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1、第一節(jié)第一節(jié) 晶體的常識晶體的常識第三章第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2015.6.2明明礬礬晶晶體體冰冰糖糖晶晶體體膽膽礬礬水水晶晶水晶石水晶石祖祖 母母 綠綠綠寶石貓 眼 石 紫水晶 黃黃 水水 晶晶 黃黃 水水 晶晶 NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖：晶體結(jié)構(gòu)示意圖：Na+Cl-金剛石晶體金剛石晶體結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)示意圖干干冰冰晶晶體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)玻璃結(jié)構(gòu)示意圖玻璃結(jié)構(gòu)示意圖BOSiNa晶體晶體SiO2和非晶體和非晶體SiO2的投影示意圖的投影示意圖1.什么是晶體？什么是非晶體？什么是晶體？什么是非晶體？晶體：有規(guī)則幾何外形的固體。晶體：有規(guī)則幾何外形的固體。非晶體：無規(guī)則幾何外形的固體。非晶體：

2、無規(guī)則幾何外形的固體。2.得到晶體的一般途徑？得到晶體的一般途徑？熔融態(tài)物質(zhì)凝固。熔融態(tài)物質(zhì)凝固。氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華凝華)。溶質(zhì)從溶液中析出。溶質(zhì)從溶液中析出。核心問題從熔融態(tài)結(jié)晶從熔融態(tài)結(jié)晶出來的硫晶體出來的硫晶體凝華得到的碘凝華得到的碘從硫酸銅飽和從硫酸銅飽和溶液中析出的溶液中析出的硫酸銅晶體硫酸銅晶體3.晶體有什么特點和性質(zhì)？晶體有什么特點和性質(zhì)？（1）晶體有自范性晶體有自范性（幾何外形和內(nèi)部質(zhì)點排列的高（幾何外形和內(nèi)部質(zhì)點排列的高度有序性，非晶體沒有）度有序性，非晶體沒有）（2）晶體具有各向異性）晶體具有各向異性（非晶體不具有各向異性）（非晶

3、體不具有各向異性）（3）晶體具有固定的熔點）晶體具有固定的熔點（非晶體不具有固定的熔（非晶體不具有固定的熔點）點）4.什么叫晶體的自范性？本質(zhì)是什么？滿足自范性什么叫晶體的自范性？本質(zhì)是什么？滿足自范性的條件？的條件？自范性：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。自范性：晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。本本 質(zhì)：晶體粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排質(zhì)：晶體粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表現(xiàn)。列的宏觀表現(xiàn)。條條 件：晶體生長的速率適當(dāng)。件：晶體生長的速率適當(dāng)。核心問題核心問題5.晶體與非晶體的區(qū)別有哪些？本質(zhì)區(qū)別？晶體與非晶體的區(qū)別有哪些？本質(zhì)區(qū)別？晶體晶體非晶體非晶體自范性自范性微

4、觀結(jié)構(gòu)微觀結(jié)構(gòu)是否均一是否均一固定熔點固定熔點各向異性各向異性能否發(fā)生能否發(fā)生X-射射線衍射線衍射有有沒有沒有原子在三維空間呈原子在三維空間呈周期性有序排列周期性有序排列原子排列相對無序原子排列相對無序均一均一不均勻不均勻固定固定不固定不固定有各向異性有各向異性無各向異性無各向異性能能不能不能本質(zhì)本質(zhì)區(qū)別區(qū)別6.區(qū)別晶體和非晶體的方法有哪些？你能列區(qū)別晶體和非晶體的方法有哪些？你能列舉一些可能有效的方法鑒別假寶石嗎？舉一些可能有效的方法鑒別假寶石嗎？（1）性質(zhì)差異）性質(zhì)差異如外形、硬度、熔點、折如外形、硬度、熔點、折光率光率（2）區(qū)分晶體和非晶體最科學(xué)的方法是對固）區(qū)分晶體和非晶體最科學(xué)的方法

5、是對固體進行體進行X-射線衍射實驗射線衍射實驗。核心問題最可靠方法最可靠方法7.什么叫晶胞？一般的晶胞結(jié)構(gòu)是什么？晶什么叫晶胞？一般的晶胞結(jié)構(gòu)是什么？晶胞和晶體的關(guān)系？胞和晶體的關(guān)系？（1）描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元叫做晶胞。）描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元叫做晶胞。（2）晶胞一般是平行六面體。）晶胞一般是平行六面體。（3）整塊晶體可看作數(shù)量巨大的晶胞）整塊晶體可看作數(shù)量巨大的晶胞“無隙無隙并置并置”而成（晶胞間無間隙，平行排列）而成（晶胞間無間隙，平行排列）核心問題金剛石的多面體外形、晶體結(jié)構(gòu)和晶胞示意圖金剛石的多面體外形、晶體結(jié)構(gòu)和晶胞示意圖NaCl晶體結(jié)構(gòu)和晶胞晶體結(jié)構(gòu)和晶胞8.如何確定晶體的化學(xué)式

6、？如何確定晶體的化學(xué)式？均攤法均攤法核心問題體心：體心：1面心面心:1/2頂點頂點:1/8棱邊棱邊:1/4探究探究:下下圖圖依依次次是是金金屬屬鈉鈉(Na)(Na)、金金屬屬鋅鋅(Zn)(Zn)、碘碘(I(I2 2)、金金剛剛石石(C)(C)晶胞的示意圖，數(shù)一數(shù)，它們分別平均含幾個原子晶胞的示意圖，數(shù)一數(shù)，它們分別平均含幾個原子?鈉、鋅晶胞都是：鈉、鋅晶胞都是：8 81/8+1=21/8+1=2；碘：（碘：（8 81/8+61/8+61/21/2）2=82=8；金剛石：金剛石：8 81/8+61/8+61/2+4=81/2+4=8。例例:2001年報道的硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合年報道的

7、硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)溫度的最高記錄。如圖所示的是該化合物的晶體物超導(dǎo)溫度的最高記錄。如圖所示的是該化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面結(jié)構(gòu)單元：鎂原子間形成正六棱柱，且棱柱的上下底面還各有還各有1個鎂原子，個鎂原子，6個硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物個硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為的化學(xué)式可表示為A.MgB B.MgB2 C.Mg2B D.Mg3B2典例分析典例分析Mg原子的數(shù)目：原子的數(shù)目：121/6+21/2=3B原子的數(shù)目：原子的數(shù)目：6故化學(xué)式可表示為故化學(xué)式可表示為 MgB2典例分析典例分析晶 體 空 間 結(jié) 構(gòu)Cl-Na+小小

8、結(jié)結(jié) 一、晶體與非晶體一、晶體與非晶體 1.定義：晶體定義：晶體具有規(guī)則幾何外形的固體具有規(guī)則幾何外形的固體 非晶體非晶體沒有規(guī)則幾何外形的固體沒有規(guī)則幾何外形的固體2.特點和性質(zhì)：特點和性質(zhì)：（1）晶體有自范性晶體有自范性 （2）晶體具有各向異性晶體具有各向異性 （3）晶體具有固定的熔點晶體具有固定的熔點3.晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別在于晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別在于構(gòu)成固體的粒子在構(gòu)成固體的粒子在三維空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列三維空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列5.晶體和非晶體的鑒別晶體和非晶體的鑒別4.晶體形成的途徑：晶體形成的途徑：立方晶胞立方晶胞體心：體心：1面心：面心：1/2棱邊：棱邊：

9、1/4頂點：頂點：1/8二二晶胞晶胞1.1.概念：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元叫做晶胞概念：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元叫做晶胞.2.晶胞中原子個數(shù)的計算晶胞中原子個數(shù)的計算1、下列關(guān)于晶體與非晶體的說法正確的是、下列關(guān)于晶體與非晶體的說法正確的是 A、晶體一定比非晶體的熔點高、晶體一定比非晶體的熔點高 B、晶體有自范性但排列無序、晶體有自范性但排列無序 C、非晶體無自范性而且排列無序、非晶體無自范性而且排列無序 D、固體、固體SiO2一定是晶體一定是晶體2、區(qū)別晶體與非晶體最可靠的科學(xué)方法是、區(qū)別晶體與非晶體最可靠的科學(xué)方法是 A、熔沸點、熔沸點 B、硬度、硬度 C、顏色、顏色 D、x-射線衍射實驗射線

10、衍射實驗CD課堂練習(xí)課堂練習(xí)3、如如圖圖所所示示晶晶體體中中每每個個陽陽離離子子A或或陰陰離離子子B，均均可可被被另另一一種種離離子子以以四四面面體體形形式式包包圍圍著著，則則該該晶晶體體對對應(yīng)應(yīng)的的化化學(xué)式為學(xué)式為AAB BA2B CAB3 DA2B34、右面圖形是石墨晶體的層面結(jié)構(gòu)圖，、右面圖形是石墨晶體的層面結(jié)構(gòu)圖，試分析圖形推測層面上每個正六邊型擁有的試分析圖形推測層面上每個正六邊型擁有的共價鍵數(shù)和碳原子數(shù)是分別：共價鍵數(shù)和碳原子數(shù)是分別：A、6，6 B、2，4 C、2，3 D、3，2 5、某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，、某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，X位于立方體位于立方體的頂點，的頂

11、點，Y位于立方體的中心，晶體中距離最近的位于立方體的中心，晶體中距離最近的兩個兩個X與一個與一個Y形成的夾角形成的夾角XYX的角度為：的角度為：A.90 B.60 C.120 D.109286、圖是超導(dǎo)化合物一鈣鈦礦晶體中最小重復(fù)單元、圖是超導(dǎo)化合物一鈣鈦礦晶體中最小重復(fù)單元(晶晶胞胞)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu).請回答：請回答：(1)該化合物的化學(xué)式為該化合物的化學(xué)式為_.(2)在該化合物晶體中，與某個鈦離在該化合物晶體中，與某個鈦離子距離最近且相等的其他鈦離子共子距離最近且相等的其他鈦離子共有有_個個.(3)設(shè)該化合物的相對分子質(zhì)量為設(shè)該化合物的相對分子質(zhì)量為M，密度為密度為 阿伏加德羅常數(shù)為阿伏加德羅常數(shù)為NA，則晶體中鈣離子與鈦離子之間，則晶體中鈣離子與鈦離子之間的最短距離為的最短距離為_.CaTiO367、如如圖圖是是CsCl晶晶體體的的晶晶胞胞（晶晶體體中中最最小小的的重重復(fù)復(fù)單單元元）已已知知晶晶體體中中2個個最最近近的的Cs+核核間間距距離離為為acm，氯氯化化銫銫的相對分子質(zhì)量為的相對分子質(zhì)量為M，NA為阿佛加德為阿佛加德羅常數(shù)，則羅常數(shù)，則CsCl晶體的密度為晶體的密度為（單位：克（單位：克/cm3）A、8M/a3NA B、a3M/8NAC、M/a3NA D、a3M/NA