《晶体的常识》ppt课件.ppt
高二化学（选修3）第三章,第一节,让我们一起先欣赏几种美丽的晶体,晶体的常识,第一节 晶体的常识,课本,P60,金刚石,冰糖,石墨,第一节 晶体的常识,课本,P60,水晶石,第一节 晶体的常识,课本,P60,第一节 晶体的常识,课本,P60,第一节 晶体的常识,课本,P60,第一节 晶体的常识,课本,P60,第一节 晶体的常识,课本,P60,第一节 晶体的常识,课本,P60,观察思考,请同学们判断下列物质是晶体还是非晶体：,第一节 晶体的常识,课本,P60,思考,什么是晶体？什么是非晶体？晶体有什么特点和性质？晶体和非晶体的本质区别是什么？,第一节 晶体的常识,课本,P60,一、晶体与非晶体,1.概念晶体：具有规则几何外形的固体非晶体：没有规则几何外形的固体（又称玻璃体）,第一节 晶体的常识,课本,P60,晶体：食盐(离子化合物的固态一般为晶体)、冰、金属、宝石、水晶、大部分矿石。 非晶体：玻璃及玻璃态物质、橡胶、松香、塑料。,2.常见的晶体和非晶体,一、晶体与非晶体,思考:为什么晶体呈现规则的几何外形，而非晶体没有规则的几何外形呢？你认为可能和什么因素有关？,第一节 晶体的常识,课本,P60,构成固体的粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列,有,没有,周期性有序,无序,3.晶体与非晶体的本质区别,一、晶体与非晶体,第一节 晶体的常识,课本,P60,NaCl晶体结构示意图：,第一节 晶体的常识,课本,P60,金刚石晶体结构示意图,第一节 晶体的常识,课本,P60,干冰晶体结构,第一节 晶体的常识,课本,P60,玻璃结构示意图,B,O,Si,M,第一节 晶体的常识,课本,P60,内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质称为晶体。,原子呈周期性有序排列,原子排列相对无序,第一节 晶体的常识,课本,P60,4.晶体的特点和性质,本质原因：晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列。,形成条件：晶体生长的速率适当。,(1)具有规则的几何外形。,(2)自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。,一、晶体与非晶体,第一节 晶体的常识,课本,P60,天然水晶球里的玛瑙和水晶,（见教材P60图31）,玛瑙和水晶都是SiO2的晶体，不同的是玛瑙是熔融态SiO2快速冷却形成的，而水晶则是熔融态SiO2缓慢冷却形成的。,玛瑙,水晶,第一节 晶体的常识,课本,P60,4.晶体的特点和性质,一、晶体与非晶体,（1）具有规则的几何外形。,（2）自范性：晶体能自发地呈现多面体外形的性质。,（3）各向异性：某些物理性质常常会表现出各向异性。,（4）有序性：晶体的外形和内部质点排列的高度有序性。,（5）有固定的熔点（而非晶态没有）。,思考：晶体和非晶体的本质区别是什么？,第一节 晶体的常识,课本,P60,学与问,玻璃的结构示意图,非晶体，粒子排列无序，没有晶体的自范性。,第一节 晶体的常识,课本,P62,1.某同学在网站上找到一张玻璃的结构示意图，如右图，这张图说明玻璃是不是晶体？为什么？,学与问,2.根据晶体的物理性质的各向异性的特点，人们很容易识别用玻璃仿造的假宝石。你能列举一些可能有效的方法鉴别假宝石吗？,（1）观察宝石的外形，具有多面体的外形。（2）实验它的硬度，刻划玻璃.（3）加热（4）X射线衍射,第一节 晶体的常识,课本,P62,问题与思考,粉末状的固体是否都为非晶体呢？,一些晶体的显微照片：（见教材P61图33）,课本60页： 熔融态物质冷却凝固，有时得到晶体，但凝固速率过快，常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则外形的的块状物。,第一节 晶体的常识,课本,P60,思考与交流: 如何鉴别晶体和非晶体?,（1）性质差异（如外形、硬度、熔点、折光率等）（2）区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X-射线衍射实验。,第一节 晶体的常识,课本,P62,人造钻石和天然钻石的区别,第一节 晶体的常识,课本,P62,思考:根据已有知识,举例说明如何制得晶体?,实验3-1,在一个小烧杯里加入少量碘，用一个表面皿盖在小烧杯上，并在表面皿上加少量冷水，把小烧杯放在石棉网上加热，观察实验现象。,现象：烧杯内有紫色蒸气产生，表面皿底部有紫黑色晶体生成。,第一节 晶体的常识,课本,P61,5.晶体形成的途径,（1）熔融态物质凝固。（2）气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。（3）溶质从溶液中析出。,一、晶体与非晶体,第一节 晶体的常识,课本,P61,第一节 晶体的常识,P54,同步解析与测评,预习自测,第一节 晶体的常识,P54,同步解析与测评,预习自测,第一节 晶体的常识,P54,同步解析与测评,预习自测,第一节 晶体的常识,P55,同步解析与测评,即学即练,第一节 晶体的常识,P56,同步解析与测评,基础巩固,第一节 晶体的常识,P56,同步解析与测评,基础巩固,第一节 晶体的常识,P56,同步解析与测评,基础巩固,为了描述晶体在微观空间里原子的排列，无须画出千千万万个原子，只需在晶体微观空间里取出一个基本单元即可。,构成固体的粒子在三维空间里是否呈现周期性的有序排列,晶体与非晶体的本质区别是什么？,第一节 晶体的常识,课本,P63,蜂巢与蜂室,铜晶体,铜晶胞,晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻，然而蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。,二、晶胞,1. 晶胞：描述晶体结构的基本单元,第一节 晶体的常识,课本,P63,铜晶体,铜晶胞,第一节 晶体的常识,课本,P63,晶体结构,晶胞示意图,第一节 晶体的常识,课本,P63,NaCl晶体结构和晶胞,思考与交流: 1.上述铜晶体、金刚石、CO2晶体、NaCl晶体的晶胞的空间构形呈什么形状？ 2.在上述晶体中，晶胞是如何排列的？晶胞之间是否存在空隙？,CO2晶胞,平行六面体,无隙并置,第一节 晶体的常识,课本,P63,平行六面体,无隙并置,第一节 晶体的常识,课本,P63,NaCl晶体结构和晶胞,第一节 晶体的常识,课本,P63,“并置”指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。一个晶胞到另一个晶胞只需平移，不需转动,“无隙”指相邻的晶胞之间没有任何间隙；一个晶胞与相邻的晶胞完全共顶点、共棱边、共面,请理解：,“完全等同”指所有晶胞的形状、内部的原子种类、个数及几何排列完全相同。,第一节 晶体的常识,课本,P63,1.定义：晶体中的最小重复单元,2.特征：,(-)晶胞,3.晶体和晶胞的关系：晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。,二、晶胞,一般来说,晶胞都是平行六面体(其边长不一定相等也不一定垂直)-通过上、下、左、右、前、后的平移能与下一个晶胞完全重合.,第一节 晶体的常识,课本,P63,答案: B,问题: 铜晶体的一个晶胞中含有多少个铜原子? A. 14 B. 4 C. 8 D. 6,为什么呢?,铜晶胞,第一节 晶体的常识,课本,P63,(二)晶胞中原子个数的计算,二、晶胞,三种典型立方晶胞结构,简单立方,体心立方,面心立方,第一节 晶体的常识,课本,P63,体心,面心,顶点,棱边,均摊法：如某个粒子为x个晶胞所共有，则该粒子有1/x属于一个晶胞。,(二)晶胞中原子个数的计算,二、晶胞,第一节 晶体的常识,课本,P64,请看:,体心：1,面心：1/2,顶点,棱边：1/4,：1/8,均摊法：如某个粒子为x个晶胞所共有，则该粒子有1/x属于一个晶胞。,(二)晶胞中原子个数的计算,二、晶胞,立方晶胞中粒子个数的计算规律,立方晶胞,体心：,1,面心：,1/2,棱边：,1/4,顶点：,1/8,第一节 晶体的常识,课本,P64,顶角,棱上,面上,立方晶胞中粒子个数的计算规律,立方晶胞,体心：,1,面心：,1/2,棱边：,1/4,顶点：,1/8,第一节 晶体的常识,课本,P64,图3-8依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(12)、金刚石(C)晶胞的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子?,学与问,钠所含原子数：81/8+1=2,锌所含原子数：81/8+1=2,碘所含原子数：（81/8+61/2）2=8,金刚石所含原子数：81/8+61/2+4=8,第一节 晶体的常识,课本,P64,习题,3.下图的晶胞中各有几个原子?,所含原子数：81/8+61/2=4,所含原子数：81/8+61/2+4=8,所含原子数：3（81/8+61/2）=12,第一节 晶体的常识,课本,P64,A+= 4 1/8=1/2,练习: 求下面晶胞中含有原子个数及其化学式,B-= 4 1/8=1/2,A与B离子的个数比等于_，该物质化学式可表示为_,1:1,AB,晶体化学式确定晶胞内不同微粒的个数最简整数比,第一节 晶体的常识,课本,P64,第一节 晶体的常识,P56,同步解析与测评,基础巩固,第一节 晶体的常识,P56,同步解析与测评,基础巩固,第一节 晶体的常识,P57,同步解析与测评,基础巩固,1/2,1,XY2,109 28,第一节 晶体的常识,P57,同步解析与测评,基础巩固,X2Y,1:3:1,8,第一节 晶体的常识,P57,同步解析与测评,基础巩固,2,BN,第一节 晶体的常识,P57,同步解析与测评,能力提升,第一节 晶体的常识,P56,同步解析与测评,即学即练,3:1,1,29,6,第一节 晶体的常识,P56,同步解析与测评,基础巩固,第一节 晶体的常识,P57,同步解析与测评,能力提升,6,3:1:1,第一节 晶体的常识,P57,同步解析与测评,能力提升,第一节 晶体的常识,P64,课本,三棱柱：,体心：,1,面心：,1/2,棱边：,水平1/4 竖1/6,顶点：,1/12,六棱柱：,体心：,1,面心：,1/2,棱边：,水平1/4 竖1/3,顶点：,1/6,第一节 晶体的常识,课本,P64,常见晶胞中微粒数的计算:,(1)立方体：,(2)三棱柱：,(3)六棱柱：,第一节 晶体的常识,课本,P64,体心：,1,面心：,1/2,棱边：,1/4,顶点：,1/8,体心：,1,面心：,1/2,棱边：,水平1/4 竖1/6,顶点：,1/12,体心：,1,面心：,1/2,棱边：,水平1/4 竖1/3,顶点：,1/6,第一节 晶体的常识,P17,活页作业,4某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是()A394 B142C294 D384,第一节 晶体的常识,P57,同步解析与测评,能力提升,在晶体结构中确定一个具有代表性的最小重复单元为研究对象，运用点、线、面的量进行解答。（摩尔质量、阿伏加德罗常数与密度的关系）,规律总结,二、有关晶体的计算,第一节 晶体的常识,课本,P64,第一节 晶体的常识,P18,活页作业,11已知CsCl晶体的密度为 gcm3，NA为阿伏加德罗常数，相邻的两个Cs的核间距为a cm，如图所示，则CsCl的相对分子质量可以表示为()ANAa3 B.C. D.,第一节 晶体的常识,课本,P64,二、有关晶体的计算,晶体密度求算。,晶体密度,第一节 晶体的常识,P18,活页作业,13晶胞是晶体中的最小重复单位，常见的晶胞有长方体形(包含正方体形)和非长方体形两种空间结构。试回答下列问题：(1)非长方体形晶胞粒子对晶胞的贡献则视情况而定，例如石墨晶胞，每一层内碳原子排成六边形，其顶点(一个碳原子)对六边形的贡献为_。,1/3,第一节 晶体的常识,P18,活页作业,(2)已知甲、乙、丙、丁四种晶胞的结构如下图所示：,写出晶胞的化学式：乙_；丁_。计算晶胞中粒子的个数比：甲_；丙_。,C2D或DC2,XY3Z,11,11,第一节 晶体的常识,P18,活页作业,(3)已知FeS2晶体(黄铁矿的主要成分)具有上图中丙的空间结构，则FeS2晶体中存在的化学键类型是_。若晶体结构A中相邻的阴、阳离子的距离为a cm，且用NA代表阿伏加德罗常数，则FeS2晶体的密度为_g/cm3。,离子键、非极性共价键,第一节 晶体的常识,P18,活页作业,14晶胞是晶体中最小的重复单位，并在空间不断伸展构成晶体，下图(1)为某晶体Q的晶胞结构，我们把组成晶胞的X、Y粒子看成不等直径的圆球，并彼此相切，如下图(2)所示。,已知a为常数，试通过计算回答：(1)每个晶胞中平均分摊_个X粒子，_个Y粒子。,4,4,第一节 晶体的常识,P18,活页作业,(2)晶体Q的摩尔质量为M g/mol，若该晶体Q的质量为m g，它约含_mol Q晶胞。,第一节 晶体的常识,P18,活页作业,(3)Q晶胞中X、Y粒子的核间距离d为_，X粒子与Y粒子的半径之比为_。,a/2,
