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1、第三章第一节 晶体的常识第1页，本讲稿共47页 第2页，本讲稿共47页胆胆矾矾 明明矾矾晶晶体体冰糖冰糖晶体晶体 水晶水晶第3页，本讲稿共47页水晶石水晶石第4页，本讲稿共47页第5页，本讲稿共47页第6页，本讲稿共47页祖祖 母母 绿绿第7页，本讲稿共47页绿宝石第8页，本讲稿共47页猫 眼 石 第9页，本讲稿共47页紫水晶 第10页，本讲稿共47页黄黄 水水 晶晶 黄黄 水水 晶晶 第11页，本讲稿共47页学习目标学习目标理解晶体与非晶体的本质差异理解晶体与非晶体的本质差异知道晶体形成的途径知道晶体形成的途径掌握晶体的特征掌握晶体的特征理解晶胞的概念理解晶胞的概念熟练掌握晶胞中粒子熟练掌握
2、晶胞中粒子 数目的计算数目的计算第12页，本讲稿共47页自学指导自学指导 1、晶体与非晶体有什么本质区别？2、什么是晶体的自范性？其本质 是什么？3、什么叫晶胞？4、如何计算晶胞中粒子数目？第13页，本讲稿共47页 你知道你知道固体有晶体和非晶体固体有晶体和非晶体之分之分吗？能否举例说明？吗？能否举例说明？一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体第14页，本讲稿共47页晶体晶体SiO2和非晶体和非晶体SiO2的投影示意图的投影示意图第15页，本讲稿共47页玻璃结构示意图玻璃结构示意图BOSiM第16页，本讲稿共47页1.晶体与非晶体的本质差异晶体与非晶体的本质差异说明说明:(1)晶体自范性的本质晶体自
3、范性的本质 原因原因:是晶体中是晶体中粒子在微观空间粒子在微观空间里里呈现呈现周期性周期性的的有序排列有序排列.(2)晶体自范性的条件之一晶体自范性的条件之一:生长速率适当生长速率适当.自范性自范性（宏观表象）（宏观表象）微观结构微观结构晶体晶体有有(一定条件下一定条件下，能，能自发自发呈现多面体外形呈现多面体外形)粒子在微观三维空粒子在微观三维空间里呈周期性有序间里呈周期性有序排列排列非晶体非晶体没有没有(不能自发呈现多面不能自发呈现多面体外形体外形)粒子排列相对无序粒子排列相对无序第17页，本讲稿共47页晶晶体体的的自自范范性性即即在在一一定定条条件件下下晶晶体体能能自自发发地呈现多面体外
4、形的性质。地呈现多面体外形的性质。1、晶体与非晶体的、晶体与非晶体的本质区别本质区别在于在于有无自有无自范性范性 第18页，本讲稿共47页2、晶体形成的途径：、晶体形成的途径：熔融态物质凝固熔融态物质凝固.气态物质冷却不经液态直接凝固气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华凝华).溶质从溶液中析出溶质从溶液中析出.思考:根据已有知识,举例说明如何制得晶体?第19页，本讲稿共47页3.晶体的特点晶体的特点自范性（自发自范性（自发呈现多面体外形、内部粒子（质点）呈现多面体外形、内部粒子（质点）排排 列的高度有序性、周期性，非晶体没有列的高度有序性、周期性，非晶体没有）有固定的熔点（有固定的熔点（非晶体没
5、有固定的熔点非晶体没有固定的熔点）各向异性各向异性(强度、硬度、导热性、导电性、强度、硬度、导热性、导电性、光学性质等光学性质等）（）（物理性质物理性质）（）（非晶体不具有各向异非晶体不具有各向异性性）对对 X-射线产生衍射实验现象射线产生衍射实验现象。（非晶体是散射效非晶体是散射效应应）第20页，本讲稿共47页 根据根据晶体晶体 性质性质和和特点特点，人们很容易识别，人们很容易识别用玻璃仿造的假宝石。你能列举出一些用玻璃仿造的假宝石。你能列举出一些可能有效的方法鉴别可能有效的方法鉴别真宝石与真宝石与假宝石吗假宝石吗?思考与交流思考与交流:第21页，本讲稿共47页4、晶体定义：、晶体定义：粒子
6、（分子、离子、原子）粒子（分子、离子、原子）在微观空间按一定规律做周在微观空间按一定规律做周期性有序排列期性有序排列 的的固体物质固体物质称称为晶体。为晶体。第22页，本讲稿共47页二二晶胞晶胞1.描述描述晶体结构晶体结构的的基本单元基本单元叫做晶胞叫做晶胞。（晶胞是晶体中（晶胞是晶体中不断重复不断重复的的最小最小结构单元）结构单元）蜂巢与蜂室蜂巢与蜂室铜铜晶体晶体铜铜晶胞晶胞晶体与晶胞晶体与晶胞的关系可用的关系可用蜂巢与蜂巢与蜂蜂室室的关系比喻的关系比喻。所有晶胞的形状、内部原子种类、个数、几何排列是完全相同的。第23页，本讲稿共47页二二.晶胞晶胞 体心立方体心立方简单立方简单立方面心立方
7、面心立方三种典型立方晶体结构（三种典型立方晶体结构（平行六面体平行六面体）1.描述描述晶体结构晶体结构的的基本单元基本单元叫做晶胞叫做晶胞（晶胞是晶体中（晶胞是晶体中不断重复不断重复的的最小最小结构单元。）结构单元。）第24页，本讲稿共47页习惯采用的习惯采用的晶胞是平行六面体，整块晶晶胞是平行六面体，整块晶体可看作数量巨大的晶胞体可看作数量巨大的晶胞“无隙并置无隙并置”而而成（成（相邻相邻晶胞间无间隙晶胞间无间隙；平行排列平行排列，取向相同取向相同）第25页，本讲稿共47页平行六面平行六面体体无隙并置无隙并置第26页，本讲稿共47页晶胞中粒子个数的计算晶胞中粒子个数的计算内部内部：1面面上上
8、:1/2顶点顶点:1/8棱棱上上:1/4第27页，本讲稿共47页平行六面体平行六面体 晶胞晶胞内部内部：1面面上上：1/2棱棱上上：1/4顶点：顶点：1/8小结小结:晶胞对质点晶胞对质点（粒子）（粒子）的占有率的占有率第28页，本讲稿共47页第29页，本讲稿共47页探究探究（即自学检测即课本（即自学检测即课本P64P64学与问）学与问）:下下图图依依次次是是金金属属钠钠(Na)(Na)、金金属属锌锌(Zn)(Zn)、碘碘(I I2 2)、金金刚刚石石(C)(C)晶晶胞胞的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子?钠、锌晶胞都是：钠、锌晶胞都是：81/8+1
9、=281/8+1=2；碘：（碘：（81/8+61/281/8+61/2）2=82=8；金刚石：金刚石：81/8+61/2+4=881/8+61/2+4=8。第30页，本讲稿共47页例例:2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，个镁原子，6个硼个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为A、M
10、gB B、MgB2 C、Mg2B D、Mg3B2典例分析典例分析第31页，本讲稿共47页Mg原子的数目：原子的数目：121/6+21/2=3B原子的数目：原子的数目：6故化学式可表示为故化学式可表示为 MgB2典例分析典例分析第32页，本讲稿共47页本节小结：本节小结：一、晶体与非晶体一、晶体与非晶体 1、晶体与非晶体的、晶体与非晶体的本质区别本质区别在于在于有无自范性有无自范性2、特点和性质：、特点和性质：（1）晶体有晶体有 自范性自范性 （2）晶体有）晶体有 各向异性各向异性 （3）晶体有）晶体有 固定的熔点固定的熔点 （4）晶体晶体 能使能使X-射线射线产生产生衍射衍射 4、晶体定义、晶
11、体定义：粒子（分子、离子、原子）在微观空间按一粒子（分子、离子、原子）在微观空间按一定定规规律做周期性有序排列律做周期性有序排列 的固体的固体物质称为晶体。物质称为晶体。5、晶体和非晶体的鉴别、晶体和非晶体的鉴别：X-射线射线 衍射衍射实验实验3、晶体形成的途径：、晶体形成的途径：第33页，本讲稿共47页平行六面平行六面体体晶胞晶胞内部内部：1面面上上：1/2棱棱上上：1/4顶点：顶点：1/8二二晶胞晶胞1、概念概念：描述描述晶体结构晶体结构的的基本单元基本单元 叫做叫做晶胞晶胞2、晶胞中晶胞中粒子个数的计算粒子个数的计算（分摊法或均摊法）（分摊法或均摊法）小结小结:晶胞对质点（粒子）的占有率
12、晶胞对质点（粒子）的占有率第34页，本讲稿共47页1、下列关于晶体与非晶体的说法正确的是、下列关于晶体与非晶体的说法正确的是 A、晶体一定比非晶体的熔点高、晶体一定比非晶体的熔点高 B、晶体有自范性但排列无序、晶体有自范性但排列无序 C、非晶体无自范性而且排列无序、非晶体无自范性而且排列无序 D、固体、固体SiO2一定是晶体一定是晶体2、区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是、区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是 A、熔沸点、熔沸点 B、硬度、硬度 C、颜色、颜色 D、x-射线衍射实验射线衍射实验CD当当堂堂训训练练 第35页，本讲稿共47页3、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元、图是超导化合
13、物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞晶胞)的结构的结构.请回答：请回答：该化合物的化学式为该化合物的化学式为_.CaTiO3 课后作业：课后作业：1、课本、课本P64 1、2、3、4、（做在书上）、（做在书上）2、（选做）登陆、（选做）登陆中国科普博览网站中国科普博览网站，输入关键词，输入关键词“什么是矿物什么是矿物”并并阅读，生动有趣、受益匪浅哦。阅读，生动有趣、受益匪浅哦。第36页，本讲稿共47页第37页，本讲稿共47页金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图第38页，本讲稿共47页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:上述铜晶体、
14、金刚石、上述铜晶体、金刚石、NaCl晶体的晶胞空间构形是怎样的？晶体的晶胞空间构形是怎样的？第39页，本讲稿共47页干冰的晶体结构图(一)返回第40页，本讲稿共47页石墨的晶体结构图返回第41页，本讲稿共47页3、如如图图所所示示晶晶体体中中每每个个阳阳离离子子A或或阴阴离离子子B，均均可可被被另另一一种种离子以四面体形式包围着，则该晶体对应的化学式为离子以四面体形式包围着，则该晶体对应的化学式为AAB BA2B CAB3 DA2B3第42页，本讲稿共47页4、右面图形是石墨晶体的层面结构图，、右面图形是石墨晶体的层面结构图，试分析图形推测层面上每个正六边型拥有的试分析图形推测层面上每个正六边
15、型拥有的共价键数和碳原子数是分别：共价键数和碳原子数是分别：A、6，6 B、2，4 C、2，3 D、3，2 第43页，本讲稿共47页5、某离子晶体晶胞结构如右图所示，、某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体的顶点，位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心，晶体中距离最近的两个位于立方体的中心，晶体中距离最近的两个X与一个与一个Y形形成的夹角成的夹角XYX的角度为：的角度为：A.90 B.60 C.120 D.10928第44页，本讲稿共47页第45页，本讲稿共47页7、如如图图是是CsCl晶晶体体的的晶晶胞胞（晶晶体体中中最最小小的的重重复复单单元元）已已知知晶晶体体中中2个个最最近近的的Cs+核核间间距距离离为为acm，氯氯化化铯铯的的相相对对分分子质量为子质量为M，NA为阿佛加德为阿佛加德罗常数，则罗常数，则CsCl晶体的密度为晶体的密度为（单位：克（单位：克/cm3）A、8M/a3NA B、a3M/8NAC、M/a3NA D、a3M/NA第46页，本讲稿共47页晶 体 空 间 结 构Cl-Na+第47页，本讲稿共47页