高中化學(xué)晶體結(jié)構(gòu)晶體的常識(shí)

第一節(jié)晶體(jīngtǐ)的常識(shí)第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(xìngzhì)1第一頁，共49頁。你知道(zhīdào)固體有晶體和非晶體之分嗎？

能否舉例說明？

一、晶體(jīngtǐ)與非晶體(jīngtǐ)2第二頁，共49頁。膽礬(dǎnfán)明礬晶體冰糖(bīngtáng)晶體水晶Crystals3第三頁，共49頁。

水晶石4第四頁，共49頁。5第五頁，共49頁。祖母綠綠寶石6第六頁，共49頁。貓眼石紫水晶7第七頁，共49頁。Noncrystals玻璃(bōlí)塑料(sùliào)8第八頁，共49頁。NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖：Na+

Cl-Crystalstructures9第九頁，共49頁。金剛石晶體(jīngtǐ)結(jié)構(gòu)示意圖10第十頁，共49頁。干冰(gānbīng)晶體結(jié)構(gòu)11第十一頁，共49頁。BOSiM玻璃(bōlí)結(jié)構(gòu)示意圖12第十二頁，共49頁。晶體(jīngtǐ)SiO2和非晶體(jīngtǐ)SiO2的投影示意圖13第十三頁，共49頁。思考(sīkǎo)?1、什么(shénme)是晶體？什么(shénme)是非晶體？晶體——具有規(guī)那么幾何外形(wàixínɡ)的固體

非晶體——沒有規(guī)那么幾何外形(wàixínɡ)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14第十四頁，共49頁?！锞w(jīngtǐ)的自范性即晶體(jīngtǐ)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(dòng)(zìdòng)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(zhǎng)的速率適當(dāng)，熔融態(tài)物質(zhì)冷卻凝固，有時(shí)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)那么外形的塊狀物15第十五頁，共49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(róngyè)中析出.思考:根據(jù)(gēnjù)已有知識(shí),舉例說明如何制得晶體?16第十六頁，共49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(guānchá)到規(guī)那么的晶體外形。[chónggèsuānjiǎ]重鉻酸鉀(zhònɡɡèsuānjiǎ)17第十七頁，共49頁。思考與交流:1.如何(rúhé)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(duì)固體進(jìn)行X-射線衍射(yǎnshè)實(shí)驗(yàn)。18第十八頁，共49頁。2、某同學(xué)(tóngxué)在網(wǎng)站找到一張玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖，這張圖說明玻璃是不是晶體?為什么?非晶體(jīngtǐ)晶體(jīngtǐ)內(nèi)部粒子排列無序19第十九頁，共49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(shí)別用玻璃(bōlí)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(duì)稱性、刻劃玻璃、加熱(jiārè)、X—射線衍射20第二十頁，共49頁。X-raydiffraction晶體可對(duì)X射線發(fā)生衍射，非晶體不可對(duì)X射線發(fā)生衍射。當(dāng)單一波長(zhǎng)的X-射線通過晶體時(shí)，會(huì)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(duì)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(zhǎng)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(zhīnénɡ)產(chǎn)生散射效應(yīng)，得不到衍射圖像。21第二十一頁，共49頁。X-raydiffraction有鋒利(fēnglì)的峰晶體(jīngtǐ)22第二十二頁，共49頁。X-raydiffraction區(qū)分晶體和非晶體最科學(xué)的方法是對(duì)固體進(jìn)行X-射線衍射(yǎnshè)實(shí)驗(yàn)。23第二十三頁，共49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(jùyǒu)規(guī)那么的幾何外形不具有(jùyǒu)規(guī)那么的幾何外形粒子在三維空間(sānwéikōngjiān)周期性有序排列粒子排列相對(duì)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24第二十四頁，共49頁。Exercises25第二十五頁，共49頁。Exercises26第二十六頁，共49頁。Exercises27第二十七頁，共49頁。Exercises28第二十八頁，共49頁。Exercises29第二十九頁，共49頁。二﹑晶胞(jīnɡbāo)1.描述晶體結(jié)構(gòu)的根本單元(dānyuán)叫做晶胞蜂巢(fēngcháo)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。30第三十頁，共49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(qǔxiànɡ)相同〕31第三十一頁，共49頁。金剛石的多面體外形(wàixínɡ)、晶體結(jié)構(gòu)和晶胞示意圖32第三十二頁，共49頁。NaCl晶體結(jié)構(gòu)和晶胞(jīnɡbāo)思考與交流(jiāoliú):上述銅晶體、金剛石、NaCl晶體的晶胞空間構(gòu)形是怎樣的？

33第三十三頁，共49頁。平行六面體無隙并置34第三十四頁，共49頁。思考：

銅晶胞含有(hányǒu)4個(gè)銅原子，為什么不是14個(gè)？2、晶胞(jīnɡbāo)中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算35第三十五頁，共49頁。晶胞(jīnɡbāo)中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算體心：1面心:1/2頂點(diǎn):1/8棱邊:1/436第三十六頁，共49頁。Cl-Na+晶胞(jīnɡbāo)空間結(jié)構(gòu)37第三十七頁，共49頁。38第三十八頁，共49頁。立方(lìfāng)晶胞體心(tǐxīn)：1面心：1/2棱邊(lénɡbiān)：1/4頂點(diǎn)：1/8小結(jié):晶胞對(duì)質(zhì)點(diǎn)的占有率39第三十九頁，共49頁。探究:以下圖依次是金屬鈉(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(fēnbié)平均含幾個(gè)原子?鈉、鋅晶胞(jīnɡbāo)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=8NaZnI2C40第四十頁，共49頁。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。如下圖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(shàngxià)底面還各有1個(gè)鎂原子，6個(gè)硼原子位于棱柱內(nèi)。那么該化合物的化學(xué)式可表示為A、MgBB、MgB2C、Mg2B

D、Mg3B2典例分析(fēnxī)41第四十一頁，共49頁。Mg原子的數(shù)目(shùmù)：12×1/6+2×1/2=3B原子的數(shù)目(shùmù)：6故化學(xué)式可表示為Mg2B典例分析(fēnxī)42第四十二頁，共49頁。1、以下關(guān)于晶體與非晶體的說法正確的選項(xiàng)是A、晶體一定比非晶體的熔點(diǎn)高B、晶體有自范性(fànxìng)但排列無序C、非晶體無自范性(fànxìng)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)CDExercises43第四十三頁，共49頁。3、如下圖晶體中每個(gè)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(bāowéi)著，那么該晶體對(duì)應(yīng)的化學(xué)式為A．ABB．A2BC．AB3D．A2B3Exercises44第四十四頁，共49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(cè)層面上每個(gè)正六邊型擁有(yōngyǒu)的共價(jià)鍵數(shù)和碳原子數(shù)是分別：A、6，6B、2，4C、2，3D、3，2Exercises45第四十五頁，共49頁。5、某離子(lízǐ)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(gè)X與一個(gè)Y形成的夾角∠XYX的角度為：A.90°B.60°C.120°D.109°28′Exercises46第四十六頁，共49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(qǐng)答復(fù)：(1)該化合物的化學(xué)式為_______.(2)在該化合物晶體中，與某個(gè)鈦離子距離最近(zuìjìn)且相等的其他鈦離子共有__________個(gè).(3)設(shè)該化合物的相對(duì)分子質(zhì)量為M，密度為，阿伏加德羅常數(shù)為NA，那么晶體中鈣離子與鈦離子之間的最短距離為______________.CaTiO36Exercises47第四十七頁，共49頁。7、如圖是CsCl晶體的晶胞〔晶體中最小的