高中化學(xué)晶體結(jié)構(gòu)-晶體的常識

高中化學(xué)晶體結(jié)構(gòu)-晶體的常識第一頁，共48頁。

你知道固體有晶體和非晶體之分嗎？

能否舉例說明？

一、晶體與非晶體第二頁，共48頁。膽礬明礬晶體冰糖晶體水晶Crystals第三頁，共48頁。

水晶石第四頁，共48頁。第五頁，共48頁。祖母綠綠寶石第六頁，共48頁。貓眼石紫水晶第七頁，共48頁。Noncrystals玻璃塑料第八頁，共48頁。NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖：Na+

Cl-Crystalstructures第九頁，共48頁。金剛石晶體結(jié)構(gòu)示意圖第十頁，共48頁。干冰晶體結(jié)構(gòu)第十一頁，共48頁。BOSiM玻璃結(jié)構(gòu)示意圖第十二頁，共48頁。晶體SiO2和非晶體SiO2的投影示意圖第十三頁，共48頁。思考?1、什么是晶體？什么是非晶體？晶體——具有規(guī)則幾何外形的固體

非晶體——沒有規(guī)則幾何外形的固體2、晶體有什么特點(diǎn)和性質(zhì)？特點(diǎn)和性質(zhì)：（1）晶體有自范性

（幾何外形和內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列的高度有序性，非晶體沒有）（2）晶體具有各向異性（非晶體不具有各向異性）（3）晶體具有固定的熔點(diǎn)（非晶體不具有固定的熔點(diǎn)）3、晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是什么？構(gòu)成固體的粒子在三維空間里是否呈現(xiàn)周期性的有序排列第十四頁，共48頁?！锞w的自范性即晶體能自發(fā)地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。所謂自發(fā)過程，即自動發(fā)生的過程不過“自發(fā)”過程的實(shí)現(xiàn)仍需要的一定的條件晶體呈現(xiàn)自范性的條件之一是晶體生長的速率適當(dāng)，熔融態(tài)物質(zhì)冷卻凝固，有時得到晶體，但晶體凝固速率過快，常常只得到粉末或沒有規(guī)則外形的塊狀物第十五頁，共48頁。晶體形成的途徑：①熔融態(tài)物質(zhì)凝固.②氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固(凝華).③溶質(zhì)從溶液中析出.思考:根據(jù)已有知識,舉例說明如何制得晶體?第十六頁，共48頁。許多固體粉末用肉眼看不到晶體外形,但在光學(xué)顯微鏡下可觀察到規(guī)則的晶體外形。[chónggèsuānjiǎ]重鉻酸鉀第十七頁，共48頁。思考與交流:1.如何鑒別晶體和非晶體?

（1）性質(zhì)差異——如外形、硬度、熔點(diǎn)、折光率（2）區(qū)分晶體和非晶體最科學(xué)的方法是對固體進(jìn)行X-射線衍射實(shí)驗(yàn)。第十八頁，共48頁。2、某同學(xué)在網(wǎng)站找到一張玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，這張圖說明玻璃是不是晶體?為什么?非晶體晶體內(nèi)部粒子排列無序第十九頁，共48頁。3、根據(jù)晶體的物理性質(zhì)的各向異性的特點(diǎn)，人們很容易識別用玻璃仿造的假寶石。你能列舉一些可能有效的方法鑒別假寶石嗎？觀察對稱性、刻劃玻璃、加熱、X—射線衍射第二十頁，共48頁。X-raydiffraction晶體可對X射線發(fā)生衍射，非晶體不可對X射線發(fā)生衍射。當(dāng)單一波長的X-射線通過晶體時，會在記錄儀上看到分立的斑點(diǎn)或明銳譜線。而在同一條件下攝取的非晶體圖譜中卻看不到分立的斑點(diǎn)或明銳譜線。晶格具有一定的對稱性和周期性，周期性排列的晶體相當(dāng)于三維光柵，能使波長相當(dāng)?shù)腦射線、電子流和中子流產(chǎn)生衍射效應(yīng)，成為了解晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要實(shí)驗(yàn)方法。非晶質(zhì)沒有周期性結(jié)構(gòu)，只能產(chǎn)生散射效應(yīng)，得不到衍射圖像。第二十一頁，共48頁。X-raydiffraction有尖銳的峰晶體第二十二頁，共48頁。X-raydiffraction區(qū)分晶體和非晶體最科學(xué)的方法是對固體進(jìn)行X-射線衍射實(shí)驗(yàn)。第二十三頁，共48頁。Conclusions固體外觀微觀結(jié)構(gòu)自范性各向異性熔點(diǎn)晶體非晶體本質(zhì)區(qū)別具有規(guī)則的幾何外形不具有規(guī)則的幾何外形粒子在三維空間周期性有序排列粒子排列相對無序有沒有各向異性各向同性固定不固定微觀粒子在三維空間是否呈現(xiàn)周期性有序排列第二十四頁，共48頁。Exercises第二十五頁，共48頁。Exercises第二十六頁，共48頁。Exercises第二十七頁，共48頁。Exercises第二十八頁，共48頁。Exercises第二十九頁，共48頁。二﹑晶胞1.描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元叫做晶胞蜂巢與蜂室銅晶體銅晶胞晶體與晶胞的關(guān)系可用蜂巢與峰室的關(guān)系比喻。但蜂巢是有形的，晶胞是無形的，是人為劃定的。第三十頁，共48頁。晶胞一般是平行六面體，整塊晶體可看作數(shù)量巨大的晶胞“無隙并置”而成（晶胞間無間隙，平行排列，取向相同）第三十一頁，共48頁。金剛石的多面體外形、晶體結(jié)構(gòu)和晶胞示意圖第三十二頁，共48頁。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？

第三十三頁，共48頁。平行六面體無隙并置第三十四頁，共48頁。思考：

銅晶胞含有4個銅原子，為什么不是14個？

2、晶胞中原子個數(shù)的計算第三十五頁，共48頁。晶胞中原子個數(shù)的計算體心：1面心:1/2頂點(diǎn):1/8棱邊:1/4第三十六頁，共48頁。Cl-Na+晶胞空間結(jié)構(gòu)第三十七頁，共48頁。第三十八頁，共48頁。立方晶胞體心：1面心：1/2棱邊：1/4頂點(diǎn)：1/8小結(jié):晶胞對質(zhì)點(diǎn)的占有率第三十九頁，共48頁。探究:

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原子?鈉、鋅晶胞都是：8×1/8+1=2碘：（8×1/8+6×1/2）×2=8金剛石：8×1/8+6×1/2+4=8NaZnI2C第四十頁，共48頁。例:2001年報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個鎂原子，6個硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為A、MgBB、MgB2C、Mg2B

D、Mg3B2典例分析第四十一頁，共48頁。Mg原子的數(shù)目：12×1/6+2×1/2=3B原子的數(shù)目：6故化學(xué)式可表示為

Mg2B典例分析第四十二頁，共48頁。1、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(diǎn)高

B、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

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)CDExercises第四十三頁，共48頁。3、如圖所示晶體中每個陽離子A或陰離子B，均可被另一種離子以四面體形式包圍著，則該晶體對應(yīng)的化學(xué)式為A．ABB．A2BC．AB3D．A2B3Exercises第四十四頁，共48頁。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：A、6，6B、2，4C、2，3D、3，2Exercises第四十五頁，共48頁。5、某離子晶體晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，X位于立方體的頂點(diǎn)，Y位于立方體的中心，晶體中距離最近的兩個X與一個Y形成的夾角∠XYX的角度為：A.90°B.60°C.120°D.109°28′Exercises第四十六頁，共48頁。6、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).請回答：(1)該化合物的化學(xué)式為_______.(2)在該化合物晶體中，與某個鈦離子距離最