《晶体常识定》PPT课件.ppt

第三章晶体结构与性质 第一节晶体常识 观察图片 下列固体在外形上有什么区别 明矾 玛瑙 橡胶 玻璃 琥珀 树脂 陶瓷 水泥等 液晶 类晶 拟晶 1 定义 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 一 晶体和非晶体 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 2 分类 Cu晶体结构示意图 观察图片 构成晶体与非晶体的微粒在空间的排列有何不同 NaCl晶体结构示意图 3 特点和性质 1 自范性 晶体能自发地呈现多面体外形的性质 是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性有序排列的宏观表现 2 物理性质表现各向异性 强度 导热性 光学性质 同样反映了晶体内部粒子排列的有序性 实质 3 晶体具有固定的熔点 4 使X射线发生衍射 5 晶体具有均一性 稳定性 4 晶体自范性的条件之一是生长的速率适当 天然水晶球里的玛瑙和水晶 思考 得到晶体的途径 除了冷却的方法 还有没有其它途径 你能列举哪些 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 许多固体粉末用肉眼看不到晶体外形 但在光学显微镜下可观察到规则的晶体外形 学与问 玻璃的结构示意图 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 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 非晶体 观察对称性 刻划玻璃 加热 X 射线衍射 1 物理性质差异如 一定的晶形 硬度 固定熔点 各向异性 折光率 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 6 鉴别晶体和非晶体 小结 晶体和非晶体的差异 具有规则的几何外形 有 粒子在三维空间周期性有序排列 各向异性 固定 不具有规则的几何外形 没有 粒子排列相对无序 各向同性 不固定 微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列 二 晶胞 1 晶胞 描述晶体结构的基本单元 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 铜晶体 铜晶胞 晶体结构 晶胞示意图 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 2 特点 晶胞都是平行六面体 晶胞在晶体中 无隙并置 3 三种典型立方晶体结构 体心立方 简单立方 面心立方 体心 1 面心 1 2 顶点 1 8 棱边 1 4 4 晶胞中原子个数的计算 分摊法 晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有 那么 每个晶胞对这个原子分得的份额就是1 x 1 现有甲 乙 丙 丁四种晶胞 可推知 甲晶体中A与B的离子个数比为 乙晶体的化学式为 丙晶体的化学式为 丁晶体的化学式为 1 1 C2D EF XY3Z 2 下图依次是金属钠 Na 金属锌 Zn 碘 12 金刚石 C 晶胞的示意图 数一数 它们分别平均含有几个原子 Na Zn I2 金刚石 3 钙 钛矿晶胞结构如图所示 观察钙 钛矿晶胞结构 求该晶体中 钙 钛 氧的微粒个数比为多少 4 在碳单质的成员中还有一种混合型晶体 石墨 如图所示 它是层状结构 层与层之间依靠作用力相结合 每层内部碳原子与碳原子之间靠作用力相结合 其键角为120 分析图中每个六边形含有个碳原子 2 5 下列是NaCl晶胞示意图 晶胞中Na 和Cl 的个数比是多少 8 6 3 12 6 下图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图 其中有多少个原子 7 最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子 如下图所示 顶角和面心的原子是钛原子 棱的中心和体心的原子是碳原子 它的化学式是 解析 由于本题团簇分子指的是一个分子的具体结构 并不是晶体中的最小的一个重复单位 不能采用均摊法分析 所以只需数出该结构内两种原子的数目就可以了 答案为 Ti14C13 小结 晶体和非晶体的差异 具有规则的几何外形 有 粒子在三维空间周期性有序排列 各向异性 固定 不具有规则的几何外形 没有 粒子排列相对无序 各向同性 不