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1、食糖晶体食糖晶体食盐晶食盐晶体体水晶胆矾晶体胆矾晶体明矾晶体明矾晶体金刚石晶体金刚石晶体第1页/共42页第2页/共42页 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?玛瑙玛瑙第3页/共42页 1.1.定义定义：晶体晶体内部微粒内部微粒在三维空间呈周在三维空间呈周期性有序排列期性有序排列而构成而构成具有具有规则几何外形规则几何外形的固体的固体 非晶体非晶体不具有不具有规则几何外形的固体规则几何外形的固体 一、晶体和非晶体一、晶体和非晶体如食如食盐、水晶、碘等、水晶、碘等如玻璃、橡胶、石蜡、塑料等如玻璃、橡胶、石蜡、塑料等一、晶体和非晶体一、晶体和非晶体注意：注意：（1
2、）晶体一定是）晶体一定是固体固体物物质（2）晶体与非晶体的本）晶体与非晶体的本质区区别：微观结构中，晶体内部微粒在三维微观结构中，晶体内部微粒在三维空间里呈周期性有序排列空间里呈周期性有序排列第4页/共42页 请阅读教材并结合展示的自然请阅读教材并结合展示的自然中晶体的形态，思考晶体具有怎中晶体的形态，思考晶体具有怎样的特点和性质呢？样的特点和性质呢？(根据晶体中所含微粒不同）根据晶体中所含微粒不同）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 如金如金刚石、晶体硅等石、晶体硅等如冰、干冰等如冰、干冰等如如铁、铝等等如如NaCl、CsCl等等2.2.分类分类第
3、5页/共42页3.3.晶体的特性晶体的特性（1 1）自范性：自范性：晶体能晶体能自发自发地呈现规则的几地呈现规则的几何外形何外形本质：本质：晶体中粒子在微观空间里呈现周晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列期性有序排列.第6页/共42页凡草木花多五出，雪花独六出凡草木花多五出，雪花独六出第7页/共42页天然水晶球里的玛瑙和水晶天然水晶球里的玛瑙和水晶天然水晶球里的玛瑙和水晶天然水晶球里的玛瑙和水晶自范性的条件：自范性的条件：生长的速率适当生长的速率适当思考思考：晶体一定有规则的几何外形吗？晶体一定有规则的几何外形吗？有规则几何外形的固体一定是晶体吗？有规则几何外形的固体一定是晶体吗？第8页/
4、共42页（2 2）各向异性各向异性:同一晶体中，不同方向上质点排列一般同一晶体中，不同方向上质点排列一般不一样，因此物理性质有所不同。不一样，因此物理性质有所不同。如：如：硬度、导热性、导电性、光学性质硬度、导热性、导电性、光学性质等，等，方向不同有所差异。方向不同有所差异。石墨石墨(C C)和蓝宝石和蓝宝石(AlAl2 2O O3 3SiOSiO2 2)是常见是常见的晶体的晶体,其中石墨的结构呈层状其中石墨的结构呈层状,在与层垂在与层垂直方向的导电率为与层平行方向上导电直方向的导电率为与层平行方向上导电率的率的1/100001/10000;蓝宝石在不同方向上的硬蓝宝石在不同方向上的硬度是不同
5、的度是不同的.第9页/共42页（3 3）晶体具有）晶体具有固定的熔沸点。固定的熔沸点。非晶体没有固定的熔沸点。非晶体没有固定的熔沸点。第10页/共42页（4 4）晶体）晶体能使能使X-X-射线产生衍射射线产生衍射 非晶体只能产生散射现象非晶体只能产生散射现象最科学的区分方法最科学的区分方法第11页/共42页(2)(2)（熔融态物质）（熔融态物质）凝固凝固(1)(1)（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(3)(3)（溶质从溶液中析出）（溶质从溶液中析出）结晶结晶4.4.晶体形成的途径晶体形成的途径第12页/共42页问题与思考1、粉末状的固体由于没有规则的形状，
6、粉末状的固体由于没有规则的形状，所以不是晶体，对吗？所以不是晶体，对吗？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？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？第13页/共42页1：不是晶体，粒子排列无序，没有晶体的自范性。2：A、采用X射线衍射实验，当X射线照射假宝石 时，不能使X射线产生衍射，只有散射效应。B、观看是否具有对称性，在外形上假宝石没有相等的晶面、晶棱和顶角重复出现。C、用它来刻划玻璃，真宝石硬度大，可刻划玻璃；而假宝石硬度小，不能用来刻划玻璃。D、加热，真宝石沸点很高，而假宝石无固定的熔沸点，在一定的范围内便开始熔化。E
7、、可利用宝石的折光率鉴别你想知道人造钻石和天然钻石的区别吗？思考思考“学与问学与问”：教材教材62页页第14页/共42页 1 1、下列有关晶体的特征及结构的陈述中不正、下列有关晶体的特征及结构的陈述中不正确的是（确的是（）A A 晶体一般都有各向异性晶体一般都有各向异性 B B 晶体有固定的熔点晶体有固定的熔点 C C 所有晶体都有一定的规整外形所有晶体都有一定的规整外形 D D 晶体一般不表现各向异性晶体一般不表现各向异性D D自我检测自我检测自我检测自我检测第15页/共42页2.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
8、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3.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第16页/共42页第三章第三章 晶体结构与性质晶体结构与性质第一节第一节 晶体的晶体的常识（第常识（第2 2课时）课时）选修选修3 3 物质结构与性质物质结构与性质第17页/共42页教学目标：教学目标：知识与技能知识与技能 1.1.了解分子晶体和原子晶体的特征。了解分子晶体和原子晶体
9、的特征。2.2.通过通过NaClNaCl、CuCu的晶体结构，学生知道晶体中粒子的的晶体结构，学生知道晶体中粒子的排列规律。排列规律。3.3.通过对晶胞的分析，学生会计算晶胞中粒子的个数。通过对晶胞的分析，学生会计算晶胞中粒子的个数。过程与方法过程与方法 通过几种典型的晶体（金刚石、石墨、通过几种典型的晶体（金刚石、石墨、NaClNaCl、金属）、金属）结构的分析，学生能从三维的角度考虑粒子在空间的分结构的分析，学生能从三维的角度考虑粒子在空间的分布。布。情感态度与价值观情感态度与价值观 通过晶体结构课件的展示，学生能感受晶体的外在通过晶体结构课件的展示，学生能感受晶体的外在美和内在美。美和内
10、在美。第18页/共42页 晶体为什么具有自晶体为什么具有自己的特性呢己的特性呢?第19页/共42页二、晶胞二、晶胞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（晶体中无限重复的部分）（晶体中无限重复的部分）铜晶体铜晶胞第20页/共42页晶体结构晶胞示意图第21页/共42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、金刚石、上述铜晶体、金刚石、NaCl晶体的晶胞空间构形是怎晶体的晶胞空间构形是怎样的？样的？第22页/共42页平行六面体无隙并置无隙并置第23页/共42页3.晶胞的结构特征：晶胞的结构特征：一般来说一般来说,晶胞都是晶胞都是平行六面体平行六
11、面体(其边长不一定其边长不一定相等也不一定垂直相等也不一定垂直)-通过上、下、左、右、前、通过上、下、左、右、前、后的后的平移平移能与下一个晶胞完全重合能与下一个晶胞完全重合.2.晶胞的条件：晶胞的条件：代表晶体的化学组成代表晶体的化学组成（化学式）（化学式）及对称性及对称性4.晶胞和晶体的关系：晶胞和晶体的关系：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“无无隙并置隙并置”而成而成.(蜂巢和蜂室的关系蜂巢和蜂室的关系-教材教材63页图页图3-7)第24页/共42页5.三种典型立方晶胞结构：三种典型立方晶胞结构：简单立方简单立方体心立方体心立方面心立方面心立方晶胞晶胞第25页/共
12、42页 铜晶体的一个晶胞中含有铜晶体的一个晶胞中含有多少个铜原子多少个铜原子?A:14 B:4 C:8 D:6答案答案:B为什么呢为什么呢?问题（问题（P63 图图3-7）：）：第26页/共42页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：1/8棱边：棱边：1/4第27页/共42页6.晶胞中微粒个数的计算晶胞中微粒个数的计算体心：体心：1面心：面心：1/2顶点：顶点：1/8棱边：棱边：1/4方法：方法：均摊法均摊法（或切割法）（或切割法）原则：原则：若若微粒微粒被被n个晶胞共用，个晶胞共用，均摊
13、一个晶胞中为均摊一个晶胞中为1n规律：对规律：对立方晶胞立方晶胞第28页/共42页学与问学与问 P642 288第29页/共42页 各各4个个绿色：绿色：8 1/8+61/2=4灰色：灰色：12+1=4各各1/2个个 练习练习:下面几种晶胞中分别含有几个原子下面几种晶胞中分别含有几个原子?第30页/共42页立方晶胞立方晶胞体心：体心：1面心：面心：1/2棱边：棱边：1/4顶点：顶点：1/82 2、晶胞对质点的占有率、晶胞对质点的占有率1 1、晶胞：晶体中的、晶胞：晶体中的最小重复最小重复单元单元小结：小结：第31页/共42页课课 堂堂 练练 习习1.钛酸钡的热稳定性好钛酸钡的热稳定性好,介电常
14、数高介电常数高,在小型变在小型变 压器、话筒和扩音器压器、话筒和扩音器 中都有应用。其晶体中都有应用。其晶体 的结构示意图如右图的结构示意图如右图 所示。则它的化学式所示。则它的化学式 为（为（）A.BaTi A.BaTi8 8O O1212 B.BaTi B.BaTi4 4O O6 6 C.BaTi C.BaTi2 2O O4 4 D.BaTiO D.BaTiO3 3BaTiOD第32页/共42页AB2：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）化学式：化学式：AB第33页/共42页 石墨晶体的层状结构
15、，层石墨晶体的层状结构，层内为平面正六边形结构（如内为平面正六边形结构（如图），试回答下列问题：图），试回答下列问题：（1 1）图中平均每个正六边）图中平均每个正六边形占有形占有C C原子数为原子数为_个、个、占有的碳碳键数为占有的碳碳键数为_个。个。碳原子数目与碳碳化学键数碳原子数目与碳碳化学键数目之比为目之比为_。3 3、2 2：3 32 23 3第34页/共42页 在晶体结构中确定一个具有代表性在晶体结构中确定一个具有代表性的最小重复单元为研究对象，运用点、的最小重复单元为研究对象，运用点、线、面的量进行解答。线、面的量进行解答。（摩尔质量、阿伏加德罗常数与密度的关系）（摩尔质量、阿伏加
16、德罗常数与密度的关系）三、有关晶体的计算三、有关晶体的计算第35页/共42页思考思考1.NaCl1.NaCl晶体中，每个晶体中，每个NaNa+周周 围最近距离的围最近距离的ClCl-有有 个？个？每个每个ClCl-周围最近距离的周围最近距离的 NaNa+有有 个？个？2.2.在在NaClNaCl晶体中，每个晶体中，每个NaNa+周周 围最近距离的围最近距离的NaNa+有有 个？个？3.3.氯化钠的化学式用氯化钠的化学式用“NaClNaCl”来表示，原因何在？能来表示，原因何在？能否否 把把“NaClNaCl”称为分子式？称为分子式？4.4.每个晶胞中平均有每个晶胞中平均有 个个NaNa+？个个
17、ClCl-？（位于顶？（位于顶 点、棱边、面心、体心上的粒子对该晶胞的贡献）点、棱边、面心、体心上的粒子对该晶胞的贡献）5.5.该晶胞中，若该晶胞中，若NaNa+和和ClCl-间的最近距离为间的最近距离为0.5a0.5ax1010-10-10m m，则晶体的密度，则晶体的密度=6 66 6121244039/a3 （g/cm3）第36页/共42页2 21 13 34 4晶胞晶胞第37页/共42页晶胞晶胞第38页/共42页a a1010-8-8cmcm晶体中最小正方体中所含的晶体中最小正方体中所含的NaNa+和和ClCl的个数均为的个数均为:（个）（个）844=1216.0210232158.5
18、g 即每个小正方体中平均含即每个小正方体中平均含 个个“NaClNaCl”，质量为，质量为:21解解法法2 2：而此小正方体体积为而此小正方体体积为(0.5a10(0.5a10-8-8)3 33 36.0210232158.5g(0.5a10(0.5a10-8-8)3 33 30.39a3g.-3=故故NaClNaCl晶体的密度为：晶体的密度为：解解法法1 1：每个晶胞中所含的每个晶胞中所含的NaNa+和和ClCl的个数均为的个数均为4 4个，即含个，即含4 4个个“NaClNaCl”。每个晶胞的质量为：每个晶胞的质量为：6.02102358.54g 每个晶胞的体积为：每个晶胞的体积为：(a1
19、0(a10-8-8)3 33 3故故NaClNaCl晶体的密度为：晶体的密度为：6.02102358.54(a10(a10-8-8)3 3=0.39a3g.-3晶胞晶胞第39页/共42页解解法法3 3：依：依=m m/v v每个晶胞中所含的每个晶胞中所含的NaNa+和和ClCl的个数均为的个数均为4 4个，即含个，即含4 4个个“NaClNaCl”。每个晶胞的体积为：每个晶胞的体积为：(a10(a10-8-8)3 33 3故故NaClNaCl晶体的密度为：晶体的密度为：=0.39a3g.-3即含即含4 4个个“NaClNaCl”所占的体积为：所占的体积为：(a10(a10-8-8)3 33 3那么那么1 1个个“NaClNaCl”所占的体积为：所占的体积为：(a10(a10-8-8)3 3/4/4 3 3则：则：1molNaCl1molNaCl所占的体积为：所占的体积为：6.021023 (a10(a10-8-8)3 3/4/4 3 3而而1molNaCl1molNaCl的质量为：的质量为：58.5g6.021023(a10(a10-8-8)3 3/4/4 3 358.5g6.021023(a10(a10-8-8)3 3 3 358.5 4g=晶胞晶胞第40页/共42页Thanks 谢谢您的观看！第41页/共42页感谢您的观看。感谢您的观看。第42页/共42页