高中化学晶体结构-晶体的常识

第一节晶体的常识第三章晶体结构与性质

你知道固体有晶体和非晶体之分吗？

能否举例说明？

一、晶体与非晶体胆矾明矾晶体冰糖晶体水晶Crystals

水晶石祖母绿绿宝石猫眼石紫水晶Noncrystals玻璃塑料NaCl晶体结构示意图：Na+

Cl-Crystalstructures金刚石晶体结构示意图干冰晶体结构BOSiM玻璃结构示意图晶体SiO2和非晶体SiO2的投影示意图思考?1、什么是晶体？什么是非晶体？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2、晶体有什么特点和性质？特点和性质：（1）晶体有自范性

（几何外形和内部质点排列的高度有序性，非晶体没有）（2）晶体具有各向异性（非晶体不具有各向异性）（3）晶体具有固定的熔点（非晶体不具有固定的熔点）3、晶体和非晶体的本质区别是什么？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★晶体的自范性即晶体能自发地呈现多面体外形的性质。所谓自发过程，即自动发生的过程不过“自发”过程的实现仍需要的一定的条件晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当，熔融态物质冷却凝固，有时得到晶体，但晶体凝固速率过快，常常只得到粉末或没有规则外形的块状物晶体形成的途径：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.思考:根据已有知识,举例说明如何制得晶体?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。[chónggèsuānjiǎ]重铬酸钾思考与交流:1.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（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。2、某同学在网站找到一张玻璃的结构示意图如图所示，这张图说明玻璃是不是晶体?为什么?非晶体晶体内部粒子排列无序3、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？观察对称性、刻划玻璃、加热、X—射线衍射X-raydiffraction晶体可对X射线发生衍射，非晶体不可对X射线发生衍射。当单一波长的X-射线通过晶体时，会在记录仪上看到分立的斑点或明锐谱线。而在同一条件下摄取的非晶体图谱中却看不到分立的斑点或明锐谱线。晶格具有一定的对称性和周期性，周期性排列的晶体相当于三维光栅，能使波长相当的X射线、电子流和中子流产生衍射效应，成为了解晶体内部结构的重要实验方法。非晶质没有周期性结构，只能产生散射效应，得不到衍射图像。X-raydiffraction有尖锐的峰晶体X-raydiffraction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。Conclusions固体外观微观结构自范性各向异性熔点晶体非晶体本质区别具有规则的几何外形不具有规则的几何外形粒子在三维空间周期性有序排列粒子排列相对无序有没有各向异性各向同性固定不固定微观粒子在三维空间是否呈现周期性有序排列ExercisesExercisesExercisesExercisesExercises二﹑晶胞1.描述晶体结构的基本单元叫做晶胞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。但蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。晶胞一般是平行六面体，整块晶体可看作数量巨大的晶胞“无隙并置”而成（晶胞间无间隙，平行排列，取向相同）金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图NaCl晶体结构和晶胞思考与交流:上述铜晶体、金刚石、NaCl晶体的晶胞空间构形是怎样的？

平行六面体无隙并置思考：

铜晶胞含有4个铜原子，为什么不是14个？

2、晶胞中原子个数的计算晶胞中原子个数的计算体心：1面心:1/2顶点:1/8棱边:1/4Cl-Na+晶胞空间结构立方晶胞体心：1面心：1/2棱边：1/4顶点：1/8小结:晶胞对质点的占有率探究:

下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(I2)、金刚石(C)晶胞的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子?钠、锌晶胞都是：8×1/8+1=2碘：（8×1/8+6×1/2）×2=8金刚石：8×1/8+6×1/2+4=8NaZnI2C例:2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图所示的是该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面还各有1个镁原子，6个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为A、MgBB、MgB2C、Mg2B

D、Mg3B2典例分析Mg原子的数目：12×1/6+2×1/2=3B原子的数目：6故化学式可表示为

Mg2B典例分析1、下列关于晶体与非晶体的说法正确的是

A、晶体一定比非晶体的熔点高

B、晶体有自范性但排列无序

C、非晶体无自范性而且排列无序

D、固体SiO2一定是晶体2、区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是

A、熔沸点B、硬度

C、颜色D、x-射线衍射实验CDExercises3、如图所示晶体中每个阳离子A或阴离子B，均可被另一种离子以四面体形式包围着，则该晶体对应的化学式为A．ABB．A2BC．AB3

D．A2B3Exercises4、右面图形是石墨晶体的层面结构图，试分析图形推测层面上每个正六边型拥有的共价键数和碳原子数是分别：A、6，6B、2，4C、2，3D、3，2Exercises5、某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心，晶体中距离最近的两个X与一个Y形成的夹角∠XYX的角度为：A.90°B.60°C.120°D.109°28′Exercises6、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞)的结构.请回答：(1)该化合物的化学式为_______.(2)在该化合物晶体中，与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共有__________个.(3)设该化合物的相对分子质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA，则晶体中钙离子与钛离子之间的最短距离为

______________.CaTiO36Exercises7、如图是CsCl晶体的晶胞（晶体中最小的重复单元）已知晶体中2个最近的Cs+核间距离为acm，氯化铯的相