060、干冰、干冰 、I I2 2、O O2 2。4.分子晶体的结构特征分子晶体的结构特征(1 1)密堆积)密堆积第26页,共48页,编辑于2022年,星
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