信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)晶體常識(shí)讓我們一起先欣賞一些美麗的晶體第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)晶體常識(shí)讓我們一起先欣賞一

閃耀著六射星光的天然藍(lán)寶石“亞洲之星”重330克拉，緬甸產(chǎn)，世界著名珍寶，現(xiàn)藏于美國華盛頓私密森博物館。

閃耀著六射星光的天然藍(lán)寶石“亞洲之星”重330克拉，緬甸產(chǎn)“庫利南二號(hào)”317.4克拉，鑲在英國國王冠上“庫利南二號(hào)”317.4克拉，鑲在英國國王冠上庫利南大鉆石是在1907年獻(xiàn)給愛德華七世的，后被切割成幾大塊，其中最大一顆現(xiàn)在鑲嵌在王室的寶杖上庫利南大鉆石是在1907年獻(xiàn)給愛德華七世的，后被切割成幾大塊世界上最大的有色鉆石：

世界上最大的有色鉆石：

1977年12月21日，在山東省臨沭縣常林大隊(duì)，女社員魏振芳發(fā)現(xiàn)1顆重158.786克拉的優(yōu)質(zhì)巨鉆，全透明，色淡黃，可稱金剛石的“中國之最”。被命名為“常林鉆石”

1977年12月21日，在山東省臨沭縣常林大隊(duì)，女社員魏振芳世界上最大的有色鉆石：

世界上最大的有色鉆石：

世界之最“庫利南一號(hào)”

非洲之星世界上最大的鉆石“庫利南一號(hào)”，重3106.75克拉，無價(jià)1905年1月8日，世界上最大的鉆石柯利南大鉆石在南非德蘭士瓦被發(fā)現(xiàn)。

世界之最“庫利南一號(hào)”

非洲之星世界上最大的鉆石“庫利南本世界最大的鉆石“萊索托諾言”

本世界最大的鉆石“萊索托諾言”雪花雪花信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用干冰干冰食鹽食鹽一、晶體和非晶體一、晶體和非晶體萘萘K2Cr2O7K2Cr2O7晶體什么樣？晶體什么樣？晶體什么樣（2）晶體什么樣（2）晶體什么樣（3）晶體什么樣（3）晶體什么樣（4）晶體什么樣（4）信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用雪花晶體食糖晶體美麗的晶體明礬晶體單質(zhì)硫食鹽晶體雪花晶體食糖晶體美麗的晶體明礬晶體單質(zhì)硫食鹽晶體信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用膽礬明礬晶體冰糖晶體水晶膽礬冰糖晶體黃水晶

黃水晶

黃水晶黃水晶祖母綠祖母綠綠寶石綠寶石貓眼石貓眼石紫水晶紫水晶

水晶石

水晶石自然界中美麗的雪花自然界中美麗的雪花觀察圖片,下列固體在外形上有什么區(qū)別?明礬瑪瑙觀察圖片,下列固體在外形上有什么區(qū)別?明瑪瑙雪花雪花金剛石冰糖石墨金剛石冰糖石墨

水晶石

水晶石信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用觀察·思考同學(xué)們知道下列固體物質(zhì)有什么本質(zhì)的區(qū)別嗎？水晶石觀察·思考同學(xué)們知道下列固體物質(zhì)有什么本質(zhì)的區(qū)別嗎？水晶石本節(jié)重點(diǎn)什么是晶體？什么是非晶體？晶體有什么特點(diǎn)和性質(zhì)？晶體和非晶體的本質(zhì)區(qū)別是什么？本節(jié)重點(diǎn)什么是晶體？什么是非晶體？

1、定義：晶體——經(jīng)過結(jié)晶過程而形成的具有規(guī)則的幾何外形的固體叫晶體。具有固定的熔點(diǎn)。非晶體——沒有規(guī)則幾何外形的固體,又稱玻璃體一、晶體和非晶體思考：為什么晶體呈現(xiàn)規(guī)則的幾何外形，而非晶體沒有規(guī)則的幾何外形呢？你認(rèn)為可能和什么因素有關(guān)？1、定義：晶體——經(jīng)過結(jié)晶過程而形成的具有規(guī)則的幾何外形的Cu晶體結(jié)構(gòu)示意圖觀察圖片:構(gòu)成晶體與非晶體的微粒在空間的排列有何不同?NaCl晶體結(jié)構(gòu)示意圖Cu晶體結(jié)構(gòu)示意圖觀察圖片:構(gòu)成晶體與非晶體的微粒在空2、晶體與非晶體的本質(zhì)差異說明：晶體自范性的本質(zhì)：是晶體中粒子微觀空間里呈現(xiàn)周期性的有序排列的宏觀表象。晶體自范性的條件之一：生長速率適當(dāng)。自范性微觀結(jié)構(gòu)晶體有（能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形）原子在三維空間里呈周期性有序排列非晶體沒有（不能自發(fā)呈現(xiàn)多面體外形）原子排列相對(duì)無序2、晶體與非晶體的本質(zhì)差異說明：自范性微觀結(jié)構(gòu)晶體有（能自發(fā)石英玻璃石英玻璃天然水晶球里的瑪瑙和水晶（見教材P60圖3～1）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?，旇烊凰蚶锏默旇Ш退Вㄒ娊滩腜60圖3～1）經(jīng)不同途徑得到的晶體（見教材P61圖3～2）經(jīng)不同途徑得到的晶體（見教材P61圖3～2）3、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。3、晶體形成的途徑熔融態(tài)物質(zhì)凝固。問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：（見教材P61圖3～3）問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4、晶體的特性<1>.有規(guī)則的幾何外形－（晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)和外形質(zhì)點(diǎn)排列的高度有序性）<2>.有固定的熔沸點(diǎn)<3>.各向異性（強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等）<4>.當(dāng)單一波長的ｘ－射線通過晶體時(shí)，會(huì)在記錄儀上看到分立的斑點(diǎn)或者譜線．區(qū)分晶體和非晶體最可靠的科學(xué)方法是：對(duì)固體進(jìn)行X—射線衍射實(shí)驗(yàn)。（見課本P62科學(xué)視野）4、晶體的特性<1>.有規(guī)則的幾何外形－（晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)和外形小結(jié)：晶體和非晶體的差異固體外觀微觀結(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)則的幾何外形沒有粒子排列相對(duì)無序各向同性不固定微觀粒子在三維空間是否呈現(xiàn)周期性有序排列小結(jié)：晶體和非晶體的差異固體外觀微觀結(jié)構(gòu)自范性各向異性熔點(diǎn)非學(xué)與問教材62頁

學(xué)與問教材62頁

1：不是晶體，粒子排列無序，沒有晶體的自范性。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，在外形上假寶石沒有相等的晶面、晶棱和頂角重復(fù)出現(xiàn)。C、用它來刻劃玻璃，真寶石硬度大，可刻劃玻璃；而假寶石硬度小，不能用來刻劃玻璃。D、加熱，真寶石沸點(diǎn)很高，而假寶石無固定的熔沸點(diǎn)，在一定的范圍內(nèi)便開始熔化。E、可利用寶石的折光率鑒別你想知道人造鉆石和天然鉆石的區(qū)別嗎？思考“學(xué)與問”：教材62頁1：不是晶體，粒子排列無序，沒有晶體的自范性。2：B、觀看是人造鉆石和天然鉆石的區(qū)別相同方面不同方面X-射線親油性親水性天然鉆石成分硬度密度發(fā)藍(lán)色熒光油會(huì)融在鉆石表面在鉆石表面水呈小珠狀人造鉆石發(fā)黃色熒光和磷光形成油珠在鉆石表面分散流走人造鉆石和天然鉆石的區(qū)別相同方面不同方面X-射線親油性親水性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)CD1.下列關(guān)于晶體與非晶體的說法正確的是CD1、下列不屬于晶體特點(diǎn)的是（）A.一定有固定的幾何外形B.一定有各向異性C.一定有固定的熔點(diǎn)D.一定是無色透明的固體D1、下列不屬于晶體特點(diǎn)的是（）D2.晶體具有各向異性。如藍(lán)晶石（Al2O3·SiO2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨在與層垂直的方向上的導(dǎo)電率與層平行的方向上的導(dǎo)電率1∕104。晶體的各向異性主要表現(xiàn)在是：（）①硬度②導(dǎo)熱性③導(dǎo)電性④光學(xué)性質(zhì)A.①③B.②④C.①②③D.①②③④D2.晶體具有各向異性。如藍(lán)晶石（Al2O3·SiO2）在不同二﹑晶胞1.晶胞：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元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)系比喻然而蜂巢是有形的，晶胞是無形的，是人為劃定的。二﹑晶胞1.晶胞：描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元蜂巢與蜂室銅晶體銅銅晶體銅晶胞銅晶體銅晶胞晶體結(jié)構(gòu)晶胞示意圖晶體結(jié)構(gòu)晶胞示意圖NaCl晶體結(jié)構(gòu)和晶胞思考與交流:1.上述銅晶體、金剛石、CO2晶體、NaCl晶體的晶胞的空間構(gòu)形呈什么形狀？

2.在上述晶體中，晶胞是如何排列的？晶胞之間是否存在空隙？CO2晶胞NaCl晶體結(jié)構(gòu)和晶胞思考與交流:CO2晶胞1.晶胞：晶體中重復(fù)出現(xiàn)的最基本的結(jié)構(gòu)單元體心立方簡(jiǎn)單立方面心立方三種典型立方晶體結(jié)構(gòu)二、晶體與晶胞整塊晶體可以看成是無數(shù)的完全等同晶胞無隙并置而成的

2、晶胞中原子占有率（均攤法）

晶胞只是晶體微觀空間里的一個(gè)基本單元，在它的上下左右前后無隙并置地排列著無數(shù)晶胞1.晶胞：晶體中重復(fù)出現(xiàn)的最基本的結(jié)構(gòu)單元體心立方簡(jiǎn)單立方面平行六面體無隙并置2、特點(diǎn)：晶胞都是平行六面體.晶胞在晶體中“無隙并置”.平行六面體無隙并置2、特點(diǎn)：晶胞都是平行六面體.晶胞在晶體中2、晶胞中微粒個(gè)數(shù)的計(jì)算體心：1面心：1/2頂點(diǎn)：1/8棱邊：1/4為什么？2、晶胞中微粒個(gè)數(shù)的計(jì)算體心：1面心：1/2頂點(diǎn)：1/8棱邊12437685122134請(qǐng)看:1體心：1面心：1/2頂點(diǎn)：1/8棱邊：1/412437685122134請(qǐng)看:1體心：1面心：1/2頂點(diǎn)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(duì)質(zhì)點(diǎn)的占有率均攤法：晶胞任意位置上的一個(gè)原子如果是被x個(gè)晶胞所共有，那么，每個(gè)晶胞對(duì)這個(gè)原子分得的份額就是1/x立方晶胞體心：1面心：1/2棱邊：1/4頂點(diǎn)：1/8小結(jié)：晶3、晶胞中粒子個(gè)數(shù)計(jì)算規(guī)律頂角棱上面上3、晶胞中粒子個(gè)數(shù)計(jì)算規(guī)律頂角棱上面上

各4個(gè)綠色：8×?=4或8×1/8+6×1/2=4灰色：12×?+1=4各1/2個(gè)

練習(xí):1:下面幾種晶胞中分別含有幾個(gè)原子?各4個(gè)各1/2個(gè)練習(xí):AB練習(xí)2：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（A表示陽離子）化學(xué)式：ABAB練習(xí)2：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式練習(xí)3：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（A表示陽離子）AB化學(xué)式：A2B練習(xí)3：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（AB化學(xué)式：練習(xí)4：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（A表示陽離子）ABAB化學(xué)式：練習(xí)4：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體B化學(xué)式：A練習(xí)5：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體的化學(xué)式：（A表示陽離子）CABC3B化學(xué)式：A練習(xí)5：根據(jù)離子晶體的晶胞結(jié)構(gòu)，判斷下列離子晶體課堂練習(xí)題1.鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好,

介電常數(shù)高,在小型變壓器、話筒和擴(kuò)音器中都有應(yīng)用。其晶體的結(jié)構(gòu)示意圖如右圖所示。則它的化學(xué)式為（）

A.BaTi8O12B.BaTi4O6

C.BaTi2O4D.BaTiO3BaTiOD課堂練習(xí)題1.鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好,BaTiO教材P64

學(xué)與問：列式計(jì)算下圖晶胞中各有多少個(gè)原子作業(yè)：教材P643：列式計(jì)算下圖晶胞中各有多少個(gè)原子教材P64學(xué)與問：列式計(jì)算下圖晶胞中各有多少個(gè)原子作業(yè)正三棱柱形晶胞頂點(diǎn)為12個(gè)晶胞所共有側(cè)棱被6個(gè)晶胞所共有正三棱柱形晶胞頂點(diǎn)為12個(gè)晶胞所共有側(cè)棱被6個(gè)晶胞所共有平行六面體無隙并置平行六面體無隙并置如圖所示的NaCl晶胞中，Na+占據(jù)立方體的體心和12條棱的棱心，Cl-占據(jù)立方體的頂點(diǎn)和面心。你能推導(dǎo)氯化鈉的化學(xué)式嗎?測(cè)知氯化鈉晶體中相鄰的Na+與Cl-的距離為acm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，該晶體密度為多少？（單位：g/cm3）如圖所示的NaCl晶胞中，Na+占據(jù)立方體的體心和12條棱的測(cè)知氯化鈉晶體中相鄰的Na+與Cl-的距離為acm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，該晶體密度為多少？（單位：g/cm3）測(cè)知氯化鈉晶體中相鄰的Na+與Cl-的距離為acm,阿伏練習(xí)1.某離子晶體的部分結(jié)構(gòu)如圖所示X(●)位于立方體頂點(diǎn)，Y(○)位于立方體中心。試分析：(1)晶體中每個(gè)Y同時(shí)吸引著

個(gè)X，每個(gè)X同時(shí)吸引著

個(gè)Y，該晶體的化學(xué)式為

。(2)晶體中每個(gè)X周圍與它最接近且距離相等的X共有

個(gè)。(3)晶體中距離最近的2個(gè)X與1個(gè)Y形成的夾角∠XYX是

。48XY2(或Y2X)12109°28'練習(xí)1.某離子晶體的部分結(jié)構(gòu)如圖所示48XY練習(xí)2.石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)（如圖），試回答下列問題：（1）圖中平均每個(gè)正六邊形占有C原子數(shù)為____個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為____個(gè)。碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_______。2：323練習(xí)2.石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)（如圖），石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)（如圖），試回答下列問題：（1）圖中平均每個(gè)正六邊形占有C原子數(shù)為____個(gè)、占有的碳碳鍵數(shù)為____個(gè)。碳原子數(shù)目與碳碳化學(xué)鍵數(shù)目之比為_______。練習(xí)：2：323石墨晶體的層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)為平面正六邊形結(jié)構(gòu)（學(xué)與問（教材64頁:）學(xué)與問答案:2288作業(yè)：教材P643：列式計(jì)算下圖晶胞中各有多少個(gè)原子學(xué)與問（教材64頁:）學(xué)與問答案:2思考1.NaCl晶體中，每個(gè)Na+周圍最近距離的Cl-有

個(gè)？每個(gè)Cl-周圍最近距離的

Na+有

個(gè)？2.在NaCl晶體中，每個(gè)Na+周圍最近距離的Na+有

個(gè)？3.氯化鈉的化學(xué)式用“NaCl”來表示，原因何在？能否把“NaCl”稱為分子式？4.每個(gè)晶胞中平均有

個(gè)Na+？

個(gè)Cl-？（位于頂點(diǎn)、棱邊、面心、體心上的粒子對(duì)該晶胞的貢獻(xiàn)）5.該晶胞中，若Na+和Cl-間的最近距離為0.5ax10-10m，則晶體的密度?=

6612440·39/a3（g/cm3）思考1.NaCl晶體中，每個(gè)Na+周6612440·39/a21342134信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用a10-8cm晶體中最小正方體中所含的Na+和Cl－的個(gè)數(shù)均為:（個(gè)）84×=1216.02×10232158.5g×即每個(gè)小正方體中平均含個(gè)“NaCl”，質(zhì)量為:21解法2：

而此小正方體體積為(0.5a×10-8)3㎝36.02×10232158.5g×(0.5a×10-8)3㎝30.39a3g.㎝-3=故NaCl晶體的密度為：解法1：每個(gè)晶胞中所含的Na+和Cl－的個(gè)數(shù)均為4個(gè)，即含4個(gè)“NaCl”。每個(gè)晶胞的質(zhì)量為：6.02×102358.5×4g每個(gè)晶胞的體積為：(a×10-8)3㎝3故NaCl晶體的密度為：∴6.02×102358.5×4(a×10-8㎝)3=0.39a3g.㎝-3a10-8cm晶體中最小正方體中所含的Na+和Cl－的個(gè)數(shù)解法3：依ρ=m/v每個(gè)晶胞中所含的Na+和Cl－的個(gè)數(shù)均為4個(gè)，即含4個(gè)“NaCl”。

每個(gè)晶胞的體積為：(a×10-8)3㎝3故NaCl晶體的密度為：∴=0.39a3g.㎝-3即含4個(gè)“NaCl”所占的體積為：(a×10-8)3㎝3那么1個(gè)“NaCl”所占的體積為：(a×10-8)3/4

㎝3則：1molNaCl所占的體積為：6.02×1023

·(a×10-8)3/4

㎝3而1molNaCl的質(zhì)量為：58.5g6.02×1023(a×10-8)3/4

㎝358.5g6.02×1023(a×10-8)3㎝358.5×4g=解法3：依ρ=m/v每個(gè)晶胞中所含的Na+和Cl－的個(gè)數(shù)均---Cs+---Cl-CsCl的晶體結(jié)構(gòu)示意圖返回原處人教版化學(xué)選修3第三章第一節(jié)晶體的常識(shí)人教版化學(xué)選修3第三章第一節(jié)晶體的常識(shí)---Cs+---Cl-CsCl的晶體結(jié)構(gòu)示意圖返回原處人Cl-

1.在CsCl晶體中，每個(gè)Cs+周圍最近距離的Cs+

有幾個(gè)？每個(gè)Cl-周圍最近距離的Cl-有幾個(gè)？2.分析“CsCl”

化學(xué)式的由來。思考6587213416個(gè)人教版化學(xué)選修3第三章第一節(jié)晶體的常識(shí)人教版化學(xué)選修3第三章第一節(jié)晶體的常識(shí)Cl-思考6587213416個(gè)人教2134人教版化學(xué)選修3第三章第一節(jié)晶體的常識(shí)人教版化學(xué)選修3第三章第一節(jié)晶體的常識(shí)2134人教版化學(xué)選修3第三章第一節(jié)晶體的常識(shí)人教版化學(xué)選修

在晶體結(jié)構(gòu)中確定一個(gè)具有代表性的最小重復(fù)單元為研究對(duì)象，運(yùn)用點(diǎn)、線、面的量進(jìn)行解答。（摩爾質(zhì)量、阿伏加德羅常數(shù)與密度的關(guān)系）規(guī)律總結(jié)二、有關(guān)晶體的計(jì)算人教版化學(xué)選修3第三章第一節(jié)晶體的常識(shí)人教版化學(xué)選修3第三章第一節(jié)晶體的常識(shí)在晶體結(jié)構(gòu)中確定一個(gè)具有代表性的最小重復(fù)單元為研究對(duì)1.我熱愛這種渾然天成的泥濘。泥濘誕生了跋涉者,它給忍辱負(fù)重者以光明和力量