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1、原子结构原子结构不同的微粒，通过不同的相互作用方式，不同的微粒，通过不同的相互作用方式，最终形成不同的聚集状态。最终形成不同的聚集状态。交流与讨论交流与讨论化学键与分子间作用力化学键与分子间作用力物质聚集状态物质聚集状态3.1 认识晶体鲁科版 化学选修三 专题三 物质的聚集状态与物质性质福建省厦门第二中学 陈寒与一、晶体的特性一、晶体的特性1.晶体概念晶体概念内部微粒在空间按内部微粒在空间按一定规律一定规律做做周期性重复排列周期性重复排列构成的固体物质。构成的固体物质。如何辨别晶体？如何辨别晶体？拥有固定熔沸点的固体拥有固定熔沸点的固体水有固定熔点水有固定熔点蜡烛没有固定熔点蜡烛没有固定熔点使
2、使X射线发生衍射射线发生衍射一、晶体的特性一、晶体的特性晶晶体体特特性性自范性：自范性：在适宜条件下，晶体能够在适宜条件下，晶体能够自发地自发地呈现呈现封闭的、规则封闭的、规则的的多面体多面体外形。外形。各向异性各向异性：晶体在晶体在不同的方向不同的方向上表现出上表现出不同不同的的物理性质。物理性质。对称性对称性：晶体具有晶体具有规则的几何外形规则的几何外形。2.特性特性【小试牛刀小试牛刀】下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是下列有关晶体和非晶体的说法中正确的是()A具有规则几何外形的固体均为晶体具有规则几何外形的固体均为晶体B晶体具有自范性，非晶体没有自范性晶体具有自范性，非晶体没有自范性C
3、晶体研碎后即变为非晶体晶体研碎后即变为非晶体D将玻璃加工成规则的固体即变成晶体将玻璃加工成规则的固体即变成晶体B【思考思考】晶体中的微粒是如何排列的？晶体中的微粒是如何排列的？超市中水果的堆积方法超市中水果的堆积方法晶体中的微粒也常采用晶体中的微粒也常采用密堆积密堆积的方式来降低体系能量。的方式来降低体系能量。二、晶体结构的堆积模型二、晶体结构的堆积模型1.等径圆球的密堆积等径圆球的密堆积(金属晶体中金属晶体中)二维平面堆积方式二维平面堆积方式行列对齐行列对齐 四球一空四球一空行列相错行列相错 三球一空三球一空密置层密置层非密置层非密置层1.等径圆球的密堆积等径圆球的密堆积晶胞晶胞无隙并置无隙
4、并置三维平面堆积方式一：三维平面堆积方式一：A2型密堆积型密堆积晶体结构中晶体结构中最小的重复单元最小的重复单元模型化模型化体心立方密堆积体心立方密堆积配位数配位数:空间利用率空间利用率:68.02%3 34 45 57 78 86 62 21 181.等径圆球的密堆积等径圆球的密堆积三维平面堆积方式二：三维平面堆积方式二：A3型最密堆积型最密堆积345621AB，ABABA六方最密堆积六方最密堆积 “ABAB”配位数配位数:空间利用率空间利用率:74.06%121.等径圆球的密堆积等径圆球的密堆积三维平面堆积方式三：三维平面堆积方式三：A1型最密堆积型最密堆积345621ABABCACA B
5、 C面心立方最密堆积面心立方最密堆积“ABCABC”配位数配位数:空间利用率空间利用率:74.06%122.非等径圆球的密堆积非等径圆球的密堆积对于离子晶体，阴阳离子半径不同，离子间如何堆积？对于离子晶体，阴阳离子半径不同，离子间如何堆积？圆球圆球容器容器细沙细沙填充顺序？填充顺序？先填球，先填球，后倒沙。后倒沙。类比类比非等径圆球的密堆积非等径圆球的密堆积大球先做等径圆球的密堆积大球先做等径圆球的密堆积小球填充在大球所形成的空隙小球填充在大球所形成的空隙三、晶胞的特征三、晶胞的特征晶胞晶胞无隙并置无隙并置晶体晶体结构型式面心立方最密堆积 A1体心立方密堆积 A2六方最密堆积 A3晶胞结构配位
6、数12812空间利用率74.06%68.02%74.06%三、晶胞的特征三、晶胞的特征Na+Cl 晶胞中晶胞中Cl堆积方式是堆积方式是_？配位数是配位数是_？面心立方最密堆积面心立方最密堆积12 请问该晶胞内有请问该晶胞内有_个原子？个原子？【小组讨论小组讨论】均摊法均摊法4 4顶点：顶点：1/81/83 31 12 28 87 75 56 62 21 14 43 3棱边：棱边：1/41/4平行六面体中：平行六面体中：均摊法均摊法2 2面心：面心：1/21/2体心：体心：1 1平行六面体中：平行六面体中：1 11 1均摊法均摊法顶点占顶点占1/8棱边占棱边占1/4面心占面心占1/2体心占体心占
7、1平行六面体中：不同位置微粒对晶胞的贡献比例平行六面体中：不同位置微粒对晶胞的贡献比例贡献比例：贡献比例：某粒子为某粒子为x个晶胞所共有，则该粒子有个晶胞所共有，则该粒子有1/x属于一个晶胞。属于一个晶胞。均摊法：晶胞内微粒个数均摊法：晶胞内微粒个数=微粒个数微粒个数贡献比例贡献比例三、晶胞的特征三、晶胞的特征Na+Cl 晶胞中晶胞中Cl堆积方式是堆积方式是_？配位数是配位数是_？面心立方最密堆积面心立方最密堆积12 请问该晶胞内有请问该晶胞内有_个个Cl,_个个Na+？Cl个数个数=8 +6 =444Na+个数个数=12 +11=4晶胞内微粒组成为晶胞内微粒组成为_，约成最简式即约成最简式即
8、_？Na4Cl4NaCl【小组讨论小组讨论】三、晶胞的特征三、晶胞的特征Na+Cl 如果氯离子的直径为如果氯离子的直径为d，请问该晶胞的体积，请问该晶胞的体积为多少？为多少？aarrorr【小组讨论小组讨论】三、晶胞的特征三、晶胞的特征Na+Cl 该该NaCl晶体的密度为多少？晶体的密度为多少？【小组讨论小组讨论】三、晶胞的特征三、晶胞的特征【延伸延伸】如果是非平行六面体晶胞，如何计算晶胞相关参数？如果是非平行六面体晶胞，如何计算晶胞相关参数？【提示提示】利用均摊法，辨别某微粒与多少晶胞共享？利用均摊法，辨别某微粒与多少晶胞共享？【课堂小结课堂小结】1.晶体特性：晶体特性：自范性、各向异性、对称性自范性、各向异性、对称性A1型面心立方面心立方最密堆积最密堆积2.堆积模型堆积模型配位数：晶晶体体空间利用率：1274.06%A2型体心立方体心立方密堆积密堆积868.02%A3型六方六方最密堆积最密堆积1274.06%结构型式：3.晶胞的计算晶胞的计算贡献比例：贡献比例：某粒子为某粒子为x个晶胞所共有，则该粒子有个晶胞所共有，则该粒子有1/x属于一个晶胞。属于一个晶胞。均摊法：晶胞内微粒个数均摊法：晶胞内微粒个数=微粒个数微粒个数贡献比例贡献比例1.请大家完成认识晶体_练习；2.综合本节课的内容，整理微粒的堆积方式以及晶胞的计算方法，制作本课的思维导图。【课后练兵课后练兵】谢谢聆听