《晶體的常識(shí)》PPT課件.ppt

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1、第一節(jié) 晶體的常識(shí),第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì),膽礬 明礬晶體,冰糖晶體 水晶,水晶石,祖 母 綠,紫水晶,黃 水 晶,黃 水 晶,自學(xué)指導(dǎo),1、晶體與非晶體有什么本質(zhì)區(qū)別？ 2、什么是晶體的自范性？其本質(zhì) 是什么？ 3、什么叫晶胞？ 4、如何計(jì)算晶胞中粒子數(shù)目？,你知道固體有晶體和非晶體之分嗎？能否舉例說(shuō)明？,一、晶體與非晶體,晶體SiO2和非晶體SiO2的投影示意圖,玻璃結(jié)構(gòu)示意圖,B,O,Si,M,1.晶體與非晶體的本質(zhì)差異,說(shuō)明: (1)晶體自范性的本質(zhì) 原因:是晶體中粒子在微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列 .,晶體的自范性即在一定條件下晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。,1、晶體與非晶體的

2、本質(zhì)區(qū)別在于有無(wú)自范性 2 晶體自范性的條件之一:生長(zhǎng)速率適當(dāng).,天然水晶球里的瑪瑙和水晶,（見(jiàn)教材P60圖31）,瑪瑙和水晶都是SiO2的晶體，不同的是瑪瑙是熔融態(tài)SiO2快速冷卻形成的，而水晶則是熔融態(tài)SiO2緩慢冷卻形成的。,瑪瑙,水晶,晶體與非晶體,2、晶體形成的途徑： 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(凝華). 溶質(zhì)從溶液中析出.,思考:根據(jù)已有知識(shí),舉例說(shuō)明如何制得晶體?,問(wèn)題與思考,粉末狀的固體是否都為非晶體呢？,那么怎樣判斷固體是晶體還是非晶體呢？,一些晶體的顯微照片：（見(jiàn)教材P61圖33）,晶體與非晶體,3.晶體的特點(diǎn),1 自范性（自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形、內(nèi)部粒子（

3、質(zhì)點(diǎn)）排 列的高度有序性、周期性，非晶體沒(méi)有） 2 有固定的熔點(diǎn)（非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)） 3 各向異性(強(qiáng)度、硬度、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、 光學(xué)性質(zhì)等）（物理性質(zhì)）（非晶體不具有各向異性） 4 對(duì) X-射線產(chǎn)生衍射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（非晶體是散射效應(yīng),區(qū)分最可靠的科學(xué)方法）,思考?,根據(jù)晶體 性質(zhì)和特點(diǎn)，人們很容易識(shí)別 用玻璃仿造的假寶石。你能列舉出一些 可能有效的方法鑒別真寶石與假寶石嗎?,思考與交流:,1：不是晶體，粒子排列無(wú)序，沒(méi)有晶體的自范性。,2： A、采用X射線衍射實(shí)驗(yàn)，當(dāng)X射線照射假寶石 時(shí)，不能使X射線產(chǎn)生衍射，只有散射效應(yīng)。,B、觀看是否具有對(duì)稱性，在外形上假寶石沒(méi)有相等的晶面、晶棱和頂角

4、重復(fù)出現(xiàn)。,C、用它來(lái)刻劃玻璃，真寶石硬度大，可刻劃玻璃；而假寶石硬度小，不能用來(lái)刻劃玻璃。,D、加熱，真寶石沸點(diǎn)很高，而假寶石無(wú)固定的熔沸點(diǎn)，在一定的范圍內(nèi)便開(kāi)始熔化。,E、可利用寶石的折光率鑒別,思考“學(xué)與問(wèn)”：教材62頁(yè),晶體與非晶體,常見(jiàn)的非晶體： 玻璃 琥珀 珍珠 瀝青 塑料,小結(jié)：晶體和非晶體的差異,具有規(guī)則的幾何外形,有,粒子在三維空間周期性有序排列,各向異性,固定,不具有規(guī)則的幾何外形,沒(méi)有,粒子排列相對(duì)無(wú)序,各向同性,不固定,微觀粒子在三維空間是否呈現(xiàn)周期性有序排列,晶體與非晶體,二晶胞,1.描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元叫做晶胞。 （晶胞是晶體中不斷重復(fù)的最小結(jié)構(gòu)單元）,蜂巢與蜂室

5、,銅晶體,銅晶胞,晶體與晶胞的關(guān)系可用蜂巢與蜂室的關(guān)系比喻 。所有晶胞的形狀、內(nèi)部原子種類、個(gè)數(shù)、 幾何排列是完全相同的。,2 晶胞的結(jié)構(gòu)特征：,一般來(lái)說(shuō),晶胞都是平行六面體(其邊長(zhǎng)不一定相等也不一定垂直)-通過(guò)上、下、左、右、前、后的平移能與下一個(gè)晶胞完全重合.,二、晶胞:,1.晶胞的條件：,代表晶體的化學(xué)組成（化學(xué)式）及對(duì)稱性,3 晶胞和晶體的關(guān)系：,晶體可以看作是數(shù)量巨大的晶胞“無(wú)隙并置”而成.(蜂巢和蜂室的關(guān)系-教材63頁(yè)圖3-7),晶胞,“并置”指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。一個(gè)晶胞到另一個(gè)晶胞只需平移，不需轉(zhuǎn)動(dòng),“無(wú)隙”指相鄰的晶胞之間沒(méi)有任何間隙；一個(gè)晶胞與相鄰的晶胞完全共

6、頂點(diǎn)、共棱邊、共面,“完全等同”指所有晶胞的形狀、內(nèi)部的原子種類、個(gè)數(shù)及幾何排列完全相同,晶胞,平行六面體,無(wú)隙并置,晶胞,銅晶體的一個(gè)晶胞中含有多少個(gè)銅原子? A: 14 B: 4 C: 8 D: 6,答案: B,為什么呢?,問(wèn)題（P63 圖3-7）：,晶胞,請(qǐng)看:,體心：1,面心：1/2,頂點(diǎn)：1/8,棱邊：1/4,晶胞,晶胞中粒子個(gè)數(shù)的計(jì)算,平行六面體 晶胞,內(nèi)部：,1,面上：,1/2,棱上：,1/4,頂點(diǎn)：,1/8,小結(jié):晶胞對(duì)質(zhì)點(diǎn)（粒子）的占有率,晶胞中粒子個(gè)數(shù)計(jì)算規(guī)律（切割法）,晶胞,各4個(gè) 綠色：8 1/8+61/2 = 4 灰色：12 +1=4,各1/2個(gè),練習(xí): 下面幾種晶胞

7、中分別含有幾個(gè)原子?,晶胞,探究（即自學(xué)檢測(cè)即課本P64學(xué)與問(wèn)）: 下圖依次是金屬鈉(Na)、金屬鋅(Zn)、碘(I2)、金剛石(C)晶胞的示意圖，數(shù)一數(shù)，它們分別平均含幾個(gè)原子?,鈉、鋅晶胞都是：81/8+1=2； 碘：（81/8+61/2）2=8； 金剛石：81/8+61/2+4=8。,例:2001年報(bào)道的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1個(gè)鎂原子，6個(gè)硼 原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為,A、MgB B、 MgB2 C、Mg2B D、Mg3B2,典例分析,Mg原子的數(shù)目：

8、 121/6+21/2=3 B原子的數(shù)目：6 故化學(xué)式可表示為 MgB2,典例分析,1、下列關(guān)于晶體與非晶體的說(shuō)法正確的是 A、晶體一定比非晶體的熔點(diǎn)高 B、晶體有自范性但排列無(wú)序 C、非晶體無(wú)自范性而且排列無(wú)序 D、固體SiO2一定是晶體 2、區(qū)別晶體與非晶體最可靠的科學(xué)方法是 A、熔沸點(diǎn) B、硬度 C、顏色 D、x-射線衍射實(shí)驗(yàn),C,D,當(dāng)堂訓(xùn)練 ,3、圖是超導(dǎo)化合物一鈣鈦礦晶體中最小重復(fù)單元(晶胞)的結(jié)構(gòu).請(qǐng)回答： 該化合物的化學(xué)式為_(kāi).,CaTiO3,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,思考與交流: 上述銅晶體、金剛石、NaCl晶體的晶胞空間構(gòu)形是怎樣的？

9、,干冰的晶體結(jié)構(gòu)圖(一),返回,石墨的晶體結(jié)構(gòu)圖,返回,3、如圖所示晶體中每個(gè)陽(yáng)離子A或陰離子B，均可被另一種離子以四面體形式包圍著，則該晶體對(duì)應(yīng)的化學(xué)式為 AAB BA2B CAB3 DA2B3,4、右面圖形是石墨晶體的層面結(jié)構(gòu)圖， 試分析圖形推測(cè)層面上每個(gè)正六邊型擁有的 共價(jià)鍵數(shù)和碳原子數(shù)是分別： A、6，6 B、2，4 C、2，3 D、3，2,7、如圖是CsCl晶體的晶胞（晶體中最小的重復(fù)單元）已知晶體中2個(gè)最近的Cs+核間距離為acm，氯化銫的相對(duì)分子質(zhì)量為M，NA為阿佛加德 羅常數(shù)，則CsCl晶體的密度為 （單位：克/cm3） A、8M/a3NA B、a3M/8NA C、M/a3NA D、a3M/NA,晶 體 空 間 結(jié) 構(gòu),1,2,3,4,5,6,7,8,